供配電技術(shù)課件四

4.2三相短路暫態(tài)過程的分析無窮大容量系統(tǒng)三相短路的暫態(tài)過程產(chǎn)生最大短路電流的條件有限容量系統(tǒng)三相短路的暫態(tài)過程三相短路的有關(guān)物理量無窮大容量系統(tǒng)三相短路的暫態(tài)過程

無窮大容量系統(tǒng)三相短路的暫態(tài)過程

短路前電路中的電流為：(4.2.1)式中：——短路前電流的幅值——短路前回路的阻抗角——電源電壓的初始相角，亦稱合閘角；短路后電路中的電流應(yīng)滿足：

方程式（）的解就是短路的全電流，它由兩部分組成：第一部分是方程式（）的特解，它代表短路電流的周期分量；第二部分是對應(yīng)齊次方程的一般解，它代表短路電流的非周期分量。(4.2.2)無窮大容量系統(tǒng)三相短路的暫態(tài)過程

短路的全電流可以用下式表示

式中：——短路電流周期分量的幅值，——短路后回路的阻抗角，——短路回路時間常數(shù)，C——積分常數(shù)，由初始條件決定，即短路電流非周期分量的初始值。（）無窮大容量系統(tǒng)三相短路的暫態(tài)過程

無窮大容量系統(tǒng)的概念

無窮大容量只是一個相對概念，指電源系統(tǒng)的容量相對于用戶容量大得多，在發(fā)生三相短路時電源系統(tǒng)的阻抗遠遠小于短路回路的總阻抗，以致無論用戶負荷如何變化甚至發(fā)生短路，系統(tǒng)的母線電壓都能基本維持不變。在工程計算中，當電源系統(tǒng)的阻抗不大于短路回路總阻抗的5%～10%，或者電源系統(tǒng)的容量超過用戶容量的50倍時，可將其視為無窮大容量電源系統(tǒng)。無窮大容量系統(tǒng)三相短路的暫態(tài)過程

由于電路中存在電感，而電感中的電流不能突變，則短路前瞬間（用下標0－表示）的電流i0－應(yīng)該等于短路發(fā)生后瞬間（用下標0＋表示）的電流i0＋，將t＝0分別代入式（）、式（），可得因此，短路的全電流為(4.2.5)無窮大容量系統(tǒng)三相短路的暫態(tài)過程

無窮大容量電源系統(tǒng)中發(fā)生三相短路時短路電流的波形如右圖所示。無窮大容量系統(tǒng)三相短路的暫態(tài)過程

產(chǎn)生最大短路電流的條件當電路的參數(shù)已知時，短路電流周期分量的幅值不變，而短路電流非周期分量則是按指數(shù)規(guī)律單調(diào)衰減的直流電流。因此，非周期電流的初值越大，過渡過程中短路全電流的最大瞬時值也就越大。由圖可知，非周期電流的初值取最大值的條件為：（1）相量差取最大值；（2）相量差在t＝0時刻與時間軸平行。產(chǎn)生亮最大扁短路蜜電流珠的條啄件滿足惠以上啊條件雀的情研況為巾：（1澇）短榆路前績電路販處于空載疑狀態(tài)，即（2黨）短海路回障路為純感占性回誘路，即筒回路限的感科抗比隙電阻運大得糊多，永可以臭近似霸認為斧阻抗墻角腐；（3謠）短叉路瞬負間電價源電壓監(jiān)過零陸值，即爺初始敢相角愛。有限奸容量蹈系統(tǒng)批三相魯短路碰的暫對態(tài)過候程有限泄容量能電源系系統(tǒng)涉（fi遮ni罵te養(yǎng)s怒ys既te撒m）是迫相對礦于無扇窮大池容量鎖電源回系統(tǒng)烈而言厚的。在分拆析無許窮大島容量信電源簡系統(tǒng)絞的三快相短宇路暫食態(tài)過聾程時賊，忽振略了帆短路樸時系范統(tǒng)母膀線電乎壓幅叔值的峽變化賀。當計繭及電總源母槽線電藏壓變交化時柳，短渾路電袋流周送期分存量的白幅值頑也將袍隨著灣電源課母線艦電壓麻的變病化而濃變化涼。當電源慰容量愧比較盲小，或錦者短路辭點靠受近電菌源時，點短路池引起換的電傳源母紋線電縱壓的刊變化截就不運能忽骨略。有限閃容量豈系統(tǒng)伶三相乓短路絹的暫乎態(tài)過步程可以宗將有題限容包量系序統(tǒng)等扛效成錦一臺貼同步糖發(fā)電是機進片行分篩析。短路煩電流磁通方向破與正娘常時期的勵貧磁磁性通煎相反轉(zhuǎn)子均里的某勵磁萍繞組唱和阻堵尼繞陽組感屆應(yīng)出鈔自由帝電流體和產(chǎn)生白與驅(qū)方目向相秋同的淋磁通憑和維持轟總磁陸通不改變有限即容量偶系統(tǒng)謀三相默短路顆的暫勻態(tài)過盈程實際偵上，存發(fā)電體機大霉多裝墊有自仆動調(diào)慢節(jié)勵患磁裝愛置，礎(chǔ)也稱披為自往動電貧壓調(diào)誼整裝蓋置（au脾to溪－v穗ol襖ta茂ge霉r待eg春ul舌at驗or閘，A娛VR）。逃當發(fā)們電機能外部王短路鑰時，蔽發(fā)電鄉(xiāng)豐機的尿端電省壓急評劇下臟降，咬自動晉調(diào)節(jié)活勵磁妥裝置魚動作恒，迅摧速增希大勵舞磁電改流，細以使執(zhí)發(fā)電扒機的朗端電腔壓回彼升。但是伍由于呀自動學(xué)調(diào)節(jié)恢勵磁辟裝置籌本身繼的反襪應(yīng)時錘間以險及發(fā)呀電機售勵磁岡繞組足的電尾感作允用，按使它勿不能輕立即祝增大乏勵磁倒電流堵，而添是經(jīng)紐奉過一抄段很埋短的俯時間邊才能尾起作副用。罰因此欺短路殖電流尤周期壺分量破的幅捧值是零先衰犬減再制上升出逐漸程進入筋穩(wěn)態(tài)嚴，其撇變化妹曲線闊如圖調(diào)（a陡）所縫示。有限博容量頃系統(tǒng)勾三相矮短路脫的暫唱態(tài)過墾程三相斑短路脆的有狂關(guān)物塵理量1.必短飽路電尾流次趙暫態(tài)閃值短路紗電流困次暫超態(tài)值趟是指衫短路搶以后跟幅值巖最大悼的一哭個周亭期（悟即第辰一個薯周期襲）的主短路辦電流儀周期右分量柔的有認效值序。在摧無限慨大容懼量系因統(tǒng)中雪，短抽路電伏流周努期分秧量幅叨值保決持不盟變，翼即三相途短路爽的有演關(guān)物駝理量2.料短四路電落流穩(wěn)舍態(tài)值短路凱電流在穩(wěn)態(tài)陳值（葵st淘ea你dy安－s血ta狡te凝v秧al傷ue方）是葡指短遲路進猶入穩(wěn)嘴態(tài)后青短路胖電流趣的有甘效值幫。無窮丙大容恭量電僚源系松統(tǒng)發(fā)筍生三薯相短深路時桃，短估路電秤流周月期分干量的畏幅值底恒定抽不變杰，則（）三相換短路蔬的有畢關(guān)物槽理量3.賠短屋路電承流沖素擊值短路紡電流浴沖擊育值（篩sh抓oc野k擔va原lu理e）藝，即優(yōu)在發(fā)份生最材大短喜路電單流的移條件腫下，度短路唐發(fā)生纖后約浮半個怪周期穗出現(xiàn)科短路鑒電流舉最大涂可能靠的瞬嶼時值傭。式中盆Ksh稱為際沖擊俱系數(shù)疏，1央≤Ksh≤2特。在高悼壓供旋電系柴統(tǒng)中槍通常械取Ksh=1熱.8；低壓逮供電京系統(tǒng)賀中如氣容量笛為以倍下車湊間變廁電所待的出秤口處邊發(fā)生沒短路喬，常怠取Ksh=1強.3。三相擊短路纖的有鵲關(guān)物攜理量4.皺短路警沖擊悄電流罵有效克值短路類沖擊閑電流鄉(xiāng)豐有效有值指唐的是抄短路濕后的哪第一暑個周循期內(nèi)羨短路細全電壇流的戲有效依值。為了衣簡化貝計算期，可碎假定炭非周伙期分蘋量在竊短路文后第掃一個寨周期炒內(nèi)恒網(wǎng)定不何變，往取該屆中心儉時刻禁t=摸0.需01村s的申電流夾值計鉗算。忘對于基周期積分量駱，無狹論是甘否為亦無窮涌大容扔量電唯源系得統(tǒng)，腎在短句路后件第一竭個周丈期內(nèi)置都可礙認為史是幅哲值恒瘦定的奴正弦澡量。墨所以（）三相峰短路嘉的有埋關(guān)物鬧理量5.拌短路帝功率短路辨