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1、第三章 三相短路的实用计算3-1 周期电流起始值的计算周期电流：知道周期电流，可根据冲击系数计算冲击电流和最大有效值电流，满足电气设备选择的需要起始值：知道起始值，可作继电保护整定值的计算。三相短路: 对称短路，可用单相电路表示.结论：三相短路的周期分量起始值计算是应用广泛、涉及基本方法、概念的短路计算。一. 实用计算中的假定1.简化电源 发电机用 E”|0|、x” d 表示；假设各电势 E”|0 同相 可取 E”|0=1，空载 。2.简化网络空载 ; 不计接地支路 DZ mCZY,0,0RavBU即： iE0&dixjiU& 10Edxj1Tjljx2Tj20E结论： 简化后，计算得保守值；
2、 简化后，是纯电抗网络，且是已知电势、求电流的直流电路问题。二.周期电流起始值的计算10Edxj1Tjljx2Tj20EfI&是直流网络中求某一支路电流的问题1.直接法： 短路电流是各电源提供电流之和；f fjx1: : fI&fI&： fI&第一步：用近似法作等值电路；第二步：星网变换，消去中间节点 即：各电源用 表dxIjUE&0示，短路点接地，对短路点作消去节点的网络化简，得辐射形网络，然后第三步： ， ifijxEI&ifI复杂网络中求某一支路电流采用戴维南定理；f0fU&0fU&0f短路 正常ffI&0fU故障分量网络叠加法：各电源接地，短路点施加正常电压；求短路点等值阻抗 fZ得：
3、 ffZUI0&例 3-1：说明计及负荷的短路计算是复数计算；例 3-3：说明短路计算的基本步骤第一步：用近似法作标幺值等值电路；第二步：网络化简 串联； 并联；星网变换对于叠加法：将电源接地，求等值电抗 ffxI1对于直接法：保留电源节点和短路点，化为辐射形网络解：1.由例 3-3 得等值网络为：第一步：作系统的等值电路。画系统等值电路图和作标幺值计算三相短路，系统等值电路同潮流计算等值电路，标幺值计算采用近似法：216.0513.0 :1 GBdSx7.% :141TBsUT216.03.6.0 : 229 BNSxL系统 1：提供的短路电流为 13.2758.213 :*0sIxS经串联
4、、并联后，求短路点的等值电抗A 0.391 0.436 G1 G2 G3 S1 S2 0.416 0.416 0.349 0.349 0.0758 0.19 0.19 0.87 B S1,G1 合并： A 0.436 G2 G3 S1、 G1 S2 0.416 0.416 0.349 0.349 0.063 0.19 0.19 0.87 B f 星网变化的一般形式为：1 n i j 多条支路接于一个节点 n，消去节点 n 后，得两两相联的新网络，其任两点间相联的电抗为：，即与节点 n 相联支路的导纳和iy :1xjniij2消去节点 A，相关节点 S1G1、f 。新增支路 xS1G1- 、x
5、S1G1-f、x -f0.436 G2 G3 S1、 G1 S2 0.416 0.416 0.19 0.19 0.87 B 0.475 0.475 2.63 f消去节点 B，相关节点 S2、f 。新增支路 xS2- 、x S2-f、 x-f 0.436 G2 G3 S1、 G1 S2 0.416 0.416 0.475 0.475 2.63 f1.94 1.94 0.421 节点f 间的支路并联：0.198 G2 G3 S1、 G1 S2 0.416 0.416 0.475 0.475 f1.94 1.94 电源 S1G1 与 S2 合并 0.198 G2 G3 S1、 S2、 G1 0.41
6、6 0.416 0.382 0.382 f 电源 S1S2G1 与 G2 合并，得图（f ） ，最后得等值电抗 13.0fx短路电流标幺值： 52.713.0I ffx短路电流有名值： )(9.683.10.* kAUSIBff 名词：短路容量： fNfIUS3 由系统提供的短路容量估算系统电抗： 由出口断路器的遮断容量 S，估算系统电抗3-2 运算曲线法一 运算曲线的制定 运行方式： 参数：根据汽轮发电机（12200MW） 、水轮发电机（12.5225MW） ，用误差平方和最小为目标，估计得标准电机参数：Xd Xd X”d xq Td o T”d o T”q o Ta cos汽轮机 1.90
7、40 0.2150 0.1385 1.9040 9.0288 0.1819 2.0125 0.2560 0.805* 1xIfBfNBff sfIsf sE&sjsfBsfsIx1*xBs*50%50%水轮机 0.9851 0.3025 0.2055 0.6423 5.9000 0.0673 0.1581 0.2124 0.85 数学模型：考虑励磁调节的严格模型 结果：以 SGN、I GN 为基准的各电气距离下的短路电流周期分量值Igxjs使用：根据电气距离查曲线得计及负荷及励磁调节影响的周期分量电流。3-4 计算机算法原理一. 等值网络根据叠加原理：短路分量=正常运行分量+ 故障分量正常运行
8、分量可由潮流计算得；空载条件下，E”=1, U f|0|=1二.短路电流的计算故障分量网络为：网络可用 ZB 表示，则故障分量网络的方程为：0fU&fI01 11101 MLM&fnnfn fff nfnf IZU则 )(0fffIZU&fffI1fiifiiii ZII&100ijijzUI&三.利用 YB 形成 ZBZB=Y-1B， 根据节点导纳矩阵，利用数值解法求逆矩阵的方法，称为三角分解法（因子表法） 1001111111 LMOLLMOLLMOLnniniii nininiii ni ZZZZYYYY根据乘法， 0101111 MLOMfnffnniniii ni ZYYY 阵已知，用加减消去法求解上式线性方程，可得 Z 阵中的第 f 列元素。常用的求解方法为三角分解法。四短路点在线路上任意处的计算公式j f klzjk (1-l)zjk1. 求网络中新增一节点 f 情况下的节点阻抗矩阵的第 f 列元素Zf1 Zff Zfn2. 利用原节点阻抗矩阵元素时kijifi l)1(jkkfijff zlZZ)1(
