短路计算的计算机方法

1、 电力系统故障的计算机算法电力系统故障的计算机算法 n第一节第一节 概述概述 n第二节第二节 电力系统故障计算的等效网络电力系统故障计算的等效网络n第三节第三节 对称短路计算对称短路计算n第四节第四节 简单不对称故障计算简单不对称故障计算 编辑ppt2第一节第一节 概述概述用计算机进行故障分析时，主要有以下两条基本假设：用计算机进行故障分析时，主要有以下两条基本假设：1)1)系统各元件的参数是恒定的，因而可以应用叠加原理系统各元件的参数是恒定的，因而可以应用叠加原理2) 2) 除了发生不对称故障的局部以外，系统其余部分各元件的除了发生不对称故障的局部以外，系统其余部分各元件的 三相参数是对称的

2、三相参数是对称的编辑ppt3第二节第二节 电力系统故障计算电力系统故障计算 的等效网络的等效网络一、系统等效网络一、系统等效网络 ( (一一) ) 等效网络等效网络1.1.电源电源编辑ppt4第二节第二节 电力系统故障计算电力系统故障计算 的等效网络的等效网络2.2.负荷负荷一般采用恒定阻抗一般采用恒定阻抗 在简化的短路故障电流计算中，在简化的短路故障电流计算中，可以不计负荷电流的影响，即可以不计负荷电流的影响，即将负荷阻抗视为无限大将负荷阻抗视为无限大 2LLLZUS3.3.变压器非标准电压比情况下的等效电路变压器非标准电压比情况下的等效电路编辑ppt6第二节第二节 电力系统故障计算电力系统

3、故障计算 的等效网络的等效网络( (二二) ) 原始矩阵原始矩阵任何一条支路可以表示成任何一条支路可以表示成电压源的形式电压源的形式 + +- -mmmmEIZU这一方程只反映了各支路特性，这一方程只反映了各支路特性，并不反映这些支路的连接情况，并不反映这些支路的连接情况，一般称为网络的原始支路阻抗一般称为网络的原始支路阻抗矩阵矩阵 编辑ppt7第二节第二节 电力系统故障计算电力系统故障计算 的等效网络的等效网络mmmmmmmzzzzzzzzz212222111211Z自阻抗自阻抗互阻抗互阻抗编辑ppt8第二节第二节 电力系统故障计算电力系统故障计算 的等效网络的等效网络任何一条支路可以表示成

4、任何一条支路可以表示成电流源的形式电流源的形式 + +- -这一方程只反映了各支路特性，这一方程只反映了各支路特性，并不反映这些支路的连接情况，并不反映这些支路的连接情况，一般称为网络的原始支路导纳一般称为网络的原始支路导纳矩阵矩阵 mmmmJUYI编辑ppt9第二节第二节 电力系统故障计算电力系统故障计算 的等效网络的等效网络( (三三) ) 节点关联矩阵节点关联矩阵An nm m维矩阵维矩阵维矩元素：维矩元素：0 0、1 1、-1-1编辑ppt10第二节第二节 电力系统故障计算电力系统故障计算 的等效网络的等效网络二、导纳型节点方程二、导纳型节点方程0mAIUAUTmmmmmJUYIIYU

5、编辑ppt11第二节第二节 电力系统故障计算电力系统故障计算 的等效网络的等效网络节点导纳矩阵的特点：节点导纳矩阵的特点： 1) 1) 节点导纳矩阵为对称阵节点导纳矩阵为对称阵2) 2) 节点导纳矩阵为稀疏矩阵节点导纳矩阵为稀疏矩阵 3) 3) 网络结构变更时，节点导纳矩阵修改速度快、方便网络结构变更时，节点导纳矩阵修改速度快、方便 4) 4) 在网络节点数不变的情况下，节点导纳矩阵的结构在网络节点数不变的情况下，节点导纳矩阵的结构取决于节点编号顺序取决于节点编号顺序 编辑ppt12第二节第二节 电力系统故障计算电力系统故障计算 的等效网络的等效网络ZIIYU1IYU 节点阻抗矩阵的特点：节点

6、阻抗矩阵的特点： 1 1）一般为满阵）一般为满阵2 2）形成）形成 Z Z 阵较困难阵较困难3 3）网络结构变化时修改）网络结构变化时修改 Z Z 阵困难阵困难4 4）利用）利用 Z Z 阵解算简单阵解算简单三、阻抗型节点方程三、阻抗型节点方程编辑ppt13第三节第三节 对称短路计算对称短路计算 Uf Uf 一、叠加原理的应用一、叠加原理的应用 等效等效 编辑ppt14第三节第三节 对称短路计算对称短路计算 Uf Uf 正常分量正常分量 故障分量故障分量 故障网络故障网络 编辑ppt15第三节第三节 对称短路计算对称短路计算故障网络故障网络 非金属性短路，过渡阻抗非金属性短路，过渡阻抗 fz正

7、常分量正常分量 故障分量故障分量 ninnninniiininiIIIZZZZZZZZZUUU11i111111ZIIYU1fifGjjijiIZIZUfifiiIZUU0fifGjjijiIZIZUfffffIZUU0fffffIZUU00fffIzUfffffzZUI0编辑ppt19第三节第三节 对称短路计算对称短路计算二、非故障处电压、电流的计算二、非故障处电压、电流的计算 fifiiIZUU0fffffzZUI000ffffifiiUzZZUU节点电压节点电压 ijjiijZUUkI变压器支路电流变压器支路电流 非变压器支路电流非变压器支路电流 ijjiijZUUI编辑ppt21第三节

8、第三节 对称短路计算对称短路计算对于简化计算：对于简化计算：（1 1）可不计负荷电流的影响，）可不计负荷电流的影响，（2 2）各节点电压正常分量的标幺值可近似为）各节点电压正常分量的标幺值可近似为1 1 fffififfffzZZUzZI11对称短路简化对称短路简化计算原理框图计算原理框图 fffifizZZU1ffffzZI1ijjiijZUUkI编辑ppt23第四节第四节 简单不对称故障计算简单不对称故障计算一、各序网络的电压方程式一、各序网络的电压方程式 1101111111FiFiFihFifGjjijiIZUIZIZIZU不论横向故障、纵向故障，都从故障口把不论横向故障、纵向故障，都

9、从故障口把各序网络看成是等效的两端各序网络看成是等效的两端( (一端口一端口) )网络网络 h1h2h0编辑ppt24第四节第四节 简单不对称故障计算简单不对称故障计算对于故障口的两个节点对于故障口的两个节点 1101FfFffIZUU 1101FhFhhIZUU 11011100111FFFFFhFfFhfhfFIZUIZZUUUUU正序网络故障口的电压方程式正序网络故障口的电压方程式 编辑ppt25第四节第四节 简单不对称故障计算简单不对称故障计算故障口的负序、零序电压故障口的负序、零序电压 网络中任一节点的负序和零序电压网络中任一节点的负序和零序电压 000222FiFiFiFiIZUI

10、ZU 000222FFFFFFFFIZUIZU二、横向不对称故障二、横向不对称故障( (一一) )单相接地短路单相接地短路 fFFFFFFfFzZZZUI302101 0,2, 1kzUUIkijkjkikij( (二二) )两相接地短路两相接地短路 gfFFFFgfFFfFFfFFfFzzZZzzZzZzZUI3230202101 102201020232323FgfFFFFfFFFFgfFFFFgfFFFIzzZZzZIIzzZZzzZI编辑ppt28( (三三) )两相短路两相短路 fFFFFfFFzZZUII221021第四节第四节 简单不对称故障计算简单不对称故障计算四、简单不对称故障的计算通式四、简单不对称故障的计算通式 fFFFFFFfFzZZZUI302101 gfFFFFgfFFfFFfFFfFzzZZzzZzZzZUI3230202101 fFFFFfFFzZZUII221021 101ZZUIFFFF正序电流计算通式正序电