[工學(xué)]第六章電力系統(tǒng)三相短路的分析計(jì)算ppt課件

1、 本章主要內(nèi)容有：關(guān)于短路的一些根本本章主要內(nèi)容有：關(guān)于短路的一些根本概念，同步發(fā)電機(jī)的根本方程，以及三概念，同步發(fā)電機(jī)的根本方程，以及三相短路的適用計(jì)算方法。相短路的適用計(jì)算方法。第六章電力系統(tǒng)三相短路的分析計(jì)算第一節(jié) 短路的普通概念缺點(diǎn)缺點(diǎn): :普通指短路和斷線(xiàn)普通指短路和斷線(xiàn), ,分為簡(jiǎn)單缺點(diǎn)和復(fù)雜缺點(diǎn)分為簡(jiǎn)單缺點(diǎn)和復(fù)雜缺點(diǎn)簡(jiǎn)單缺點(diǎn)簡(jiǎn)單缺點(diǎn): :電力系統(tǒng)中的單一缺點(diǎn)電力系統(tǒng)中的單一缺點(diǎn)復(fù)雜缺點(diǎn)復(fù)雜缺點(diǎn): :同時(shí)發(fā)生兩個(gè)或兩個(gè)以上缺點(diǎn)同時(shí)發(fā)生兩個(gè)或兩個(gè)以上缺點(diǎn)短路短路: :指一切不正常的相與相之間或相與地之間指一切不正常的相與相之間或相與地之間對(duì)于中性點(diǎn)接地的系統(tǒng)發(fā)生通路的情況。對(duì)于中性點(diǎn)

2、接地的系統(tǒng)發(fā)生通路的情況。表6-1 各種短路的表示圖和代表符號(hào) 短路種類(lèi) 表示圖 代表符號(hào)三 相 短 路 f(3) 兩 相 短 路 接 地 f(1,1) 兩 相 短 路 f(2) 單 相 短 路 f(1)一、短路的類(lèi)型 絕緣資料的自然老化，設(shè)計(jì)、安裝及維護(hù)不良所帶來(lái)的設(shè)備缺陷開(kāi)展成短路。惡劣天氣：雷擊呵斥的閃絡(luò)放電或避雷器動(dòng)作，架空線(xiàn)路由于大風(fēng)或?qū)Ь€(xiàn)覆冰引起電桿倒塌等。人為誤操作，如運(yùn)轉(zhuǎn)人員帶負(fù)荷拉刀閘，線(xiàn)路或設(shè)備檢修后未撤除地線(xiàn)就加上電壓引起短路。挖溝損傷電纜，鳥(niǎo)獸跨接在裸露的載流部分等。二、短路的主要緣由二、短路的主要緣由(1)(1)電流劇增：設(shè)備發(fā)熱添加，假設(shè)短路繼續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，電流劇增：

3、設(shè)備發(fā)熱添加，假設(shè)短路繼續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，能夠使設(shè)備過(guò)熱甚至損壞能夠使設(shè)備過(guò)熱甚至損壞; ;由于短路電流的電動(dòng)力效應(yīng)，由于短路電流的電動(dòng)力效應(yīng)，導(dǎo)體間還將產(chǎn)生很大的機(jī)械應(yīng)力，致使導(dǎo)體變形甚至導(dǎo)體間還將產(chǎn)生很大的機(jī)械應(yīng)力，致使導(dǎo)體變形甚至損壞。損壞。(2)(2)電壓大幅度下降，對(duì)用戶(hù)影響很大。電壓大幅度下降，對(duì)用戶(hù)影響很大。(3)(3)當(dāng)短路發(fā)生地點(diǎn)離電源不遠(yuǎn)而繼續(xù)時(shí)間又較長(zhǎng)時(shí)，并當(dāng)短路發(fā)生地點(diǎn)離電源不遠(yuǎn)而繼續(xù)時(shí)間又較長(zhǎng)時(shí)，并列運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)電機(jī)能夠失去同步，破壞系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定列運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)電機(jī)能夠失去同步，破壞系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性，呵斥大面積停電，這是短路最嚴(yán)重的后果。性，呵斥大面積停電，這是短路最嚴(yán)重的后果。(

4、4)(4)發(fā)生不對(duì)稱(chēng)短路時(shí)發(fā)生不對(duì)稱(chēng)短路時(shí), ,三相不平衡電流會(huì)在相鄰的通訊三相不平衡電流會(huì)在相鄰的通訊線(xiàn)路感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)線(xiàn)路感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì), ,影響通訊影響通訊. .三、短路的危害三、短路的危害四、計(jì)算短路電流的目的短路電流計(jì)算結(jié)果短路電流計(jì)算結(jié)果是選擇電氣設(shè)備斷路器、互感器、瓷瓶、母線(xiàn)、是選擇電氣設(shè)備斷路器、互感器、瓷瓶、母線(xiàn)、電纜等的根據(jù)；電纜等的根據(jù)；是電力系統(tǒng)繼電維護(hù)設(shè)計(jì)和整定的根底；是電力系統(tǒng)繼電維護(hù)設(shè)計(jì)和整定的根底；是比較和選擇發(fā)電廠(chǎng)和電力系統(tǒng)電氣主接線(xiàn)圖的根是比較和選擇發(fā)電廠(chǎng)和電力系統(tǒng)電氣主接線(xiàn)圖的根據(jù)，根據(jù)它可以確定限制短路電流的措施。據(jù)，根據(jù)它可以確定限制短路電流的措施。 恒定

5、電勢(shì)源又稱(chēng)無(wú)限大功率電源，是指端電壓幅值恒定電勢(shì)源又稱(chēng)無(wú)限大功率電源，是指端電壓幅值和頻率都堅(jiān)持恒定的電源，其內(nèi)阻抗為零。和頻率都堅(jiān)持恒定的電源，其內(nèi)阻抗為零。 一、三相短路的暫態(tài)過(guò)程一、三相短路的暫態(tài)過(guò)程 第二節(jié) 恒定電勢(shì)源電路的三相短路圖圖6-1 6-1 簡(jiǎn)單三相電路短路簡(jiǎn)單三相電路短路短路前電路處于穩(wěn)態(tài)：短路前電路處于穩(wěn)態(tài)： )sin()sin(tIitEemm222)()(LLRREImmRRLLtg)(1)sin( tEdtdiLRim其解就是短路的全電流，它由兩部分組成：第一部其解就是短路的全電流，它由兩部分組成：第一部分是微分方程的特解代表短路電流的周期分量分是微分方程的特解代表

6、短路電流的周期分量( (強(qiáng)強(qiáng)迫分量迫分量) )第二部分是方程式對(duì)應(yīng)齊次方程第二部分是方程式對(duì)應(yīng)齊次方程的普通解，稱(chēng)為非周期分量自在分量。的普通解，稱(chēng)為非周期分量自在分量。 0dtdiLRi22)( LREImPmRLtg1)sin(tIiPmP短路電流的強(qiáng)迫分量與外加電動(dòng)勢(shì)有一樣的變短路電流的強(qiáng)迫分量與外加電動(dòng)勢(shì)有一樣的變化規(guī)律化規(guī)律, , 并記為并記為 周期分量：周期分量：Pi 是電源電動(dòng)勢(shì)的初始相角度，即是電源電動(dòng)勢(shì)的初始相角度，即t=0t=0時(shí)的時(shí)的相位角，亦稱(chēng)合閘角。相位角，亦稱(chēng)合閘角。非周期分量：非周期分量：亦稱(chēng)短路電流的自在分量亦稱(chēng)短路電流的自在分量, ,記為記為 aTtptaPC

7、eCei 0 pLR 特征方程 p的根。的根。LRpaT非周期分量電流衰減的時(shí)間常數(shù) RLpTa1aPi短路的全電流可表示為：短路的全電流可表示為： aTtPmaPPCetIiii/)sin( CIIPmm)sin()sin()sin()sin(0PmmaPIIiCaTtPmmPmeIItIi/)sin()sin()sin()sin( tIim0)sin(iIm0)sin(PPmiI00iiP指短路電流最大能夠的瞬時(shí)值，用指短路電流最大能夠的瞬時(shí)值，用 表示。表示。其主要作用是校驗(yàn)電氣設(shè)備的電動(dòng)力穩(wěn)定度。其主要作用是校驗(yàn)電氣設(shè)備的電動(dòng)力穩(wěn)定度。(1) (1) 相量差相量差 有最大能夠值；有最大

8、能夠值； (2) (2) 相量差相量差 在在t t0 0時(shí)與時(shí)間軸平行。時(shí)與時(shí)間軸平行。普通電力系統(tǒng)中，短路回路的感抗比電阻大得多，普通電力系統(tǒng)中，短路回路的感抗比電阻大得多，即即 ，故可近似以為，故可近似以為 。因此，非周期電。因此，非周期電流有最大值的條件為：短路前電路空載流有最大值的條件為：短路前電路空載Im=0),Im=0),并并且短路發(fā)生時(shí)，電源電勢(shì)過(guò)零且短路發(fā)生時(shí)，電源電勢(shì)過(guò)零0 0。imiPmmII PmmII 90RL 非周期電流有最大初值的條件應(yīng)為：非周期電流有最大初值的條件應(yīng)為：圖圖6-3 6-3 短路電流非周期分量有最大能夠值的條件圖短路電流非周期分量有最大能夠值的條件圖

9、 非周期電流有最大值非周期電流有最大值的條件為的條件為1短路前短路前電路空載電路空載Im=0)；2短路發(fā)生時(shí)，電短路發(fā)生時(shí)，電源電勢(shì)過(guò)零源電勢(shì)過(guò)零0。將將 ， 和和 0 0代入式短路全電流表達(dá)式：代入式短路全電流表達(dá)式： 0mI90aTtPmPmeItIi/cos 短路電流的最大瞬時(shí)值在短路發(fā)生后約半個(gè)周期時(shí)出現(xiàn)短路電流的最大瞬時(shí)值在短路發(fā)生后約半個(gè)周期時(shí)出現(xiàn)如圖如圖6-46-4。假設(shè)。假設(shè) HzHz，這個(gè)時(shí)間約為，這個(gè)時(shí)間約為0.010.01秒，將秒，將其代入式其代入式6-86-8，可得短路沖擊電流，可得短路沖擊電流 ：50faTPmPmimeIIi/01. 0PmimpmTIkIea)1

10、(/01. 0aTimek/01. 01 圖圖6-4 6-4 非周期分量有最大能夠值時(shí)的短路電流波形圖非周期分量有最大能夠值時(shí)的短路電流波形圖 三、短路電流的有效值三、短路電流的有效值在短路過(guò)程中，恣意時(shí)辰在短路過(guò)程中，恣意時(shí)辰t的短路電流有效的短路電流有效值，是指以時(shí)辰值，是指以時(shí)辰t為中心的一個(gè)周期內(nèi)瞬時(shí)為中心的一個(gè)周期內(nèi)瞬時(shí)電流的均方根值，即電流的均方根值，即 dtiiTdtiTITtTtaptptTtTttt22/ 2/ 2/ 2/ 2)(1 1 為了簡(jiǎn)化計(jì)算，通常假定：非周期電流在以時(shí)間為了簡(jiǎn)化計(jì)算，通常假定：非周期電流在以時(shí)間t t為為中心的一個(gè)周期內(nèi)恒定不變，因此它在時(shí)間中心的一

11、個(gè)周期內(nèi)恒定不變，因此它在時(shí)間t t的有效的有效值就等于它的瞬時(shí)值，即值就等于它的瞬時(shí)值，即aptaptiI 對(duì)于周期電流，以為它在所計(jì)算的周期內(nèi)是幅值恒定的，其對(duì)于周期電流，以為它在所計(jì)算的周期內(nèi)是幅值恒定的，其數(shù)值即等于由周期電流包絡(luò)線(xiàn)所確定的數(shù)值即等于由周期電流包絡(luò)線(xiàn)所確定的t t時(shí)辰的幅值。因此，時(shí)辰的幅值。因此，t t時(shí)辰的周期電流有效值應(yīng)為時(shí)辰的周期電流有效值應(yīng)為 圖圖6-5 6-5 短路電流有效值確實(shí)定短路電流有效值確實(shí)定 2PmtPtII 根據(jù)上述假定條件，公式根據(jù)上述假定條件，公式(6-10)(6-10)就可以簡(jiǎn)化為就可以簡(jiǎn)化為 ：22aptpttIII短路電流的最大有效值：

12、短路電流的最大有效值： 222) 1( 212) 1( imppimpimkIIkII短路電流的最大有效值常用于校驗(yàn)?zāi)承╇姎庠O(shè)備的斷流才干短路電流的最大有效值常用于校驗(yàn)?zāi)承╇姎庠O(shè)備的斷流才干或耐力強(qiáng)度?；蚰土?qiáng)度。 6-11PmimTPmapIkeIIa)1(/01. 0 aTimek/01. 01 短路容量也稱(chēng)為短路功率，它等于短路電流有效短路容量也稱(chēng)為短路功率，它等于短路電流有效值同短路處的正常任務(wù)電壓普通用平均額定電值同短路處的正常任務(wù)電壓普通用平均額定電壓的乘積，即壓的乘積，即tavtIUS3用標(biāo)幺值表示時(shí)用標(biāo)幺值表示時(shí) tBtBBtavtIIIIUIUS33短路容量主要用來(lái)校驗(yàn)開(kāi)關(guān)的

13、切斷才干。短路容量主要用來(lái)校驗(yàn)開(kāi)關(guān)的切斷才干。 四、短路容量四、短路容量1 1電勢(shì)都同相位：短路過(guò)程中各發(fā)電機(jī)之間不發(fā)生搖電勢(shì)都同相位：短路過(guò)程中各發(fā)電機(jī)之間不發(fā)生搖擺，并以為一切發(fā)電機(jī)的電勢(shì)都同相位。擺，并以為一切發(fā)電機(jī)的電勢(shì)都同相位。2 2負(fù)荷近似估計(jì)：或當(dāng)作恒定電抗，或當(dāng)作某種暫時(shí)負(fù)荷近似估計(jì)：或當(dāng)作恒定電抗，或當(dāng)作某種暫時(shí)附加電源，視詳細(xì)情況而定。附加電源，視詳細(xì)情況而定。3 3不計(jì)磁路飽和：系統(tǒng)各元件的參數(shù)都是恒定的，可不計(jì)磁路飽和：系統(tǒng)各元件的參數(shù)都是恒定的，可以運(yùn)用疊加原理。以運(yùn)用疊加原理。第五節(jié) 電力系統(tǒng)三相短路的適用計(jì)算 一、三相短路適用計(jì)算的根本假設(shè)一、三相短路適用計(jì)算的根

14、本假設(shè) 4 4對(duì)稱(chēng)三相系統(tǒng)：除不對(duì)稱(chēng)缺點(diǎn)處出現(xiàn)部分的不對(duì)稱(chēng)以對(duì)稱(chēng)三相系統(tǒng)：除不對(duì)稱(chēng)缺點(diǎn)處出現(xiàn)部分的不對(duì)稱(chēng)以外，實(shí)踐的電力系統(tǒng)通常都當(dāng)做是對(duì)稱(chēng)的。外，實(shí)踐的電力系統(tǒng)通常都當(dāng)做是對(duì)稱(chēng)的。5 5純電抗表示純電抗表示: :忽略高壓輸電線(xiàn)的電阻和電容，忽略變壓忽略高壓輸電線(xiàn)的電阻和電容，忽略變壓器的電阻和勵(lì)磁電流三相三柱式變壓器的零序等值電路除器的電阻和勵(lì)磁電流三相三柱式變壓器的零序等值電路除外，加上一切發(fā)電機(jī)電勢(shì)都同相位的條件，這就防止了復(fù)外，加上一切發(fā)電機(jī)電勢(shì)都同相位的條件，這就防止了復(fù)數(shù)運(yùn)算。數(shù)運(yùn)算。6 6金屬性短路金屬性短路: :短路處相與相或地的接觸往往經(jīng)過(guò)一短路處相與相或地的接觸往往經(jīng)過(guò)一定

15、的電阻如外物電阻、電弧電阻、接觸電阻等，這種電定的電阻如外物電阻、電弧電阻、接觸電阻等，這種電阻通常稱(chēng)為阻通常稱(chēng)為“過(guò)渡電阻。所謂金屬性短路，就是不計(jì)過(guò)渡過(guò)渡電阻。所謂金屬性短路，就是不計(jì)過(guò)渡電阻的影響，即以為過(guò)渡電阻等于零的短路情況。電阻的影響，即以為過(guò)渡電阻等于零的短路情況。二、迭加原理的運(yùn)用 在圖示網(wǎng)絡(luò)中，假定節(jié)點(diǎn)1，2，n為電源節(jié)點(diǎn)，電流以流入網(wǎng)絡(luò)為正123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:17-Nov-2010Sheet of File:C:PROGRAM FILESDESIGN EXPLORER 99 SEEXAMPLESB

16、A32121.DDBDrawn By:1InIiI1EiEiE線(xiàn)性網(wǎng)絡(luò)n1i123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:17-Nov-2010Sheet of File:C:PROGRAM FILESDESIGN EXPLORER 99 SEEXAMPLESBA32121.DDBDrawn By:iiIniIiI1iEn1i線(xiàn)性網(wǎng)絡(luò)iiI圖b表示第i個(gè)電勢(shì)源單獨(dú)作用時(shí)的電流分布。 表示第i個(gè)電勢(shì)源單獨(dú)作用時(shí)從節(jié)點(diǎn)i流入網(wǎng)絡(luò)的電流 表示第j個(gè)電勢(shì)源單獨(dú)作用從節(jié)點(diǎn)i流出網(wǎng)絡(luò)的電流那么第i個(gè)節(jié)點(diǎn)的電流 可表示為ijIiIabnijjijiiiII

17、I1123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:17-Nov-2010Sheet of File:C:PROGRAM FILESDESIGN EXPLORER 99 SEEXAMPLESBA32121.DDBDrawn By:1InIiI1EiEnE線(xiàn)性網(wǎng)絡(luò)n1inijjijiiiIII1123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:17-Nov-2010Sheet of File:C:PROGRAM FILESDESIGN EXPLORER 99 SEEXAMPLESBA32121.DD

18、BDrawn By:iiIniIiI1iEn1i線(xiàn)性網(wǎng)絡(luò) 假設(shè)每一個(gè)電流分量都用產(chǎn)生它的電勢(shì)同某種阻抗的比假設(shè)每一個(gè)電流分量都用產(chǎn)生它的電勢(shì)同某種阻抗的比值來(lái)表示值來(lái)表示 式中，兩個(gè)下標(biāo)一樣的阻抗式中，兩個(gè)下標(biāo)一樣的阻抗 稱(chēng)為節(jié)點(diǎn)稱(chēng)為節(jié)點(diǎn)i的輸入阻抗；的輸入阻抗； 當(dāng)當(dāng) ，其他電源節(jié)點(diǎn)的電勢(shì)均為零時(shí)，等于電勢(shì)，其他電源節(jié)點(diǎn)的電勢(shì)均為零時(shí)，等于電勢(shì) 與從節(jié)與從節(jié)點(diǎn)點(diǎn)i注入網(wǎng)絡(luò)的電流注入網(wǎng)絡(luò)的電流 之比之比 。 兩個(gè)下標(biāo)不通的阻抗兩個(gè)下標(biāo)不通的阻抗 稱(chēng)為節(jié)點(diǎn)稱(chēng)為節(jié)點(diǎn)i，j之間的轉(zhuǎn)移阻抗，當(dāng)之間的轉(zhuǎn)移阻抗，當(dāng)電勢(shì)電勢(shì) ，其他電源節(jié)點(diǎn)電勢(shì)均為零時(shí)，等于電勢(shì)，其他電源節(jié)點(diǎn)電勢(shì)均為零時(shí)，等于電勢(shì) 與從與從

19、節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)i流出網(wǎng)絡(luò)的電流流出網(wǎng)絡(luò)的電流 之比之比 根據(jù)互易定理：根據(jù)互易定理：nijjijjiiiiZEZEI1nijjijiiiIII10iEiiZiEiiIiiiiiIEZ0jEjEijZijjijIEZijIjiijZZ 在圖中根據(jù)基爾霍夫電流定律可知在圖中根據(jù)基爾霍夫電流定律可知 或者或者 由此由此 公式闡明，節(jié)點(diǎn)公式闡明，節(jié)點(diǎn)i i的輸入阻抗等于的輸入阻抗等于 節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)i i對(duì)其它一切電源節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗的并聯(lián)值。對(duì)其它一切電源節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗的并聯(lián)值。 將將 代入代入 得得123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:17-Nov-2

20、010Sheet of File:C:PROGRAM FILESDESIGN EXPLORER 99 SEEXAMPLESBA32121.DDBDrawn By:iiIniIiI1iEn1i線(xiàn)性網(wǎng)絡(luò)nijjjiiiII1nijjjiiiiiZEZE1nijjjiiiZZ111nijjjiiiiiZEZE1nijjijjiiiiZEZEI1nijjijjiiZEEI1當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中存在節(jié)點(diǎn)當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中存在節(jié)點(diǎn)f f為短路點(diǎn)時(shí)，只需把短路點(diǎn)當(dāng)做電勢(shì)為短路點(diǎn)時(shí)，只需把短路點(diǎn)當(dāng)做電勢(shì)等于零的電源點(diǎn)即可。短路點(diǎn)的輸入阻抗為：等于零的電源點(diǎn)即可。短路點(diǎn)的輸入阻抗為：123456ABCD654321DCBATitle

21、NumberRevisionSizeBDate:17-Nov-2010Sheet of File:C:PROGRAM FILESDESIGN EXPLORER 99 SEEXAMPLESBA32121.DDBDrawn By:iiIniIiI1iEn1i線(xiàn)性網(wǎng)絡(luò)fiIfnfjjjfffZZ111nfjjfjjffZEEI1圖中，假設(shè)一切電源電勢(shì)都相等，即：圖中，假設(shè)一切電源電勢(shì)都相等，即：只需短路點(diǎn)只需短路點(diǎn) 可得：以及可得：以及在此情況下，第在此情況下，第i i個(gè)電源送到短路點(diǎn)的電流也就等于該電源點(diǎn)的電流個(gè)電源送到短路點(diǎn)的電流也就等于該電源點(diǎn)的電流 ，電流電流 與短路電流與短路電流 之比稱(chēng)為

22、第之比稱(chēng)為第i i個(gè)電源的電流分布系數(shù)。個(gè)電源的電流分布系數(shù)。電流分布系數(shù)的根本概念電流分布系數(shù)的根本概念三三. 電流分布系數(shù)電流分布系數(shù)123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:17-Nov-2010Sheet of File:C:PROGRAM FILESDESIGN EXPLORER 99 SEEXAMPLESBA32121.DDBDrawn By:1InIiI1EiEiE線(xiàn)性網(wǎng)絡(luò)n1iEEEEn210fEffnfjjjffZEZEI11ifiZEIiIiIfIifffffiffiiZZZEZEIIc1111nfiiifffnfii

23、finfiiiZZIIcfIIc11fIIc22fiiIIc 電流分布系數(shù)表示圖電流分布系數(shù)表示圖電流分布系數(shù)的特點(diǎn)：電流分布系數(shù)的特點(diǎn)：fIIII3211321321cccIIIIIIfff421III421ccc所以由于(2) 分布系數(shù)與轉(zhuǎn)移阻抗之間的關(guān)系分布系數(shù)與轉(zhuǎn)移阻抗之間的關(guān)系 fffIEZ11IEZf22IEZf33IEZffffffffffffffffffffffZZZEZEIIcZZZEZEIIcZZZEZEIIc333322221111/332211cZZcZZcZZfffffffff3電流分布系數(shù)確實(shí)定方法單位電流電流分布系數(shù)確實(shí)定方法單位電流法法 21422111 ,/

24、,IIIZVIZIZUaa343344 ,/ ,IIIZUIIZUUfbabfbfIZUE5令令 11I21444332211/cccIIcIIcIIcIIcIEZffffffff或332211cZZcZZcZZffffff四四. 網(wǎng)絡(luò)的等值變換網(wǎng)絡(luò)的等值變換 1星網(wǎng)變換星網(wǎng)變換 設(shè)網(wǎng)絡(luò)的某一部分可以表示為由節(jié)點(diǎn)設(shè)網(wǎng)絡(luò)的某一部分可以表示為由節(jié)點(diǎn)1和另外和另外n-1個(gè)節(jié)點(diǎn)組成的星型電路，節(jié)點(diǎn)個(gè)節(jié)點(diǎn)組成的星型電路，節(jié)點(diǎn)1同同n-1個(gè)節(jié)點(diǎn)中的個(gè)節(jié)點(diǎn)中的每一個(gè)都有一條支路相接。每一個(gè)都有一條支路相接。i231n1ny1nI21I21y31y1 iy31I1iIi23n23yiy3ny3inyny2iy

25、2星網(wǎng)變換星網(wǎng)變換由圖根據(jù)基爾霍夫定律由圖根據(jù)基爾霍夫定律可得：可得：由此解出：由此解出：i231n1ny1nI21I21y31y1iy31I1iI0)(21121nkkknkkUUyInkkkYUyU211nkkyY21 根據(jù)等值條件，變化前后節(jié)點(diǎn)根據(jù)等值條件，變化前后節(jié)點(diǎn)2 2，3 3，nn電壓不變，電壓不變，那么自網(wǎng)絡(luò)外部流向這些節(jié)點(diǎn)的電流也應(yīng)堅(jiān)持不變。那么自網(wǎng)絡(luò)外部流向這些節(jié)點(diǎn)的電流也應(yīng)堅(jiān)持不變。i23n23yiy3ny3inyny2iy2i231n1ny1nI21I21y31y1iy31I1iInikkkiikiiUUyUUy211)()(對(duì)任一節(jié)點(diǎn)對(duì)任一節(jié)點(diǎn)i有：有： 將將 之值代

26、入：之值代入：于是可得：于是可得：左右任一同類(lèi)項(xiàng)如第左右任一同類(lèi)項(xiàng)如第j j項(xiàng)必需相等，即：項(xiàng)必需相等，即：1UYUyyUyYUyUynknkkkkiinkkkii22111211nikkkikiYUUyy211)(nikkkiiknikkkikiUUyYUUyy2211)()(nkkjiijyyyy2111nkkjiijijZZZyZ211111213133113232233212112ZZZZZZZZZZZZZZZZZZ312312312333123122312231231231121ZZZZZZZZZZZZZZZZZZ 星三角變換：星三角變換：2有源網(wǎng)絡(luò)的等值變換有源網(wǎng)絡(luò)的等值變換IZV

27、Emiii1根據(jù)戴維寧定理：根據(jù)戴維寧定理：對(duì)于由對(duì)于由m個(gè)并聯(lián)支路構(gòu)成的有源網(wǎng)絡(luò)，其等值參數(shù)個(gè)并聯(lián)支路構(gòu)成的有源網(wǎng)絡(luò)，其等值參數(shù)很容易求得：很容易求得：miiieqeqZEZVE1)0(2121ZZZZZeq211221ZZZEZEEeq令 0I對(duì)于兩條有源支路并聯(lián)對(duì)于兩條有源支路并聯(lián) miieqZIVZ111iE令 0 IZVEmiii1例題例題1圖圖6-38 6-38 網(wǎng)絡(luò)及其變換過(guò)程網(wǎng)絡(luò)及其變換過(guò)程 (a) (b) (c) (d) 三、起始次暫態(tài)電流和沖擊電流的適用計(jì)算 1. 1. 起始次暫態(tài)電流的計(jì)算起始次暫態(tài)電流的計(jì)算 11. 105. 1 E適用計(jì)算：適用計(jì)算：1 E不計(jì)負(fù)載影響

28、：不計(jì)負(fù)載影響： 發(fā)電機(jī)：用次暫態(tài)電勢(shì)發(fā)電機(jī)：用次暫態(tài)電勢(shì) 和次暫態(tài)電抗和次暫態(tài)電抗 表示。表示。E dX IXjEUd 異步電動(dòng)機(jī)：異步電動(dòng)機(jī)： 000sinIXVE 2 . 0 X圖圖6-40 6-40 異步電機(jī)簡(jiǎn)化相量圖異步電機(jī)簡(jiǎn)化相量圖 綜合負(fù)荷：綜合負(fù)荷： 8 . 0 E35. 0 X輸電線(xiàn)路和變壓器：次暫態(tài)參數(shù)與其穩(wěn)輸電線(xiàn)路和變壓器：次暫態(tài)參數(shù)與其穩(wěn) 態(tài)參數(shù)一樣態(tài)參數(shù)一樣 。 ffmfmfffZEIZEZEZEI 2211用次暫態(tài)參數(shù)表示的等值用次暫態(tài)參數(shù)表示的等值電路及次暫態(tài)電流計(jì)算電路及次暫態(tài)電流計(jì)算2. 2. 沖擊電流的計(jì)算沖擊電流的計(jì)算LDLDimLDimIki 2LDLD

29、imimimIkIki 221. LDimk1.7.51. LDimk1.8.71. LDimk四、短路電流計(jì)算曲線(xiàn)及其運(yùn)用四、短路電流計(jì)算曲線(xiàn)及其運(yùn)用 作用：求恣意時(shí)辰作用：求恣意時(shí)辰t t的短路電流周期分量。的短路電流周期分量。 計(jì)算曲線(xiàn)的概念計(jì)算曲線(xiàn)的概念 ),(tXfIef定義計(jì)算電抗定義計(jì)算電抗 jsXedjsXXX ),(tXfIjsP那么那么在發(fā)電機(jī)的參數(shù)和運(yùn)轉(zhuǎn)初態(tài)給定后，短路電流僅在發(fā)電機(jī)的參數(shù)和運(yùn)轉(zhuǎn)初態(tài)給定后，短路電流僅是電源到短路點(diǎn)的間隔是電源到短路點(diǎn)的間隔 和時(shí)間的函數(shù)。和時(shí)間的函數(shù)。2. 計(jì)算曲線(xiàn)的制造計(jì)算曲線(xiàn)的制造 汽輪發(fā)電機(jī)汽輪發(fā)電機(jī)(18(18種種): 12MW 200MW ): 12MW 200MW 水輪發(fā)電機(jī)水輪發(fā)電機(jī)(17(17種種): 12.5MW 225MW ): 12.5MW 225MW 制造計(jì)算曲線(xiàn)的典型接線(xiàn)圖制造計(jì)算曲線(xiàn)的典型接線(xiàn)圖當(dāng)當(dāng)Xjs3.45Xjs3.45時(shí)時(shí) jsPXI/1*3. 計(jì)算曲線(xiàn)的運(yùn)用計(jì)算曲線(xiàn)的運(yùn)用 電源合并的原那么：把短路電流變化規(guī)律