电力系统暂态分析第三章 三相短路的实用计算

第三章 三相短路的实用计算

3.1 周期电流起始值的计算

周期电流：知道周期电流，可根据冲击系数计算冲击电流和最大有效值电流，满足电气设备选择的需要

起始值：知道起始值，可作继电保护整定值的计算。 三相短路: 对称短路，可用单相电路表示.

结论：三相短路的周期分量起始值计算是应用广泛、涉及基本方法、概念的短路计算。

一.实用计算中的假定 ～ ～ ? 简化电源

～ ???E0i??jxdi?Ui① 发电机用 E”|0|、x”d表示； ②假设各电势E”|0同相 ③ 可取 E”|0=1，空载。

?

简化网络

?0,Zm?? ， R?0,UB?Uav

不计接地支路：YC? 不计负载（负载开路） ? 等值电路

??1 jxT1 jxl jxT2 E?0?1 jxd?2 E?0

结论：① 简化后，计算所得结果偏保守值；

② 简化后，是纯电抗网络，且是已知电势、求电流的直

流电路问题。

二.周期电流起始值的计算

??1 jxT1 jxl jxT2 E?0?1 jxd?2 E?0

I?f

是直流网络中求某一支路电流的问题

1.直接法：短路电流是各电源提供电流之和,通过网络化简求出各电源对故障点的转移电抗Xif,即可方便地求出各电源提供的电流，从而求出故障点短路电流。

f jx1f : : ：If

第一步：作近似等值电路：各电源用

????U??jI?x??Ed0??If?If表示，网络元

件用其电抗表示，用选定的基准功率、平均额定电压计算元件参数标幺值；

第二步：网络化简：保留电源节点和故障点，消去中间节点（串并联、星三角互换等），得辐射形网络，求出各电源对故障点的转移电抗Xif；

第三步：求各电源点提供的电流和故障点的故障电流：

???E?Ii???ijxif，

??????If??Ii

2．叠加法：应用叠加原理将短路电流的求解分解为正常分量（潮流计算）和故障分量的求解（用戴维南定理，求故障点看等值电抗Zf∑,

f ??If?Uf0Zf?）

? ?Uf0? ?Uf00 ? ?Uf

短路 正常分量网络

f ? If? ?Uf

故障分量网络

0

例3-1：说明计及负荷的短路计算是复数计算； 例3-3：说明短路计算的基本步骤 第一步：用近似法作标幺值等值电路；

第二步：网络化简 ①串联； ②并联；③星网变换

I?f??1xf?

对于叠加法：将电源接地，求等值电抗

对于直接法：保留电源节点和短路点，化为辐射形网络 解：1.由例3-3得等值网络为：

第一步：作系统的等值电路。画系统等值电路图和作标幺值计算

三相短路，系统等值电路同潮流计算等值电路，标幺值计算采用近似法：

G1: x??SB1?xdS?0.135?100.5?0.216 G162 TUs%SB1: x4?100S?0.135?100?0.175

T160 L: xU2NSB621009?xS2?0.1?6?26.32?0.216 NUB3? 系统1：提供的短路电流为13.2

S x11:10?I?113.2?0.075 8s1* 经串联、并联后，求短路点的等值电抗

S1 S2 0.0758 0.877 0.349 0.349 0.19 0.19 0.391 0.436 0.416 0.416 G1 GA B 2 G3

S1,G1合并：

S1、G1 A 0.349 0.063 S2 0.877 0.349 0.19 B 0.19 ① 0.436 0.416 f 0.416 G2 G3

星网变化的一般形式为：

1 … n j … i

多条支路接于一个节点n，消去节点n后，得两两相联的新网络，其任两点间相联的电抗为：

1: ?y??yin，即与节点

n相联支路的导纳和

2: xij?xinxjn?y

消去节点A，相关节点S1G1、①、f。新增支路xS1G1-①、xS1G1-f、x①-f

S1、G1 0.475 0.475 0.19 S2 0.877 B 0.19 ① 2.63 0.436 0.416 f 0.416 G2

G3

消去节点B，相关节点S2、①、f。新增支路xS2-①、xS2-f、x①-f

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