文档介绍：在线短路电流计算————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期: 在线短路电流计算短路电流计算的目的和对它的基本要求,短路电流计算的目的主要用以解决下列问题:电气主接线方案的比较与选择,或确定是否要采取限制短路电流的措施;电气设备及载流导体的动、热稳定校验和开关电器、管型避雷器等的开断能力的校验;接地装置的设计;继电保护装置的设计与整定;输电线对通信线路的影响;故障分析。对短路计算的要求应视欲解决的问题而定,主要包括对系统运行方式、短路计算点、短路类型等基本计算条件的要求,以及对计算项目及其准确度的要求等。在电力系统运行的许多工作中,都必须有在线短路电流的计算的结果作为依据,在线短路电流计算是精确短路电流计算;他与常规的供继电保护整定计算用的简化短路电流计算不同,具体说明如下表所示。简化短路电流计算精确短路电流计算发电机模型发电机均处于空载状态次暂态电势:汽轮机Eq”=()水轮机Eq”=()转字d轴相角:d=00秒后的短路电流按运算曲线变化发电机均处于带负荷状态Eq”与d由潮流计算得到,与发电机所带的有功、无功,以及端电压有关0秒后计及发电机摇摆,次暂态电势与相角变化,短路电流随之变化线路模型简化线路模型:只考虑电抗X;假定:电阻R=0、充电电纳B/2=0完整的线路模型(同潮流计算)电抗X;电阻R、充电电纳B/2均为真实值平行线互感必须考虑同简化短路电流计算变压器模型简化变压器模型:只考虑电抗X;假定:电阻R=0、非标准变比K=1不计励磁(空载)损耗GT=0、BT=0完整变压器模型(同潮流计算)电抗X、电阻R与非标准变K均为真实值计励磁(空载)损耗GT≠0、BT≠0负荷模型不考虑负荷、负荷处于空载即开路状态完整的负荷模型:负荷正序等值阻抗与负荷的有功、无功以及端电压有关,,所有支路电流为零,所有结电压幅值相同、相角为零短路前有实时潮流分布所有支路电流不为零,所有结电压幅值不同、相角不同外网等值只考虑电抗的正、零序等值同简化短路电流计算有了精确短路电流计算结果,就可以校验各种继电保护整定计算的结果是否正确,供继电保护动作模拟彷真使用。概述在电力系统设计和运行的许多工作中,都必须有短路电流计算的结果(主要指短路电流、电压及短路容量等数据)作依据。因此,掌握精确的短路电流计算方法并用计算机实现它具有十分重要的意义。在同一时刻,电力系统内仅有一处发生上述某一种类型的故障,称为简单故障。同时在两处或两处以上发生故障(短路或断线),或在同一处同时发生两种或两种以上类型的故障,称为复故障(复杂故障)或多重故障。由于复杂故障可认为是简单故障的组合,而且工程中的许多实际问题,可通过对简单故障的计算来解决,本软件主要研究简单故障情况下的短路电流计算(横向不对称),没有进行非全相运行计算(纵向不对称)。电力系统短路的类型主要有三相短路、两相短路,在大接地电流系统中还有一相接地短路和两相接地短路。其中三相短路属对称短路,其余属不对称故障,即三相不平衡条件下的故障。三相交流电路如图3所示:IA(PA+jQA)UA+EAZA-EC-IN(N)+EBZCZBIBUCUBIC图3三相交流电路的电源与负载三相电路中的电源与负载之间由三相输电线路连通,电源与负载均为星星接线,且中性点均接地。通常电力系统计算是在三相平衡的条件下运行的,由于三相之间的关系都相同,其等值电路每相的电流、电压相互独立,所以可以取其中一相进行研究。在当系统发生三相不对称故障时,由于故障电路的三相不对称,使得三相电流不平衡,所以电力网络元件上流过的三相电流也会是不对称的,这时就不能用三相解耦原理用单相电路来研究。有两种方法求解这类不对称故障问题。第一种方法:采用相分量分析。将整个系统,包括故障电路部分都用三相电路模型来描述。这时,每个元件上的电流电压都有a、b、c三相分量,每个元件的阻抗参数都用3×3阶矩阵描述,但这样的电网参数很难得到。由于三相电流不平衡,其等值电路的三相电流电压之间的关系不能解耦。这时,故障部分都是三相有耦合的,用这种方法分析起来十分复杂。第二种方法:采用对称分量分析。将不平衡的电流电压分解成三组三相平衡的电流电压,即零序组、正序组和负序组,每组平衡电流作用在电网上其等值电路都会是三相电流电压之间的关系解耦,可用单相电路描述。由于故障部分的电路是三相不对称的,所以三序电流流过故障电路是将会是序间有耦合的。由于用序分量分析方法已将维数高的电力系统网络方程解耦,而故障电路方程维数较低,因此整个计算较为简单。因此,电力系统短路电流计算大部分采用序分量分析方法。实际计算中针对不同的短路情况采用不同的算法