第三章电力系统三相短路实用计算

第三章电力系统三相短路实用计算引言实用计算：满足工程要求的近似计算任务：设备选择，快速保护，整定（热稳定）设备选择，快速保护，整定（热稳定）设备选择（电动力）（冲击电流）任意时刻断路器的切断能力)0(pII—)(pII—)(tmIIm—)(tI第一节周期性分量初始值的近似计算一、近似条件：（一）电源用和（）（次暂态等值电动势）１、同步发电机取短路前电流处于中间状态短路前空载0E计算xxxxqdxIjUE00005.10E10E第一节周期性分量初始值的近似计算２、调相机发Q吸收Q10E10E100UE100UE第一节周期性分量初始值的近似计算３、直接与短路点相连的异步电动机0IKV6反馈电流电动机0U第一节周期性分量初始值的近似计算0000022022000000cos0.811110.2()50.40.80.9sincosststEUjIxUIxIIEEUIxIx启动电流第一节周期性分量初始值的近似计算（二）电网阻抗１、略去输电线对地导纳jXRZ)(21jbg2Y第一节周期性分量初始值的近似计算２、35kV及以上的线路视３、略去短路点的过渡电阻0.RRxLxfRfLRx第一节周期性分量初始值的近似计算（三）不在短路点的负荷一般不考虑令考虑的视为恒阻抗DZjQPUIUZDDD23第一节周期性分量初始值的近似计算二、简单系统的计算（）I)0(pI)3(fG)3(f0GEGxLx第一节周期性分量初始值的近似计算１、用电源电压计算２、用短路点故障前电压计算jXEI/0LaxxX0III0fUI第一节周期性分量初始值的近似计算GG0fUL0GEGxLx0fU0fU0fUXUIf0第一节周期性分量初始值的近似计算注意：两种算法的统一，与应满足关系式：当时，有0E0fUxIjUEf00000I00UE第一节周期性分量初始值的近似计算例３－１M1.0LxKVUMWPf2.10)(8.0cos20000滞后短路前负载2.05.1030GNGxKVUMVAS2.05.1030MNMxKVUMVASG第一节周期性分量初始值的近似计算解：1）作阻抗图取01.0j20.0j20.0jGxMxLxGEMEKVUf2.100MVASB3010.5BUkVAUSIBBB16503第一节周期性分量初始值的近似计算2）计算取为参考，算标幺值0I0fU010.20.9710.5fU0336.90000/cos2010/0.8//16500.690.523310.2jjBfpIeIejU第一节周期性分量初始值的近似计算３）方法1（用计算）①算电势0E000()GlGfEUjIxx207.026.1)1.02.0)(52.069.0(97.0jjjmfmxIjUE000138.0866.02)52.069.0(97.0jjj第一节周期性分量初始值的近似计算②算电流75.369.0)1.02.0(207.026.1)(0*jjjxxjEILGGG33.469.02.0138.0866.00jjjxjEImmmA*11396185()GGBIIIjA*11397145()mmBIIIjA(61857145)13330GmIIIjjA第一节周期性分量初始值的近似计算４）方法２（用算，叠加原理）0fUI20.0j20.0jGxLx20.0jGIMI0fU第一节周期性分量初始值的近似计算12.02.03.02.03.0//)(mLGxxxx0/0.97/0.128.08fIUjxjj23.32.03.02.0jIIG85.42.03.03.0jIIm第一节周期性分量初始值的近似计算75.369.023.3527.069.100jjjIIIGG83.469.0527.069.1058.40jjjIIImm第一节周期性分量初始值的近似计算三、复杂系统计算——网络化简应用叠加原理，四步：１）作出系统在短路前的等值电路２）分析计算短路前的运行状态，以及确定短路点开路电压和各待求量的正常分量３）计算短路后各待求量的故障分量４）计算结果叠加，得到各待求量第一节周期性分量初始值的近似计算１、用求故障分量例3－20fU2T1T1G2G3L1L2Lf第一节周期性分量初始值的近似计算１）阻抗图1Gx2Gx1Tx2Tx1.01.0025.005.005.01.01.010fU100,BBNSMVAUU第一节周期性分量初始值的近似计算２）网络化简1.0075.015.01.01.010fU1GI2GI0333.0075.015.010fU变换Y/0333.00333.0第一节周期性分量初始值的近似计算0333.01083.01833.010fU2GI1GI1015.010fUI第一节周期性分量初始值的近似计算３）算总电流４）分支电流（故障分量）1015.010XUIf221111UIUIIGxIGG第一节周期性分量初始值的近似计算32112xUUI53223xUUI42113xUUI第一节周期性分量初始值的近似计算２、用电源电势计算——电源可简单合并1.0075.015.01.01.0f11GE12GE变换Y/075.015.0f11GE12GE0333.00333.00333.0第一节周期性分量初始值的近似计算0333.01083.01833.01015.0xfGEf第一节周期性分量初始值的近似计算无穷大电源的表示方法１）直接给出阻抗SxSx1SUMVASB100第一节周期性分量初始值的近似计算２）给出母线短路时该电源提供的电流SI1USSIx11SU第一节周期性分量初始值的近似计算３）电源电势不相等（星形网络中）11YZmZ1EnEYEYYEYEniiniieq11mZ)(eqeqYZYYeqiiYZiEnnYZ第一节周期性分量初始值的近似计算①推导：等值电路由原电路：比较得：0eqeqIEUYnnniiYUEYUEII)()(01011iiiYUYE0YIUYYEii0,iieqeqiiEYEYYY第一节周期性分量初始值的近似计算②两电源得电抗表达式1x3xf1Ef2x3x2EeqEeqx.122112121212//eqeqExExxxExxxxxxx第一节周期性分量初始值的近似计算３、网络简化１）消去直接连接电源的支路（分裂电源）fx1fx212x1E2Effx1fx212x1E2Ef1E2E第一节周期性分量初始值的近似计算２）分裂（解开）短路点11E12Ef13x11x12x15x14x4I5I1E2Ef3x1x2x4x5x第一节周期性分量初始值的近似计算2Ef3x2x5x14E14xab2Ef2x5x14Eb134xf1234x5xbf8/512345x124E124E5.058/5453//545.0//5.0012345124521341234134214221412441144144114xEIxxxxxxExEExxxxxxxEE第一节周期性分量初始值的近似计算３）星——网转换用典型公式