短路电流计算程序设计

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1、技术交流小水电!""#年第$期!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!短路电流计算程序设计张玉坤（辽宁省水利水电勘测设计研究院辽宁沈阳%%"""&）【文摘】短路电流计算是电气设计中最基本的计算之一，是电气设备选择、电气保护整定计算的基础。介绍了实用的数学模型、计算原理和方法。用’(&)"语言编写了计算程序，应用起来方便、快捷、准确，提高了效率和准确度。表#个，图!幅。【主题词】电网电气设计电算程序短路电流!概述常用恒定参数代表，因此电力网络是一个线在电力系统和电气设备的设计和运行性网络。该线性网络可用代数

2、方程组来中，短路电流计算是解决一系列技术问题所描述。不可缺少的基本计算，是接线方案比较、电气节点：电力网络中一些需要研究的点，如设备选择、继电保护计算与整定的基础。实母线、发电机出口等；用的短路电流计算，是在基本假设基础上，支路：支路为网络中的某一元件，如发电对网络利用多次的并、串及星—角等值变换机、变压器、线路等。支路号用其首端节点进行化简，求得各电源点对短路点的转移阻号乘%""加上末节点号的组合数字来表示，抗，然后查运算曲线，求得短路电流。对于复若支路首末节点号为*、+，则该支路号为*,杂网络，支路和节点较多，手工进行网络化简%""-+。用此方法可以处理..个节点的网已

3、很难完成，而且精确度低，又相当容易出络；错。对于大电网的潮流计算和短路计算，已节点方程：一般地，对于有/个独立节点有较为成功的计算方法和程序，能对电力网的网络，可以列写/个节点方程：络进行较为精确复杂的分析和计算，但因其!%%·"%-!%!·"!-⋯-!%#·"#0$%程序较大，需要硬件资源较高，计算前的准备!!%·"%-!!!·"!-⋯-!!#·"#0$!工作较复杂，计算结果也并不完全适合中小⋯⋯⋯⋯型供配电网的设计工作和运行。当前大多数!%%·"%-!%!·"!-⋯-!%#·"#0$%中小型设计院及一些厂矿企业等还仍然采用⋯⋯⋯⋯手工计算。本文从实际工作需要出发，基于!

4、#%·"%-!#!·"!-⋯-!##·"#0$#实用短路电流计算，简化了计算过程，介绍了用矩阵表示就是：!·"0$数学模型、计算原理和方法、程序框图。同时矩阵!称为节点导纳矩阵。它的对角给出了手册上例题的程序计算结果。线元素!&&称为节点&的自导纳，其值等于接"数学模型于节点&的所有支路导纳之和。非对角线元在电力系统的运行和分析中，网络元件素!&’称为节点&、’间的互导纳，它等于直接万方数据·%%·联接于节点!、"间的支路导纳的负值。若节’）节点导纳矩阵形成：根据数学模型中点!、"间不存在直接支路，则有#!"!"。由介绍的节点导纳矩阵中各元素的意义，可由此可知节点导纳矩阵是

5、一个稀疏的对称矩上一步中的各支路阻抗值形成节点导纳阵，其对角线元素一般不为零，但在非对角线矩阵。元素中则存在不少零元素；矩阵的阶数与节(）节点导纳矩阵化简：利用高斯消元法点数相等。进行化简。这样，如何计算短路电流就转化为如何)）查曲线：运算曲线以曲线数字表的形建立和求解该线性方程组，网络的化简也就式存放在磁盘中。应用时按电源的性质（水转化为节点导纳矩阵的化简。轮发电机、汽轮发电机或系统）区分，调用不!计算原理和方法同的运算曲线。如果数值介于两数之间，则短路电流计算的关键是化简网络以求得用插值法求结果。实践证明，采用线性插值各电源点相对短路点的转移阻抗。那么根据得到的结果已经

6、能够满足一般的计算要求。上面介绍的数学模型，在程序设计时，关键也"计算实例就在于如何化简节点导纳矩阵，求得各电源按照上面介绍的方法，我们用*+,-"语节点相对于短路点的互导纳，进而求得转移言编写了计算程序，并编译通过运行。该程电抗，查曲线数字表求得短路电流。对总节序能完成以下功能：点数为$，电源节点数为%的网络，设其节$）原始参数输入，支路阻抗计算；点导纳矩阵为#，我们可以利用高斯消元法&）节点导纳矩阵形成；消去$#%#$个中间节点和联络节点，将’）节点导纳矩阵化简；其化简为仅含有%个电源节点和一个短路(）’相对称短路电流计算；节点的等效网络。化简后的矩阵为转移导纳)）两相

7、不对称短路电流计算；矩阵，转移导纳矩阵仍然是对称矩阵，其阶数,）单相接地短路计算；为%%$阶，矩阵中各元素的意义与化简前.）两相接地短路计算。相同，即：对角线元素##!!称为节点!的自导以上各项既可以单独执行，完成特定的纳，其值等于接于节点!的所有支路导纳之功能，也可以自动连续执行短路电流的全部和。非对角线元素##!"称为节点!、"间的互过程，减少人工干预造成的错误，还可以根据导纳，它等于直接联接于节点!、"间的支路自己的需要增加其它功能，或修改主控程序导纳的负值。所以各电源节点与电源节点之结构，设计出自己喜欢的人