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1、电力系统分析 (I),Huazhong University of Science and Technology,主讲教师:陈金富,E-mail:,2011-2012学年度第一学期 2011.10.242011.12.28,2020/8/4,电力系统三相短路计算主要是短路电流周期(基频)分量的计算。,本章主要内容,计算内容包括: (1)起始次暂态电流(短路电流周期分量的起始值)的实用计算; (2)短路冲击电流的计算(系统电势源和负荷提供的冲击电流); (3)短路发生后不同时刻短路电流周期分量的计算;,(1)利用节点阻抗矩阵;(2)利用转移阻抗的概念;(3)近似计算方法,第六章 电力系统三相短路
2、电流的实用计算,基本原理 和方法:,2020/8/4,6-1 短路电流计算的基本原理和方法,6-2 起始次暂态电流和冲击电流的实用计算,第六章 电力系统三相短路电流的实用计算,6-3 短路电流计算曲线及其应用,6-4 短路电流周期分量的近似计算,2020/8/4,发 电 机:电势源支路电流源支路(含同步调相机) 输 电 线 路:PI型等值电路,R,X,B 变 压 器:GT + jBT,RT + jXT,kT 一 般 负 荷:恒定阻抗, ZLD.k 电动机负荷:电势源支路电流源支路(同步电动机、感应电动机、以电动机为主的综合负荷,起始次暂态电流计算),1.电力系统节点方程的建立等值电路的制定,6
3、-1 短路电流计算的基本原理和方法,2020/8/4,2.利用节点阻抗矩阵计算短路电流基本原理,6-1 短路电流计算的基本原理和方法,2020/8/4,2.利用节点阻抗矩阵计算短路电流基本原理,6-1 短路电流计算的基本原理和方法,2020/8/4,2.利用节点阻抗矩阵计算短路电流近似计算方法,6-1 短路电流计算的基本原理和方法,2020/8/4,2.利用节点阻抗矩阵计算短路电流计算流程图,6-1 短路电流计算的基本原理和方法,2020/8/4,(1)电势源对短路点的转移阻抗的定义,星网变换,3.利用电势源对短路点的转移阻抗计算短路电流,2020/8/4,3.利用电势源对短路点的转移阻抗计算
4、短路电流,(2)利用节点阻抗矩阵求电势源对短路点的转移阻抗,2020/8/4,3.利用电势源对短路点的转移阻抗计算短路电流,(3) 经过渡阻抗接地的情况,2020/8/4,3.利用电势源对短路点的转移阻抗计算短路电流,(4) 电势源节点间的转移阻抗,2020/8/4,3.利用电势源对短路点的转移阻抗计算短路电流,(5) 节点间的转移阻抗和互阻抗的比较,2020/8/4,算例:计算f点发生三相短路时的短路冲击电流,6-2 起始次暂态电流和冲击电流的实用计算,2020/8/4,发 电 机:所有电势源同相位 输电线路:R = 0,X,B = 0 变 压 器:GT + jBT = 0,RT = 0,
5、jXT,kT1.0,1.实用计算的近似简化处理方法,6-2 起始次暂态电流和冲击电流的实用计算,简化计算:E,jX, 直流计算台; 用于短路计算,满足工程要求;,2020/8/4,2.计算条件的建立发电机和电动机电势源模型,6-2 起始次暂态电流和冲击电流的实用计算,发电机模型 同步调相机 同步电动机 异步电动机 综合负荷,2020/8/4,算例:计算f点发生三相短路时的短路冲击电流,6-2 起始次暂态电流和冲击电流的实用计算,(1)制定等值电路,确定计算条件; (2)选取基准值,计算等值电路标幺参数; (3)计算f点发生三相短路时的起始次暂态电流;,2020/8/4,算例:计算f点发生三相短
6、路时的短路冲击电流,6-2 起始次暂态电流和冲击电流的实用计算,(4)计算f点发生三相短路时的短路冲击电流 (a) 验算负荷节点残余电压,判断负荷是否提供短路电流 (b)短路冲击电流:,2020/8/4,算例:计算f点发生三相短路时的短路冲击电流,6-2 起始次暂态电流和冲击电流的实用计算,异步电动机负荷冲击系数选取原则,综合负荷 200kW500kW 500kW1000kW 1000kW,2020/8/4,算例:计算f点发生三相短路时的短路冲击电流,6-2 起始次暂态电流和冲击电流的实用计算,同步发电机、同步调相机、同步电动机冲击系数选取原则,机端短路 发电厂高压母线 其他地点,2020/8
7、/4,1.近似简化处理方法,6-4 短路电流周期分量的近似计算,系统电势源恒定:短路电流周期分量幅值不衰减; 选取SB,VB=Vav 忽略负荷的影响:ES*=1.0;,2020/8/4,2.根据短路容量估算未知系统内电抗XS,6-4 短路电流周期分量的近似计算,2020/8/4,本章小结,Huazhong University of Science and Technology,短路计算中各元件的模型;利用Z阵计算短路电流的方法和计算流程; 节点间转移阻抗的概念; 起始次暂态电流的概念和计算; 短路冲击电流的计算,负荷提供冲击电流与否的校验 和冲击系数的确定; 利用短路容量估算未知系统电抗;,2020/8/4,习 题,Ex 6-5(f2),6-9,Huazhong University of Science and Technology,2020/8/4,To Be Continued,Huazhong University of Science and Technology,2020/8/4,