电力系统三相短路的分析与计算

电力系统三相短路的分析与计算

2

【例1】在图1所示网络中，设8

.1;;100===M av B B

K U U MVA S

，

求K

点发生三相短路时的冲击电流、短路电流的最大有效值、短路功率？

解：采用标幺值的近似计算法 ①各元件电抗的标幺值

1008.03.6100

08.05.0222

.13.03.63100

1004100435

.030

1001005.10121.0115100

4.0402

*2**2

*1=⨯

⨯==⨯⨯⨯=⨯==⨯==⨯⨯=L N B R T L X I I X X X

②从短路点看进去的总电抗的标幺值： 7937.1*

2*

*

*

1*

=+++=∑L R T L X X X X X

③短路点短路电流的标幺值，近似认为短路点的开路电压f

U 为该段的平均额定电压av

U

5575.01*

**

*

===∑∑X

X U I f f

3

④短路点短路电流的有名值

kA I I I B

f f

113.53

.63100

5575.0*

=⨯⨯=⨯=

⑤冲击电流

kA

I i f M 01.13113.555.255.2=⨯== ⑥最大有效值电流

kA

I I f M 766.7113.552.152.1=⨯==

⑦短路功率

MVA

I I S S S B f B f f 75.551005575.0**=⨯=⨯=⨯=

[例2] 电力系统接线如图2（a ）所示，A 系统的容量不详，只知断路器B 1的切断容量为3500MV A ，C 系统的容量为100MV A ，电抗X C ＝0.3，各条线路单位长度电抗均为0.4Ω/km ，其他参数标于图中，试计算当f 1点发生三相短路时短路点的起始次暂态电流''1

f I 及冲击电流i M ，(功率基准值和电压基准值取av

B

B

U U MVA S ==,100)。

50km

40km

f 1(3)

A

40km

40km B 1

35kV

(a)

f 2(3)

4

X A

X C

X 1 X 2

X 3

X 4 X 5 f S A

S C

(b)

S C

X 9 X 7 X 8 X 10

f 1

X C

S A

(c)

X 1

X 11 (d)

图2 简单系统等值电路

(a) 系统图 (b)、(c)、(d)等值电路简化

解：采用电源电势|0|

''1E ≈&和忽略负荷的近似条件，系统

的等值电路图如图7-7(b)所示。 （1）计算各元件电抗标幺值

461.137

100

504.02

2

1

=⨯⨯==X X 169.137100

404.02

543=⨯⨯===X X X

3.0=C X

（2）计算A 系统的电抗：

若短路点发生在和A 相连的母线上即f 2点时，则

5

A 、C 系统的短路电流都要经过断路器

B 1，其中

C 系统供给的短路电流标幺值为：

553

.081

.11

3.0)169.1169.1//(169.1461.1//461.11)X X //(X //1B 54321"2

==+++=+++=X X X I Cf

由式（7-15）知短路功率和短路电流的标幺值相等，所

以C 系统提供的短路功率为：

3MVA .55100553.0S S B

"

Cf 2

2

=⨯=⨯=Cf I 由A 系统提供的短路功率为7MV A .3444S 3500S 2

2Cf Af =-= A 系统的电抗为：

03.07

.3444100

1*====A

B

A A

S S S X （2）网络化简

76

.0461.12

1

03.0//217=⨯+=+=X X X X A

39

.0169

.13169

.1169.11098=⨯⨯===X X X

()()431

.069

.0149.169

.0149.169.0//914.1//98711=+⨯==++=B X X X X X

821

.039.0431.01011=+=+=∑X X X

（3）短路电流标幺值

218.11''*

1==∑

X

I f 短路电流有名值：

)

(9.137

3100218.1''*"11kA I I I B f f =⨯⨯

==

（4）冲击电流

)

(85.455.2''kA I i M ==

【例7－3】 图7－8（a ）所示一环形电网，已知各