第三章电力系统三相短路电流的实用计算bqwk.docx

第三章电力系系统三相相短路电电流的实实用计算算上一章讨讨论了一一台发电电机的三三相短路路电流，其其分析过过程已经经相当复复杂，而而且还不不是完全全严格的的。那么么，对于于包含有有许多台台发电机机的实际际电力系系统，在在进行短短路电流流的工程程实际计计算时，不不可能也也没有必必要作如如此复杂杂的分析析。实际际上工程程计算时时，只要要求计算算短路电电流基频频交流分分量的初初始值即即可。1、若若取2、求求的方法法：（11）手算算（2）计计算机计计算（3）运运算曲线线法：不不但可以以求时刻刻的，还还可以求求任意时时刻的值。§311的计算算（周周期分量量起始有有效值）一、计计算的条条件和近近似1、电电源参数数的取用用（1）发发电机：以和等值（且且认为，即即都是隐隐极机）（31）在时刻不不突变。（2）调调相机：与发电电机一样样，以和和等值但应注注意：当当调相机机短路前前为欠激激运行时时，不提供供§322应用运运算曲线线法求任任意时刻刻周期分分量有效效值由上章的的分析可可知，即即使是一一台发电电机，要要计算其其任意时时刻的短短路电流流，也是是较繁的的。首先先必须知知道各时时间常数数、电抗抗、电势势参数，然然后进行行指数计计算。这这对工程程上的实实用计算算显然不不适合的的。500年代以以来，我我国电力力部门长长期采用用从前苏苏联引进进的一种种运算曲曲线法来来计算的的。现在在试行据据我国的的机组参参数绘制制的运算算曲线，下下面介绍绍这种曲曲线的制制定和应应用。一、运运算曲线线的制定定下图示示出了制制作曲线线时的网网络。1、正正常运行行时的网网络（1）发发电机运运行在额额定状态态：、；（2）550负负荷接在在变压器器的高压压母线上上；（3）550负负荷接在在短路点点的外侧侧2、短短路时的的等值网网络（1）负负荷的阻阻抗(它它对短路路电流数数值有影影响)式式中： 负荷荷点处的的电压，取取U=11; 负荷荷，取0.55;（2）短短路点的的远近用用改变的的大小来来表达；（3）计计算电抗抗可确定定G到ff的距离离定定义：式中：、均为归归算到发发电机的的额定值值、的标么么值。（4）ff点短路路时，发发电机供供出的短短路电流流在上的的分流即即为流入入短路点点的电流流3、运运算曲线线的制作作（1）确确定某时时刻（例例t =1s）确定某某（即确确定） 作作横坐标标求出 作作纵坐标标可得一一点，重重复、可得多多点，描描点连线线即可得得一曲线线。（2）确确定另一一时刻（例例t = 2ss）确定某某（即确确定） 作作横坐标标求出 作作纵坐标标可得另另一点，重重复、可得多多点，描描点连线线即可得得另一曲曲线。由于我我国发电电机组的的型号繁繁多，不不可能逐逐台去计计算，只只能采用用统计的的方法作作运算曲曲线：对于汽汽轮发电电机组：选择了了18种种型号对于水水轮发电电机组：选择了了17种种型号分别对对每台机机求出然然后求（118种或或17种种）的算算术平均均值得通通用的运运算曲线线。4、说说明：当3.455时，发发电机可可以当作作一个无无限大电电源处理理即用：式计算算短路电电流。从运运算曲线线中可以以看出，3.455时，所所有的均均相等。二、应用用运算曲曲线计算算短路电电流的方方法方法有有两种：同一变变化法和和个别变变化法。上面制制作运算算曲线的的网络，仅仅包含有有一台发发电机和和一个负负荷。而而实际的的电力系系统是多多台发电电机和负负荷，接接线又相相当的复复杂。因因此，应应用此种种曲线计计算三相相短路电电流时，总总是将复复杂的系系统简化化为制定定曲线时时的简单单网络。1、同同一变化化法把系系统中所所有的发发电机合合并简化化为一台台等值发发电机后后再计算算。此法适用用于：所所有机组组类型相相同；容量相相差不大大、参数数相近；发电机机距短路路点距离离相差不不大的系系统。计算步步骤如下下：（1）绘绘制短路路网络的的等值电电路图负荷不不计确定发电机机用表示示，给各各元件编编号 求出出各元件件归算到到统一基基准值（）的电抗标么值形成对对应短路路点的等等值电路路图（2）网络化化简，求求（计算算电抗） 简化化网络求求出 将归归算为以以为基准准值的电电抗标么么值式式中： 计算算电抗 所有有发电机机额定容容量之和和（3）据据查运算算曲线，得得若若 >33.455, 则 （4）求求有名值值式中： 短路路点处网网络的平平均电压压（KVV） 等值值发电机机的额定定电流（KKA）= （KKA）若 >33.455时 （KAA）对于系系统中既既有火电电机组又又有水电电机组，机机组的容容量和参参数相差差较大，据据短路电电的距离离有远有有近的网网络，用用此方法法将造成成较大的的误差。2、个个别变化化法 按按短路点点的位置置、机组组的类型型、据短短路点的的远近，将将系统分分成几组组，每组组用一台台容量等等于该组组机组容容量之和和的等值值机代替替。分组方方法：（1）将将与短路路点直接接相连的的同类型型发电机机（汽轮轮发电机机组还是是水轮发发电机组组）并为为一组；（2）与与短路点点的电气气距离差差别较小小的同类类机组合合并为一一组；（3）若若有无限限大电源源，将它它单独作作为一个个电源处处理。计算步步骤：（1）绘绘制等值值电路图图 与同同一变化化法的步相同同； 无限限大电源源的内电电抗为00（2）网网络化简简，求各各组等值值机至短短路点的的计算电电抗 网络络化简，分分别求出出各等值值机至短短路点的的直连电电抗（转转移电抗抗） 将转转移电抗抗归算为为以各等等值机的的额定容容量为基基准的计计算电抗抗 对于于无限大大电源，仅仅求出转转移电抗抗即可（3）查查曲线，求求据和和指定的的时刻tt,查曲曲线得对于于无限大大电源：（4）求求有名值值式中中： 为各各组等值值机的额额定电流流对于于无限大大电源式中中： 为短短路点所所在处的的网络平平均电压压（KVV）t时时刻的短短路电流流为： (KKA)例1：如下网网络，在在f点发发生三相相短路，试试用同一一变化法法计算tt=0SS,0.2S,4S的的短路电电流，及及（取）解：用用标么制制法，取取（11）绘制制等值电电路图（2）网网络化简简，求（一定定要注意意是 并并联）（3）计计算由查查附录CC曲线得得：短路路处等值值发电机机的额定定电流为为：各时时刻短路路电流周周期分量量有效值值为：(4) 求例2：下图所所示系统统，在ff点发生生三相短短路，试试用个别别变化法法求（注：水电厂厂机组）解：用标标么制法法计算,确定(1)绘制等等值电路路图=（2）网网络化简简,求转转移电抗抗和计算算电抗将组组成的星星形变换换为三角角形,求求出和无无限大电电源S对对f点的的转移电电抗:化简简后的等等值电路路为:火电电厂的计计算电抗抗为:水电电厂的计计算电抗抗为:(3)求由和tt=0.2S查页,附附录C-33得 由和tt=0.2S查页,附附录C-66得 由无限限大电源源提供的的短路电电流为(t=00不变)§333转移电电抗及其其求法1、何何谓转移移阻抗？答：经网络络化简后后，得到到的各电电源电势势节点与与短路点点之间的的直接相相连的阻阻抗，即即为转移移阻抗。2、故故障点短短路电流流交流分分量计算算式对于于一个有有任意多多个电源源的线性性网络，ff点的短短路电流流为：式中中： 电源源i的电电动势；电源源i与短短路点ff之间的的转移阻阻抗。的物理意意义为：除除外，其其它电动动势均为为0（即即短路接接地），则则与此时时f点短短路电流流之比值值，即为为。3、的的求法网络化化简法消去去除电源源电动势势节点和和短路节节点以外外的所有有中间节节点后，得得单位电电流法