电力系统三相短路电流的实用计算.ppt

第三讲电力系统三相短路电流的实用计算3-3短路电流运算曲线法及其应用3-1短路计算的基本假设3-2起始次暂态电流和冲击电流的实用计算01在一定计算条件下，计算三相短路电流交流分量的初始值，同时分析了异步电动机的短路反馈电流；03利用转移阻抗，求解短路电流在网络中的分布。02针对不同系统，利用等效化简、叠加原理或计算曲线，求解起始次暂态电流；04重点引言对于包含有多台发电机的实际电力系统，短路电流的工程实用计算，一般需要计算：1、短路电流基频交流分量的初始值，即次暂态电流：用于继电保护的整定计算、校验断路器的开断容量等；2、任意时该周期分量电流的有效值：用于电气设备热稳定性的校验；3、冲击电流：用于电气设备动稳定性的校验。10-1短路计算的基本假设一同步发电机的短路计算条件1、假设发电机d轴和q轴等值电抗相等，以作为等值电抗，得近似认为次暂态电动势在短路前后不变，可以通过短路前的运行参数求取。表10.1同步发电机和的平均值元件名称元件名称汽轮发电机0.13831.09同步发电机0.201.20水轮发电机0.20531.12同步电动机0.201.10短路过程中各发电机之间不发生摇摆，并认为所有发电机的电势都同相位。01若在计算中忽略负荷，所有电源的次暂态电势可以取为额定电压，即标幺值为1，相位相同。当短路点远离电源时，可以将发电机端电压母线看作恒定电压源，电压值取为额定电压。变压器、电抗器、输电线的短路计算条件静止元件，如变压器、电抗器、输电线等，次暂态电抗等于稳态电抗。020304051建立系统的电路模型时，一般可以：2忽略线路对地电容和变压器的励磁回路;3高压电网可以忽略线路电阻;4标幺值计算不考虑变压器的实际变比，认为变压器的变比k均为平均额定电压之比。5负荷对短路电流的影响6如果正常情况下的负荷电流远小于短路电流，可以在计算用的等值网络中忽略负荷。若需要计及，则01短路前计及负荷，发电机的次暂态电势根据潮流计算所得的发电机端电压Ui(0)和发电机注入功率Si(0)决定：02短路后电网中的负荷可以利用恒定阻抗近似表示，阻抗值由短路前潮流计算结果中的负荷端电压UDi(0)和负荷功率SDi(0)求得：2、异步电动机的短路反馈电流分析⑴短路反馈电流周期分量的初始值计算式中，——为正常运行时电动机端电压与电流——为次暂态电抗。电动机一般情况下⑴次暂态电抗可近似与起动电抗相等，其标幺值约为0.2；⑵次暂态电势约为0.9；⑶机端短路的交流电流初始值约为其额定电流的4.5倍。⑵短路冲击电流的计算异步电动机供给的短路冲击电流中，其周期分量和非周期分量都是自由分量，按各自的时间常数衰减到零。不计磁路饱和，异步电动机供给的冲击电流为：式中——反馈电流周期分量起始有效值；——反馈电流周期分量幅值；——电动机的冲击系数。如果数据不确定，冲击系数可参考表10-2取值。电机容量（KW）200以下1200～5001.3～1.5500～10001.5～1.71000以上1.7～1.8一般情况下a、如果电动机的次暂态电势大于机端电压，且电动机距离短路点较近，需要考虑其向短路点提供的反馈电流；b、反之，则忽略电动机对短路电流的影响。表10-2电动机的冲击系数其他假设对称的三相系统;金属性短路;不计磁路饱和等。010203043-2起始次暂态电流和冲击电流的实用计算根据不同的要求，将的计算分为精确计算和近似计算两种。一简单系统的计算近似计算是工程上常用的计算方法。常采用网络化简的方法或者应用叠加原理对网络进行分解合成。近似计算:；忽略负荷，将网络化简。例10-1图10-1简单系统的计算短路点的电流为：采用叠加原理，短路点电流为正常分量与故障分量的叠加。图10-2叠加原理的应用发电机提供的短路冲击电流为：如果短路为非金属性短路，设经过发生短路，则短路点电流的相量形式为：由于正常分量比故障分量小很多，在实用计算中可以忽略不计。因此，短路点的电流为：不同短路点的冲击系数可以按照表10-3选取：短路点冲击系数发电机端1.90发电厂变压侧母线及发电机电压电抗器后1.85远离发电厂的地点1.80表10-3发电机的冲击系数式中：第一项为同步发电机提供的冲击电流；第