起始次暂态电流和冲击电流的实用计算(精)课件

1、2022-3-231一、起始次暂态电流一、起始次暂态电流I I的计算的计算1 1、起始次暂态电流定义：、起始次暂态电流定义：短路电流周期分量（基频）的初值短路电流周期分量（基频）的初值6.2 起始次暂态电流和冲击电流的实用计算起始次暂态电流和冲击电流的实用计算xEI 0次暂态电势次暂态电势次暂态电抗次暂态电抗（有阻尼绕组发电机）（有阻尼绕组发电机）冲击电流冲击电流（p99p99）次暂态电流次暂态电流2022-3-2322 2、次暂态参数的选择、次暂态参数的选择 汽轮汽轮发电机发电机和有阻尼绕组的凸极和有阻尼绕组的凸极发电机发电机0000sinIxVE qdxxx 短路前瞬间发电机定子：短路前瞬

2、间发电机定子：0V0I00 E0000Ix jVEE 200200000)cos()sin(xIxIVEE 略去不计略去不计2022-3-233u取值习惯取值习惯a.a. 假定发电机在短路前额定满载运行（负荷计入）假定发电机在短路前额定满载运行（负荷计入）b.b. 不计负荷影响，取不计负荷影响，取08. 11 . 105. 10E10E08. 1sin0000 IxVE如发生短路前，在额定情况运行，标么值：如发生短路前，在额定情况运行，标么值：13. 0, 6 . 0sin, 1, 1000 xIV2022-3-234 异步电动机异步电动机注意不同：异步电动机和发电机功率传输方向不同。注意不同

3、：异步电动机和发电机功率传输方向不同。2022-3-235 异步电动机异步电动机n异步电动机三相短路时视作一个没有励磁绕组而仅异步电动机三相短路时视作一个没有励磁绕组而仅有阻尼绕组的同步电机。有阻尼绕组的同步电机。stIx/1 qdxxx qdTTT 574stI2 . 0 x次暂态电抗：次暂态电抗：2022-3-236次暂态电势次暂态电势短路前瞬间发电机定子：短路前瞬间发电机定子：0V0I00 E0000sinIxVE 0000Ix jVEE 000200200000sin)cos()sin(xIVxIxIVEE 0000000VEVEVEV 要较大短路后2022-3-237取值习惯取值习惯

4、8 . 0 E35. 0 x2 . 0 xu在短路点附近，对短路点提供短路电流在短路点附近，对短路点提供短路电流u其他电动机，看作一个综合负荷的一部分其他电动机，看作一个综合负荷的一部分fMM8 . 0 E2022-3-238注意：注意：n正常情况下正常情况下n发生三相短路后：发生三相短路后：1.1.只有当端电压（残压）只有当端电压（残压） E E E 0 0时，不会向系统供给短路电流。时，不会向系统供给短路电流。0V0 E直接接在短路点，直接接在短路点，残残压压 E E0 0：fMM结论：在短路起始瞬间异步电动机对短路电流的影响结论：在短路起始瞬间异步电动机对短路电流的影响和它那时和它那时残

5、压大小相关，与短路点的远近相关。残压大小相关，与短路点的远近相关。2022-3-239 同步电动机、同步调相机同步电动机、同步调相机n同步电动机同步电动机n同步调相机同步调相机1 . 1 E2 . 0 x2 . 1 E2 . 0 x2022-3-2310 变压器、输电线路、电抗器变压器、输电线路、电抗器n静止元件静止元件n正序电抗正序电抗xx 无次暂态参数无次暂态参数2022-3-2311电机类型电机类型XE0汽轮发电机（有阻尼绕组发汽轮发电机（有阻尼绕组发电机）电机）0.130.201.08（计入负荷）（计入负荷）1（不计负荷）（不计负荷）异步电动机异步电动机0.20.8调相机调相机0.21

6、.2同步电动机同步电动机0.21.1综合负荷综合负荷0.350.8变压器、输电线路、电抗器变压器、输电线路、电抗器x x 和和E0的平均值的平均值(以额定情况下的标么值表示以额定情况下的标么值表示)2022-3-2312n 负荷提供的冲击电流负荷提供的冲击电流n 电源提供的冲击电流电源提供的冲击电流n 总的冲击电流总的冲击电流LDLDimLDimIki 2.IkiLDimGim 2.IkIkiimLDLDimim 22.二、冲击电流的计算二、冲击电流的计算2022-3-23132022-3-2314冲击电流实用计算步骤冲击电流实用计算步骤1.1.选取选取S SB B、V VB B；n选定发电机

7、选定发电机E E =1.08 or 1=1.08 or 1；负荷的次暂态电势；负荷的次暂态电势E E =0.8=0.8；n确定额定标幺电抗确定额定标幺电抗n计算各元件次暂态参数在新基值下的标幺值计算各元件次暂态参数在新基值下的标幺值2.2.绘制标幺值等值电路绘制标幺值等值电路3.3.简化网络，放射性星形网络简化网络，放射性星形网络4.4.计算计算I I 、i iimimifiijXEIifiijXEII2022-3-23152022-3-23162022-3-23172022-3-23182022-3-23192022-3-23202022-3-23212022-3-2322例：例：nG-1G

8、-1：100MW100MW，0.1830.183，coscos= =0.850.85nG-2G-2：50MW50MW，0.1630.163，coscos=0.8=0.8nT-1T-1：150MV.A150MV.A，u us(1-2)s(1-2)=24.6=24.6，u us(1-3)s(1-3)=14.3, u=14.3, us(2-3)s(2-3)=9.45=9.45nT-2T-2：60MV.A60MV.A，u us s=10.15=10.15nL-1L-1：160km160km，LGJJ-2LGJJ-2185185，D Deqeq=6.5m=6.5m，计算直径计算直径=19mm=19mm，

9、d=400mmd=400mm，D Ds s=0.9r=0.9rnL-2L-2：120km120km，x=0.4x=0.4/km/kmnL-3L-3：80km80km，x=0.4x=0.4/km/kmnLD-1LD-1：40MW40MW，coscos=0.7=0.7nLD-2LD-2：80MW80MW，coscos=0.75=0.752022-3-2323等值电路等值电路2022-3-2324简化后的网络简化后的网络2022-3-2325最简的网络最简的网络2022-3-23266-4 6-4 短路电流周期分量的近似计算短路电流周期分量的近似计算n局部网络收集不到原件参数信息局部网络收集不到原件

10、参数信息n规划设计时提供的原始资料不完整规划设计时提供的原始资料不完整n新建、扩建系统新建、扩建系统 工程中实用工程中实用n三种近似方法三种近似方法2022-3-2327一、把电力系统中某一母线电压作为恒定电压处理一、把电力系统中某一母线电压作为恒定电压处理n母线母线c c右侧系统右侧系统S S比左侧系统发电厂大很多，系统比左侧系统发电厂大很多，系统S S原原始资料不全始资料不全2022-3-2328母线母线c c右侧系统右侧系统S S原始资料不全原始资料不全2022-3-2329二、根据短路电流来判断，推算未知电力系统的等值电抗二、根据短路电流来判断，推算未知电力系统的等值电抗n若母线若母线

11、c c发生三相短路时，如果未知系统发生三相短路时，如果未知系统S S所提供的短所提供的短路电流路电流I IS S或短路容量或短路容量S SS S已知，则已知，则*/sBBssxIIII*/ffBSXSS */1ssxISBsavBavsBsSSIVIVIIx33*有名值有名值短路功率短路功率2022-3-2330三、求三、求I IS S、S SS Sn根据断路器的断流容量根据断路器的断流容量GNBKBSBsSSSSSx*GNBKSSSS母线母线c左侧的左侧的G向向f点点提供的短路功率提供的短路功率归算到基准功率归算到基准功率SB的标幺值电抗的标幺值电抗2022-3-2331fBNBKBSBsx

12、SSSSSx*fBGxSS已知系统对短已知系统对短路点的转移电路点的转移电抗抗2022-3-2332例：近似法计算例：近似法计算t0短路电流周期分量短路电流周期分量E1E1、E2E2：55MV cos55MV cos=0.85=0.85LT2022-3-2333n近似法一近似法一n近似法三近似法三2022-3-2334第六章第六章 总结总结1.短路电流计算的基本原理和方法短路电流计算的基本原理和方法n电力系统节点方程的建立电力系统节点方程的建立n利用节点阻抗矩阵计算短路电流利用节点阻抗矩阵计算短路电流n利用电势源对短路点的转移阻抗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n分裂电势源、分裂短路点分裂电势源、分裂短路点n利用网络结构对称性利用网络