电力能源系统三相短路电流的实用计算

第六章电力系统三相短路电流的实用计算6.1短路电流计算的基本原理和方法6.2起始次暂态电流和冲击电流的实用计算6.3短路电流计算曲线及其应用6.4短路电流周期分量的近似计算6.1短路电流计算的基本原理和方法一、电力系统节点方程的建立 利用节点方程作故障计算，需要形成系统的节点导纳（或阻抗）矩阵。不含发电机和负荷节点导纳矩阵的形成可参见第四章。这里主要研究包含发电机和负荷时系统节点导纳矩阵的形成。 如图6-1所示，节点接入接入电势源与阻抗的串联支路。接入发电机支路后，将阵中与机端节点对应的对角线元素增加发电机导纳即可形成系统节点导纳矩阵。 节点的负荷在短路计算中一般作为节点的接地支路并用恒定阻抗表示，其数值由短路前瞬间的负荷功率和节点的实际电压算出，即

6.1短路电流计算的基本原理和方法

或节点接入负荷，相当于在阵中与节点对应的对角元素中增加负荷导纳。

最后形成包括所有发电机支路和负荷支路的节点方程如下

(6-2)6.1短路电流计算的基本原理和方法二、利用节点阻抗矩阵计算短路电流如图6-3所示，假定系统中的节点f经过过渡阻抗发生短路。对于正常状态的网络而言，发生短路相当于在故障节点f增加了一个注入电流。因此，网络中任一节点i的电压可表示为：6.1短路电流计算的基本原理和方法

（6-3）

由式（6-3）可见，任一节点电压i的电压都由两项叠加而成。第一项是当时由网络内所有电源在节点i产生的电压，也就是短路前瞬间正常运行状态下的节点电压，记为。第二项是当网络中所有电流源都断开，电势源都短接时，仅仅由短路电流在节点i产生的电压。这两个分量的叠加，就等于发生短路后节点i的实际电压，即

(6-4)6.1短路电流计算的基本原理和方法公式（6-4）也适用于故障节点f，于是有 （6-5）是故障节点f的自阻抗，也称输入阻抗。 方程式（6-5）含有两个未知量，根据故障的边界条件

（6-6） 由方程式（6-5）和（6-6）解出

（6-7）6.1短路电流计算的基本原理和方法而网络中任一节点的电压

（6-8）任一支路（图6-5）的电流

（6-9）6.1短路电流计算的基本原理和方法三、利用电势源对短路点的转移阻抗计算短路电流1、转移阻抗的概念 对于如图6-8（a）所示的多源线性网络，根据叠加原理总可以把节点f的短路电流表示成

（6-12）其中便称为电势源i对短路点f的转移阻抗。6.1短路电流计算的基本原理和方法

根据（6-12），当电势源i单独作用时，为电势源i对短路点f的转移阻抗 为电势源i对电势源节点之间的转移阻抗

6.1短路电流计算的基本原理和方法2、利用节点阻抗矩阵计算转移阻抗

当电势源单独存在时，相当于在节点i单独注入电流,这时在节点f将产生电压，若将节点f短路，便有电流，于是可得 （6-13）同理可得电势源I和电势源m之间的转移阻抗为6.1短路电流计算的基本原理和方法3、利用电流分布系数计算转移阻抗

对于图6-8（a）所示的系统，令所有电源电势都等于零，只在节点f接入电势，使产生电流 ，各电源支路对节点f的电流分布系数[见图6-9]为6.1短路电流计算的基本原理和方法

在节点f单独注入电流时，第i个电势源支路的端节点I的电压为，而该电源支路的电流为 。由此可得 （6-15）对照公式（6-13），计及可得 （6-16）6.1短路电流计算的基本原理和方法

电流分布系数是说明网络中电流分布情况的一种参数，对于确定的短路点网络中的电流分布是完全确定的。图6-10（a）表示某网络的电流分布情况。若令电势的标幺值与的标幺值相等，便有，各支路电路标幺值即等于该支路的电流分布系数，如图6-10（b）所示。6.1短路电流计算的基本原理和方法4、利用网络的等值变换计算转移阻抗（1）将电源支路等值合并和网络变换，把原网络简化成一端接等值电势源另一端接短路点的单一支路，该支路的阻抗即等于短路点的输入阻抗，也就是等值电势源对短路点的转移阻抗，然后通过网络还原，算出各电势源对短路点的转移阻抗。（2）保留电势源节点和短路点的条件下，通过原网络的等值变换逐步消去一切中间节点，最终形成以电势源节点和短路点为顶点的全网形电路，这个最终电路中联结电势节点和短路点的支路阻抗即为该电源对短路点的转移阻抗。6.2起始次暂态电流和冲击电流的实用计算一、起始次暂态电流的计算1、起始次暂态电流：短路电流周期分量的初值2、次暂态参数的选择发电机：其简化相量图如图6-15所示。假定发电机在短路前额定满载运行不计负荷影响，取6.2起始次暂态电流和冲击电流的实用计算

汽轮发电机和有阻尼绕组的凸极发电机的次暂态电抗可以取为。电动机：次暂态电抗次暂态电势图6-16示出异步电机的次暂态参数简化相量图6.2起始次暂态电流和冲击电流的实用计算综合负荷次暂态电势次暂态电抗二、冲击电流的计算负荷提供的冲击电流电源提供的冲击电流总的冲击电流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。

（6-24）

所谓计算曲线是指描述短路电流周期分量与时间t和计算电抗之间关系的曲线，即 （6-25）6.3短路电流计算曲线及其应用二、计算曲线的制作条件

根据我国的实际情况，制作曲线时选用图6-20所示的接线。6.3短路电流计算曲线及其应用 在短路过程中，负荷用恒定阻抗表示，即

（6-26）式中，取 计算曲线只作到 为止。当时，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

（6-27）6.3短路电流计算曲线及其应用三、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（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、电源合并6.3短路电流计算曲线及其应用（二）计算步骤（1）绘制等值网络选取基准功率和基准电压发电机电抗用，略去网络各元件的电阻、输电线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6.3短路电流计算曲线及其应用（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，每组用一个等值发电机代表。无限大功率电源另成一组。求出各等值发电机对短路点的转移电抗以及无限大功率电源对短路点的转移电抗（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，便得到各等值发电机对短路点的计算电抗6.3短路电流计算曲线及其应用

(6-28)

（4）由 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 （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6.3短路电流计算曲线及其应用（6）计算短路电流周期分量的有名值 第i台等值发电机提供的短路电流为

（6-30）无限大功率电源提供的短路电流为

（6-31）短路点周期电流的有名值为

（6-32）6.4短路电流周期分量的近似计算1、短路电流的近似计算 假定短路电路联接到内阻抗为零的恒电势电源上，略去负荷，算出短路点的输入电抗的标幺值，电源的电势标幺值取作1，则短路电流周期分量的标幺值为

（6-33）有名值为

（6-34）相应的短路功率为

（6-35）《化妆品术语》起草情况汇报中国疾病预防控制中心环境与健康相关产品安全所一、标准的立项和下达时间2006年卫生部政法司要求各标委会都要建立自己的术语标准。1ONE二、标准经费标准研制经费：3.8万三、标准的立项意义术语标准有利于行业间技术交流、提高标准一致性、消除贸易误差，作为标准体系中的基础标准，术语标准在各个领域的标准体系中均起着重要的作用。随着我国化妆品卫生标准体系建设逐步加快，所涉及的术语和定义的数量也在迅速增长，在此情形下，化妆品术语标准的制定就显得尤为重要。四、标准的制订原则1.合法性遵守《化妆品卫生监督条例》、《化妆品卫生监督条例实施细则》中关于化妆品的定义。2.协调性直接引用或修改采用的方式，与相关标准中的术语和定义相协调。3.科学性对于没有国标或定义不统一的术语，在定义时体现科学性的原则。4.实用性在标准体系中出现频率较高，与行业联系较紧密的术语优先选用。五、标准的起草经过

第一阶段：资料搜集

搜集国内外相关法规、标准、文献并对国外文献如美国21CFR进行翻译。第二阶段：2007年末形成初稿

初稿内容包括一般术语、卫生化学术语、毒理学术语、微生物术语、产品术语、人体安全和功效评价术语，常用英文成份术语等７部分。第三阶段：专家统稿1.2007年12月第一次专家统稿会（修订情况：1.在结构上增加原料功能术语、相关国际组织和科研机构等内容；2.在内容上增加一般术语、产品术语的种类，将化妆品行业的新产品类别纳入本标准；3.对于毒理学、卫生化学、微生物学术语进行修改；4.删除与化妆品联系不紧密、无存在必要的常用英文成分术语。2.2009年1月第二次专家统稿会会议意见：1.修改能引用国家标准的尽量引用国家标准；对存在歧义的个别用词进行修改。2.删除由于本标准中的“产品术语”一章和香化协会所制定的某个标准存在重复，因此删除“产品术语”一章的内容；对“原料功能术语”的内容进行梳理，删除了20余条内容。3.增加专家建议增加“化妆品限用物质”等若干项术语。第四阶段：征求意见2009年2月面向全国公开征求意见。第五阶段：征求意见的处理与形成送审稿。在征求意见的处理阶段再次征求了相关专家的意见。六、标准的内容依据1.《化妆品卫生监督条例》、《化妆品卫生监督条例实施细则》;2.《化妆品卫生规范》;3.美国21CFR；4.相关领域国家标准如：GB5296.3-2008消费品使用说明化妆品通用标签，GB/T14666-2003分析化学术语等；5.国内外化妆品的相关文献，如《化妆品监督管理及安全性评价》等。七、标准的结构和主要内容（一）结构：1.范围2.一般术语3.毒理学试验方法术语4.卫生化学检验方法术语5.微生物检验方法术语6.人体安全性和功效性评价术语7.常用原料术语8.缩写9.中英文索引（二）主要内容：1).一般术语39条涉及化妆品的基本定义、化妆品生产和监督管理中出现频率较高的术语。2).毒理学试验方法术语40条收录了《化妆品卫生规范》中涉及的术语，以及在毒理学领域出现频率较高、与化妆品毒理学试验方法联系较密切的术语。3).卫生化学检验方法术语22条收录了化妆品的卫生化学检验方法中较常用的术语。

4).微生物检验方法