电力系统暂态分析-第1章电力系统故障分析的基本知识

1、电力系统暂态分析电力系统暂态分析电力系统暂态分析电力系统暂态分析西安工业大学电信学院西安工业大学电信学院o 1.1 故障概述o 1.2 标幺制o 1.3 无限大功率电源供电的三相短路电流分析2电力系统暂态分析电力系统暂态分析1.1 故障概述故障概述一、电力系统运行状态分类电力系统暂态分析电力系统暂态分析1、稳态2、暂态 3、稳态与暂态的相对性 系统参数不变时，运行参量不变，系统的这种运行状态称为稳态。 系统参数变化后，电力系统从原来的稳定运行状态过渡到与新的系统参数相对应的稳定运行状态的过渡过程。 电力系统的参数无时无刻不在变化，所以电力系统时刻处于暂态过程中，但如果系统参数变化较小，过渡过程

2、中运行参量的变化很小，就称为稳态；当系统参数变化很大时（如短路时），过渡过程中运行参量变化大，称为暂态。 3电力系统暂态分析电力系统暂态分析4、暂态过程分类1.1 故障概述故障概述 与运行操作（如开关动作）及雷击时的过电压有关，主要涉及电流、电压波的传播。特点是过渡过程持续时间短，一般为微秒-毫秒级。（ 1）波过程）波过程 主要研究短路情况下，电流、电压的变化情况，持续时间较波过程长，一般为毫秒-秒级。（2）电磁暂态过程）电磁暂态过程 主要研究功率、功角和旋转电机的转速随时间变化的情况。这一过渡过程持续时间最长，一般为秒-分钟。（ 3 3）机电暂态过程机电暂态过程高电压技术高电压技术电磁暂态过

3、程分析，电力系统暂态分析（第一篇）电磁暂态过程分析，电力系统暂态分析（第一篇）机电暂态过程分析，电力系统暂态分析（第二篇）机电暂态过程分析，电力系统暂态分析（第二篇）451.1 故障概述故障概述 所谓短路所谓短路, ,是指电力系统中正常情况以外的一切相与相之是指电力系统中正常情况以外的一切相与相之间或相与地之间发生通路的情况。间或相与地之间发生通路的情况。短路的类型短路的类型a a）单相接地短路）单相接地短路 b b）两相接地短路）两相接地短路 c c）两相短路）两相短路 d d）三相短路）三相短路 电力系统暂态分析电力系统暂态分析二、二、 短路的一般概念短路的一般概念61.1 故障概述故障概

4、述短路的分类短路的分类对称短路：对称短路：三相短路三相短路k（3）不对称短路：不对称短路：单相接地短路单相接地短路k（1）两相接地短路两相接地短路k（1,1）两相短路两相短路k（2）5-10%5-10% 65%65% 进行短路电流计算的目的：进行短路电流计算的目的：l选择合理的电气接线图选择合理的电气接线图l选择和校验各种电气设备选择和校验各种电气设备l合理配置继电保护和自动装置合理配置继电保护和自动装置电力系统暂态分析电力系统暂态分析71.1 故障概述故障概述短路的原因及其后果短路的原因及其后果 u 短路的原因：短路的原因： F电气设备载流部分绝缘损坏；电气设备载流部分绝缘损坏；F架空线路因

5、大风或导线覆冰引起电线杆倒塌，或因鸟架空线路因大风或导线覆冰引起电线杆倒塌，或因鸟兽跨接裸露导体等；兽跨接裸露导体等；F电气设备因设计、安装及维护不良所导致的设备缺陷电气设备因设计、安装及维护不良所导致的设备缺陷引发短路；引发短路；F运行人员误操作；运行人员误操作；电力系统暂态分析电力系统暂态分析8短路的危害：短路的危害： F短路电流的热效应会使设备发热急剧增加，可能导致设短路电流的热效应会使设备发热急剧增加，可能导致设备过热而损坏甚至烧毁；备过热而损坏甚至烧毁；F短路电流产生很大的电动力，可引起设备机械变形、扭短路电流产生很大的电动力，可引起设备机械变形、扭曲甚至损坏；曲甚至损坏；F短路时系

6、统电压大幅度下降，严重影响电气设备的正常短路时系统电压大幅度下降，严重影响电气设备的正常工作；工作；F严重的短路可导致并列运行的发电厂失去同步而解列，严重的短路可导致并列运行的发电厂失去同步而解列，破坏系统的稳定性。破坏系统的稳定性。F不对称短路产生的不平衡磁场，会对附近的通讯系统及不对称短路产生的不平衡磁场，会对附近的通讯系统及弱电设备产生电磁干扰，影响其正常工作弱电设备产生电磁干扰，影响其正常工作 。1.1 故障概述故障概述电力系统暂态分析电力系统暂态分析电力系统暂态分析电力系统暂态分析1.1 故障概述故障概述三、断线故障三、断线故障1、断线故障（纵向故障）的类型、断线故障（纵向故障）的类

7、型2、断线原因、断线原因3、断线的影响、断线的影响1）一相断线2）两相断线1）采用分相断路器的线路发生单相短路时单相跳闸；2）线路一相导线断开。 造成三相不对称，产生负序和零序分量，而负序和零序分量对电气设备和通讯有不良影响。9101.2标幺制标幺制 一、标幺制的概念一、标幺制的概念某一物理量的标幺值某一物理量的标幺值 ，等于它的实际值，等于它的实际值A与所与所选定的基准值选定的基准值AB的比值，即的比值，即 ：*BAAA*A电力系统暂态分析电力系统暂态分析11对电抗、电压、电流和功率等物理量，如果选定对电抗、电压、电流和功率等物理量，如果选定某一物理量某一物理量 为各物理量的基准值，为各物理

8、量的基准值，则其标幺值分别为：则其标幺值分别为：*/BBZZ ZRjXZRjXBBBBZUIS、 、*/BUU U*/BII I*/BBSS SPjQSPjQ1.2标幺制标幺制电力系统暂态分析电力系统暂态分析12SUIUZI二、电力系统中基准值的选取二、电力系统中基准值的选取BBBBBBSU IUZ I* *SU IUZ I结论：结论：l如果标幺值的如果标幺值的基准值选择符合基准值选择符合电路自身规律，电路自身规律，那么标幺值依然那么标幺值依然符合电路规律；符合电路规律；1.2标幺制标幺制BBBBBBSUISU IUZIUZ I电力系统基本公式：电力系统基本公式：如果基准选取满足：如果基准选取

9、满足：那么有那么有视在功率视在功率对单相电路来说对单相电路来说复功率的标幺复功率的标幺值计算表达式值计算表达式? ?电力系统暂态分析电力系统暂态分析13对对三相电路来说三相电路来说33BBBBBBSU IUZ I1.2标幺制标幺制33SUIUZI* *SU IUZ I3333BBBBBBSUISU IUZIUZ I结论：结论：l在标幺制中，在标幺制中，三相电路的计三相电路的计算公式与单相算公式与单相电路的计算公电路的计算公式完全相同；式完全相同；电力系统的基本公式为：电力系统的基本公式为：基准值选择应满足：基准值选择应满足：那么有：那么有：电力系统暂态分析电力系统暂态分析143BBBSIU23

10、BBBBBUUZSI33BBBBBBSU IUZ I以上四个基准值只能有两个可任意选取，其余两个可根以上四个基准值只能有两个可任意选取，其余两个可根据上式计算出来，一般情况下，我们常选据上式计算出来，一般情况下，我们常选 作为基准，作为基准，此时，电流和阻抗的基准值为：此时，电流和阻抗的基准值为：*3/BBBUII IIS标幺值标幺值计算：计算：*22BBBBBRjXSSZRjXZUU1.2标幺制标幺制BBUS、因此，三相电路标幺制的基准值选择应符合以下公式：因此，三相电路标幺制的基准值选择应符合以下公式：电力系统暂态分析电力系统暂态分析15*BUUU2*BBBUZZZRjXS应用标幺值可以实

11、现对系统的计算。但应用标幺值可以实现对系统的计算。但应用标幺值完应用标幺值完成计算后，最后还需要将标幺制换算成有名值，换算成计算后，最后还需要将标幺制换算成有名值，换算公式如下：公式如下：*3BBBSIIIIU*BSSS1.2标幺制标幺制电力系统暂态分析电力系统暂态分析16三、三、不同电压等级电网的合并及电抗标幺值的关系不同电压等级电网的合并及电抗标幺值的关系22233233lllUXX kXU 具有三个电压等级的电力网具有三个电压等级的电力网1、将、将U U3 3电压等级的参数归算到电压等级的参数归算到U U2 2电压等级电压等级：1.2标幺制标幺制电力系统暂态分析电力系统暂态分析17222

12、22221133 132133323lllllUUUXX kX k kXXUUU2、将、将U U2 2电压等级的参数归算到电压等级的参数归算到U U1 1电压等级电压等级：1.2标幺制标幺制22122 122TTTUXXkXU22122 122lllUXX kXU222%10kTNUUXS232%10kT NUUXS22223222223%1010kkT TNNUUUUUXkXSUS电力系统暂态分析电力系统暂态分析182133333*2213llllBBBUXUXXXUUXSS3、将线路参数以、将线路参数以 为基准进行标幺值换算：为基准进行标幺值换算：1.2标幺制标幺制2122222*2212

13、TTTTBBBUXUXXXUUXSS2122222*2212llllBBBUXUXXXUUXSS1BUS、1111*2211TTTTBBBXXXXUUXSS电力系统暂态分析电力系统暂态分析191.2标幺制标幺制111*21lllBBXXXUXS111*11BUUUUU33*23llBXXUS22*22TTBXXUS22*22llBXXUS11*21TTBXXUS11*21llBXXUS 此式说明：线路各段元件参数的标幺值只需用元件所此式说明：线路各段元件参数的标幺值只需用元件所在级的电压作为基准电压来计算，而无需再进行电压折在级的电压作为基准电压来计算，而无需再进行电压折算。算。 仔细观察：仔

14、细观察：电力系统暂态分析电力系统暂态分析201312UUk k后级电压基准的确定：后级电压基准的确定： 1、准确计算法准确计算法 33avUU2、近似计算法近似计算法 线路的额定电压与平均额定电压线路的额定电压与平均额定电压额定电压额定电压UN/ kV0.220.3836103560110220330平均额定电压平均额定电压Uav /kV0.230.43.156.310.53763115230345u线路平均额定电压：线路平均额定电压：指线路始端最大额定电压与末端最小指线路始端最大额定电压与末端最小额定电压的平均值。取线路额定电压的额定电压的平均值。取线路额定电压的1.05倍，见下表。倍，见下

15、表。用平均电压用平均电压的变比代替的变比代替实际的变压实际的变压器变比器变比1.2标幺制标幺制121UUk22avUU电力系统暂态分析电力系统暂态分析21 四、不同标四、不同标准标幺值之间的换算准标幺值之间的换算 电力系统中各电气设备如发电机、变压器、电抗器等所给电力系统中各电气设备如发电机、变压器、电抗器等所给出的标幺值都是额定标幺值出的标幺值都是额定标幺值 ，进行短路电流计算时必须将它，进行短路电流计算时必须将它们换算成统一基准值的标幺值。们换算成统一基准值的标幺值。 换算方法是：换算方法是： 先将以额定值为基准的电抗标幺值先将以额定值为基准的电抗标幺值 还原为有名值，即还原为有名值，即

16、*NX2*NNNNNUXXXXS选定选定SB和和UB，则以此为基准的电抗标幺值为：则以此为基准的电抗标幺值为： 2*22NBBBNBBNBUXSSXXXXUSU*BBNNSXXSNBUU若若则则1.2标幺制标幺制电力系统暂态分析电力系统暂态分析22发电机：发电机：通常给出通常给出SN、UN和额定电抗标幺值，则和额定电抗标幺值，则 *NGX2*2NBBBGNGNGNBNUSSXXXS US变压器：变压器：通常给出通常给出SN、UN和短路电压百分数和短路电压百分数 ， %kU2*2NBBBTNTNTNBNUSSXXXSUS2*2%100100kNNkNTNNUUSUXSU1.2标幺制标幺制 电力系

17、统暂态分析电力系统暂态分析23*%1001003RRNRNNXXXUI*22%10033NNRRBBBRNRBBBNNUUXXSSXXXUUII 输电线路：输电线路：通常给出线路长度和每公里的电抗值，则通常给出线路长度和每公里的电抗值，则 *2LBLLBBXSXXXU*%100RNRXX 电抗器：电抗器：通常给出通常给出IN、UN和电抗百分数和电抗百分数 XR%，其中，其中1.2标幺制标幺制电力系统暂态分析电力系统暂态分析准确计算法近似计算法发电机变压器电抗器输电线*BBGNGNSXXS*BBTNTNSXXS2*2NBBGNGNBUSXXSU2*2%100kNBBTNBUUSXSU*2%100

18、3NRBBRBNUXSXUI*2BLLavSXXU*2BLLBSXXU表表6-1 电力系统各元件电抗标幺值计算公式电力系统各元件电抗标幺值计算公式*2%1003NRBBRavNUXSXUI1.2标幺制标幺制24电力系统暂态分析电力系统暂态分析例：某输电系统如下图所示，试用计算系统中各元件例：某输电系统如下图所示，试用计算系统中各元件的标幺值。的标幺值。1.2标幺制标幺制25电力系统暂态分析电力系统暂态分析221*2210.51000.260.8673010.5NBNGNBUSXXSU222*2210.51000.1050.33331.510.5NBNTNBUSXXSU解解1 1：精确算法：精确

19、算法发电机发电机：选取基准容量选取基准容量S SB B=100MVA=100MVA，第一段的基准电压为，第一段的基准电压为10.5kV10.5kV，则三段的基准电压分别为：，则三段的基准电压分别为：1.2标幺制标幺制变压器变压器T T1 1：26112110.512110.5IIIUUkVk121216.610.57.2610.5110IIIIUUkVk kkV.UI510电力系统暂态分析电力系统暂态分析1.2标幺制标幺制线路线路L L2 2：6*221000.08 2.50.387.26BLBSXXU5*22%561001.091001007.26330.3NRBBNUXSXUI电抗器电抗器

20、L L：发电机电势发电机电势：27线路线路L L1 1：3*221000.4 800.22121BLBSXXU224*221101000.1050.5815121NBNTNBUSXXSU变压器变压器T T2 2：05. 15 .1011BUEE电力系统暂态分析电力系统暂态分析1*1000.260.86730BNGNSXXS2*1000.1050.33331.5BNTNSXXS解解2 2：近似算法：近似算法发电机发电机：选取基准容量选取基准容量S SB B=100MVA=100MVA，基准电压，基准电压U UB B=U=Uavav，则各，则各元件的标幺值分别为：元件的标幺值分别为：1.2标幺制标

21、幺制变压器变压器T T1 1：线路线路L L1 1：3*221000.4 800.242115BLavSXXU4*1000.1050.70015BNTNSXXS变压器变压器T T2 2：28电力系统暂态分析电力系统暂态分析1.2标幺制标幺制线路线路L L2 2：6*221000.08 2.50.5046.3BavSXXU5*22%561001.4551001006.333 0.3NRBavNUXSXUI电抗器电抗器L L：发电机电势发电机电势：*111.0510.5avEEU29电力系统暂态分析电力系统暂态分析课堂作业课堂作业 如图所示一个输电系统的网络图。发电经过变压如图所示一个输电系统的网

22、络图。发电经过变压器和双回路输电线向受端系统送电。各元件额定参数如下：器和双回路输电线向受端系统送电。各元件额定参数如下：发电机发电机G G：电力系统暂态分析电力系统暂态分析1.2标幺制标幺制24010.5cos0.81.0dMWkVX 130010.5 2420.14TMVAkVX 变压器变压器T1T1：2280220 1210.14TMVAkVX 变压器变压器T2T2：线路线路L L：230km230km ，每回每公里电抗，每回每公里电抗0.4以上标幺值均按设备本身的额定值为基准，试分别用以下两以上标幺值均按设备本身的额定值为基准，试分别用以下两种方法计算各元件的标幺值：种方法计算各元件的

23、标幺值：220BSMVA取（1 1）按各级变压器实）按各级变压器实际变比计算，际变比计算，220kV220kV电电压级取压级取209kV209kV；（2 2）按平均电压计算。）按平均电压计算。3031 五、频率、角速度和时间的基准值五、频率、角速度和时间的基准值 1.2标幺制标幺制 如前所述，所有物理量均可以计算其标幺值，电力系如前所述，所有物理量均可以计算其标幺值，电力系统常用的频率、角速度和时间也不例外。其基准值的选取统常用的频率、角速度和时间也不例外。其基准值的选取一般为：一般为：即同步电机转子转动一个弧度电角度即同步电机转子转动一个弧度电角度所需要的时间。所需要的时间。电力系统暂态分析

24、电力系统暂态分析50BNffHz2BNf1BBt*12(1)0.98,0.1376,0.122,0.232;dTTLxxxx*12(2)0.733,0.103,0.110,0.191;dTTLxxxx答案：答案：32 六、使用标幺值的优点六、使用标幺值的优点 1.2标幺制标幺制1 1、计算简单、计算简单 三相电路的计算公式与单相电路相同；三相电路的计算公式与单相电路相同； 线电压与相电压的标幺值相同；线电压与相电压的标幺值相同； 电压等于基准时，功率的标幺值等于电流的标幺值；电压等于基准时，功率的标幺值等于电流的标幺值； 变压器的标幺值不论归算到哪一侧都相同；变压器的标幺值不论归算到哪一侧都相

25、同；2 2、便于对计算结果作出分析及判断、便于对计算结果作出分析及判断电力系统暂态分析电力系统暂态分析331.3 无限大功率电源供电的三相短路电流分析无限大功率电源供电的三相短路电流分析 一、由无限容量系统供电时三相短路的物理过程一、由无限容量系统供电时三相短路的物理过程 1. 无限容量系统的概念无限容量系统的概念说明：无限大功率电说明：无限大功率电源是一个相对概念，源是一个相对概念，真正的无限大功率电真正的无限大功率电源是不存在的。源是不存在的。 u无限容量系统（又叫无限大功率电源），是指无限容量系统（又叫无限大功率电源），是指系统的容量系统的容量为为 ，内阻抗为零。，内阻抗为零。u无限容量

26、系统的特点：在电源外部发生短路，电源母线上无限容量系统的特点：在电源外部发生短路，电源母线上的的电压基本不变电压基本不变，即认为它是一个恒压源。，即认为它是一个恒压源。u在工程计算中，当电源内阻抗不超过短路回路总阻抗的在工程计算中，当电源内阻抗不超过短路回路总阻抗的5%10%时，就可认为该电源是无限大功率电源。时，就可认为该电源是无限大功率电源。电力系统暂态分析电力系统暂态分析342. 由无限大功率电源供电的三相对称电路由无限大功率电源供电的三相对称电路 下图所示为一由无限大功率电源供电的三相对称电路。下图所示为一由无限大功率电源供电的三相对称电路。电力系统暂态分析电力系统暂态分析1.3 无限

27、大功率电源供电的三相短路电流分析无限大功率电源供电的三相短路电流分析 35解微分方程得：解微分方程得：sin()eatTkpmkiItC零状态零状态零输入零输入列短路后电路中的回路电压方程：列短路后电路中的回路电压方程：)sin(tUdtdiLRimkk22mpmUIRLarctankLRaLTR周期周期分量分量非周期非周期分量分量pnpii电力系统暂态分析电力系统暂态分析1.3 无限大功率电源供电的三相短路电流分析无限大功率电源供电的三相短路电流分析 36短路前，系统中的短路前，系统中的a相电压和电流分别为相电压和电流分别为)sin(tUuma0sin()amiIt22mmUIRRLL0ar

28、ctanLLRR电力系统暂态分析电力系统暂态分析1.3 无限大功率电源供电的三相短路电流分析无限大功率电源供电的三相短路电流分析 如何确定常数如何确定常数C呢？呢？37由于电路中存在电感，电感中的电流不能突变，所以短由于电路中存在电感，电感中的电流不能突变，所以短路前一瞬间的电流应与短路后一瞬间（路前一瞬间的电流应与短路后一瞬间（t=0t=0）时的电流相等。）时的电流相等。即即 ：0sin()sin()mpmkIIC00sin()sin()mpmknpCIIi得得 0sin()sin()sin()eatTkpmkmpmkiItII 在短路回路中，通常电抗远大于电阻，可认为，故在短路回路中，通常

29、电抗远大于电阻，可认为，故 090k0cos() sin()cos eatTkpmmpmiItII 非周期分非周期分量初始值量初始值电力系统暂态分析电力系统暂态分析1.3 无限大功率电源供电的三相短路电流分析无限大功率电源供电的三相短路电流分析 38由上式可知，当非周期分量电流的初始值最大时，短路全电由上式可知，当非周期分量电流的初始值最大时，短路全电流的瞬时值为最大，短路情况最严重。流的瞬时值为最大，短路情况最严重。F短路前空载（即短路前空载（即 ）0mIF短路瞬间电源电压过零值，即初始相角短路瞬间电源电压过零值，即初始相角 0aTtpmpmkItIiecos此时此时 问：什么时候短路电流最

30、大？最大值是多少？问：什么时候短路电流最大？最大值是多少？短路全电流的瞬时值为最大的条件是：短路全电流的瞬时值为最大的条件是：0sin()sin()sin()eatTkpmkmpmkiItIIF短路最小电流出现在什么时候短路最小电流出现在什么时候? ?WhyWhy? ?电力系统暂态分析电力系统暂态分析1.3 无限大功率电源供电的三相短路电流分析无限大功率电源供电的三相短路电流分析 0sin()sin()sin()eatTkpmkmpmkiItII电力系统暂态分析电力系统暂态分析1.3 无限大功率电源供电的三相短路电流分析无限大功率电源供电的三相短路电流分析 F短路最大电流不会同时出现在三相；短

31、路最大电流不会同时出现在三相； 由于三相对称，只要由于三相对称，只要用用 、去代、去代替上式中的替上式中的 即可得即可得B B、C C两两相的短路电流表达式。相的短路电流表达式。(120) (240)、39F最大短路电流分析最大短路电流分析电气工程基础电气工程基础1.3 无限大功率电源供电的三相短路电流分析无限大功率电源供电的三相短路电流分析 结论：结论：1 1、当短路趋于稳态时，三相中的稳态短路电流为三个幅值、当短路趋于稳态时，三相中的稳态短路电流为三个幅值相等、相角差为相等、相角差为120120的周期电流，其幅值大小取决于电源电的周期电流，其幅值大小取决于电源电压幅值和短路回路的总阻抗。压

32、幅值和短路回路的总阻抗。2 2、从短路发生到稳态之间的暂态过程中，每相电流还包、从短路发生到稳态之间的暂态过程中，每相电流还包含有逐渐衰减的非周期电流，非周期电流出现的原因是为含有逐渐衰减的非周期电流，非周期电流出现的原因是为了使电感中的电流在短路的瞬间不会改变。了使电感中的电流在短路的瞬间不会改变。3 3、非周期分量的起始值越大，短路电流的最大瞬时值越大。、非周期分量的起始值越大，短路电流的最大瞬时值越大。4 4、非周期分量电流取得最大值的条件：、非周期分量电流取得最大值的条件： A A、短路前空载；、短路前空载； B B、短路发生时，电压初相角恰好为、短路发生时，电压初相角恰好为0 040

33、41无限大容量系统三相短路时短路电流的变化曲线无限大容量系统三相短路时短路电流的变化曲线三相短路电流的变化曲线如下图所示。三相短路电流的变化曲线如下图所示。电力系统暂态分析电力系统暂态分析1.3 无限大功率电源供电的三相短路电流分析无限大功率电源供电的三相短路电流分析 42 二、三相短路冲击电流二、三相短路冲击电流 在最严重短路情况下，三相短路电流的最大瞬时值称为冲在最严重短路情况下，三相短路电流的最大瞬时值称为冲击电流，用击电流，用ish表示。表示。 由上图知，由上图知，ish发生在短路后约半个周期（发生在短路后约半个周期（0.01s）。）。pshTpmTpmpmshIKIIIiaa2)e1

34、 (e01. 001. 0其中，其中，短路电流冲击系数。短路电流冲击系数。 aTshK01. 0e1意味着短路电意味着短路电流非周期分量流非周期分量不衰减不衰减当电阻当电阻R=0时，时，2shKaLTR 0ee1atT1shK当电抗当电抗=0时，时， ，ee0atT0aLTR意味着不意味着不产生非周产生非周期分量期分量 当电阻当电阻R=0时，时，2shK0ee1atT计算的时候会计算的时候会给你一个经验给你一个经验值值电力系统暂态分析电力系统暂态分析1.3 无限大功率电源供电的三相短路电流分析无限大功率电源供电的三相短路电流分析 431Ksh 2 因此因此2.62shpiI 在高压电网中短路时

35、，取在高压电网中短路时，取Ksh=1.85，则，则 在发电机端部短路时，取在发电机端部短路时，取Ksh=1.9，则，则 pshIi69. 2 在其他电网中短路时，取在其他电网中短路时，取Ksh=1.8，则，则 2.55shpiI 三、三相短路冲击电流有效值三、三相短路冲击电流有效值电力系统暂态分析电力系统暂态分析1.3 无限大功率电源供电的三相短路电流分析无限大功率电源供电的三相短路电流分析 44 任一时刻任一时刻t的短路电流的有效值是指以时刻的短路电流的有效值是指以时刻t为中心的一个为中心的一个周期内短路全电流瞬时值的方均根值，如上图所示周期内短路全电流瞬时值的方均根值，如上图所示 。电力系

36、统暂态分析电力系统暂态分析1.3 无限大功率电源供电的三相短路电流分析无限大功率电源供电的三相短路电流分析 452221() dTTtptnpttiitT为了简化为了简化Ikt的计算，可假定在计算所取的一个周期内非的计算，可假定在计算所取的一个周期内非周期分量电流的数值在该周期内恒定不变且等于该周期中点周期分量电流的数值在该周期内恒定不变且等于该周期中点的瞬时值，因此有：的瞬时值，因此有： 22ktptnptIII22222222111d2ddTTTTTTtttptpt nptnpttttiti ititTTT2221dTTtktktIitT22pnptIi电力系统暂态分析电力系统暂态分析1.

37、3 无限大功率电源供电的三相短路电流分析无限大功率电源供电的三相短路电流分析 4622(0.01)shpnp tIIi222 2(1)12(1)shpshppshIIKIIK冲击电流的有效值冲击电流的有效值Ish ：短路电流最大值出现的那个周期所：短路电流最大值出现的那个周期所对应的电流有效值对应的电流有效值Ikt，就是短路冲击电流有效值。就是短路冲击电流有效值。由于最大短路电流出现在由于最大短路电流出现在t=0.01s时刻，所以短路冲击电流有时刻，所以短路冲击电流有效值效值Ish就是短路电流在第一个周期内的有效值。就是短路电流在第一个周期内的有效值。(0.01)2shpmnp tshpiIiKI(0.01)12np tshpiKI0.010.01eaTpmnp tiI电力系统暂态分析电力系统暂态分析1.3 无限大功率电源供电的三相短路电流分析无限大功率电源供电的三相短路电流分析 47 四、无限大容量系统短路电流和母线残压的计算四、无限大容量系统短路电流和母线残压的计算 1短路电流短路电流 *1pavUUIXUXX*13BpBpBSII IXUpshII62. 1当当Ksh=1.9时，时， ; pshII51. 1当当Ksh=1.8时，时，2母