船舶电力系统短路电流计算及仿真研究.pdfVIP

现代船机维修技术(2005) 船舶电力系统短路电流计算及仿真 王晓，孙才勤 16023) (大连海事大学轮机工程学院，大连1 摘 要：文章对船舶电力系统中短路电流产生的原理、计算方法及估算方法作了简单的分析，利用VB语言编制了相应的仿 真程序，并获得了满意的仿真结果． 关键词：船舶电力系统；短路电流；仿真 and ofShortCircuitCurrenttoMarinePower CalculatingSimulating System WANGXiao．SUN Cai-qin Maritime 11 (MarineEngineeringCollege，DalianUniversity,Dalian6026，China) Abstract：Inthis the and methodofmarine method shortcircuit paper,byanalyzingcause，calculatingestimating powerstation，the currentissimulatedwithVB asatisfiedresultis program，and acquired． circuit station；shortcurrent；simulation Keywords：marinepower 1前言 电力系统在发生短路故障时，系统的总阻抗减小(减小程度视故障点在系统中的位置而异)，因而， 各支路的电流也较正常运行情况增大很多倍，而系统内各点的电压也将下降很多。在故障点附近更为严重。 短路故障发生时必将引起电网的电压、频率的大大下降，由于旋转机械惯性的作用，电动机的转速在短路 瞬间仍保持原有的转速，此时感应电动机运行在再生发电制动状态，因此电网中除运行发动机组外，所有 运行的感应电动机也均向短路系统电路供电，即感应电动机也是短路电流的供给源。 短路电流的计算应该选择电力系统短路最严重(数值最大)的工况下进行。这个工况对应于： (1)可能投入发动机的额定功率总和为最大； (2)发动机处于并联运行状态； (3)电网投入工作的异步电动机负荷功率总和最大： (4)发动机组的起始负荷最大。 2交流发动机三相短路基本公式 对于已经建立起电压的发电机发生三相突然短路时，在短路的初瞬，直流补偿瞬态电流限制磁场的 急剧变化电枢去磁效应被抑制，因此，只有漏抗限制短路电流，故次瞬态短路电流非常火【卜21。随着直流补 偿电流的衰减，电枢去磁效应也慢慢地表现出来，随之短路电流也逐渐减小，最后变为稳态短路电流(也 称永久短路电流)。由于发电机的电枢电阻比漏抗小得多，所以在计算阻抗时一般忽略电枢电阻，仅仅考 虑表示电流补偿电流衰减程度的电枢时间常数L。 2．1他励交流发电机空载三相突然短路 三相短路电流峰值可用下式表示： 式中，X‘f为纵轴电抗(欧)；X：为纵轴瞬态电抗(欧)；X：为纵轴次瞬态电抗(欧)；巧为短路瞬态时 间常数(秒)；巧为短路次瞬态时间常数(秒)；Td0为次瞬态开路时间常数(秒)o 在计算短路后2-3周，甚至1／2周期后的短路电流时，可以忽略由瞬态时间常数决定的瞬态电流的衰 减，此时的近似公式为： f ， ， 一上 ， ‰，，2[玄“专一万1)∥】皿coS(斛印一击而co蛾吒 式中第一项表示交流分