第6章电力系统三相短路电流的实用计算讲义.ppt

第6章 电力系统三相短路电流的实用计算 浙江工业大学信息学院王晶 2 abc dq0 t =0 浙江工业大学信息学院王晶 3 三相短路时定子电流周期分量起始值，起始次暂态电流 用于继电保护整定计算、校验断路器的开断容量 浙江工业大学信息学院王晶 4 t =? Ipt 三相短路后任意时刻定子电流周期分量的有效值 用于电气设备热稳定性的校验 浙江工业大学信息学院王晶 5 简化 起始次暂态电流 第6章电力系统三相短路电流的实用计算 6-0 本章框架 计算曲线 短路电流周期分量 I Ipt 浙江工业大学信息学院王晶 6 目标：获取短路电流基频交流分量的初始值，以及冲击电流的大小 6-1 起始次暂态电流和冲击电流的实用计算 第6章 一 概念 二 起始次暂态电流的计算 三 异步电动机的影响 四 冲击电流的计算 五 例题 6-1 起始次暂态电流和冲击电流的实用计算 浙江工业大学信息学院王晶 7 一 概念 起始次暂态电流即短路电流基频交流分量的初始值，I 6.1节 一 概念 浙江工业大学信息学院王晶 8 6.1节 二 起始次暂态电流的计算 a 把系统中所有元件都用其次暂态参数表示 b 按计算稳态电流的方式计算起始次暂态电流 二 起始次暂态电流的计算 浙江工业大学信息学院王晶 9 同步发电机 次暂态电抗 xd 次暂态电势 短路前后不突变 6.1节 二 起始次暂态电流的计算 (续1) 浙江工业大学信息学院王晶 10 元件名称 汽轮发电机 0.138 1.09 水轮发电机 0.205 1.12 同步调相机 0.20 1.20 同步电动机 0.20 1.10 6.1节 二 起始次暂态电流的计算 (续2) 实用计算中 浙江工业大学信息学院王晶 11 忽略负荷，电源的次暂态电势取为额定电压，即 短路点远离电源时，将发电机端电压母线看作恒定电压源，电压值取为额定电压。 6.1节 二 起始次暂态电流的计算 (续3) 浙江工业大学信息学院王晶 12 标幺值计算采用近似方法，变压器的变比为平均额定电压之比 变压器、电抗器、输电线路 次暂态电抗＝稳态电抗 忽略线路对地电容 忽略变压器的励磁回路 高压电网计算中，还可以忽略线路电阻 6.1节 二 起始次暂态电流的计算 (续4) 浙江工业大学信息学院王晶 13 负荷 短路后电网中的负荷可近似用恒定阻抗表示。 短路时的负荷可以近似用一个含次暂态电势和次暂态电抗的等值支路来表示。 6.1节 二 起始次暂态电流的计算 (续5) 准确计算难！ 忽略 浙江工业大学信息学院王晶 14 6.1节 X k XT XL Xk 二 起始次暂态电流计算步骤(续6) 浙江工业大学信息学院王晶 15 当短路点附近有大容量的电动机负荷时，需要计及电动机对短路电流的影响 6.1节 二 起始次暂态电流计算步骤(续7) 浙江工业大学信息学院王晶 16 三 异步电动机的影响 1 异步电机次暂态电抗 x=0.2 异步电机起动电流的标幺值(以额定电流为基准) ，4~7 6.1节 三 异步电动机的影响 浙江工业大学信息学院王晶 17 2 次暂态电势 正常运行时异步电动机的端电压 正常运行时电流 6.1节 三 异步电动机的影响(续1) V[0] G f M I[0] 2 次暂态电势 x 浙江工业大学信息学院王晶 18 在系统发生短路后，当电动机端的残余电压小于电动机的次暂态电势E0时，电动机会暂时地作为电源向系统供给一部分短路电流。 6.1节 异步电动机的次暂态电势要低于正常情况下的端电压。 2 次暂态电势(续1) 浙江工业大学信息学院王晶 19 电流的周期分量和非周期分量都将迅速衰减，衰减的时间常数约为百分之几秒。 iap i i 6.1节 2 次暂态电势(续2) t0.01s后，可认为异步电动机的短路电流已经降为零。 浙江工业大学信息学院王晶 20 20MW 10.2kV cosj=0.8，滞后 例6-1 下图中，一台发电机向一台同步电动机供电。若在电动机端点f发生三相短路，试求短路后瞬时故障点的短路电流以及发电机和电动机支路中电流的交流分量。( 取 ， ) 6.1节 10.5kV 30MVA xGd=0.20 XL=0.1 30MVA xMd=0.20 例6-1 浙江工业大学信息学院王晶 21 解： j0.2 f j0.1 j0.2 (1) 等效电路 6.1节 例6-1 (续1) 浙江工业大学信息学院王晶 22 j0.2 f j0.1 j0.2 (2) 根据短路前的等值电路和运行情况计算 和 正常情况下电