電力系統(tǒng)三相短路的實用計算課件

第六章電力系統(tǒng)三相短路的實用計算1第六章16-1三相短路計算原理和方法電力系統(tǒng)三相短路主要是短路電流周期分量的計算，工程中著重實用，電力系統(tǒng)三相短路電流計算可采用實用的計算方法，采用一定的簡化和假設(shè)短路計算的基本假設(shè)不計發(fā)電機、變壓器、輸電線路的電阻不計線路電容，略去變壓器的勵磁電流（三相三柱式變壓器的零序等值電路除外）負荷當(dāng)作恒定電抗，或某種附加電源，近似估計或忽略不計變壓器變比取1，VN=Vav三相系統(tǒng)是對稱的所有發(fā)電機的電勢同相位,元件用電抗表示，沒有復(fù)數(shù)運算，把短路電流的計算簡化為直流電路的求解金屬性短路，短路處的過渡電阻等于零。過渡電阻指短路處的接觸電阻，如電弧電阻或外物電阻，接地電阻26-1三相短路計算原理和方法電力系統(tǒng)三相短

電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一般用計算機計算。需要選擇數(shù)學(xué)模型和計算方法，然后編制計算程序。這里講基本的數(shù)學(xué)模型和計算方法模型網(wǎng)絡(luò)用節(jié)點方程描述發(fā)電機用E和r+jx表示，由于節(jié)點方程要求已知節(jié)點注入電流，所以用電流源表示負荷用恒定阻抗表示，追加到導(dǎo)納矩陣中網(wǎng)絡(luò)一、電力系統(tǒng)節(jié)點方程的建立3電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一般用計算機計算。需二、用節(jié)點阻抗矩陣計算短路電流的方法非金屬短路,過度阻抗為zf網(wǎng)絡(luò)分解4二、用節(jié)點阻抗矩陣計算短路電流的方法非金屬短路,過度戴維南等值電路Zff＋－網(wǎng)絡(luò)部分和故障部分（）聯(lián)合求解網(wǎng)絡(luò)中任一點的電壓任一支路的電流式中所用到的阻抗矩陣元素都帶有列標(biāo)f，如果網(wǎng)絡(luò)在正常狀態(tài)下的節(jié)點電壓為已知，為了進行短路計算，只須利用節(jié)點阻抗矩陣中與故障點對應(yīng)的一列元素。一般只需形成網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點導(dǎo)納矩陣，并根據(jù)具體要求，求出阻抗矩陣的某一列或某幾列元素即可5戴維南等值電路Zff＋網(wǎng)絡(luò)部分和故障部分（近似計算和程序流程近似計算不計負荷，短路前電壓取1金屬性短路zf=0程序流程（1）輸入數(shù)據(jù)（2）形成節(jié)點導(dǎo)納矩陣選擇故障點f（3）計算阻抗矩陣第f列元素（4）計算短路電流If（5）計算節(jié)點電壓（6）計算支路電流（7)結(jié)束6近似計算和程序流程近似計算不計負荷，短路前電壓取16三、利用電勢源對短路點的轉(zhuǎn)移阻抗計算短路電流(一）疊加原理的應(yīng)用對于一個多電源的線性網(wǎng)絡(luò)根據(jù)疊加原理總可以把節(jié)點f的短路電流表示成

G是有源支路的集合，Ei為第個有源支路的電勢，zfi便稱為電勢源對短路點的轉(zhuǎn)移阻抗對于不太復(fù)雜的電力系統(tǒng)，在制訂等值電路并完成元件參數(shù)計算后，可以直接對原網(wǎng)絡(luò)進行等值變換求得轉(zhuǎn)移阻抗可以保留電勢源節(jié)點和短路點，通過原網(wǎng)絡(luò)的等值變換逐步消去一切中間節(jié)點，形成以電勢源節(jié)點和短路點為頂點的全網(wǎng)形電路，這個最終電路中聯(lián)接電勢源節(jié)點和短路點的支路阻抗即為該電源對短路點的轉(zhuǎn)移阻抗7三、利用電勢源對短路點的轉(zhuǎn)移阻抗計算短路電流(星型網(wǎng)絡(luò)（二）星網(wǎng)變換變換成網(wǎng)型網(wǎng)絡(luò)8星型網(wǎng)絡(luò)（二）星網(wǎng)變換變換成網(wǎng)型網(wǎng)絡(luò)8實用計算：滿足工程需要的，可以節(jié)省大量時間的簡化算法起始次暫態(tài)電流：短路電流周期分量（指基頻分量）的初始值有效值----等值電路問題：元件用次暫態(tài)參數(shù)計算，次暫態(tài)電流的計算和穩(wěn)態(tài)電路中電流的計算相同系統(tǒng)中的元件可分為兩類：靜止元件和旋轉(zhuǎn)元件6-2起始次暫態(tài)電流和沖擊電流的實用計算9實用計算：滿足工程需要的，可以節(jié)省大量時間的簡化算法6-2一、同步機提供的起始次暫態(tài)電流

在突然短路瞬間，同步電機的次暫態(tài)電勢保持短路前瞬間的值，jδj汽輪機和有阻尼的凸極發(fā)電機次暫態(tài)電抗可取x"=x"d假定發(fā)電機在短路前滿載運行，算出短路后的短路電流發(fā)電機運行參數(shù)不確知，可取

不計負荷，取10一、同步機提供的起始次暫態(tài)電流

在突然短路瞬

正常運行情況，異步電動機的轉(zhuǎn)差很?。╯=2%~5%），可以近似當(dāng)作依同步轉(zhuǎn)速運行。根據(jù)短路瞬間轉(zhuǎn)子繞組磁鏈?zhǔn)睾愕脑瓌t，異步電動機也可以用與轉(zhuǎn)子繞組的總磁鏈成正比的次暫態(tài)電勢以及相應(yīng)的次暫態(tài)電抗來代表次暫態(tài)電抗啟動電流的標(biāo)幺值一般為（4~7），可近似取x"=0.2次暫態(tài)電勢二、異步機提供的起始次暫態(tài)電流啟動電流系統(tǒng)發(fā)生短路后，只當(dāng)電動機端的殘余電壓小于E"時，電動機才會暫時地作為電源向系統(tǒng)供給一部分短路電流。jj11正常運行情況，異步電動機的轉(zhuǎn)差很?。╯=2%

配電網(wǎng)絡(luò)中電動機數(shù)目多，查明短路前運行狀態(tài)困難電動機所提供的短路電流數(shù)值不大實用計算中只對于短路點附近能顯著地供給短路電流的大型電動機，將其作為提供短路電流的電源其它的電動機，則看作是系統(tǒng)中負荷節(jié)點的綜合負荷的一部分，在短路瞬間，綜合負荷也可以近似地用一個含次暫態(tài)電勢和次暫態(tài)電抗的等值支路來表示暫態(tài)電抗0.35中包括電動機電抗0.2和降壓變壓器以及饋電線路的估計電抗0.15三、綜合負荷提供的起始次暫態(tài)電流12三、綜合負荷提供的起始次暫態(tài)電流12四、短路點不在機端負荷端短路瞬間電壓稱為殘余電壓綜合負荷的電流G13四、短路點不在機端負荷端短路瞬間電壓稱為殘余電壓G13由于異步電動機的電阻較大，在突然短路后，由異步電動機供給的電流的周期分量和非周期分量都將迅速衰減，而且衰減的時間常數(shù)也很接近，其數(shù)值約為百分之幾秒實用計算，負荷提供的沖擊電流短路點的沖擊電流對于小容量的電動機和綜合負荷，取Kim.LD=1容量為200kW~500kW的異步電動機，取Kim.LD=1.3~1.5容量為500kW~1000W的異步電動機，取Kim.LD=1.5~1.7容量為1000kW以上的異步電動機，取Kim.LD=1.7~1.8同步電動機和調(diào)相機沖擊系數(shù)之值和相同容量的同步發(fā)電機的值大約相等五、沖擊電流負荷提供的起始次暫態(tài)電流的有效值14由于異步電動機的電阻較大，在突然短路發(fā)電機G:60MVA,xd”=0.12調(diào)相機SC:5MVA,x”d=0.2變壓器T1:31.5MVA，Vs%=10.5,T2:20MVA,Vs%=10.5T3:7.5MVA,Vs%=10.5線路L1:60km,L2:20km,L3:10km各條線路電抗均為0.4Ω/km負荷：LD1:30MVA,LD2:18MVA,LD3:6MVA例6-7計算f點發(fā)生短路的沖擊電流，系統(tǒng)各元件的參數(shù)為解：先將全部負荷計入，以額定標(biāo)幺電抗為0.35，電勢為0.8的電源表示

取

SB=100MVA,VB=Vav調(diào)相機發(fā)電機負荷15發(fā)電機G:60MVA,xd”=0.12例6-7計例6-7變壓器線路取發(fā)電機的次暫態(tài)電勢調(diào)相機按短路前額定滿負荷運行j16例6-7變壓器j16例6-7

網(wǎng)絡(luò)化簡17例6-7網(wǎng)絡(luò)化簡17起始次暫態(tài)電流變壓器T3方面提供負荷LD3提供沖擊電流怎么算沖擊電流?例6-7

起始次暫態(tài)電流和沖擊電流的計算變壓器T3方面提供電流0.523中有發(fā)電機、調(diào)相機、和負荷提供的電流,沖擊系數(shù)分別為1.8，1.8，118起始次暫態(tài)電流怎么算沖擊電流?例6-7起始次暫態(tài)電流和沖為把負荷提供的電流分出來,回到等值電路中去計算a點殘余電壓b、c點殘余電壓負荷不提供短路電流由短路點右側(cè)提供的的短路電流是發(fā)電機和調(diào)相機發(fā)出的例6-7

沖擊電流的計算19為把負荷提供的電流分出來,回到等值電路中去計算a點殘余電壓短路點6kV電壓等級的基準(zhǔn)電流沖擊電流短路點遠離負荷時，負荷不輸出短路電流。近似計算不計負荷，E=1,短路點的輸入阻抗為

由變壓器T3方面提供的短路電流

沖擊電流

比計及負荷的值小6%，這種簡化在實際計算中是允許的20短路點6kV電壓等級的基準(zhǔn)電流短路點遠離負荷時，負荷不輸出6-3短路電流計算曲線及其應(yīng)用工程計算中常利用計算曲線來確定短路后任意時刻短路電流的周期分量一、計算曲線的概念短路電流周期分量是許多參數(shù)的復(fù)雜函數(shù)發(fā)電機運行參數(shù)，勵磁系統(tǒng)參數(shù)短路點至機端的距離xe

時間t當(dāng)發(fā)電機運行參數(shù)，勵磁系統(tǒng)參數(shù)給定后,短路電流與xe和t有關(guān)定義計算電抗則短路電流是時間和計算電抗的函數(shù)反映這一函數(shù)關(guān)系的一組曲線就稱為計算曲線。為了方便應(yīng)用，計算曲線也常作成數(shù)字表為歸算到發(fā)電機額定容量的標(biāo)幺值216-3短路電流計算曲線及其應(yīng)用工程計算中常利用計算曲線來確二、計算曲線的制作條件發(fā)電機滿載,負荷一半在發(fā)電廠高壓母線,一半經(jīng)輸電線路送出,負荷用恒定阻抗表示

式中V=1，cosφ=0.9，SLD=0.5計算曲線計及了強行勵磁的影響，計及了定子電阻的影響強行勵磁頂值電壓為正常運行勵磁電壓的1.8倍。對于汽輪發(fā)電機選取了12~200MW的18種不同型號的發(fā)電機作為樣機，分別計算每種電機的短路周期電流值，取其算術(shù)平均值繪制曲線;對于對于水輪發(fā)電機選取了12.5~225MW的17種不同型號的發(fā)電機作為樣機，分別計算短路周期電流值，取其算術(shù)平均值繪制曲線計算電抗算到3.45為止當(dāng)xjs

>3.45,I=1/xjs因為無窮大電源提供的短路電流是不衰減的22二、計算曲線的制作條件發(fā)電機滿載,負荷一半在發(fā)電廠高壓母線三、計算曲線的應(yīng)用

（一）應(yīng)用計算曲線的步驟不計負荷，制作電力網(wǎng)絡(luò)的等值電路，以統(tǒng)一基值的標(biāo)幺值表示網(wǎng)絡(luò)化簡，化成各電源點或等值發(fā)電機對短路點的轉(zhuǎn)移阻抗xfi的形式由轉(zhuǎn)移阻抗求計算電抗xjs.i=xfiSNi/SB查表，得到一發(fā)電機額定功率為基準(zhǔn)的短路電流標(biāo)幺值對無限大電源，短路電流I=1/xfi化成有名值，然后再相加不同基值的標(biāo)幺值不能相加

*容量無限大電源單獨考慮23三、計算曲線的應(yīng)用

（一）應(yīng)用計算曲線的步驟不計負荷，制作（二）對各電源的處理

電力系統(tǒng)中，發(fā)電機的數(shù)目是很多的，如果每一臺發(fā)電機都用一個電源點來代表，計算工作將變得非常繁重。因此，在工程計算中常采用合并電源的方法來簡化網(wǎng)絡(luò)。把短路電流變化規(guī)律大體相同的發(fā)電機盡可能多地合并起來，同時對于條件比較特殊的某些發(fā)電機給以個別的考慮。合并后的發(fā)電機叫做等值發(fā)電機。這種方法既能保證必要的計算精度，又可大量地減少計算工作量。是否容許合并發(fā)電機的依據(jù)是：

估計它們的短路電流變化規(guī)律是否相同或相近影響發(fā)電機是否容許合并的主要因素有兩個：一個是發(fā)電機的特性（指類型和參數(shù)等）另一個是對短路點的電氣距離24（二）對各電源的處理電力系統(tǒng)中，發(fā)電機的對各發(fā)電機的處理方法

離短路點較近時，發(fā)電機本身特性的不同對短路電流的變化規(guī)律具有決定性的影響；如果短路點非常遙遠，發(fā)電機到短路點之間的電抗數(shù)值較大，發(fā)電機的參數(shù)不同所引起的短路電流變化規(guī)律的差異將受到極大的削弱與短路點的電氣距離相差不大的同類型發(fā)電機可以合并遠離短路點的同類型發(fā)電廠可以合并直接接于短路點的發(fā)電機（或發(fā)電廠）應(yīng)予以單獨考慮網(wǎng)絡(luò)中功率為無限大的電源應(yīng)單獨計算

f點短路時，發(fā)電機G-1必須單獨計算，發(fā)電機G-2亦應(yīng)個別計算，其余的發(fā)電廠B、C、D可以按類型進行合并，即火電廠和水電廠分別合并25對各發(fā)電機的處理方法離短路點較近時，如何做？怎樣查曲線？例6-8用計算曲線法計算例6-7的短路電流26如何做？例6-8用計算曲線法計算例6-7的短路電流26例7-5查曲線計算短路電流求計算電抗查曲線或查表t=0時有名值總電流和例7-5比較計及負荷

查曲線差3%

不計負荷不計負荷差5.8%比不計負荷好，還可同時查出給定時間的電流值27例7-5查曲線計算短路電流求計算電抗277-9短路電流周期分量的近似計算一、把某一母線作恒壓源處理所在電廠參數(shù)已知，收集不到整個系統(tǒng)的詳細數(shù)據(jù)，最簡單地是把母線A作恒壓源處理（基頻電流不衰減)，對系統(tǒng)方面提供的短路電流的最大的可能值進行估計

這樣算的短路電流略大，隨電源到短路點之間距離的增加，差別將下降，因為離短路點越遠，電源的電抗相對于短路回路的總電抗越小，可以近似為恒壓源287-9短路電流周期分量的近似計算一、把某一母線作恒壓源處理系統(tǒng)容量有限，或距離短路點較近，令A(yù)點為恒壓源誤差較大，可表示為由電抗Xs接于A點的無限大功率電源二、由短路容量算出系統(tǒng)的等值電抗若A點短路時的短路功率Ss或短路電流Is已知，可推算出系統(tǒng)等值電抗求出f點短路電流若A點短路時的短路功率Ss或短路電流Is未知，但可查出斷路器的斷流容量Skd,可推算出系統(tǒng)等值電抗的近似值29系統(tǒng)容量有限，或距離短路點較近，令已知(1)系統(tǒng)對母線a處的短路功率為1000MVA,(2)母線a的電壓為恒定值解：取SB=100MVA，VB=Vav（1）第一種情況，系統(tǒng)用電壓源表示，它到母線a的電抗標(biāo)幺值各元件的標(biāo)幺值為線路L：變壓器：

電抗器：電纜：例6-9三相短路分別發(fā)生在f1和f2點計算短路電流的周期分量30已知(1)系統(tǒng)對母線a處的短路功率為1000MVA,(2例6-9在網(wǎng)絡(luò)的6.3kV電壓級的基準(zhǔn)電流為當(dāng)f1點短路時當(dāng)f2點短路時（2）在第二種情況，無限大電源母線接于母線a，電抗Xs=0當(dāng)f1點短路時當(dāng)f2點短路時比較以上的結(jié)果可見，如果把無限大母線接于a點則短路電流的數(shù)值在f1短路時要增加21%，在f2短路時，只增大6%31例6-9在網(wǎng)絡(luò)的6.3kV電壓級的基準(zhǔn)電流為31本章小結(jié)電力系統(tǒng)三相短路計算原理，疊加原理和轉(zhuǎn)移阻抗計算機計算復(fù)雜系統(tǒng)短路電流原理起始次暫態(tài)電流和沖擊電流實用計算短路電流計算曲線，計算短路后任意時刻周期電流短路電流周期分量的近似計算32本章小結(jié)32第六章電力系統(tǒng)三相短路的實用計算33第六章16-1三相短路計算原理和方法電力系統(tǒng)三相短路主要是短路電流周期分量的計算，工程中著重實用，電力系統(tǒng)三相短路電流計算可采用實用的計算方法，采用一定的簡化和假設(shè)短路計算的基本假設(shè)不計發(fā)電機、變壓器、輸電線路的電阻不計線路電容，略去變壓器的勵磁電流（三相三柱式變壓器的零序等值電路除外）負荷當(dāng)作恒定電抗，或某種附加電源，近似估計或忽略不計變壓器變比取1，VN=Vav三相系統(tǒng)是對稱的所有發(fā)電機的電勢同相位,元件用電抗表示，沒有復(fù)數(shù)運算，把短路電流的計算簡化為直流電路的求解金屬性短路，短路處的過渡電阻等于零。過渡電阻指短路處的接觸電阻，如電弧電阻或外物電阻，接地電阻346-1三相短路計算原理和方法電力系統(tǒng)三相短

電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一般用計算機計算。需要選擇數(shù)學(xué)模型和計算方法，然后編制計算程序。這里講基本的數(shù)學(xué)模型和計算方法模型網(wǎng)絡(luò)用節(jié)點方程描述發(fā)電機用E和r+jx表示，由于節(jié)點方程要求已知節(jié)點注入電流，所以用電流源表示負荷用恒定阻抗表示，追加到導(dǎo)納矩陣中網(wǎng)絡(luò)一、電力系統(tǒng)節(jié)點方程的建立35電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一般用計算機計算。需二、用節(jié)點阻抗矩陣計算短路電流的方法非金屬短路,過度阻抗為zf網(wǎng)絡(luò)分解36二、用節(jié)點阻抗矩陣計算短路電流的方法非金屬短路,過度戴維南等值電路Zff＋－網(wǎng)絡(luò)部分和故障部分（）聯(lián)合求解網(wǎng)絡(luò)中任一點的電壓任一支路的電流式中所用到的阻抗矩陣元素都帶有列標(biāo)f，如果網(wǎng)絡(luò)在正常狀態(tài)下的節(jié)點電壓為已知，為了進行短路計算，只須利用節(jié)點阻抗矩陣中與故障點對應(yīng)的一列元素。一般只需形成網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點導(dǎo)納矩陣，并根據(jù)具體要求，求出阻抗矩陣的某一列或某幾列元素即可37戴維南等值電路Zff＋網(wǎng)絡(luò)部分和故障部分（近似計算和程序流程近似計算不計負荷，短路前電壓取1金屬性短路zf=0程序流程（1）輸入數(shù)據(jù)（2）形成節(jié)點導(dǎo)納矩陣選擇故障點f（3）計算阻抗矩陣第f列元素（4）計算短路電流If（5）計算節(jié)點電壓（6）計算支路電流（7)結(jié)束38近似計算和程序流程近似計算不計負荷，短路前電壓取16三、利用電勢源對短路點的轉(zhuǎn)移阻抗計算短路電流(一）疊加原理的應(yīng)用對于一個多電源的線性網(wǎng)絡(luò)根據(jù)疊加原理總可以把節(jié)點f的短路電流表示成

G是有源支路的集合，Ei為第個有源支路的電勢，zfi便稱為電勢源對短路點的轉(zhuǎn)移阻抗對于不太復(fù)雜的電力系統(tǒng)，在制訂等值電路并完成元件參數(shù)計算后，可以直接對原網(wǎng)絡(luò)進行等值變換求得轉(zhuǎn)移阻抗可以保留電勢源節(jié)點和短路點，通過原網(wǎng)絡(luò)的等值變換逐步消去一切中間節(jié)點，形成以電勢源節(jié)點和短路點為頂點的全網(wǎng)形電路，這個最終電路中聯(lián)接電勢源節(jié)點和短路點的支路阻抗即為該電源對短路點的轉(zhuǎn)移阻抗39三、利用電勢源對短路點的轉(zhuǎn)移阻抗計算短路電流(星型網(wǎng)絡(luò)（二）星網(wǎng)變換變換成網(wǎng)型網(wǎng)絡(luò)40星型網(wǎng)絡(luò)（二）星網(wǎng)變換變換成網(wǎng)型網(wǎng)絡(luò)8實用計算：滿足工程需要的，可以節(jié)省大量時間的簡化算法起始次暫態(tài)電流：短路電流周期分量（指基頻分量）的初始值有效值----等值電路問題：元件用次暫態(tài)參數(shù)計算，次暫態(tài)電流的計算和穩(wěn)態(tài)電路中電流的計算相同系統(tǒng)中的元件可分為兩類：靜止元件和旋轉(zhuǎn)元件6-2起始次暫態(tài)電流和沖擊電流的實用計算41實用計算：滿足工程需要的，可以節(jié)省大量時間的簡化算法6-2一、同步機提供的起始次暫態(tài)電流

在突然短路瞬間，同步電機的次暫態(tài)電勢保持短路前瞬間的值，jδj汽輪機和有阻尼的凸極發(fā)電機次暫態(tài)電抗可取x"=x"d假定發(fā)電機在短路前滿載運行，算出短路后的短路電流發(fā)電機運行參數(shù)不確知，可取

不計負荷，取42一、同步機提供的起始次暫態(tài)電流

在突然短路瞬

正常運行情況，異步電動機的轉(zhuǎn)差很小（s=2%~5%），可以近似當(dāng)作依同步轉(zhuǎn)速運行。根據(jù)短路瞬間轉(zhuǎn)子繞組磁鏈?zhǔn)睾愕脑瓌t，異步電動機也可以用與轉(zhuǎn)子繞組的總磁鏈成正比的次暫態(tài)電勢以及相應(yīng)的次暫態(tài)電抗來代表次暫態(tài)電抗啟動電流的標(biāo)幺值一般為（4~7），可近似取x"=0.2次暫態(tài)電勢二、異步機提供的起始次暫態(tài)電流啟動電流系統(tǒng)發(fā)生短路后，只當(dāng)電動機端的殘余電壓小于E"時，電動機才會暫時地作為電源向系統(tǒng)供給一部分短路電流。jj43正常運行情況，異步電動機的轉(zhuǎn)差很小（s=2%

配電網(wǎng)絡(luò)中電動機數(shù)目多，查明短路前運行狀態(tài)困難電動機所提供的短路電流數(shù)值不大實用計算中只對于短路點附近能顯著地供給短路電流的大型電動機，將其作為提供短路電流的電源其它的電動機，則看作是系統(tǒng)中負荷節(jié)點的綜合負荷的一部分，在短路瞬間，綜合負荷也可以近似地用一個含次暫態(tài)電勢和次暫態(tài)電抗的等值支路來表示暫態(tài)電抗0.35中包括電動機電抗0.2和降壓變壓器以及饋電線路的估計電抗0.15三、綜合負荷提供的起始次暫態(tài)電流44三、綜合負荷提供的起始次暫態(tài)電流12四、短路點不在機端負荷端短路瞬間電壓稱為殘余電壓綜合負荷的電流G45四、短路點不在機端負荷端短路瞬間電壓稱為殘余電壓G13由于異步電動機的電阻較大，在突然短路后，由異步電動機供給的電流的周期分量和非周期分量都將迅速衰減，而且衰減的時間常數(shù)也很接近，其數(shù)值約為百分之幾秒實用計算，負荷提供的沖擊電流短路點的沖擊電流對于小容量的電動機和綜合負荷，取Kim.LD=1容量為200kW~500kW的異步電動機，取Kim.LD=1.3~1.5容量為500kW~1000W的異步電動機，取Kim.LD=1.5~1.7容量為1000kW以上的異步電動機，取Kim.LD=1.7~1.8同步電動機和調(diào)相機沖擊系數(shù)之值和相同容量的同步發(fā)電機的值大約相等五、沖擊電流負荷提供的起始次暫態(tài)電流的有效值46由于異步電動機的電阻較大，在突然短路發(fā)電機G:60MVA,xd”=0.12調(diào)相機SC:5MVA,x”d=0.2變壓器T1:31.5MVA，Vs%=10.5,T2:20MVA,Vs%=10.5T3:7.5MVA,Vs%=10.5線路L1:60km,L2:20km,L3:10km各條線路電抗均為0.4Ω/km負荷：LD1:30MVA,LD2:18MVA,LD3:6MVA例6-7計算f點發(fā)生短路的沖擊電流，系統(tǒng)各元件的參數(shù)為解：先將全部負荷計入，以額定標(biāo)幺電抗為0.35，電勢為0.8的電源表示

取

SB=100MVA,VB=Vav調(diào)相機發(fā)電機負荷47發(fā)電機G:60MVA,xd”=0.12例6-7計例6-7變壓器線路取發(fā)電機的次暫態(tài)電勢調(diào)相機按短路前額定滿負荷運行j48例6-7變壓器j16例6-7

網(wǎng)絡(luò)化簡49例6-7網(wǎng)絡(luò)化簡17起始次暫態(tài)電流變壓器T3方面提供負荷LD3提供沖擊電流怎么算沖擊電流?例6-7

起始次暫態(tài)電流和沖擊電流的計算變壓器T3方面提供電流0.523中有發(fā)電機、調(diào)相機、和負荷提供的電流,沖擊系數(shù)分別為1.8，1.8，150起始次暫態(tài)電流怎么算沖擊電流?例6-7起始次暫態(tài)電流和沖為把負荷提供的電流分出來,回到等值電路中去計算a點殘余電壓b、c點殘余電壓負荷不提供短路電流由短路點右側(cè)提供的的短路電流是發(fā)電機和調(diào)相機發(fā)出的例6-7

沖擊電流的計算51為把負荷提供的電流分出來,回到等值電路中去計算a點殘余電壓短路點6kV電壓等級的基準(zhǔn)電流沖擊電流短路點遠離負荷時，負荷不輸出短路電流。近似計算不計負荷，E=1,短路點的輸入阻抗為

由變壓器T3方面提供的短路電流

沖擊電流

比計及負荷的值小6%，這種簡化在實際計算中是允許的52短路點6kV電壓等級的基準(zhǔn)電流短路點遠離負荷時，負荷不輸出6-3短路電流計算曲線及其應(yīng)用工程計算中常利用計算曲線來確定短路后任意時刻短路電流的周期分量一、計算曲線的概念短路電流周期分量是許多參數(shù)的復(fù)雜函數(shù)發(fā)電機運行參數(shù)，勵磁系統(tǒng)參數(shù)短路點至機端的距離xe

時間t當(dāng)發(fā)電機運行參數(shù)，勵磁系統(tǒng)參數(shù)給定后,短路電流與xe和t有關(guān)定義計算電抗則短路電流是時間和計算電抗的函數(shù)反映這一函數(shù)關(guān)系的一組曲線就稱為計算曲線。為了方便應(yīng)用，計算曲線也常作成數(shù)字表為歸算到發(fā)電機額定容量的標(biāo)幺值536-3短路電流計算曲線及其應(yīng)用工程計算中常利用計算曲線來確二、計算曲線的制作條件發(fā)電機滿載,負荷一半在發(fā)電廠高壓母線,一半經(jīng)輸電線路送出,負荷用恒定阻抗表示

式中V=1，cosφ=0.9，SLD=0.5計算曲線計及了強行勵磁的影響，計及了定子電阻的影響強行勵磁頂值電壓為正常運行勵磁電壓的1.8倍。對于汽輪發(fā)電機選取了12~200MW的18種不同型號的發(fā)電機作為樣機，分別計算每種電機的短路周期電流值，取其算術(shù)平均值繪制曲線;對于對于水輪發(fā)電機選取了12.5~225MW的17種不同型號的發(fā)電機作為樣機，分別計算短路周期電流值，取其算術(shù)平均值繪制曲線計算電抗算到3.45為止當(dāng)xjs

>3.45,I=1/xjs因為無窮大電源提供的短路電流是不衰減的54二、計算曲線的制作條件發(fā)電機滿載,負荷一半在發(fā)電廠高壓母線三、計算曲線的應(yīng)用

（一）應(yīng)用計算曲線的步驟不計負荷，制作電力網(wǎng)絡(luò)的等值電路，以統(tǒng)一基值的標(biāo)幺值表示網(wǎng)絡(luò)化簡，化成各電源點或等值發(fā)電機對短路點的轉(zhuǎn)移阻抗xfi的形式由轉(zhuǎn)移阻抗求計算電抗xjs.i=xfiSNi/SB查表，得到一發(fā)電機額定功率為基準(zhǔn)的短路電流標(biāo)幺值對無限大電源，短路電流I=1/xfi化成有名值，然后再相加不同基值的標(biāo)幺值不能相加

*容量無限大電源單獨考慮55三、計算曲線的應(yīng)用

（一）應(yīng)用計算曲線的步驟不計負荷，制作（二）對各電源的處理

電力系統(tǒng)中，發(fā)電機的數(shù)目是很多的，如果每一臺發(fā)電機都用一個電源點來代表，計算工作將變得非常繁重。因此，在工程計算中常采用合并電源的方法來簡化網(wǎng)絡(luò)。把短路電流變化規(guī)律大體相同的發(fā)電機盡可能多地合并起來，同時對于條件比較特殊的某些發(fā)電機給以個別的考慮。合并后的發(fā)電機叫做等值發(fā)電機。這種方法既能保證必要的計算精度，又可大量地減少計算工作量。是否容許合并發(fā)電機的依據(jù)是：

估計它們的短路電流變化規(guī)律是否相同或相近影響發(fā)電機是否容許合并的主要因素有兩個：一個是發(fā)電機的特性（指類型和參數(shù)等）另一個是對短路點的電氣距離56（二）對各電源的處理電力系統(tǒng)中，發(fā)電機的對各發(fā)電機的處理方法

離短路點較近時，發(fā)電機本身特性的不同對短路電流的變化規(guī)律具有決定性的影響；如果短路點非常遙遠，發(fā)電機到短路點之間的電抗數(shù)值較大，發(fā)電機的參數(shù)不同所引起的短路電流變化規(guī)律的差異將受到極大的削弱與短路點的電氣距離相差不大的同類型發(fā)電機可以合并遠離短路點的同類型發(fā)電廠可以合并直接接于短路點的發(fā)電機（或發(fā)電廠）應(yīng)予以單獨考慮網(wǎng)絡(luò)中功率為無限大的電源應(yīng)單獨計算

f點短路時，發(fā)電機G-1必須單獨計算，發(fā)電機G-2亦應(yīng)個別計算，其余的發(fā)電廠B、C、D可以按類型進行合并，即火電廠和水電廠分別合并57對各發(fā)電機的處理方法離短路點較近時，如何做？怎樣查曲線？例6-8用計算曲線法計算例6-7的短路電流58如何做？例6-8用計算曲線法計算例6-7的短路電流26例7-5查曲線計算短路電流求計算電抗查曲線或查表t=0時有名值總電流和例7-5比較計及負荷