1.等效综合电抗计算
图1-4中等效综合电抗为
X??1?XXl
111??XG1XG2XCn?1?Xxl (1-11) ?Y式中 X?——多支路星形网络的等效综合电抗;
XG1——支路1的总电抗; XG2——支路2的总电抗; XGn——支路n的总电抗; Xxl——公共电抗;
12XG1Xtr.G11XG2XG33Xtr.G2XX1K2Xtr.G33KXGnn(a)Xtr.Gnn(b)?Y——综合分支导纳。
2.综合分支导纳计算 计算式为
图1-4 多支路星形网络图(a) 多支路星形网络阻抗图;(b) 多支路星形网络等效综合阻抗图?Y?3.各电源支路分支系数计算 计算式为
111?? (1-12) XG1XG2XCn支路1的分支系支路1的分支系M支路n的分支系4.各电源的转移阻抗计算 计算式为
11???YXG1??11?Kbra.G2????YXG2? (1-13)
??11?Kbra.Gn???YXGn??Kbra.G1?支路1的转移电抗支路2的转移电抗M支路n的转移电抗??X?Ztr.G1??Kbra.G1???1??XxlXxl?X??YZtr.G2???XG2?1Kbra.G2Kbra.G2?? (1-14)
?XG2?Y???1?XxlXxl?X??Y?Ztr.Gn???XGn?1Kbra.GnKbra.GN??XGn?Y?1?XxlXxl?Y??XG1?1Kbra.G2XG1?Y式中 Xtr.G1、Xtr.G2、Xtr.Gn——分别为支路1、2、n的转移阻抗。 式中其他符号含义同前。
5.各电源支路短路电流计算 计算式为
支路1三相短路电流支路2三相短路电流M支路n三相短路电流
IK.G1?Kbra.G1?g(3)?IbsI?bs?jK?jKtr.G1?g(3)IbsIbs?IK.G2?Kbra.G2???jK?jKtr.G2? (1-15)
??g(3)?IIIK.Gn?Kbra.Gn?bs?bs?jK?jKtr.Gn?(3)(3)(3)式中 IK.G1、IK.G2、IK.Gn——分别为各电源支路供给的三相短路电流(A)。
式中其他符号含义同前。
6.短路点的总短路电流计算 计算式为
IK.??(3)?(3)n?(3)?(3)?(3)IbsIbs?(3)???j?IK.G1?IK.G2L?IK.Gn??IK.Gi (1-16) jK?K?t?1式中 IK.?——短路点的总短路电流(A)。 式中其他符号含义同前。
三、对称短路电流计算
(一)无限大容量电源供给的短路电流计算
当供电电源为无限大系统(系统电源阻抗XS?0)或计算电抗(以电源额定容量为基准的归算阻抗)Xcal?3时,基本上可考虑短路电流的衰减,此时用下法计算三相短路电
流。
1.电抗Xcal的计算 计算式为
?Xcal?X?SN (1-17) Sbs式中 Xcal——计算电抗;
? X?——综合电抗标么值;
SN——电源额定容量(MVA); Sbs——基准容量(MVA)。
2.短路电流周期分量(有效值)标么值计算
计算式为
(3)???(3)?(3)?I??I?I?I?perKt?1 (1-18) XI??式中 Iper——三相短路电流周期性分量的标么值;
???——0S时刻三相短路电流(次瞬间短路电流)周期性分量的标么值; IK?(3)It?(3)——三相短路电流任意时刻周期性分量的标么值;
?(3)I?——稳态三相短路电流周期性分量的标么值;
XI??——短路点正序综合阻抗标么值。
3.三相短路电流周期分量有名值计算 计算式为
IK?Iper??j?(3)?(3)?(3)Ibs (1-19) ?KI?式中 Iper、IK——短路点三相短路电流周期性分量有名值(A); Ibs——基准电流(A)。
4.短路容量有名值计算
计算式为
?(3)???SKSbsSN????Sbs (1-20) ??IK?X?Xcal???——0S三相短路容量的有名值(MVA)式中 IK。
(二)有限电源供给的短路电流计算 对有限电源供给的短路电流,在不同时刻的短路电流是不相同的,一般是隋时间增加,短路电流是衰减的(由于AVR作用的结果有时是增另的),其计算方法如下。
1.计算电抗Xcal的计算
由式(1-17)将各电源综合阻抗的标么值X?归算至电源额定容量为基准的计算电抗
?Xcal
?Xcal?X?SN Sbs?2.任意时刻他t短路电流周期分量相对值Ikt及有名值计算
由计算电抗Xcal查相应发电机的运算曲线图A-1~A-9或表A-1~表A-2,得任意时刻t短路电流周期分量相对值Ikt,对应的有名值为
(3)?Ikt?Ikt?IN (1-21)
?3.多电源计算阻抗相差很大时衰减短路电流的计算
当电源计算阻抗相差很大时,应用多支路星形网络化简,求得各电源分支的转移阻抗、
Xtr.G1、Xtr.G2、L、Xtr.Gn,并归算至各电源额定容量的计算阻抗。于是有
支路1计算电抗支路2计算电抗M支路n计算电抗Xcal.nXcal.1?Xtr.G1Xcal.2SN1?Sbs??S??Xtr.G2N2?Sbs? (1-22) ??S??Xtr.GnNn?Sbs?式中 Xcal.1、Xcal.2、Xcal.n——分别为支路1、2、n电源等效计算电抗; SN1、SN2、SNn——分别为支路1、2、n电源的额定容量(MVA)。 其他符号含义同前。
4.各支路电源衰减短路电流计算Xcal.1、Xcal.2、Xcal.n分别查发电机的运算曲线图A-1~A-9或表A-1~A-2,得各电源任意时刻短路电流周期分量的相对值Ikt.1、Ikt.2、Ikt.n,其有名值为
???支路1时刻t的三相短路电流支路2时刻t的三相短路电流M支路n时刻t的三相短路电流5.短路点任意时刻短路总电流Ikt计算 计算式为
(3)
(3)??Ikt.1?Ikt.1?IN1?(3)?Ikt?I?I.2kt.2N2?? (1-23) ?(3)??Ikt.n?Ikt.n?INn?I(3)kt(3)??Ikt.t (1-24) i?1n第三节 不对称短路电流的计算
在三相对称条件时的短路电流计算,可以化简为单相电路进行计算。而三相对称电路
的不对称短路电流计算,可将A、B、C三相电压和电流分解成三组对称分量(零、正、负序分量,对称0、1、2分量)进行计算。
一、对称分量法
(一)三相电流(电压)用三组对称分量电流(电压)合成的基本关系式
为进行三相不对称短路电流的计算,通常将A、B、C三相电压和电压分解成三组对称分量或用三相对称分量表达三相电流(电压)。
以三相电流(电压)为例的基本表达式为
gggg?g??g??g??g?IIIIIIAA0?A1?A200?I1?I2?????111?????gggggggg??????????22I?I?I?I?1aaI?I?aI?aIBB0B1B21012?????? ????gggg??g??g??1aa2??g??g2???IC??IC0?IC1?IC2??I2??I0?aI1?aI2?????????(1-25)
式中IA、IB、IC——A、B、C三相电流相量;
IA0、IB0、IC0——A、B、C三相零序电流分量相量,IA0?IB0?IC0?I0; IA1、IB1、IC1——A、B、C三相正序电流分量相量,IA1?I1、IB1?aI1、IC1?aI1; IA2、B、C三相负序电流分量相量, IC2?aI2;IB2、IC2——A、IA2?I2、IB2?aI2、
????????2?????????????????2???I1、I2、I0——A、B、C正、负、零序电流分量相量;
a?ej1200???矢量运算算子。
正、负、零序电流分量相量如图1-5所示。
(二)A、B、C三相电流(电压)分解成三组对称分量的基本关系式 求解式(1-25)可得各序电流的基本表达式