文档介绍：第六章电力系统三相短路电流的实用计算第六章电力系统三相短路电流的实用计算 短路电流计算的基本原理和方法 起始次暂态电流和冲击电流的实用计算 短路电流计算曲线及其应用 短路电流周期分量的近似计算第六章电力系统三相短路电流的实用计算 短路电流计算的基本原理和方法一、电力系统节点方程的建立利用节点方程作故障计算,需要形成系统的节点导纳(或阻抗)矩阵。不含发电机和负荷节点导纳矩阵的形成可参见第四章。这里主要研究包含发电机和负荷时系统节点导纳矩阵的形成。如图 6-1 所示,节点接入接入电势源与阻抗的串联支路。接入发电机支路后,将阵中与机端节点对应的对角线元素增加发电机导纳即可形成系统节点导纳矩阵。节点的负荷在短路计算中一般作为节点的接地支路并用恒定阻抗表示,其数值由短路前瞬间的负荷功率和节点的实际电压算出,即 NYi iE ? iz NY i iy Y 第六章电力系统三相短路电流的实用计算 短路电流计算的基本原理和方法或节点接入负荷,相当于在阵中与节点对应的对角元素中增加负荷导纳。最后形成包括所有发电机支路和负荷支路的节点方程如下(6-2) k LD kk LDSVz . *2./? 2. *./ k k LD k LDVSy? k NY k k LDy .I YV ?第六章电力系统三相短路电流的实用计算 短路电流计算的基本原理和方法二、利用节点阻抗矩阵计算短路电流如图 6-3 所示,假定系统中的节点 f经过过渡阻抗发生短路。对于正常状态的网络而言,发生短路相当于在故障节点 f增加了一个注入电流。因此, 网络中任一节点 i的电压可表示为: fz fI ??第六章电力系统三相短路电流的实用计算 短路电流计算的基本原理和方法(6-3 ) 由式(6-3 )可见,任一节点电压 i的电压都由两项叠加而成。第一项是当时由网络内所有电源在节点i产生的电压,也就是短路前瞬间正常运行状态下的节点电压,记为。第二项是当网络中所有电流源都断开,电势源都短接时,仅仅由短路电流在节点 i产生的电压。这两个分量的叠加,就等于发生短路后节点 i的实际电压,即(6-4) ???? Gj f ifj ijiIZIZV ???0? fI ?)0(iV ? fI ? f ifiiIZVV ?????)0( 第六章电力系统三相短路电流的实用计算 短路电流计算的基本原理和方法公式( 6-4 )也适用于故障节点 f,于是有(6-5 ) 是故障节点 f的自阻抗,也称输入阻抗。方程式( 6-5 )含有两个未知量,根据故障的边界条件(6-6 ) 由方程式(6-5 )和( 6-6 )解出(6-7 ) f ffffIZVV ?????)0( ffZ ffIV ??,0?? fffIzV ?? f ff ffzZ VI??)0(??第六章电力系统三相短路电流的实用计算 短路电流计算的基本原理和方法而网络中任一节点的电压(6-8 ) 任一支路(图 6-5 )的电流(6-9 ) )0( )0(ff ff ifiiVzZ ZVV ??????pq qppqZ VVkI ?????第六章电力系统三相短路电流的实用计算 短路电流计算的基本原理和方法三、利用电势源对短路点的转移阻抗计算短路电流 1、转移阻抗的概念对于如图 6-8 (a)所示的多源线性网络,根据叠加原理总可以把节点 f的短路电流表示成(6-12 ) 其中便称为电势源 i对短路点 f的转移阻抗。??? Gi fiifzEI/ ?? fiz 第六章电力系统三相短路电流的实用计算 短路电流计算的基本原理和方法根据( 6-12 ),当电势源 i单独作用时, 为电势源 i对短路点 f的转移阻抗为电势源 i对电势源节点之间的转移阻抗 fi i fiI Ez??? mi i miI Ez??? fiz miz m ?第六章电力系统三相短路电流的实用计算 短路电流计算的基本原理和方法 2、利用节点阻抗矩阵计算转移阻抗当电势源单独存在时,相当于在节点 i单独注入电流,这时在节点 f将产生电压, 若将节点 f短路,便有电流,于是可得( 6-13 ) 同理可得电势源 I和电势源 m之间的转移阻抗为 iE ? iiizEI/ ??? i fi fiIZV ???)0( ff fi fiZVI/ ??? i fi ff fi i fizZ ZI Ez???? im mi imZzzz/?