短路电流计算曲线的概念

GS GS
1
2
15
例：利用计算曲线求短路电流。
f1
G 1 G 2 10.5kV
T1
L
T2
f2
115kV
T3 G
3 10.5kV
G-1、G-2汽轮发电机：25MW，0.13，cosφ=0.8
G-3汽轮发电机：80MW，0.13，cosφ=0.85
T-1、T-2：80MV.A，us％=10.5 T-3：100MV.A，us％=10.5 L：100km，x=0.4Ω/km
x js.i

x fi
S Ni SB
(i 1,2, g)
i ——电源节点号
(6-28)
SNi ——等值电源i的额定容量
（所合并发电机容量之和）
11
（4）由 x js1, x js 2 , x js.g 分别根据适当的计算曲线
找出指定时刻t各等值发电机提供的短路周期电流的标
幺值 I pt1 , I pt 2 , , I pt.g
——工程中实用 三种近似方法
18
一、把电力系统中某一母线电压作为恒定电压处理
C G
G
BK
G
G
G
C S
母线c右侧系统S比左侧系统发电厂大很多，系统S原始资 料不全
19
母线c右侧系统S原始资料不全
C
G
S
xG
xT
xL
C Xs=0
E∑
S=∞
20
二、根据短路电流来判断，推算未知电力系统的等值电抗
S Ni 3Vav
无限大功率电源提供的短路电流为
I pS I pS*I B I pS*
短路点周期电流的有名值为
SB 3Vav
g
I PS I pt.i*
i1
S Ni 3Vav

I PS*
SB 3Vav
（6-30） （6-31） （6-32）
14
例：6-8
GS
L 115kV
T1
T2
6.3kV
若母线c发生三相短路时，如果未知系统S所提供的短路电 流IS或短路容量SS已知，则
Is* 1/ xs*
有名值 Is Is*I B I B / xs*
xs*

IB Is

3Vav I B SB 3Vav Is SS
短路功率
SS SB / X ff *
xG
xT
xL
C
Xs﹡
E∑
Is S=∞

SB SS

SB
S NBK

SB x f
23
例：近似法计算t＝0短路电流周期分量
E1、E2：55MV cosφ=0.85
1 0.408
E1
E2
2
0.408
T
3 0.174
4 0.174
L
5 0.113
f1
C
未知系统
L C
E3 G
24
近似法一
E1
近似法三
E1
xG
xT
xL C
S=∞ Xs=0
（5）网络中无限大功率电源供给的短路电流周期分量 是不衰减的，并由下式确定
I PS* 1/ x fS
12
（6）计算短路电流周期分量的有名值
※注意
从运算曲线上查出的电流是以相应发电机额定容量为基准的标 么值，计算短路点总电流时不可直接相加，必须归算到同一基 准功率或算出有名值后再相加。
G2
I ps
xG
xT f1 xL
C
百度文库
xS
S
Ips
BK
f2
25
第六章 总结
1. 短路电流计算的基本原理和方法 电力系统节点方程的建立 利用节点阻抗矩阵计算短路电流 利用电势源对短路点的转移阻抗计算短路电流 分裂电势源、分裂短路点 利用网络结构对称性 电流分布系数 单位电流法
26
2. 冲击电流的使用计算（重点） 3. 短路电流计算曲线及其应用
（6-25）
1
二、计算曲线的制作条件 根据我国的实际情况，制作曲线时选用所示的接线。
在短路过程中，负荷用恒定阻抗表示，即
Z LD

V2 SLD
(cos

j sin)
式中，取 V 1, cos 0.9
（6-26）
2
x"d
xT
xL
f
xjs
xjs=x"d+xT+xL
计算曲线只作到 x js 3.45 为止。当 x js 3.45
路的电容和变压器的励磁支路 无限大功率电源的内电抗等于零 略去负荷
9
（2）进行网络变换 按照电源合并的原则，将网络中的电源合并成干组，每组
用一个等值G代表。 无限大功率电源另成一组。 求出各等值G对短路点的转移电抗xfi；无限大功率电源对
短路点的转移电抗xfs
10
（3）将前面求出的转移电抗按各相应的等值发电机的容量 进行归算，得到各等值发电机对短路点的计算电抗。
6
等值网络化简
略去负荷后； 完全网形
消去电源 点间阻抗
星形电路
7
例：合并发电机
f2
C
GS
GS
D
T1
T2
f3
LD1
LD2
LD3
R1
R2
R3
GS
GS
GS
f1
GS B
GS
GS
A
8
（二）计算曲线法的计算步骤
（1）绘制等值网络 选取基准功率SB和基准电压 VB Vav
发电机电抗用 xd，略去网络各元件的电阻、输电线
时，近似地认为短路周期电流的幅值已不随时间而变， 直接按下式计算即可
I p* 1 / x js （6-27）
3
4
5
三、计算曲线的应用
（一）网络的化简与电源合并 1、网络化简
➢ 忽略负荷（xjs与LD无关） ➢ 化简成完全网形电路（含电源点和短路点） ➢ 略去电源点之间的转移阻抗
2、电源分组合并 ➢ 发电机特性 ➢ 对短路点的电气距离（离短路点距离远） ➢ 无限大电源，单独计算（不衰减；不查表）
21
三、求IS、SS 根据断路器的断流容量
xG
E∑
SG
xT
xL
BK
C
Xs﹡
SNBK
S=∞
SS SNBK SG
xs*

SB SS

SB S NBK SG
母线c左侧的G向f点 提供的短路功率
归算到基准功率SB 的标幺值电抗
22
SG

SB x f
已知系统对短路 点的转移电抗
xs*
16
f1
G 1 G 2 10.5kV
T1
L
T2
f2
115kV
T3 G
3 10.5kV
1 0.416 f1
3 0.333
E1
E2
2
0.416
4 0.333
5 0.302
f2
6 0.105
7 0.138
E3
17
6-4 短路电流周期分量的近似计算 局部网络收集不到原件参数信息 规划设计时提供的原始资料不完整 新建、扩建系统
6.3 短路电流计算曲线及其应用
一、计算曲线的概念
计算电抗是指归算到发电机额定容量的外接电抗的标幺值 和发电机纵轴次暂态电抗的标幺值之和。
x js xd xe
（6-24）
所谓计算曲线是指描述短路电流周期分量与时间t和计算 电抗xjs之间关系的曲线，即
I p* f (x js , t)

I pt1*
S1 SB

I pt 2*
S2 SB

I pt3*
S3 SB
G1
G3
I pS I pS*
SB 3Vav
或
I ps I pt1*
S1 3Vav

I pt 2*
S2 3Vav

I pt3*
S3 3Vav
13
第i台等值发电机提供的短路电流为
I pt.i I pt.i*I Ni I pt.i*
1. 发电机容许合并的依据※ 2. 应用计算曲线的计算步骤 4. 短路电流周期分量的近似计算（重点）
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