电力系统分析(第六章).ppt

第六章 电力系统三相短路电流的实用计算 第六章 电力系统三相短路电流的实用计算 6.1 短路电流计算的基本原理和方法 6.2 起始次暂态电流和冲击电流的实用计算 6.3 短路电流计算曲线及其应用 6.4 短路电流周期分量的近似计算 6.1 短路电流计算的基本原理和方法 电力系统节点方程的建立 利用节点阻抗矩阵计算短路电流 利用电势源对短路点的转移阻抗计算短路电流 网络等值变换 分裂电势源、分裂短路点 利用网络结构对称性 电流分布系数 单位电流法 网络还原法 网络的等值变换(1)无源网络的星网变换 多支路星形←→网形 m条有源支路并联的网络————→一条有源支路。 等值电抗：所有电势为零时，从端口ab看进去的总阻抗。 等值电源电势：外部电路断开时，端口ab间的开路电压。 例1 2、分裂电势源和分裂短路点（重要） 分裂电势源：将连接在一个电源上的各支路拆开，拆开后各支路分别连接在原电源电势相等的电源上。 分裂短路点：将连接在短路点上的各支路从短路点拆开，拆开后各支路分别连接在原来的短路点。 例6-4 化简求输入阻抗 利用网络对称性 对称性：结构相同、电源一样、阻抗参数相等，以及短路电流走向一致。 对称网络的对应点，电位必然相同。 网络中不直接连接的同电位的点，依据简化的需要，可以认为是直接连接的 网络中同电位的点之间如有电抗存在，则可根据需要将它短接或拆除。 2）电流分布系数c的特点 c和电源电势大小无关，只与短路点的位置、网络的结构和参数相关 电流分布系数有方向，实际上代表电流方向 符合节点电流定律 4）电流分布系数的确定方法b、网络还原法（针对并联支路的c值） 已知并联总支路的电流分布系数c，求各并联支路的电流分布ci。Zeq为并联总阻抗。 例6-4 化简求输入阻抗，求各电源点的电流分布系数及其对短路点的转移阻抗。 关于次暂态有下面几种情况： 旋转元件： 同步发电机 异步电动机 同步电动机 调相机 静止元件： 变压器 输电线路 电抗器 2、次暂态参数的选择 取值习惯（记住） 假定发电机在短路前额定满载运行（负荷计入） 异步电动机 异步电动机 异步电动机三相短路时视作一个没有励磁绕组而仅有阻尼绕组的同步电机。 次暂态电势(注意与同步发电机区别) 取值习惯 ※注意： 正常情况下 发生三相短路后： 只有当端电压（残压） E0时，电动机才会暂时作为发电机向系统供给一部分短路电流。 （残压） E0时，不会向系统供给短路电流。 同步电动机、同步调相机 同步电动机 同步调相机 变压器、输电线路、电抗器 静止元件 正序电抗 二、冲击电流的计算 负荷提供的冲击电流 电源提供的冲击电流 总的冲击电流 冲击电流实用计算步骤 选取SB、VB； 选定发电机E=1.08 or 1；负荷的次暂态电势E=0.8； 确定额定标幺电抗 计算各元件次暂态参数在新基值下的标幺值 绘制标幺值等值电路 简化网络，放射性星形网络 计算I、iim 另：近似计算 一、计算曲线的概念（掌握） 计算电抗是指归算到发电机额定容量的外接电抗的标幺值和发电机纵轴次暂态电抗的标幺值之和。 所谓计算曲线是指描述短路电流周期分量与时间t和计算电抗xjs之间关系的曲线，即 二、计算曲线的制作条件（了解） 根据我国的实际情况，制作曲线时选用所示的接线。 计算曲线只作到 为止。当 时，近似地认为短路周期电流的幅值已不随时间而变， 直接按下式计算即可 三、计算曲线的应用 （一）网络的化简与电源合并 1、网络化简 忽略负荷（xjs与LD无关） 化简成完全网形电路（含电源点和短路点） 略去电源点之间的转移阻抗 2、电源分组合并 发电机特性 对短路点的电气距离（离短路点距离远） 无限大电源，单独计算（不衰减；不查表） 例：合并发电机 （二）计算曲线法的计算步骤（掌握） （1）绘制等值网络 选取基准功率SB和基准电压 发电机电抗用 ，略去网络各元件的电阻、输电线路的电容和变压器的励磁支路 无限大功率电源的内电抗等于零 略去负荷 （2）进行网络变换 按照电源合并的原则，将网络中的电源合并成干组，每组用一个等值G代表。 无限大功率电源另成一组。 求出各等值G对短路点的转移电抗xfi；无限大功率电源对短路点的转移电抗xfs （3）将前面求出的转移电抗按各相应的等值发电机的容量进行归算，得到各等值发电机对短路点的计算电抗。 （4）由 分别根据适当的计算曲线找出指定时刻t各等值发电机提供的短路周期电流的标幺值 （5）网络中无限大功率电源供给的短路电流周期分量是不衰减的，并由下式确定