电力系统分析 教学课件 作者 孙淑琴 第18次课-第6章 电力系统对称故障分析.ppt

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1、第六章电力系统对称故障分析(第2部分)主要教学安排主讲内容电力系统三相短路的实用计算电力系统三相短路的计算机解法教学要求电力系统三相短路的实用计算掌握电力系统三相短路的计算机解法重点、难点电力系统三相短路的计算机解法4、电力系统三相短路的实用计算简单电力系统发生三相短路时起始次暂态电流近似计算：取G1G2123短路点的电流为：4、电力系统三相短路电流的实用计算叠加原理的应用,（b）单位电源与电源电动势共同作用，(c)故障点单位电源电压分量单独作用，计算待求得故障分量，短路点的电流为正常分量(很小可忽略)与故障分量的叠加（a）.电网中任意点的短路电

2、流等于该点短路前的电压除以电网对该点的等值电抗.应用叠加原理计算三相短路电路(b)短路电压表示为两个反方向电压源串联(d)VF故障之前的电压(a)三相电路(c)叠加原理的应用(b)++应用叠加原理计算三相短路电路4、电力系统三相短路电流的实用计算简单电力系统接线图如图，参数标于图中，节点1发生三相短路故障，短路前节点电压为VF=1.05次暂态电流分到两条支路的次暂态电流故障之前的线路电流全电流故障母线为n,因此矩阵中只有母线n存在短路电流,其他母线短路电流为零。节点阻抗矩阵为:故障母线n电压大小为VF5、三相短路的计算机解法(a)(b)++(d)

3、(c)次暂态电流任意k点的电压应用叠加定理5、三相短路电流的计算机解法(a)(b)++(d)(c)12(d)中左1图(d)中左2图正常工作时短路时用导纳形式表示任意k点的电压次暂态电流1点短路后从2点到1点的电流用阻抗形式表示若在2点发生三相故障次暂态电流任意点电压2点短路后从1点到2点的电流5、三相短路电流的计算机解法运算曲线法计算三相短路电流任意时刻三相短路电流的计算利用运算曲线计算短路电流短路电流计算电抗计算电抗为发电机额定容量作基准值的网络电抗标幺值与发电机次暂态电抗标幺值之和。例：一座2×600MW机组，以500KV电压等级接入系统,并

4、考虑留有2X600MW机组的扩建余地，将电厂主接线中开关及保护设备去掉，得出短路计算电路图，如图所示：图火力发电厂短路电流计算图运算曲线法计算三相短路电流为方便计算，所给数据都用标幺值来表示。根据所得数据，设定电路的基准容量为:电路元件的标幺值为有名值与基准值之比，计算公式如下：(1)(2)(3)(4)运算曲线法计算三相短路电流（1）发电机等值电抗计算发电机（F1～F4）参数：发电机容量发电机端口电压次暂态电抗百分比发电机功率因数得发电机次暂态电抗标幺值：发电机运算曲线法计算三相短路电流（2）主变压器等值电抗计算主变压器（#1～#4）参数：变压器

5、容量变压器电压变压器短路电压百分值主变压器等值电抗标幺值：主变压器运算曲线法计算三相短路电流（3）高压厂用变压器等值电抗计算高压厂用变压器（#1，#2）参数：变压器容量半穿越电抗百分比：高压厂用变压器等值电抗标幺值：高压厂用变压器运算曲线法计算三相短路电流（4）高压公用变压器等值电抗计算高压厂用变压器（#1，#2）参数：变压器容量半穿越电抗百分比：高压厂用变压器等值电抗标幺值：高压公用变压器运算曲线法计算三相短路电流（5）高压降压变压器等值电抗计算高压降用变压器（#1，#2）参数：变压器容量半穿越电抗百分比：高压降压变压器等值电抗标幺值：高压厂用

6、变压器运算曲线法计算三相短路电流（6）高压起动备用变压器等值电抗计算高压厂用变压器（#1，#2）参数：变压器容量半穿越电抗百分比：解得高压厂用变压器等值电抗标幺值：（7）系统阻抗系统短路容量值起动备用变压器运算曲线法计算三相短路电流表1火力发电厂各电力元件参数表运算曲线法计算三相短路电流根据以上原始数据得到短路电流电抗图如图所示，根据图火力发电厂短路电流计算数学模型图的结构，标记出各个可能发生短路的节点。其中（D1～D6）为设置的短路点。运算曲线法计算三相短路电流对D1点短路时的等效阻抗图进行合并化简,得到如下简化图图D1点发生短路时的等值电抗网

7、络运算曲线法计算三相短路电流D1点短路时等效阻抗网络的求解图D2点短路时等效阻抗网络的初步化简图等效阻抗网络的求解运算曲线法计算三相短路电流求得短路点到各电源间的总组合电抗以后，为了求出短路点到各电源的转移电抗及网络内电流分布，可得用分布系数c。将短路处的总电流当作单位电流，则可求得每支路中电流对单位电流的比值，这些比值称为分布系数，用符号c1,c2…cn代表。任一电源n和短路点K间的转移电抗Xnd,可由该电源的分布系数cn和网络的总组合电抗XΣ来决定：任一电源供给的短路电流IΣ，也可由该电源的分布系数cn和短路点的总短路电流Id来决定：电源点在

8、额定容量下对短路点的计算电抗:其中,SN表示电源点的额定容量（MVA）SB表示基准容量（MVA）表示电源点对短路点的转移电抗运算曲线法计