第三章电力系统三相短路电流的实用计算.pptVIP

第三章电力系统三相短路电流的实用计算第三章电力系统三相短路电流的实用计算第1页，共38页，星期日，2025年，2月5日电力系统短路电流的工程计算只要求计算短路电流基频交流分量的初始值，即次暂态电流。WHY?由于使用快速保护和高速断路器以后，断路器开断时间小于0.1SQ:各种电机的时间常数的大致范围为多少？P32表2-2第2页，共38页，星期日，2025年，2月5日3.1短路电流交流分量初始值计算（3-1）等值电抗近似认为发电机次暂态电动势不突变；短路计算时，由于惯性，调相机可按发电机方法计算；若忽略负荷（空载），则取3.1.1计算的条件和近似a)电源侧各发电机等值电动势（次暂态电动势）为：第3页，共38页，星期日，2025年，2月5日qd0图2-12次暂态电动势相量图第4页，共38页，星期日，2025年，2月5日定子三相短路电流实用计算例1第5页，共38页，星期日，2025年，2月5日b）电网侧忽略线路对地电容和变压器励磁回路；高压电网计算忽略电阻；标幺值计算时认为变压器变比=平均额定电压之比。c)综合负荷侧短路前后电网近似计算时都按空载进行计算，忽略综荷。（3-2）G为发电机台数；发电机端电压；注入功率第6页，共38页，星期日，2025年，2月5日d）短路点附近电动机反馈电流：短路点附近的电动机短路后倒送短路电流。同步发电机计算方法与调相机类似；异步电动机短路失去电源后能提供短路电流。突然短路瞬间，异步电动机在机械和电磁惯性作用下，定转子绕组中均感应有直流分量电流，当端电压低于次暂态电动势时，就向外供应短路电流。e）计算方法假设：短路处为直接短路，精确计算：用非线性迭代求解方法考虑电弧的影响第7页，共38页，星期日，2025年，2月5日启动电抗标幺值；启动电流标幺值。其模值为：短路前额定运行，取,反馈电流次暂态电动势;正常极端电压为;吸收电流（3-3）第8页，共38页，星期日，2025年，2月5日3.1.2简单系统计算次暂态电流：在电力系统三相短路后第一个周期内认为短路电流周期分量是不衰减的，而求得的短路电流周期分量的有效值即为起始次暂态电流。例3－1(P66)条件与近似第9页，共38页，星期日，2025年，2月5日a)直接法（如图（3-1）所示）图3-1简单系统等值电路（直接法）(a)系统图；(b)等值电路；(c)简化等值电路假设条件：1.所接负荷为综荷2.短路电流为：（3-4）第10页，共38页，星期日，2025年，2月5日b)叠加法（如图（3-2）所示）图3-2简单系统等值电路（叠加法）：短路前开路电压；：电网对该点等值阻抗（3-4）短路点电流：第11页，共38页，星期日，2025年，2月5日3.1.3复杂系统计算一般应用叠加定理进行计算。计算公式为：（3-5）假设：1.短路前后综荷视为空载2.乃至网络各点电压均视为1则可近似计算：例3－2(P68)例3－3(P71)第12页，共38页，星期日，2025年，2月5日等值系统：实际短路电流计算时，将短路点以外其余系统用一个或几个由一等值阻抗和恒定电压源构成的系统。图3-3系统等值:原始系统1,2对A,B点等值电抗;系统1,2送至A,B点短路功率与短路电流关系为：第13页，共38页，星期日，2025年，2月5日3.2计算机计算复杂系统短路电流交流分量初始值的原理3.2.1等值网络计及负荷影响如图（3-4）所示,(a)图为计及负荷影响等值网络，(b)应用叠加定理分解为正常运行和故障运行2个网络。b)不计及负荷影响如图（3-5）所示,(c)图为近似实用计算不计负荷影响等值网络;(d)应用叠加定分解后网络第14页，共38页，星期日，2025年，2月5日(a)等值网络(b)分解后正常、故障运行网络图3-4计及负荷时计算短路电流等值网络（a）（b）第15页，共38页，星期日，2025年，2月5日图3-5不计及负荷短路电流计算等值网络（c）（d）正常运行方式为空载运行，网络各点电压为1；故障分量网络中，第16页，共38页，星期日，2025年，2月5日3.2.2用节点阻抗矩阵的计算方法a)节点阻抗法的数学模型(3-13)电压相量为网络各节点对“地”电压；电流相量为网络外部向各节点注入电流。第17