电力系统分析课件第六章电力系统三相短路电流的实用计算.ppt
《电力系统分析课件第六章电力系统三相短路电流的实用计算.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《电力系统分析课件第六章电力系统三相短路电流的实用计算.ppt(128页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、2019/6/30,电力系统分析 第六章,1,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,2019/6/30,电力系统分析 第六章,2,电力系统节点方程的建立 利用节点阻抗矩阵计算短路电流 利用电势源对短路点的转移阻抗计算短路电流 网络等值变换 分裂电势源、分裂短路点 利用网络结构对称性 电流分布系数 单位电流法 网络还原法,6.1 短路电流计算的基本原理和方法,计算机实现,手算;复杂、简单网络,手算、简单网络,网络化简,2019/6/30,电力系
2、统分析 第六章,3,各电源电势 等值组合电势 转移阻抗 Z1f、 Z2f、 Zmf 输入阻抗 Zff(Zf),一、网络变换与化简, 求短路电流的关键:转移阻抗,2019/6/30,电力系统分析 第六章,4,网络变换和化简几种方法,网络的等值变换 有阻抗支路串联、并联常用 无源网络的星网变换 有源支路的并联 分裂电势源和分裂短路点 利用网络结构对称性 电流分布系数法,2019/6/30,电力系统分析 第六章,5,1、网络的等值变换,变换前后,节点电压分布不变。 自网络外部流向该节点电流不变。,网络的等值变换原则:,注意:以下变化,假设各支路间不存在互感的线性网络,2019/6/30,电力系统分析
3、 第六章,6,网络的等值变换 (1)无源网络的星网变换,可逆,Y,参考p254附录3,2019/6/30,电力系统分析 第六章,7,多支路星形网形, 逆变换不成立,网络的等值变换 (重要) (1)无源网络的星网变换,参考p254附录3,2019/6/30,电力系统分析 第六章,8,证明:星网变换,基尔霍夫定律,对于n节点有:,Y:以节点n为中心的星形电路所有支路导纳之和。,参考p254附录3,2019/6/30,电力系统分析 第六章,9,根据等值条件,如果保持变换前后节点1,2m电压不变;自网络外部流向这些节点的电流也保持不变。对任意节点i有:,变换前:,变换后:,2019/6/30,电力系统
4、分析 第六章,10,变换后,变换前,若第j项系数相等,该式对任意电压值都相等ji,2019/6/30,电力系统分析 第六章,11,m条有源支路并联的网络一条有源支路。 等值电抗:所有电势为零时,从端口ab看进去的总阻抗。 等值电源电势:外部电路断开时,端口ab间的开路电压。,网络的等值变换 (2)有源支路的并联变换,戴维南定律,2019/6/30,电力系统分析 第六章,12,证明:有源支路并联,若只有两条并联支路:,记下来,2019/6/30,电力系统分析 第六章,13,例1,2019/6/30,电力系统分析 第六章,14,2、分裂电势源和分裂短路点(重要),分裂电势源:将连接在一个电源上的各
5、支路拆开,拆开后各支路分别连接在原电源电势相等的电源上。 分裂短路点:将连接在短路点上的各支路从短路点拆开,拆开后各支路分别连接在原来的短路点。,(a),(b),(c),2019/6/30,电力系统分析 第六章,15,2019/6/30,电力系统分析 第六章,16,或:,合并有源网络,合并有源网络,2019/6/30,电力系统分析 第六章,17,例6-4 化简求输入阻抗,Y,2019/6/30,电力系统分析 第六章,18,2019/6/30,电力系统分析 第六章,19,有源支路的并联变换,2019/6/30,电力系统分析 第六章,20,例6-5 化简求转移阻抗(关键:保留a、b、c、f点,消去
6、d、e、g点),Y ,2019/6/30,电力系统分析 第六章,21,多支路星形网形,2019/6/30,电力系统分析 第六章,22,无源网络合并阻抗,2019/6/30,电力系统分析 第六章,23,电源点之间的阻抗不影响短路电流,2019/6/30,电力系统分析 第六章,24,利用网络对称性,对称性:结构相同、电源一样、阻抗参数相等,以及短路电流走向一致。 对称网络的对应点,电位必然相同。 网络中不直接连接的同电位的点,依据简化的需要,可以认为是直接连接的 网络中同电位的点之间如有电抗存在,则可根据需要将它短接或拆除。,2019/6/30,电力系统分析 第六章,25,2019/6/30,电力
7、系统分析 第六章,26,电流分布系数法计算转移阻抗(重要),1)定义:取网络中各发电机电势为零,并仅在网络中某一支路(短路支路)施加电势E,在这种情况下,各支路电流与电势所在支路电流的比值,称为各支路电流的分布系数,用c表示。,2019/6/30,电力系统分析 第六章,27,c和电源电势大小无关,只与短路点的位置、网络的结构和参数相关 电流分布系数有方向,实际上代表电流方向 符合节点电流定律 各电源分布系数之和等于1,2)电流分布系数c的特点说明,节点a:,2019/6/30,电力系统分析 第六章,28,3)分布系数和转移阻抗之间的关系,输入阻抗、转移阻抗概念:,带入c中,变形,转移阻抗Zif
8、,2019/6/30,电力系统分析 第六章,29,例6-4 化简求输入阻抗,求各电源点的电流分布系数及其对短路点的转移阻抗。,短路点:cf=1;,C相当于电流,按照与阻抗成反比的原则进行分配。,c4,c5,2019/6/30,电力系统分析 第六章,30,c2,c3,c8,c9,c4,c5,2019/6/30,电力系统分析 第六章,31,4)电流分布系数的确定方法 a、单位电流法,基本思路:令网络中所有电势为零,并仅在短路支路加电势Ef,设某一支路产生电流为1(单位电流),再推算其他支路中的电流以及短路应加的电势Ef。进而求得转移阻抗。,注意:无电源支路的电流分布系数由节点电流定律确定。,201
9、9/6/30,电力系统分析 第六章,32,令,反复使用欧姆定律,2019/6/30,电力系统分析 第六章,33,已知并联总支路的电流分布系数c,求各并联支路的电流分布ci。Zeq为并联总阻抗。,4)电流分布系数的确定方法 b、网络还原法(针对并联支路的c值),两端同时除以If,例:两条并联支路,2019/6/30,电力系统分析 第六章,34,例2:有一电力系统,各元件在统一基值下的标幺值参数如下, x1=2、x2=4 、x3=4、x4=2、x5=4。 用单位电流法求:(1)xf(2)x1f、x2f、x3f,2019/6/30,电力系统分析 第六章,35,解:假设引入f后,I2=1 ub=x2I
10、2=4 I3=ub/x3=1,节点电流定律:,I4=I2+I3=2 ua=I4x4+ub=22+4=8 I1=ua/x1=8/2=4 If=I4+I1=6,Ef=x5If+ua=64+8=32 c1=I1/If=2/3 c2=I2/If=1/6 c3=1/6 c4=c2+c3=1/3,最后,验证:cf=c1+c4=1,x1f=8 x2f=x3f=32,2019/6/30,电力系统分析 第六章,36,例3:有一电力系统,各元件在统一基值下的标幺值参数如下,x1=0.878、x2=0.39 、x3=0.39、x4=0.198、x5=0.198、x6=0.43;E1=1、E2=E3=1.08。当f点
11、发生三相短路,求:(1)xf、E (2)x1f、x2f、x3f (采用网络化简、单位电流法),2019/6/30,电力系统分析 第六章,37,方法一:采用网络化简,2019/6/30,电力系统分析 第六章,38,2019/6/30,电力系统分析 第六章,39,方法二:单位电流法,解:引入f后,令I1=1 I1=I7=1 va=(X1+X7)I1=0.9255,I2=I8=va/(X2+X8)=1.8769 I9=I1+I2=2.8769 vf=va+I9x9=1.222,Ef=vf=1.222 I3=vf/x3=3.1333 If=I9+I3=6.0102 c1=c7=I1/If=0.1664
12、 c2=c8=I2/If=0.3123 c3=I3/If=If-I9 =1-c2-c3=0.5213 c9=c1+c2=0.4787,I1,I7,xf=Ef/If=0.2033,a,I8,I2,I9,I3,f,If,x1f= xf /c1=1.222 x2f=0.651 x3f=0.39,If=E1/X1f+E2/X2f+E3/X3f=5.2466,2019/6/30,电力系统分析 第六章,40,一、起始次暂态电流I“的计算 1、起始次暂态电流定义: 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(掌握),次暂态电势,次暂态电抗,(有阻尼绕组发电机),冲击电流(p9
13、9),次暂态电流,2019/6/30,电力系统分析 第六章,41,关于次暂态有下面几种情况:,旋转元件: 同步发电机 异步电动机 同步电动机 调相机 静止元件: 变压器 输电线路 电抗器,2019/6/30,电力系统分析 第六章,42,2、次暂态参数的选择,汽轮发电机和有阻尼绕组的凸极发电机,短路前瞬间发电机定子:,略去不计,2019/6/30,电力系统分析 第六章,43,取值习惯(记住),假定发电机在短路前额定满载运行(负荷计入),不计负荷影响,取 (可认为空载),如发生短路前,在额定情况运行,标么值:,2019/6/30,电力系统分析 第六章,44,异步电动机,异步电动机在结构上和有阻尼同
14、步发电机类似 注意不同:异步电动机和发电机功率传输方向不同。,2019/6/30,电力系统分析 第六章,45,异步电动机 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。,次暂态电抗:,启动电流,短路瞬时等值电路,起动瞬间n=0或s=1时,2019/6/30,电力系统分析 第六章,46,次暂态电势 (注意与同步发电机区别),短路前瞬间发电机定子:,但要考虑V0,2019/6/30,电力系统分析 第六章,47,取值习惯,在短路点附近,对短路点提供短路电流,其他电动机,看作一个综合负荷的一部分,2019/6/30,电力系统分析 第六章,48,注意:,正常情况下 发生三相短路后:
15、只有当端电压(残压) E“0时,不会向系统供给短路电流。,直接接在短路点,残压 E“0,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残压大小相关,与短路点的远近相关。,2019/6/30,电力系统分析 第六章,49,同步电动机、同步调相机,同步电动机 同步调相机,2019/6/30,电力系统分析 第六章,50,变压器、输电线路、电抗器,静止元件 正序电抗,无次暂态电势,2019/6/30,电力系统分析 第六章,51,x 和E0的平均值 (以额定情况下的标么值表示),2019/6/30,电力系统分析 第六章,52,负荷提供的冲击电流 电源提供的冲击电流 总的冲击电流,二、冲击电流的计算
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 电力 系统分析 课件 第六 电力系统 三相 短路 电流 实用 计算
链接地址:https://www.31doc.com/p-3046971.html