电力系统短路及短路电流计算四

第四章

电力系统短路及短路电流计算复习旧课一、无限大容量系统的概念

是指由这种电源供电的电路内发生三相短路时，电源的端电压恒定不变，电压的幅值和频率也都恒定不变，即认定为该系统的容量为“无限大”，记作S=∞，电源的内阻抗Z=0。二、短路电流的变化规律复习旧课复习旧课三、短路电流各量的计算1.周期分量（稳态分量）用标么值计算时，取Uj=Uav，则周期分量有效值的有名值为Iz=Izt=I"=I∞

复习旧课2.冲击短路电流iim=1.8Iz=2.55Iz

3.母线剩余电压Urem*=I∞*X*，Urem=Urem*UjX*—母线至短路点的电抗标么值首页4.4有限大容量系统供电电路内三相短路一、有限大容量系统的概念有限容量电源供电电源的系统内发生短路时，母线电压往往是显著下降的，并不是恒定不变的。有限容量的等值电源容量就是系统所有电源的容量和，等值电抗为系统电源的总阻抗。有限大容量系统的概念有限容量系统三相对称短路分析二、有限容量系统三相对称短路分析发电机供电电路内短路电流的变化曲线（无励磁自动调节装置时）发电机供电电路内短路电流的变化曲线（有励磁自动调节装置时）有限容量系统三相对称短路分析

三、运算曲线法运算曲线法虽然影响短路电流周期分量的因素很多，但只要发电机（包括励磁系统）的参数和运行初态确定后，短路电流周期分量只是短路点到电源间电气距离和时间t的函数而已。电气距离用计算电抗表示。

运算曲线法计算电抗是以某一电源支路所有发电机额定容量和SNΣ为功率基准值，该电源支路短路回路总电抗的标么值，计算电抗用XC*表示。即在短路电流计算中，一般是先求出统一基准功率Sj下的某一电源支路的短路回路总电抗的标么值XΣ*，那么，将其换算为计算电抗的公式：短路电流周期分量的标么值可表示为计算电抗XC*和时间t的函数，即Iz*=f（XC*，t）运算曲线法表明这种函数关系的曲线称为运算曲线，如图1-4-16所示。运算曲线法

利用运算曲线计算短路电流周期分量的一般步骤如下：(1)根据计算电路图作出等值电路，化简电路，求出短路回路的总电抗XΣ*。(2)将XΣ*换算为计算电抗Xc*。(3)根据计算电抗Xc*，查相应的运算曲线，可得到t时刻短路电流周期分量有效值的标么值Izt*，其有名值为当Xc*>3.45时，可将等值发电机当作无限大容量电源处理。运算曲线法短路全电流的最大有效值为四、短路电流其他各量的计算1.短路冲击电流式中:—t=0时，周期分量的起始有效值，次暂态短路电流，可由运算曲线查得。当短路发生在发电机端时，取Kim=1.9；当短路发生在发电厂高压侧母线及发电机出线电抗器后时，取Kim=1.85；当远离发电厂的地点发生短路时，取Kim=1.8。2.短路全电流短路电流其他各量的计算【例1-4-4】如图1-4-18所示，系统以火电厂为主，计算K点三相短路时的I"、iim、t=4s的周期分量有效值Iz4和变压器高压侧110kV母线的剩余电压。举例解：取Sj=100MVA，Uj＝Uav

计算各元件电抗标么值举例（2）计算电抗（3）计算短路电流及剩余电压查附录一中汽轮机运算曲线得P307图3t=0时，I″*=0.96；t=4s时，Iz4*=1.02举例举例

五、多电源系统用运算曲线法计算短路电流（一）同一变化法

同一变化法就是将所有电源合并为一台等值发电机，忽略了各发电机的类型、参数以及到短路点的电气距离等因素对周期分量的影响，认为各发电机所提供的短路电流周期分量的变化规律完全相同，因此计算结果误差较大，特别是电力系统中有无限大容量电源时不能采用同一变化法。多电源系统用运算曲线法计算短路电流

个别变化法是将系统中所有发电机，按照类型及距短路点远近的不同分为几组，通常分为2～3组即可。每一组用一台容量为该组所有发电机额定容量和的等值发电机来替代，然后对每一台等值发电机用运算曲线分别求出向短路点提供的短路电流，则短路点总的短路电流就等于各等值发电机所提供的短路电流之和。（二）个别变化法

具体计算步骤如下：个别变化法(2竭)分别计亮算各等历值发电匀机对短痰路点的发计算电懒抗。无限望大容翻量电源胶仍保妄留以额基准想功率习为Sj的标杂么电颠抗Xs*。(1)作出却等值粥电路榨图，达化简渔电路员。将陆发电狐机进脑行分组：与短载路点直解接连接昆的同类群型发电背机分为压一组；熄与短路各点距离进相差不仪大的同盯类型发睡电机分扭为另一除组；无混限大容唯量电源城应单独垂为一组炊。根据晶分组的点结果，诵化简电粘路，并佣将等值命电路化顶简为各骄电源支箭路直接眉与短路瞧点相连骄接。个别混变化课法(3)根据各险计算电世抗分别葡查相应希的运算幸曲线，早可得到列各等值愁发电机至所提供蕉的短路脉电流周堆期分量淘的标么室值Izt难1*、Izt棋2*、……。无限奇大容量仿电源提府供的短屯路电流洗的标么绿值为(4旧)计算短棕路点总耽的短路肺电流周取期分量你的有名效值，为个别变转化法「例1-嘴4-姿6」试味计算轻如图1-垮4-则20所示策的计借算电敢路中K点三批相短果路时税的I"和iim。举例解：虑取Sj=1泄00M辆VA，Uj=Uav计算各秆元件等戏值电抗把的标么值并硬化简隶电路举例进行Δ→丫：举例将等值另电路图化简为诉图(c)所示的跃电路，扔其中举例进行丫→Δ，并将条系统S和火电斤厂H-羊1间的电与抗略去疑，电路砌化简成瞧如图(d版)所示举例2．计算K点的程短路疏电流(1)计算界次暂粮态短傍路电屯流I"无限大晋容量电礼源：火电质厂Hl：计算规电抗短路点说的次暂议态短路利电流，坟应等于浊各电源陡支路所泉提供的授次暂态申短路电词流的和火。举例查附祥录一祝中汽依轮发尘电机位运算剑曲线考，可饭得t=阴0时I"H1*=旨0.掉4计算敞电抗火电添厂H2：举例查附录别一中汽颗轮发电站机运算顿曲线，墓可得t企=年0时I"H2屿*=蜡8.妇25于是，瓜短路点亦总的次锻暂态短臂路电流咬为举例(2)短路冲港击电流泛的计算在短英路点限，短献路的债冲击猫电流植等于透各电消源支吴路所炉提供叔的短庄路冲幅击电友流之士和。无限律大容畅量电踢源，冲胡击系奸数取Kim=1咳.8，则火电趴厂H1，冲击逃系数超取Kim=1尺.8，则举例火电胃厂H2，冲击系钱数取Kim=1.虫9，则于是顽，短档路点银总的忍短路认冲击晕电流抚为由以春上计去算可绝知，即在短江路点梳，短景路电适流的解大小必，主贴要取辰决于灶额定钢容量桐较小悲但距客离短笑路点全较近真的火脾电厂H2。举例例：灵试用旱个别套法计妻算右精图所畏示电员路中示，d点发国生三惕相短允路时此的次滩暂态层短路桂电流享和冲罪击电皮流。举例习题妈：用个页别变洽化法筹计算女下图网所示华计算我电路K1、K3点三相厕短路时寺的I"、iim和t=者4s的周朋期分健量有镜效值It=4槐s。系修统以霸火电远厂为麻主，搁发电傍厂为围水电颗厂，医其他岛计算驱所需萍数据亿已标勤明在弟图中珠。举例举例解：选行取Sj=10说0MV论A，Uj=Uav1.计算拴各元雹件的眯等值抽电抗脏的标缎么值断并化希简电普路举例画等值嚷电路并浪化简如猾下图所甘示：举例举例举例2.计算K1点的短深路电流系统卷：计闷算电辽抗查附穷录Ⅰ中汽覆轮发橡电机扬运算买曲线初，可樱得t=0时I″1*=0余.9屡5举例t=4费s时I1*t拉=4s=1岩.0违4水电厂筛：计算磨电抗举例查附录Ⅰ中水被轮发繁电机飞运算垄曲线得，可纹得t=0时I″2*=3.和02t=4傅s时I2*t城=4s=2.浑81举例于是两，短丧路点仗总的兴次暂扣态短围路电溜流为t=4牛s时的周喊期分量看有效值陷：It=4枪s=2.勾611肝+1.拼76=吓4.3扮81K附AK1点总的分短路冲密击电流越为：iim=2晒.5急5×4陆.2悲85振=1诸0.驻93然KA举例2.计算K2点的图短路傍电流系统融：计介算电京抗可看运成无松限大锹容量掘系统举例水电厂悦：计算叛电抗查附光录Ⅰ中水惨轮发侄电机愁运算偏曲线驳，可础得t=粥0时I″2*=0.举7举