第四章電力系統短路及短路電流計算4.4有限大容量系統供電電路內三相短路有限容量電源供電電源的系統內發(fā)生短路時，母線電壓往往是顯著下降的，并不是恒定不變的。有限容量的等值電源容量就是系統所有電源的容量和，等值電抗為系統電源的總阻抗。一、有限大容量系統的概念發(fā)電機供電電路內短路電流的變化曲線（無勵磁自動調節(jié)裝置時）二、有限容量系統三相對稱短路分析發(fā)電機供電電路內短路電流的變化曲線（有勵磁自動調節(jié)裝置時）計算電抗是以某一電源支路所有發(fā)電機額定容量和SNΣ為功率基準值，該電源支路短路回路總電抗的標么值，計算電抗用XC*表示。即三、運算曲線法在短路電流計算中，一般是先求出統一基準功率Sj下的某一電源支路的短路回路總電抗的標么值XΣ*，那么，將其換算為計算電抗的公式：短路電流周期分量的標么值可表示為計算電抗XC*和時間t的函數，即

Iz*=f（XC*，t）表明這種函數關系的曲線稱為運算曲線，如圖1-4-16所示。

利用運算曲線計算短路電流周期分量的一般步驟如下：(1)根據計算電路圖作出等值電路，化簡電路，求出短路回路的總電抗XΣ*。(2)將XΣ*換算為計算電抗Xc*。(3)根據計算電抗Xc*，查相應的運算曲線，可得到t時刻短路電流周期分量有效值的標么值Izt*，其有名值為當Xc*>3.45時，可將等值發(fā)電機當作無限大容量電源處理。短路全電流的最大有效值為四、短路電流其他各量的計算1.短路沖擊電流式中:—t=0時，周期分量的起始有效值，次暫態(tài)短路電流，可由運算曲線查得。當短路發(fā)生在發(fā)電機端時，取Kim=1.9；當短路發(fā)生在發(fā)電廠高壓側母線及發(fā)電機出線電抗器后時，取Kim=1.85；當遠離發(fā)電廠的地點發(fā)生短路時，取Kim=1.8。2.短路全電流【例1-4-4】如圖1-4-18所示，系統以火電廠為主，計算K點三相短路時的I"、iim、t=4s的周期分量有效值Iz4和變壓器高壓側110kV母線的剩余電壓。解：取Sj=100MVA，Uj＝Uav

計算各元件電抗標么值（2）計算電抗（3）計算短路電流及剩余電壓查附錄一中汽輪機運算曲線得P307圖3t=0時，I″*=0.96；t=4s時，Iz4*=1.02計算d點三相短路時的I″、iim以及t=4s的周期分量有效值Iz4。發(fā)電機為汽輪發(fā)電機式中ＳNΣ——所有發(fā)電機額定容量的和。

五、多電源系統用運算曲線法計算短路電流（一）同一變化法

同一變化法就是將所有電源合并為一臺等值發(fā)電機，步驟如下：

(1)作出等值電路圖，化簡電路。求出等值發(fā)電機到短路點的總電抗XΣ*。

(2)將XΣ*歸算為計算電抗Xc*，(4)求短路電流周期分量的有名值，(3)根據計算電抗Xc*查相應的運算曲線，求出某一時刻短路電流周期分量有效值的標么值Izt*。當Xc*>3.45時，可以按無限大容量系統處理。當電力系統中所有電源以水電廠為主時，應查水輪發(fā)電機的運算曲線；若以火電廠為主時，就應查汽輪發(fā)電機的運算曲線。【例1-4-5】如圖1-4-19所示水電廠計算電路圖，求K點發(fā)生三相短路時，短路點的I"、iim和I∞。每臺三繞組變壓器的短路電壓為UkⅠ-Ⅱ％＝17；UkⅡ-Ⅲ％＝6；UkⅢ-Ⅰ％＝10.5，各元件其他參數都標明在圖中。（a）計算電路圖（b）等值電路圖（c）等值電路的化簡過程圖

個別變化法是將系統中所有發(fā)電機，按照類型及距短路點遠近的不同分為幾組，通常分為2～3組即可。每一組用一臺容量為該組所有發(fā)電機額定容量和的等值發(fā)電機來替代，然后對每一臺等值發(fā)電機用運算曲線分別求出向短路點提供的短路電流，則短路點總的短路電流就等于各等值發(fā)電機所提供的短路電流之和。（二）個別變化法

具體計算步驟如下：(2三)分別三計算三各等三值發(fā)三電機三對短三路點三的計三算電三抗。無限三大容三量電源三仍保三留以三基準三功率三為Sj的標三么電三抗Xs*。(1三)作出三等值三電路三圖，三化簡三電路三。將三發(fā)電三機進三行分組：與三短路三點直三接連三接的三同類三型發(fā)三電機三分為三一組三；與三短路三點距三離相三差不三大的三同類三型發(fā)三電機三分為三另一三組；三無限三大容三量電三源應三單獨三為一三組。三根據三分組三的結三果，三化簡三電路三，并三將等三值電三路化三簡為三各電三源支三路直三接與三短路三點相三連接三。(3三)根據三各計三算電三抗分三別查三相應三的運三算曲三線，三可得三到各三等值三發(fā)電三機所三提供三的短三路電三流周三期分三量的三標么三值Izt三1*、Izt三2*、……。無三限大三容量三電源三提供三的短三路電三流的三標么三值為(4三)計算三短路三點總三的短三路電三流周三期分三量的三有名三值，三為「例1-三4-三6」試三計算三如圖1-三4-三20所示三的計三算電三路中K點三三相短三路時三的I"和iim。解：三取Sj=三10三0M三VA，Uj=Uav計算三各元三件等三值電三抗的三標么三值并三化簡三電路進行Δ→丫：將等三值電三路圖化簡三為圖(c三)所示三的電三路，三其中進行三丫→Δ，并三將系三統S和火三電廠H-三1間的三電抗三略去三，電三路化三簡成三如圖(d三)所示2．計三算K點的三短路三電流(1三)計算三次暫三態(tài)短三路電三流I"無限三大容三量電三源：火電三廠Hl：計算三電抗短路三點的三次暫三態(tài)短三路電三流，三應等三于各三電源三支路三所提三供的三次暫三態(tài)短三路電三流的三和。查附三錄一三中汽三輪發(fā)三電機三運算三曲線三，可三得t三=三0時I"H1三*=三0.三4計算三電抗火電三廠H2：查附三錄一三中汽三輪發(fā)三電機三運算三曲線三，可三得t三=三0時I"H2三*=三8.三25于是三，短三路點三總的三次暫三態(tài)短三路電三流為(2三)短路三沖擊三電流三的計三算在短三路點三，短三路的三沖擊三電流三等于三各電三源支三路所三提供三的短三路沖三擊電三流之三和。無限三大容三量電三源，沖三擊系三數取Kim=1三.8，則火電三廠H1，沖擊三系數三取Kim=1三.8，則火電三廠H2，沖擊三系數三取Kim=1三.9，則于是三，短三路點三總的三短路三沖擊三電流三為由以三上計三算可三知，三在短三路點三，短三路電三流的三大小三，主三要取三決于三額定三容量三較小三但距三離短三路點三較近三的火三電廠H2。例：三試用三個別三法計三算右三圖所三示電三路中三，d點發(fā)三生三三相短三路時三的次三暫態(tài)三短路三電流三和沖三擊電三流。習題三：用個三別變三化法三計算三下圖三所示三計算三電路K1、K3點三三相短三路時三的I"、iim和t=三4s的周三期分三量有三效值It=三4s。系三統以三火電三廠為三主，三發(fā)電三廠為三水電三廠，三其他三計算三所需三數據三已標三明在三圖中三。解：三選取Sj=1三00三MV三A，Uj=Uav1.計算三各元三件的三等值三電抗三的標三么值三并化三簡電三路畫等三值電三路并三化簡三如下三圖所三示：2.計算K1點的三短路三電流系統三：計三算電三抗查附三錄Ⅰ中汽三輪發(fā)三電機三運算三曲線三，可三得t=三0時I″1*=0三.9三5t=三4s時I1*三t=三4s=1三.0三4水電三廠：三計算三電抗查附三錄Ⅰ中水三輪發(fā)三電機三運算三曲線三，可三得t=三0時I″2*=3三.0三2t=三4s時I2*三t=三4s=2三.8三1于是三，短三路點三總的三次暫三態(tài)短三路電三流為t=三4s時的三周期三分量三有效三值：It=三4s=2三.6三11三+1三.7三6=三4.三38三1K三AK1點總三的短三路沖三擊電三流為三：iim=2三.5三5×4三.2三85三=1三0.三93三KA2.計算K2點的三短路三電流系統三：計三算電三抗可看三成無三限大三容量三系統水電三廠：三計算三電抗查附三錄Ⅰ中水三輪發(fā)三電機三運算三曲線三，可三得t=三0時I″2*=0三.7t=三4s