電力行業(yè)電力系統(tǒng)三相短路的實(shí)用計(jì)算

1、第七章電力系統(tǒng)三相短路的實(shí)用計(jì)算內(nèi)谷要點(diǎn)電力系統(tǒng)故障計(jì)算?？煞譃閷?shí)用計(jì)算的“手算”和計(jì)算機(jī)算法。大型電力 系統(tǒng)的故障計(jì)算，一般均是采用計(jì)算機(jī)算法進(jìn)行計(jì)算。在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)用中，以及大 學(xué)本、?？茖W(xué)生的教學(xué)中，常采用實(shí)用的計(jì)算方法一手算（通過(guò)“手算“的教學(xué)，可以加深學(xué)生對(duì)物理概念的理解）。例題1 :如圖7 一1所示的輸電系統(tǒng)，當(dāng)k點(diǎn)發(fā)生三相短路，作標(biāo)么值表示的等值電 路并計(jì)算三相短路電流。各元件參數(shù)已標(biāo)于圖中。TIGhh3ChJI.5MVA1°恥用®: JcVX ij v0.4O/|ji9Tin*ISMvAfjkV"畑圖7一1系統(tǒng)接線圖解：取基準(zhǔn)容量 Sn=100MVA,基

2、準(zhǔn)電壓Un=Uav（即各電壓級(jí)的基準(zhǔn)電壓用平均 額定電壓表示）。則各元件的參數(shù)計(jì)算如下，等值電路如圖7 一 2所示發(fā)電機(jī) C Xi -Xc = 0<26x = 0 87=0.1D5 x 畀二 0.33X磕= 0.4沖卷皿 變壓器町扎=晉x僉丸.W5x晉= 0.7電儷鬻x薯x#-"喚，一X聖=皿100弘%“236啟旳電纜線H X= *皿 x/( X-護(hù)=0,08x2.5二0.5W刊 11歸電幼勢(shì)的標(biāo)幺值 / 走；喘5“血圖7-2等值電路電源燉叛路點(diǎn)的總電抗程為為二 X| + 禺 + 后豐兒 * & + 血二 0,87 + 0.33 + 0,24 + W.7 + 1.46

3、t 0.504 = 4JI 則三相短路電流標(biāo)幺值為丁 LQ5= = Hi-0.256若題目中沒(méi)有給定電動(dòng)勢(shì)大小.則按近呱計(jì)算九f = =0.2U 如路點(diǎn)處三相粧路栽流有名值為10075x6,3= 2.36 (kA)發(fā)電機(jī)斎處位置短路電流有名值為= L41 (kA)例題7-2:已知某發(fā)電機(jī)短路前在額定條件下運(yùn)行，額定電流3.45弘205nII110.8、Xd =°.125。試求突然在機(jī)端發(fā)生三相短路時(shí)的起始超瞬態(tài)電流|和沖擊電流有名值。（取Kimp 1.8）解：因?yàn)?，發(fā)電機(jī)短路前是額定運(yùn)行狀態(tài)，取 Ui°i 1 o發(fā)電機(jī)超瞬態(tài)電駆勢(shì)可吐按短路前狀態(tài)逬行計(jì)算為/臨二 幾扁 Ao

4、i =】弘6) X0425 = LO75 t jOJ短路瞬間，姐瞬態(tài)電動(dòng)勢(shì)不突變|即則”癡路厲的起始鋁瞬怎電流為；. 上 1仍4 口1= JD.12S=0飛 j8(二 8.637/ 85-有名值為廠=型787 (kA)沛擊電流為肋=厲KJ = x L8 X 29.787 = 75f96(kA)習(xí)題:1、電力系統(tǒng)短路故障計(jì)算時(shí)，等值電路的參數(shù)是采用近似計(jì)算，做了哪些 簡(jiǎn)化？2、 電力系統(tǒng)短路故障的分類、危害、以及短路計(jì)算的目的是什么？3、無(wú)限大容量電源的含義是什么 ？由這樣電源供電的系統(tǒng)，三相短路時(shí)， 短路電流包含幾種分量？有什么特點(diǎn)？4、何謂起始超瞬態(tài)電流（I"）?計(jì)算步驟如何？在近

5、似計(jì)算中，又做了哪些簡(jiǎn) 化假設(shè)？5、沖擊電流指的是什么？它出現(xiàn)的條件和時(shí)刻如何？沖擊系數(shù)kimp的大小與I v H什么有關(guān)？6、在計(jì)算1"和i i時(shí)，什么樣的情況應(yīng)該將異步電動(dòng)機(jī)（綜合負(fù)菏）作為電源imp看待？如何計(jì)算？7、 什么是短路功率（短路容量）?如何計(jì)算？什么叫短路電流最大有效值？如何計(jì) 算？8網(wǎng)絡(luò)變換和化簡(jiǎn)主要有哪些方法？轉(zhuǎn)移電抗和電流分布系數(shù)指的是什么 ?他 們之間有何關(guān)系？9. 運(yùn)算由線是在什么條件下制作的？如何制作？10. 應(yīng)用運(yùn)算曲線法計(jì)算短路電流周期分量的主要步驟如何？T11、供電系統(tǒng)如 圖所示，各元件參數(shù) 如下:線路L, 50km,"=0.4 m ;變

6、壓器 T, Sn=10MVA, Uk% 10.5. Kt= 110/11。假定供電點(diǎn)（S）電壓為 106.5kV 保持恒定不變，當(dāng)空載運(yùn)行時(shí)變壓器低壓母線發(fā)生三相短路時(shí)，試計(jì)算 ：短路電 流周期分量起始值、沖擊電流、短路電流最大有效值及短路容量的有名值。曙案：廠*42CkA, rlO.Wl的=6領(lǐng)氐 Sd = 77.17MVA12、某電力系統(tǒng)的等值電路如圖所示。已知元 件參數(shù)的標(biāo)么值為，E1=1.0, E2 =1.1，X1=X2=0.2, X3=X4=X5 =0.6, X6=0.9,X7=0.3,試用網(wǎng)絡(luò)變換法 求電源對(duì)短路點(diǎn)的等值電動(dòng)勢(shì)和轉(zhuǎn)移電抗Ai比答案:X1k=1.667, X2k=1.

7、66713、一臺(tái)同步發(fā)電機(jī)參數(shù)為II50MVA, 10.5kV , X d =°125.經(jīng)過(guò)一串聯(lián)的電抗器后發(fā)生三相短路，電抗器的電抗值是0.44 現(xiàn)在 新增一臺(tái)同樣的發(fā)電機(jī)與原有發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行，而要使同一短路點(diǎn)的短路容量 不變，問(wèn)電抗器的電抗值應(yīng)改為多少歐答案：Xp=0.57814、下圖中G為發(fā)電機(jī)，C為調(diào)相機(jī)，M為大型電動(dòng)機(jī)。L1,L2為由各種 電機(jī)組和而成的綜合負(fù)荷。它們的超瞬態(tài)電動(dòng)勢(shì)分別為1.08、1.2、0.9、0.8、0.8；大型電動(dòng)機(jī)和綜合負(fù)荷的超瞬態(tài)電抗分別為0.2、0.35;線路電抗均為0.4 加， 試計(jì)算k點(diǎn)三相短路時(shí)的沖擊電流和短路電流的最大有效值。G11TJE"=0.8,x=0.35 時(shí)，iimp=13.20KA(短路電流最大i impitit答案：取 Eg =1.08, E C =1.2，負(fù)荷均考慮為 =13.97kA，若?。篍g = EC=1時(shí)，遠(yuǎn)處負(fù)荷不考, 有效值略)5、電力系統(tǒng)接線如右圖所示。電力系 統(tǒng)C的數(shù)據(jù)分別如下:(a)系統(tǒng)C變電站斷路器QF的額定斷開容量 Sb=1000MVA;(b)在電力系統(tǒng)C變電站的母線發(fā)生三相短路 時(shí).系統(tǒng)C供給的短路電流是1.5kA; (c)系統(tǒng) C是無(wú)窮大系統(tǒng)。試計(jì)算 K點(diǎn)發(fā)生三相短 路時(shí)，t=