论电力系统三相短路电流的实用计算.docx

编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径学海无涯苦作舟页码：第三章电力系统三相短路电流的实用计算上一章讨论了一台发电机的三相短路电流其分析过程已经相当复杂而且还不是完全严格的。那么对于包含有许多台发电机的实际电力系统在进行短路电流的工程实际计算时不可能也没有必要作如此复杂的分析。实际上工程计算时只要求计算短路电流基频交流分量的初始值即可。1、若取2、求的方法：（1）手算（2）计算机计算（3）运算曲线法：不但可以求时刻的还可以求任意时刻的值。§3－1的计算（－周期分量起始有效值）一、计算的条件和近似1、电源参数的取用（1）发电机：以和等值（且认为即都是隐极机）（3－1）在时刻不突变。（2）调相机：与发电机一样以和等值但应注意：当调相机短路前为欠激运行时∵∴不提供§3－2应用运算曲线法求任意时刻周期分量有效值由上章的分析可知即使是一台发电机要计算其任意时刻的短路电流也是较繁的。首先必须知道各时间常数、电抗、电势参数然后进行指数计算。这对工程上的实用计算显然不适合的。50年代以来我国电力部门长期采用从前苏联引进的一种运算曲线法来计算的。现在试行据我国的机组参数绘制的运算曲线下面介绍这种曲线的制定和应用。一、运算曲线的制定下图示出了制作曲线时的网络。1、正常运行时的网络（1）发电机运行在额定状态：、；（2）50％负荷接在变压器的高压母线上；（3）50％负荷接在短路点的外侧2、短路时的等值网络（1）负荷的阻抗(它对短路电流数值有影响)式中：—负荷点处的电压取U=1;—负荷取＝0.5;（2）短路点的远近用改变的大小来表达；（3）计算电抗—可确定G到f的距离定义：式中：、、、—均为归算到发电机的额定值、的标么值。（4）f点短路时发电机供出的短路电流在上的分流即为流入短路点的电流3、运算曲线的制作（1）确定某时刻（例t=1s）①确定某（即确定）——作横坐标②求出——作纵坐标可得一点重复①、②可得多点描点连线即可得一曲线。（2）确定另一时刻（例t=2s）①确定某（即确定）——作横坐标②求出——作纵坐标可得另一点重复①、②可得多点描点连线即可得另一曲线。………由于我国发电机组的型号繁多不可能逐台去计算只能采用统计的方法作运算曲线：对于汽轮发电机组：选择了18种型号对于水轮发电机组：选择了17种型号分别对每台机求出然后求（18种或17种）的算术平均值得通用的运算曲线。4、说明：当≥3.45时发电机可以当作一个无限大电源处理即用：式计算短路电流。从运算曲线中可以看出≥3.45时所有的均相等。二、应用运算曲线计算短路电流的方法方法有两种：同一变化法和个别变化法。上面制作运算曲线的网络仅包含有一台发电机和一个负荷。而实际的电力系统是多台发电机和负荷接线又相当的复杂。因此应用此种曲线计算三相短路电流时总是将复杂的系统简化为制定曲线时的简单网络。1、同一变化法——把系统中所有的发电机合并简化为一台等值发电机后再计算。此法适用于：所有机组类型相同；容量相差不大、参数相近；发电机距短路点距离相差不大的系统。计算步骤如下：（1）绘制短路网络的等值电路图①负荷不计②确定③发电机用表示给各元件编号④求出各元件归算到统一基准值（）的电抗标么值⑤形成对应短路点的等值电路图（2）网络化简求（计算电抗）①简化网络求出②将归算为以为基准值的电抗标么值式中：—计算电抗—所有发电机额定容量之和（3）据查运算曲线得若>3.45则（4）求有名值式中：—短路点处网络的平均电压（KV）—等值发电机的额定电流（KA）=（KA）若>3.45时（KA）对于系统中既有火电机组又有水电机组机组的容量和参数相差较大据短路电的距离有远有近的网络用此方法将造成较大的误差。2、个别变化法——按短路点的位置、机组的类型、据短路点的远近将系统分成几组每组用一台容量等于该组机组容量之和的等值机代替。分组方法：（1）将与短路点直接相连的同类型发电机（汽轮发电机组还是水轮发电机组）并为一组；（2）与短路点的电气距离差别较小的同类机组合并为一组；（3）若有无限大电源将它单独作为一个电源处理。计算步骤：（1）绘制等值电路图①与同一变化法的①～④步相同；②无限大电源的内电抗为0（2）网络化简求各组等值机至短路点的计算电抗①网络化简分别求出各等值机至短路点的直连电抗（转移电抗）②将转移电抗归算为以各等值机的额定容量为基准的计算电抗③对于无限大电源仅求出转移电抗即可（3）查曲线求据和指定的时刻t查曲线得——＞对于无限大电源：（4）求有名值式中：—为各组等值机的额定电流对于无限大电源式中：—为短路点所在处的网络平均电压（KV）t时刻的短路电流为：(KA)例1：如下网络在f点发生三相短路试用同一变化法计算t