1、第六章第六章 电力系统三相短路的实用计算电力系统三相短路的实用计算 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：短路电流基频交流分量的初始值短路电流基频交流分量的初始值 ，即起始次暂态电流：用于继电保护的整定计算、校验断路器的开断容量等。短路冲击电流短路冲击电流：用于校验电气设备的动稳定；任意时刻周期分量电流的有效值任意时刻周期分量电流的有效值：用于电气设备热稳定性的校验。I 即短路电流周期分量的即短路电流周期分量的初值初值。也称为也称为0秒时短路电流秒时短路电流周期分量有效值周期分量有效值。含义含义-在电力系统三相短路后，第一个周期内认为短路电流在电力系统三相短
2、路后，第一个周期内认为短路电流周期分量是不衰减的，而求得的的短路电流周期分量的周期分量是不衰减的，而求得的的短路电流周期分量的有效值有效值。一、一、起始次暂态电流I”的计算的计算：计算条件：计算条件：dx（1）发电机）发电机d轴和轴和q轴等值电抗相等，轴等值电抗相等，用用 作为等值电抗作为等值电抗。dxI jUEE )0()0()0(0（2）（3）除短路点附近的负荷外，）除短路点附近的负荷外，不考虑负荷对短路的影响不考虑负荷对短路的影响。（4）忽略所有等值电路中的对地支路；）忽略所有等值电路中的对地支路；110kV及以上的电网，及以上的电网，忽略电阻忽略电阻。若在计算中忽略负荷，所有电源的次暂
3、态电势可以取为平均额若在计算中忽略负荷，所有电源的次暂态电势可以取为平均额定电压，即标幺值为定电压，即标幺值为1 1，相位相同。，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，电压值取为平均额定电压。（忽略内阻了）源，电压值取为平均额定电压。（忽略内阻了）标幺值计算不考虑变压器的实际变比，认为变压器的变比均为标幺值计算不考虑变压器的实际变比，认为变压器的变比均为平均额定电压平均额定电压之比。之比。求取求取I”和 iimp 的方法步骤：a、采用星三角变换法消去所有中间节点，最后只余下电源节点和短路点；b、每个电源与短路点
4、之间直接相连的电抗就是 xik。dx a、发电机电抗采用 ，略去网络各元件的电阻、所有对地导纳支路；b、无限大功率电源内电抗为零。(1)画等值电路。画等值电路。(2)求取各元件的标么参数。求取各元件的标么参数。a、选定统一基准功率SB，基准电压UB=Uav；b、略去负荷且不考虑变压器实际变比的影响；(3)进行网络化简，求取转移电抗进行网络化简，求取转移电抗 xik。c、化简过程中化简过程中可进行电源分组合并，依据为可进行电源分组合并，依据为：当发电机特性相近时，与短路点电气距离相似的发电机可以合并；直接接于短路点的发电机应单独考虑；不同类型的机组不能合并；无限大功率的电源应单独计算。(4)计算
5、起始次暂态电流的标么值计算起始次暂态电流的标么值I”*和有名值和有名值I”。niikZI1*1(kA)3*BBBUSIIII (5)计算短路冲击电流计算短路冲击电流 iimp。(kA)2 IKIimpimp *影响短路电流变化规律的主要因素有两个影响短路电流变化规律的主要因素有两个：发电机的特性（类型、参数）；发电机距短路点的电气距离。*上述将电源进行分组的计算方法称为上述将电源进行分组的计算方法称为：个别变化法个别变化法 *如果全系统的发电机向短路点供出短路电流如果全系统的发电机向短路点供出短路电流的变化规律相同时，可把全系统中所有发电机看成的变化规律相同时，可把全系统中所有发电机看成一台等
6、值发电机进行计算，称之为一台等值发电机进行计算，称之为：同一同一变变化法化法 二、应用运算曲线法求任意时刻短路电流周期分二、应用运算曲线法求任意时刻短路电流周期分量的有效值量的有效值 a、采用星三角变换法消去所有中间节点，最后只余下电源节点和短路点；b、每个电源与短路点之间直接相连的电抗就是 xik。dxa、发电机电抗采用 ，略去网络各元件的电阻、所有对地导纳支路；b、无限大功率电源内电抗为零。(1)画等值电路。画等值电路。(2)求取各元件的标么参数。求取各元件的标么参数。a、选定统一基准功率SB，基准电压UB=Uav；b、略去负荷且不考虑变压器实际变比的影响；(3)进行网络化简，求取转移电抗
7、进行网络化简，求取转移电抗 xik。式中的 为电源合并后第i台等值发电机的额定容量，即它所包含的发电机的额定容量之和。iNS(4)进行标么基准变换，求取计算电抗进行标么基准变换，求取计算电抗 xjs。),2,1(niSSxxBiNikijs a、根据计算电抗 及所指定的时刻t t，查计算曲线（或对应的数字表格）得出每台等值机组提供的短路电流标么值标么值 。ijsxtiI(5)求取求取t t 时刻短路电流周期分量有效值时刻短路电流周期分量有效值 It。b、无限大功率电源无限大功率电源向短路点提供的短路电流周期分量的标幺值:其数值不衰减。1sksxIc、第i台等值等值机组机组提供的短路电流有名值有名值(kA)3aviNtiiNtitiUSIIIId、无限大功率电源无限大功率电源提供的短路电流有名值有名值 (kA)3avBsBssUSIIII 短路点所处短路点所处 电压等级电压等级 平均额定电压平均额定电压 短路点所处短路点所处 电压等级电压等级 平均额定电压平均额定电压(kA)11nitimjsjtIIIe、t t 时刻短路电流周期分量时刻短路电流周期分量总有效值总有效值 It 无限大功率电源无限大功率电源 提供的总短路电流 有名值有名值 等值机组等值机组 提供的总短路 电流有名值有名值