1、Huazhong University of Science and Technology p 讀書識(shí)人讀書識(shí)人p 獨(dú)立思考獨(dú)立思考p 明辨是非明辨是非電力系統(tǒng)三相短路計(jì)算主要是電力系統(tǒng)三相短路計(jì)算主要是短路電流周期（基頻）分量短路電流周期（基頻）分量的計(jì)算。的計(jì)算。本章主要內(nèi)容本章主要內(nèi)容計(jì)算內(nèi)容包括：計(jì)算內(nèi)容包括：（1）起始次暫態(tài)電流（）起始次暫態(tài)電流（短路電流周期分量的起始值短路電流周期分量的起始值）的實(shí)用計(jì)算；）的實(shí)用計(jì)算；（2）短路沖擊電流的計(jì)算（）短路沖擊電流的計(jì)算（系統(tǒng)電勢(shì)源和負(fù)荷提供的沖擊電流系統(tǒng)電勢(shì)源和負(fù)荷提供的沖擊電流）；）；（3）短路發(fā)生后不同時(shí)刻短路電流周期分量的計(jì)算；

2、）短路發(fā)生后不同時(shí)刻短路電流周期分量的計(jì)算；（1）利用節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣；（）利用節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣；（2）利用轉(zhuǎn)移）利用轉(zhuǎn)移阻抗的概念；（阻抗的概念；（3）近似計(jì)算方法）近似計(jì)算方法第六章第六章 電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)三相短路三相短路電流的實(shí)用計(jì)算電流的實(shí)用計(jì)算基本原理基本原理和方法：和方法： 6-1 短路電流計(jì)算的基本原理和方法短路電流計(jì)算的基本原理和方法 6-2 起始次暫態(tài)電流和沖擊電流的實(shí)用計(jì)算起始次暫態(tài)電流和沖擊電流的實(shí)用計(jì)算第六章第六章 電力系統(tǒng)三相短路電流的實(shí)用計(jì)算電力系統(tǒng)三相短路電流的實(shí)用計(jì)算 6-3 短路電流計(jì)算曲線及其應(yīng)用短路電流計(jì)算曲線及其應(yīng)用 6-4 短路電流周期分量的近似計(jì)算短路電流周

3、期分量的近似計(jì)算p發(fā)發(fā) 電電 機(jī)：機(jī)：電勢(shì)源支路電勢(shì)源支路電流源支路（含同步調(diào)相機(jī)）電流源支路（含同步調(diào)相機(jī)）p輸輸 電電 線線 路：路：型等值電路，型等值電路，R，X，Bp變變 壓壓 器：器：GT - jBT，RT + jXT，kTp一一 般般 負(fù)負(fù) 荷：荷：恒定阻抗恒定阻抗, p電動(dòng)機(jī)負(fù)荷：電動(dòng)機(jī)負(fù)荷：電勢(shì)源支路電勢(shì)源支路電流源支路（同步電動(dòng)機(jī)、感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、電流源支路（同步電動(dòng)機(jī)、感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、以電動(dòng)機(jī)為主的綜合負(fù)荷，以電動(dòng)機(jī)為主的綜合負(fù)荷，起始次暫態(tài)電流計(jì)算起始次暫態(tài)電流計(jì)算）1.電力系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)方程的建立電力系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)方程的建立等值電路的制定等值電路的制定 6-1 短路電流計(jì)算的基本原理和方法

4、短路電流計(jì)算的基本原理和方法 .LD kz1 i iE1 iz1 i i iI1 iz1 k .LD kE k YN k IYV.,NiLD kz zYY2.LD kLD kkzVSp忽略發(fā)電機(jī)、變壓器和線路的電阻忽略發(fā)電機(jī)、變壓器和線路的電阻p忽略輸電線路的電容、變壓器的勵(lì)磁支路忽略輸電線路的電容、變壓器的勵(lì)磁支路p忽略負(fù)荷或近似處理忽略負(fù)荷或近似處理p忽略元件額定電壓忽略元件額定電壓Vrate與相應(yīng)電壓等級(jí)平均額定電壓與相應(yīng)電壓等級(jí)平均額定電壓Vav的差別，的差別，變壓器標(biāo)幺變比變壓器標(biāo)幺變比=1.0，消去理想變壓器，消去理想變壓器p各發(fā)電機(jī)電勢(shì)同相各發(fā)電機(jī)電勢(shì)同相p由于各元件用電抗表示，

5、結(jié)合以上的近似處理，短路電流的計(jì)由于各元件用電抗表示，結(jié)合以上的近似處理，短路電流的計(jì)算可以避免復(fù)數(shù)運(yùn)算，簡(jiǎn)化為直流電路求解。算可以避免復(fù)數(shù)運(yùn)算，簡(jiǎn)化為直流電路求解。1.電力系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)方程的建立電力系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)方程的建立近似計(jì)算時(shí)的簡(jiǎn)化處理：近似計(jì)算時(shí)的簡(jiǎn)化處理： 6-1 短路電流計(jì)算的基本原理和方法短路電流計(jì)算的基本原理和方法1.電力系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)方程的建立電力系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)方程的建立 6-1 短路電流計(jì)算的基本原理和方法短路電流計(jì)算的基本原理和方法p例例 6-11.電力系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)方程的建立電力系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)方程的建立 6-1 短路電流計(jì)算的基本原理和方法短路電流計(jì)算的基本原理和方法（1）直接利用例）直接利用例41的

6、結(jié)果的結(jié)果YN不包含發(fā)電機(jī)的內(nèi)阻抗不包含發(fā)電機(jī)的內(nèi)阻抗修正其中的發(fā)電修正其中的發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)機(jī)節(jié)點(diǎn)1、5修正的操作只影響到節(jié)點(diǎn)修正的操作只影響到節(jié)點(diǎn)的自導(dǎo)納，不影響互導(dǎo)納的自導(dǎo)納，不影響互導(dǎo)納 p例例 6-1（2）近似處理）近似處理n電阻分量不考慮，各元件處理為純虛數(shù)，方便計(jì)算。電阻分量不考慮，各元件處理為純虛數(shù)，方便計(jì)算。n分布電容不計(jì)。和線路存在相連關(guān)系的節(jié)點(diǎn)自導(dǎo)納均要重新分布電容不計(jì)。和線路存在相連關(guān)系的節(jié)點(diǎn)自導(dǎo)納均要重新計(jì)算。計(jì)算。1.電力系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)方程的建立電力系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)方程的建立 6-1 短路電流計(jì)算的基本原理和方法短路電流計(jì)算的基本原理和方法p例例 6-2：例例28的開式網(wǎng)絡(luò)的短路電流計(jì)

7、算（電纜末端短路）的開式網(wǎng)絡(luò)的短路電流計(jì)算（電纜末端短路）（1）精確計(jì)算）精確計(jì)算n否則，存在理想變壓器，否則，存在理想變壓器，只有通過只有通過型等效電路型等效電路(p32)表示變壓器支路，表示變壓器支路，電路存在復(fù)雜的串并聯(lián)電路存在復(fù)雜的串并聯(lián)關(guān)系，求解復(fù)雜。關(guān)系，求解復(fù)雜。n按照相互依存的關(guān)系確按照相互依存的關(guān)系確定各級(jí)基準(zhǔn)電壓，消去定各級(jí)基準(zhǔn)電壓，消去理想變壓器。各元件之理想變壓器。各元件之間是簡(jiǎn)單串聯(lián)關(guān)系。間是簡(jiǎn)單串聯(lián)關(guān)系。3.47X()()1007.95337.26BB IIIB IIISIkAV()7.92.2953.47fB IIIEIIkAX10.51217.261.電力系統(tǒng)節(jié)

8、點(diǎn)方程的建立電力系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)方程的建立 6-1 短路電流計(jì)算的基本原理和方法短路電流計(jì)算的基本原理和方法p例例 6-2：例例28的開式網(wǎng)絡(luò)的短路電流計(jì)算（電纜末端短路）的開式網(wǎng)絡(luò)的短路電流計(jì)算（電纜末端短路）（2）近似計(jì)算）近似計(jì)算n各級(jí)基準(zhǔn)電壓取平均額各級(jí)基準(zhǔn)電壓取平均額定電壓，變壓器變比近定電壓，變壓器變比近似為相鄰兩段平均額定似為相鄰兩段平均額定電壓之比。同樣沒有理電壓之比。同樣沒有理想變壓器。想變壓器。n在此基礎(chǔ)上重新折算各在此基礎(chǔ)上重新折算各元件在統(tǒng)一基準(zhǔn)下的標(biāo)元件在統(tǒng)一基準(zhǔn)下的標(biāo)幺值。計(jì)算短路電流。幺值。計(jì)算短路電流。和精確計(jì)算的結(jié)果非常和精確計(jì)算的結(jié)果非常近似。近似。4.104X()

9、()1009.17336.3BB IIIB IIISIkAV()9.1742.42. 410fB IIIEIIkAX10.51156.3i2.利用節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣計(jì)算短路電流利用節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣計(jì)算短路電流基本原理基本原理 6-1 短路電流計(jì)算的基本原理和方法短路電流計(jì)算的基本原理和方法(0) iijjiffj GiiffVZ IZ IVZ I(0)iijjj GiffVZ IZ I電壓正常分量：，電壓故障分量： (0)fffffVVZ IfffVz I邊界條件：(0)ffjjj GVZ I(0)fffffVIZzG: 有源節(jié)點(diǎn)集合有源節(jié)點(diǎn)集合正常分量正常分量故障分量故障分量此處的此處的“”不表示疊加

10、。不表示疊加。2.利用節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣計(jì)算短路電流利用節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣計(jì)算短路電流基本原理基本原理 6-1 短路電流計(jì)算的基本原理和方法短路電流計(jì)算的基本原理和方法(0)1fffffVIZz（）故障點(diǎn)電流：(0)(0)(0)2 iiiffffiifffiVVZ IZZVVz（ ）節(jié)點(diǎn) 電壓：3pqpqpqkVVIz（ ）支路電流：i2.利用節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣計(jì)算短路電流利用節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣計(jì)算短路電流忽略負(fù)荷電流忽略負(fù)荷電流 6-1 短路電流計(jì)算的基本原理和方法短路電流計(jì)算的基本原理和方法11ffffIZz（）故障點(diǎn)電流：(0)2 1iiiiffffffiVVzZZ IZ （ ）節(jié)點(diǎn) 電壓：3pqpqpqkVV

11、Iz（ ）支路電流：(0)1iV忽略負(fù)荷電流的影響，短路前空載，各節(jié)點(diǎn)電壓：只需計(jì)算與只需計(jì)算與節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn) f 對(duì)應(yīng)的對(duì)應(yīng)的阻抗矩陣元素阻抗矩陣元素2.利用節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣計(jì)算短路電流利用節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣計(jì)算短路電流計(jì)算流程圖計(jì)算流程圖 6-1 短路電流計(jì)算的基本原理和方法短路電流計(jì)算的基本原理和方法11ffffIZz（）21ifffifZVzZ （ ）3pqpqpqkVVIz（ ） Data InputYLDU :Fault Location f 1,2, ,ifCalculateiZn fCalculate I iCalculate V pqCalculatIeOutput(1)電勢(shì)源對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移

12、阻抗的定義電勢(shì)源對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗的定義 f 無無源源 線線性性 網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò) fI iE i i iz iI 1E 1 1 1z 1I mE m m mz mI f fI iE i fiz fiI 1E 1 1fz 1fI mE m fmz fmI 星網(wǎng)變換星網(wǎng)變換ffiii Gfi GiIIEz3.利用電勢(shì)源對(duì)短路點(diǎn)的利用電勢(shì)源對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗轉(zhuǎn)移阻抗計(jì)算短路電流計(jì)算短路電流 fiiIEf：電勢(shì)源 單獨(dú)作用時(shí)在短路點(diǎn) 產(chǎn) 生的短路電流 6-1 短路電流計(jì)算的基本原理和方法短路電流計(jì)算的基本原理和方法 目的目的: : 求各電源提供的短路電流求各電源提供的短路電流; ; 根據(jù)電源電勢(shì)直接計(jì)算短路

13、電流根據(jù)電源電勢(shì)直接計(jì)算短路電流 ifiifiEfzEI電勢(shì)源 對(duì)短路點(diǎn) 的轉(zhuǎn)移阻抗： (1)電勢(shì)源對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗的定義電勢(shì)源對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗的定義 f 無無源源 線線性性 網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò) fI iE i i iz iI 1E 1 1 1z 1I mE m m mz mI f fI iE i fiz fiI 1E 1 1fz 1fI mE m fmz fmI 星網(wǎng)變換星網(wǎng)變換 immiimiEEzEI電勢(shì)源 對(duì)電勢(shì)源 的轉(zhuǎn)移阻抗： 3.利用電勢(shì)源對(duì)短路點(diǎn)的利用電勢(shì)源對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗轉(zhuǎn)移阻抗計(jì)算短路電流計(jì)算短路電流 6-1 短路電流計(jì)算的基本原理和方法短路電流計(jì)算的基本原理和方法 目的目的:

14、: 求各電源提供的短路電流求各電源提供的短路電流; ; 根據(jù)電源電勢(shì)直接計(jì)算短路電流根據(jù)電源電勢(shì)直接計(jì)算短路電流iiiiiIEEz電勢(shì)源單獨(dú)作用，對(duì)網(wǎng)絡(luò)注入電流： (0)fiV f 無無源源 線線性性 網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò) fiI iE i i iz iiI 1 1 1z 1iI m m mz miI f (0)fififiiiiiZVfIzEZ正常狀態(tài)下，在 點(diǎn)產(chǎn)生電壓：(0)fififfiffifiifiEfIEZZzVZ z點(diǎn)短路電流：ififffiifiZzEIzZ(2)利用節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣求電勢(shì)源對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗利用節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣求電勢(shì)源對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗3.利用電勢(shì)源對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗計(jì)算短路電流

15、利用電勢(shì)源對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗計(jì)算短路電流 6-1 短路電流計(jì)算的基本原理和方法短路電流計(jì)算的基本原理和方法iiiiiIEEz電勢(shì)源單獨(dú)作用，對(duì)網(wǎng)絡(luò)注入電流： (0)fiV f 無無源源 線線性性 網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò) fiI iE i i iz iiI 1 1 1z 1iI m m mz miI f fz (0)fififiiiiiZVfIzEZ正常狀態(tài)下，在 點(diǎn)產(chǎn)生電壓：(0)()fififffffifiiffVZZzIEZzz點(diǎn)短路電流：ififfffiifiZzzEZIz(3) 經(jīng)過渡阻抗接地的情況經(jīng)過渡阻抗接地的情況3.利用電勢(shì)源對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗計(jì)算短路電流利用電勢(shì)源對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗計(jì)算短路電

16、流 6-1 短路電流計(jì)算的基本原理和方法短路電流計(jì)算的基本原理和方法iiiiiIEEz電勢(shì)源單獨(dú)作用，對(duì)網(wǎng)絡(luò)注入電流： (0)fiV f 無無源源 線線性性 網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò) fiI iE i i iz iiI 1 1 1z 1iI m m mz miI f fz (0)mimimiiiiiZVmIzEZ正常狀態(tài)下，在 點(diǎn)產(chǎn)生電壓：(0)mimimmiimiVZzmIEzz點(diǎn)入地電流：imiimimimz zzEZI(4) 電勢(shì)源節(jié)點(diǎn)間的轉(zhuǎn)移阻抗電勢(shì)源節(jié)點(diǎn)間的轉(zhuǎn)移阻抗3.利用電勢(shì)源對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗計(jì)算短路電流利用電勢(shì)源對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗計(jì)算短路電流 6-1 短路電流計(jì)算的基本原理和方法短路電流計(jì)算的

17、基本原理和方法 j 無無源源 網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò) jI iE i j 無無源源 網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò) jV iI i (5) 節(jié)點(diǎn)間的轉(zhuǎn)移阻抗和互阻抗的比較節(jié)點(diǎn)間的轉(zhuǎn)移阻抗和互阻抗的比較 ijijijiijZiIjVVII節(jié)點(diǎn)間互阻抗節(jié)點(diǎn)注入電流,在節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的電壓與注入之：電流比僅對(duì)電勢(shì)源和短路點(diǎn)或電勢(shì)源節(jié)點(diǎn)之間定義才有意義任何一對(duì)節(jié)點(diǎn)之間均有定義 iiijjjijziEEIjI節(jié)點(diǎn)間轉(zhuǎn)移阻抗節(jié)點(diǎn)施加電勢(shì)與其在節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的短路電流：之比3.利用電勢(shì)源對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗計(jì)算短路電流利用電勢(shì)源對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗計(jì)算短路電流 6-1 短路電流計(jì)算的基本原理和方法短路電流計(jì)算的基本原理和方法(6) 根據(jù)電流分布系數(shù)求轉(zhuǎn)移阻抗

18、根據(jù)電流分布系數(shù)求轉(zhuǎn)移阻抗3.利用電勢(shì)源對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗計(jì)算短路電流利用電勢(shì)源對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗計(jì)算短路電流 6-1 短路電流計(jì)算的基本原理和方法短路電流計(jì)算的基本原理和方法 ffffEEIZ在節(jié)點(diǎn) 接入電勢(shì)源 ，同時(shí)短接所有的有源節(jié)點(diǎn)，則故障支路中產(chǎn)生電流： n電勢(shì)源的符號(hào)為上負(fù)下正，將電流引入地，所有的電流對(duì)節(jié)點(diǎn)來說都是注入。電勢(shì)源的符號(hào)為上負(fù)下正，將電流引入地，所有的電流對(duì)節(jié)點(diǎn)來說都是注入。n 對(duì)于一個(gè)無源網(wǎng)絡(luò)，對(duì)于一個(gè)無源網(wǎng)絡(luò)，If 將按照網(wǎng)絡(luò)元件的串并聯(lián)關(guān)系分配到各支路中，包括電將按照網(wǎng)絡(luò)元件的串并聯(lián)關(guān)系分配到各支路中，包括電源支路。源支路。n有電流分布系數(shù)：有電流分布系數(shù)：iif

19、IcI(6) 根據(jù)電流分布系數(shù)求轉(zhuǎn)移阻抗根據(jù)電流分布系數(shù)求轉(zhuǎn)移阻抗3.利用電勢(shì)源對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗計(jì)算短路電流利用電勢(shì)源對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗計(jì)算短路電流 6-1 短路電流計(jì)算的基本原理和方法短路電流計(jì)算的基本原理和方法 fiiffiiifIiiVZ IVIz 在節(jié)點(diǎn) 注入電流 ，第 個(gè)電勢(shì)源支路的端節(jié)點(diǎn) 的電壓為 ，該電源支路的電 流為iffiizZ II ifiiifZIczIififffiifiZzEIzZfffiiZzc(7) 電流分布系數(shù)的實(shí)際求法電流分布系數(shù)的實(shí)際求法3.利用電勢(shì)源對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗計(jì)算短路電流利用電勢(shì)源對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗計(jì)算短路電流 6-1 短路電流計(jì)算的基本原理和方

20、法短路電流計(jì)算的基本原理和方法電流分布系數(shù)只同短路點(diǎn)位置、網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)有關(guān)。電流分布系數(shù)只同短路點(diǎn)位置、網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)有關(guān)。對(duì)于確定的短路點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)中的電流分布是完全確定的。對(duì)于確定的短路點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)中的電流分布是完全確定的。令故障支路的電流為令故障支路的電流為 1.0 ，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)元件的串并聯(lián)關(guān)系，求故障電，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)元件的串并聯(lián)關(guān)系，求故障電流在各支路的分配，電流的量值本身即等于電流分布系數(shù)。流在各支路的分配，電流的量值本身即等于電流分布系數(shù)。(8) 求解短路電流和轉(zhuǎn)移阻抗的求解短路電流和轉(zhuǎn)移阻抗的手算方法手算方法3.利用電勢(shì)源對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗計(jì)算短路電流利用電勢(shì)源對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗計(jì)算短路

21、電流 6-1 短路電流計(jì)算的基本原理和方法短路電流計(jì)算的基本原理和方法l 電源支路合并電源支路合并，網(wǎng)絡(luò)變換網(wǎng)絡(luò)變換，把原網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)為對(duì)故障端口的，把原網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)為對(duì)故障端口的戴維南等效戴維南等效電路。電路。l 將故障端口短接，求短路電流。將故障端口短接，求短路電流。l 網(wǎng)絡(luò)還原網(wǎng)絡(luò)還原，利用電流，利用電流分布系數(shù)分布系數(shù)的概念求轉(zhuǎn)移阻抗。的概念求轉(zhuǎn)移阻抗。 p網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)方法網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)方法 1 1：fffiiZzc(8) 求解短路電流和轉(zhuǎn)移阻抗的求解短路電流和轉(zhuǎn)移阻抗的手算方法手算方法3.利用電勢(shì)源對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗計(jì)算短路電流利用電勢(shì)源對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗計(jì)算短路電流 6-1 短路電流計(jì)算的基本原理和

22、方法短路電流計(jì)算的基本原理和方法l 保留保留所有所有的的電勢(shì)源節(jié)點(diǎn)和短路點(diǎn)電勢(shì)源節(jié)點(diǎn)和短路點(diǎn)，利用，利用星網(wǎng)變換星網(wǎng)變換消去一切消去一切的的中間節(jié)點(diǎn)中間節(jié)點(diǎn)，形成以電勢(shì)源節(jié)點(diǎn)和短路點(diǎn)為頂點(diǎn)的，形成以電勢(shì)源節(jié)點(diǎn)和短路點(diǎn)為頂點(diǎn)的全網(wǎng)型電路全網(wǎng)型電路。l 轉(zhuǎn)移電抗直接可得轉(zhuǎn)移電抗直接可得，短路電流為各支路電源比上相應(yīng)的轉(zhuǎn)，短路電流為各支路電源比上相應(yīng)的轉(zhuǎn)移電抗后的疊加。移電抗后的疊加。p網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)方法網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)方法 2 2：(8) 求解短路電流和轉(zhuǎn)移阻抗的手算方法求解短路電流和轉(zhuǎn)移阻抗的手算方法3.利用電勢(shì)源對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗計(jì)算短路電流利用電勢(shì)源對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗計(jì)算短路電流 6-1 短路電流計(jì)算的基

23、本原理和方法短路電流計(jì)算的基本原理和方法p例例 6-4(8) 求解短路電流和轉(zhuǎn)移阻抗的手算方法求解短路電流和轉(zhuǎn)移阻抗的手算方法3.利用電勢(shì)源對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗計(jì)算短路電流利用電勢(shì)源對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗計(jì)算短路電流 6-1 短路電流計(jì)算的基本原理和方法短路電流計(jì)算的基本原理和方法p例例 6-4 解法一解法一fffiiZzc(8) 求解短路電流和轉(zhuǎn)移阻抗的手算方法求解短路電流和轉(zhuǎn)移阻抗的手算方法3.利用電勢(shì)源對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗計(jì)算短路電流利用電勢(shì)源對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗計(jì)算短路電流 6-1 短路電流計(jì)算的基本原理和方法短路電流計(jì)算的基本原理和方法p例例 6-4 解法二解法二算例：算例：f點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)

24、的短路計(jì)算點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)的短路計(jì)算 6-2 起始次暫態(tài)電流和沖擊電流的實(shí)用計(jì)算起始次暫態(tài)電流和沖擊電流的實(shí)用計(jì)算 c a b G1 L-1 LD-2 T-1 T-2 LD-3 LD-1 L-2 T-3 L-3 f 6.3kV 6.3kV 115kV 10.5kV b a XT1 XG XL1 XL2 XT2 XSC EG c ELD1 ELD3 ELD2 ESC f XL3 XLD2 XLD3 XLD1 （1 1）制定等值電路，確定計(jì)算條件；）制定等值電路，確定計(jì)算條件；v發(fā)發(fā) 電電 機(jī)：機(jī)：所有電勢(shì)源所有電勢(shì)源同相位同相位v輸電線路：輸電線路：R = 0，X，B = 0v變變 壓壓 器：器

25、：GT + jBT = 0，RT = 0， jXT，kT1.01. 實(shí)用計(jì)算的近似簡(jiǎn)化處理方法實(shí)用計(jì)算的近似簡(jiǎn)化處理方法 6-2 起始次暫態(tài)電流和沖擊電流的實(shí)用計(jì)算起始次暫態(tài)電流和沖擊電流的實(shí)用計(jì)算v簡(jiǎn)化計(jì)算：簡(jiǎn)化計(jì)算：E，jX, 直流計(jì)算臺(tái)直流計(jì)算臺(tái)v用于短路計(jì)算，滿足工程要求用于短路計(jì)算，滿足工程要求2. 計(jì)算條件的建立計(jì)算條件的建立發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)電勢(shì)源模型發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)電勢(shì)源模型 6-2 起始次暫態(tài)電流和沖擊電流的實(shí)用計(jì)算起始次暫態(tài)電流和沖擊電流的實(shí)用計(jì)算 發(fā)電機(jī)模型發(fā)電機(jī)模型 同步調(diào)相機(jī)同步調(diào)相機(jī) 異步電動(dòng)機(jī)異步電動(dòng)機(jī) 綜合負(fù)荷綜合負(fù)荷 jx I V E jx I I E V 0000

26、sinEVx I0.130.2x 01.05 1.1Ejx I I E V 0.20.15x 00.8E ()Tjx x I V E jx I I E V 00.8, 0.2Ex jx I V E 0000sinEVx I0000sinEVx I jx I V E I E V jx I 000EVx I01.2, 0.2Ex算例：算例：f點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)的短路計(jì)算點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)的短路計(jì)算 6-2 起始次暫態(tài)電流和沖擊電流的實(shí)用計(jì)算起始次暫態(tài)電流和沖擊電流的實(shí)用計(jì)算 b a XT1 XG XL1 XL2 XT2 XSC EG c ELD1 ELD3 ELD2 ESC f XL3 XLD2 XL

27、D3 XLD1 I 3LDI 1. 1. 制定等值電路，確定計(jì)算條件制定等值電路，確定計(jì)算條件2. 2. 選取基準(zhǔn)值，計(jì)算等值電路標(biāo)幺參數(shù)選取基準(zhǔn)值，計(jì)算等值電路標(biāo)幺參數(shù)3. 3. 計(jì)算計(jì)算f f點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)的點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)的起始次暫態(tài)電流起始次暫態(tài)電流算例：算例：f點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)的短路計(jì)算點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)的短路計(jì)算 6-2 起始次暫態(tài)電流和沖擊電流的實(shí)用計(jì)算起始次暫態(tài)電流和沖擊電流的實(shí)用計(jì)算 b a XT1 XG XL1 XL2 XT2 XSC EG c ELD1 ELD3 ELD2 ESC f XL3 XLD2 XLD3 XLD1 I 3LDI 4. 計(jì)算計(jì)算f點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)的點(diǎn)

28、發(fā)生三相短路時(shí)的短路沖擊電流短路沖擊電流 22imimim LDLDikIkI1LDI1GI1GI2LDI2I1I (1) 驗(yàn)算負(fù)荷節(jié)點(diǎn)殘余電壓，判斷負(fù)荷是否提供短路電流驗(yàn)算負(fù)荷節(jié)點(diǎn)殘余電壓，判斷負(fù)荷是否提供短路電流 (2) 選取沖擊系數(shù)，計(jì)算沖擊電流：選取沖擊系數(shù)，計(jì)算沖擊電流：算例：算例：f點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)的短路計(jì)算點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)的短路計(jì)算 6-2 起始次暫態(tài)電流和沖擊電流的實(shí)用計(jì)算起始次暫態(tài)電流和沖擊電流的實(shí)用計(jì)算 b a XT1 XG XL1 XL2 XT2 XSC EG c ELD1 ELD3 ELD2 ESC f XL3 XLD2 XLD3 XLD1 I 3LDI 異步電動(dòng)機(jī)負(fù)荷

29、異步電動(dòng)機(jī)負(fù)荷沖擊系數(shù)選取原則沖擊系數(shù)選取原則綜合負(fù)荷綜合負(fù)荷 200kW500kW 500kW1000kW 1000kW1.0im LDk1.31.5im LDk1.5 1.7im LDk1.7 1.8im LDk算例：算例：f點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)的短路計(jì)算點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)的短路計(jì)算 6-2 起始次暫態(tài)電流和沖擊電流的實(shí)用計(jì)算起始次暫態(tài)電流和沖擊電流的實(shí)用計(jì)算 b a XT1 XG XL1 XL2 XT2 XSC EG c ELD1 ELD3 ELD2 ESC f XL3 XLD2 XLD3 XLD1 I 3LDI 同步發(fā)電機(jī)、同步調(diào)相機(jī)、同步電動(dòng)機(jī)同步發(fā)電機(jī)、同步調(diào)相機(jī)、同步電動(dòng)機(jī)沖擊系數(shù)選取

30、原則沖擊系數(shù)選取原則機(jī)端短路機(jī)端短路 發(fā)電廠高壓母線發(fā)電廠高壓母線 其它地點(diǎn)其它地點(diǎn)1.9imk1.85imk1.8imk1.計(jì)算曲線的概念計(jì)算曲線的概念短路后指定時(shí)刻短路電流周期分量短路后指定時(shí)刻短路電流周期分量 6-3 短路電流計(jì)算曲線及其應(yīng)用短路電流計(jì)算曲線及其應(yīng)用 G f ejx pI fu pI t 1jsx 2jsx 000000exp expexpqqqp dddddqqddddadfqqqmfpdEEEtIxxxTEEtxxTEtIxTxuF tx r 22,pp dp qdejsIIIf xx tf xt,jsdeBGNBavxxxSSVV計(jì)算電抗，標(biāo)么值 2.計(jì)算曲線的制作

31、計(jì)算曲線的制作 6-3 短路電流計(jì)算曲線及其應(yīng)用短路電流計(jì)算曲線及其應(yīng)用 G f pI fu LDS NS (1) 發(fā)電機(jī)額定滿載運(yùn)行；發(fā)電機(jī)額定滿載運(yùn)行；(2) 50%負(fù)荷接于發(fā)電廠高負(fù)荷接于發(fā)電廠高 壓母線；壓母線； (3) 負(fù)荷采用恒定阻抗；負(fù)荷采用恒定阻抗；(4) 發(fā)電機(jī)強(qiáng)勵(lì)頂值為額定運(yùn)行狀態(tài)下的勵(lì)磁電壓的發(fā)電機(jī)強(qiáng)勵(lì)頂值為額定運(yùn)行狀態(tài)下的勵(lì)磁電壓的1.8倍倍(5) 取額定功率從取額定功率從12MW200MW共共18種型號(hào)汽輪發(fā)電機(jī)計(jì)種型號(hào)汽輪發(fā)電機(jī)計(jì)算算 ，取算術(shù)平均值；，取算術(shù)平均值；(6) 取額定功率從取額定功率從12.5MW225MW共共17種型號(hào)汽輪發(fā)電機(jī)計(jì)種型號(hào)汽輪發(fā)電機(jī)計(jì)算

32、算 ，取算術(shù)平均值，取算術(shù)平均值,pjsIf xt,pjsIf xt0.5LDNSS2cossin,1,cos0.9LDNVzjVS3.計(jì)算曲線的應(yīng)用計(jì)算曲線的應(yīng)用 6-3 短路電流計(jì)算曲線及其應(yīng)用短路電流計(jì)算曲線及其應(yīng)用 f 無無源源 線線性性 網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò) fI iE i i iz iI 1E 1 1 1z 1I mE m m mz mI f fI iE i fiz fiI 1E 1 1fz 1fI mE m fmz fmI 星網(wǎng)變換星網(wǎng)變換1) 系統(tǒng)所有發(fā)電機(jī)表示為等值電勢(shì)源，繪制等值電路；系統(tǒng)所有發(fā)電機(jī)表示為等值電勢(shì)源，繪制等值電路；2) 星網(wǎng)變換，各電勢(shì)源節(jié)點(diǎn)與短路點(diǎn)之間構(gòu)成星形電路；星

33、網(wǎng)變換，各電勢(shì)源節(jié)點(diǎn)與短路點(diǎn)之間構(gòu)成星形電路； 3) 對(duì)星形網(wǎng)絡(luò)的每個(gè)對(duì)星形網(wǎng)絡(luò)的每個(gè)發(fā)電機(jī)電勢(shì)源發(fā)電機(jī)電勢(shì)源支路應(yīng)用計(jì)算曲線；支路應(yīng)用計(jì)算曲線；3.計(jì)算曲線的應(yīng)用計(jì)算曲線的應(yīng)用計(jì)算步驟計(jì)算步驟 6-3 短路電流計(jì)算曲線及其應(yīng)用短路電流計(jì)算曲線及其應(yīng)用 f 無無源源 線線性性 網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò) fI iE i i iz iI 1E 1 1 1z 1I mE m m mz mI 1) 繪制等值電路繪制等值電路n 選取基準(zhǔn)功率選取基準(zhǔn)功率 和基準(zhǔn)電壓和基準(zhǔn)電壓n發(fā)電機(jī)表示為等值電勢(shì)源支路，并發(fā)電機(jī)表示為等值電勢(shì)源支路，并作適當(dāng)簡(jiǎn)化合并；作適當(dāng)簡(jiǎn)化合并；n 略去網(wǎng)絡(luò)各元件電阻、輸電線路電容和變壓器勵(lì)磁支路；

34、略去網(wǎng)絡(luò)各元件電阻、輸電線路電容和變壓器勵(lì)磁支路；n無限大功率電源內(nèi)阻抗為零；無限大功率電源內(nèi)阻抗為零；n略去負(fù)荷；略去負(fù)荷；BSBavVV3.計(jì)算曲線的應(yīng)用計(jì)算曲線的應(yīng)用計(jì)算步驟計(jì)算步驟 6-3 短路電流計(jì)算曲線及其應(yīng)用短路電流計(jì)算曲線及其應(yīng)用2) 星網(wǎng)變換星網(wǎng)變換n計(jì)算等值發(fā)電機(jī)對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻計(jì)算等值發(fā)電機(jī)對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗抗 ；n計(jì)算無限大功率電源對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)計(jì)算無限大功率電源對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗移阻抗 ；3) 對(duì)每個(gè)發(fā)電機(jī)支路應(yīng)用計(jì)算曲線對(duì)每個(gè)發(fā)電機(jī)支路應(yīng)用計(jì)算曲線n各發(fā)電機(jī)對(duì)短路點(diǎn)的計(jì)算電抗：各發(fā)電機(jī)對(duì)短路點(diǎn)的計(jì)算電抗： f fI iE i fiz fiI 1E 1 1fz 1fI mE m fmz fmI (1,2,., )fixigfSx (1,2,., )Nijs ifiBSxxigS, ,pjsjsdeBGNBavIf xtxxxSSVV計(jì)算電抗，標(biāo)么值 3.計(jì)算