73相短路基本计算理论方法.ppt

南京理工大学 南京理工大学 第7章电力系统三相短路的分析计算 本章主要内容有：关于短路的一些基本概念，同步发电机的基本方程，以及三相短路的实用计算方法。 7.1 短路的一般概念 故障:一般指短路和断线,分为简单故障和复杂故障 简单故障:电力系统中的单一故障 复杂故障:同时发生两个或两个以上故障 短路:指一切不正常的相与相之间或相与地之间（对于中性点接地的系统）发生通路的情况。 7.1.2 短路的主要原因 ①绝缘材料的自然老化，设计、安装及维护不良所带来的设备缺陷发展成短路。 ②恶劣天气：雷击造成的闪络放电或避雷器动作，架空线路由于大风或导线覆冰引起电杆倒塌等。 ③人为误操作，如运行人员带负荷拉刀闸，线路或设备检修后未拆除地线就加上电压引起短路。 ④挖沟损伤电缆，鸟兽跨接在裸露的载流部分等。 7.1.3 短路的危害 (1)电流剧增：设备发热增加，若短路持续时间较长，可能使设备过热甚至损坏;由于短路电流的电动力效应，导体间还将产生很大的机械应力，致使导体变形甚至损坏。 (2)电压大幅度下降，对用户影响很大。 (3)当短路发生地点离电源不远而持续时间又较长时，并列运行的发电机可能失去同步，破坏系统运行的稳定性，造成大面积停电，这是短路最严重的后果。 (4)发生不对称短路时,三相不平衡电流会在相邻的通讯线路感应出电动势,影响通讯. 超导体闭合回路磁链守恒原则 （1）超导体：电阻为零的导体。 （2）超导体磁链守恒原则：超导体回路能永久维持磁链不变。 （3）超导体磁链守恒原则的数学描述： 若回路为超导体，则R=0，便有 （4）同步电机的各种绕组的电阻相对电抗来说很小，在分析时假定电阻为零，即作为超导体闭合回路来分析。 令 对于两条有源支路并联 令 ＝0 由上图可得 由戴维南定理定义计算 Z6 Z5　 f　　　 Z7　 Z4　 Z2　 Z3　 Z1　 Z10 Z5　 f　　　 Z7　 Z8　 Z2　 Z9　 Z1　 f　　　 Z13 Z11　 Z12　 Z2　 Z1　 f　　　 Z2f　 Z1f　 f　　　 ZfΣ　 EfΣ　 输入阻抗 转移阻抗 例: 求输入阻抗和转移阻抗的过程 2. 分裂电势源和分裂短路点 图7-32 分裂电势源和分裂短路点 (a) (b) (c) 3. 利用网络的对称性化简 对称性：指网络的结构相同，电源一样，阻抗参数相等（或其比值相等）以及短路电流的走向一致等。 在对应的点上，电位必然相同。 同电位点之间的电抗可根据需要短接或断开。 以图6-34为例进行说明。 网络接线图 (b) 等值电路 (c)简化后的等值电路 图7-33 利用电路的对称性进行网络简化 取网络中各发电机的电势为零，并仅在网络中某一支路（如短路支路）施加电势 ，在这种情况下，各支路电流与电势所在支路电流的比值，称为各支路电流的分布系数，用C表示。电流分布系数是表征网络中电流分布情况的一种参数，其数值与短路点位置、网络结构、形状和参数有关。所有电源点分布系数之和必等于1。 电流分布系数的定义 电流分布系数的基本概念 4. 电流分布系数法 …… 图7-34 求电流分布系数示意图 电流分布系数的特点： 所以 因为 图7-34 求电流分布系数示意图 (2) 分布系数与转移阻抗之间的关系 ； ； ； （3）电流分布系数的确定方法 单位电流法 令 网络还原法 图7-36 并联支路的电流分布系数 两端同时除以短路电流 对于两条并联支路且短路发生在总支路上时（ ） 补充例题1 图7-38 网络及其变换过程 (a) (b) (c) (d) 补充例题2 图7-39 网络的变换过程 (a) (b) (c) (d) ? 7.5.4起始次暂态电流和冲击电流的实用计算 1. 起始次暂态电流的计算 起始次暂态电流：短路电流周期分量（基频分量）的初值。 静止元件的次暂态参数与稳态参数相同。 实用计算： 不计负载影响： 发电机：用次暂态电势 和次暂态电抗 表示。 异步电动机： 图7-37 异步电机简化相量图 近似计算： 综合负荷： 输电线路和变压器：次暂态参数与其