【正文】 （ 2）給出其他系統(tǒng)向局部系統(tǒng)接入點短路時提供的短路電流，當(dāng) 該電流為標(biāo)幺值時，其次暫態(tài)等效阻抗即電流標(biāo)幺值的倒數(shù)； （ 3）給出短路功率（短路容量），若為標(biāo)幺值，則與短路電流標(biāo) 幺值相等，其次暫態(tài)等效阻抗即短路容量的倒數(shù)； （ 4）如果其他系統(tǒng)的情況不知道時，也可以用本局部系統(tǒng)接入其 他系統(tǒng)的斷路器的遮斷容量進(jìn)行估算。 jiij YY ?? 節(jié)點導(dǎo)納法計算步驟及原理 （ 1）計算短路點自阻抗和互阻抗 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????nfinnnfninnfnfffiffinifiiiinfinfiUUUUUYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYY???????????????????????????????????????????????212121212222221111121100100000fff UZ ??iif UZ ??fini ?? ；、 ?21? 以下計算步驟同節(jié)點阻抗法 節(jié)點導(dǎo)納方程為稀疏陣，所需計算機內(nèi)存小，并且容 易形成與修改，所以在短路電流的計算機計算中獲得了 廣泛應(yīng)用。 ? 編制方法 將外部阻抗（ 加到發(fā)電機的相應(yīng)電抗上， 利用第二章的。即節(jié)點導(dǎo)納矩 陣為稀疏陣、對稱陣。 1|0||0| ?????? MG EE ?? 短路沖擊電流和最大有效值電流的計算 注意到短路點距離不在發(fā)電機機端，而在同步電動機機 端，且電動機容量大于 12MW，所以發(fā)電機短路電流沖擊系 數(shù)取 ；電動機沖擊系數(shù)取 。；近似計算時取約為短路前額定運行時： si n)c o s()si n(|0||0||0||0|2|0||0|2|0||0||0||0|ExIUxIxIUE??????????????????（ 6）網(wǎng)絡(luò)方面 忽略各元件電阻和對地導(dǎo)納支路的影響（對于電纜線 路和低壓網(wǎng)絡(luò)的線路需計及電阻影響，并用 代 替電抗進(jìn)行計算）。則同步 發(fā)電機基本方程的運算形式為： ? 三相對稱時 ? 三相對稱不計阻尼繞組時 分析計算過程簡介 求解運算形式的同步發(fā)電機基本方程，求得待求量 的象函數(shù)（一般為 ），然后進(jìn)行拉式 反變換求待求量的原函數(shù)（ ），再進(jìn)行 PARK 反變換求得 。這個零序分量電流所產(chǎn)生的和 轉(zhuǎn)子交鏈的磁通為零，故它與轉(zhuǎn)子的位置 無關(guān)。 如果把磁鏈微分后代入原始電壓方程，則這些方程為變 系數(shù)微分方程，變系數(shù)微分方程的分析是很困難的。 短路電流周期分量起始值的直軸分量 ddqq xIjUE ?????? |0||0||0| ???dqd xjEI??????? |0|??dqd xEI??????? |0| （ 2）直軸方向 短路前 短路后 qqd xIjU |0||0| ?? ?? 稱為直軸次暫態(tài)電勢 ，它可以由短 路前的運行狀態(tài)確定。 )(|0| qddQ xxIjE ??? amp。amp。 |0|dUamp。amp。amp。amp。 這樣轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)動一周，電流將完成兩次周期性變化， 所以為產(chǎn)生空間不動、大小恒定的磁鏈所需的電流除非 周期分量（直流分量）外，還包含兩倍頻率的交流分 量。 二、基本定律（磁鏈?zhǔn)睾愣桑? 對于任何無源回路有： 超導(dǎo)體情況下： 非超導(dǎo)體情況下 常數(shù)、 ?? ?? 0dtd三、發(fā)電機電流、電壓、磁鏈的參考正方向 各繞組軸線正方向 各繞組磁鏈正方向 各繞組磁鏈正方向取軸線方向； 定子繞組電流正方向 末端流向首端。至于那一相較大，那一相較小，則視短路時電壓相角 而定。 設(shè)短路發(fā)生時，電壓相 量 短路前電流相量 、 短路后周期分量相量 如圖 所示。由于短路前后 L中的電流不能突 變，所以短路前后瞬間電流應(yīng)相等，即 。 通常當(dāng)電源內(nèi)阻抗占短路回路總阻抗的比例小于 10%時， 就可以認(rèn)為該電源為無限大功率電源。 二、斷線故障 斷線故障（縱向故障）的類型 1）一相斷線 2）兩相斷線 斷線原因 1）采用分相斷路器的線路發(fā)生單相短路時單相跳閘； 2）線路一相導(dǎo)線斷開。 (2）電磁暫態(tài)過程 —— 主要研究短路情況下，電流、 電壓的變化情況，有時也涉及功角的變化。 系統(tǒng)參數(shù)指代表系統(tǒng)元件特性的參數(shù)。電力系統(tǒng)暫態(tài)分析 主講 馬士英 電力系統(tǒng)暫態(tài)分析緒論 ?一、電力系統(tǒng)的基本概念 ?二、電力系統(tǒng)運行狀態(tài)的描述 ?三、電力系統(tǒng)運行狀態(tài)的分類 ?四、本課程的任務(wù) 一、電力系統(tǒng)的基本概念 電力系統(tǒng) 由發(fā)電機、變壓器、線路和負(fù)荷組成的網(wǎng)絡(luò)。 系統(tǒng)參數(shù) 系統(tǒng)的運行參量直接由系統(tǒng)參數(shù)決定。特 點是 過渡過程持續(xù)時間短，一般為百分之幾秒。 減小短路電流對電力系統(tǒng)危害的措施 1）限制短路電流的數(shù)值（限流電抗器等） 2）限制短路電流存在的時間（繼電保護(hù)切除故障） 短路電流計算的意義 為（ 1）主接線、設(shè)備選擇；（ 2）運行方式選擇；（ 3） 繼電保護(hù)配置與整定計算提供依據(jù)。 無限大功率電源的相對性 實際工作中，理想的無限大功率電源是不存在的，但當(dāng)電 源的內(nèi)阻抗遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于外電路的阻抗 時，負(fù)荷的變化對電源端電 壓和頻率的影響很小，可以視為不變，所以此時的實際有限容 量電源就可以視為無限大功率電源。 這樣短路后的過渡過程中， A相電流可以表示為： 式中 C由初始條件確定。 非周期分量電流取得最大值的條件： 從短路電流的表達(dá)式可以 看到，非周期分量的起始值和 電源電壓的初相角、短路前瞬 間回路中的電流值有關(guān)。 短路時三相電流的非周期分量大小不一樣。 認(rèn)為短路發(fā)生在機端。當(dāng) d軸和 q軸方向磁阻 不同時，隨著轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動產(chǎn)生同樣的磁鏈所需磁動勢不 同，通過 d軸時，磁阻小，所需的磁動勢小，電流也?。? 通過 q軸時，磁阻大，所需的磁動勢大，電流也大。 I?0|0|0 piii ???I? 穩(wěn)態(tài)運行時的相量圖和電壓平衡方程 （ 1）凸極機 電壓平衡方程 qqddq xIjxIjrIUE |0||0||0||0||0| amp。amp。 ??qqd xIjU |0||0|0amp。 |0|qIamp。amp。amp。|0|E?? |0|qE??dxIjUE ???? |0||0||0| ??? 計及阻尼繞組時初始值 和 （ 1）交軸方向 短路前 短路后 I? |0|E?|0||0||0| qddq UxIjE ??? ?? 稱為交軸次暫態(tài)電勢，它可以由短路 前的運行狀態(tài)確定。 二是定子和轉(zhuǎn)子之間的相對運動，導(dǎo)致定子繞組和轉(zhuǎn)子 繞組之間相對位置的周期性變化，從而導(dǎo)致定子繞組和轉(zhuǎn)子 繞組之間的互感系數(shù)周期變化。 稱為零軸分量，它與對稱分量法中所講的零序分量有一 定的區(qū)別，在這里它是瞬時值。 運算形式的同步發(fā)電機基本方程 設(shè)發(fā)電機轉(zhuǎn)速恒定，且為額定轉(zhuǎn)速，即 S=1。 。 ? 1）綜合計算法 （ 1）繪制等值電路計算元件參數(shù) 2 0 2 )(|0||0||0| jjjxIjUE dfG ???????????? ????)(|0||0||0| jjjxIjUE dfM ???????????? ???)( 3 AIUM V AS BBB ?????? 、則、取基準(zhǔn)值 根據(jù)短路前的等值電路計算元件參數(shù) ? （ 2）計算短路后各處電流 ? 2）迭加法 ? （ 1）正常分量 ? （ 2）故障分量 |0||0||0| ????? fMG IjII ??? 、|0| jjxjUIdfG ??????????????? |0| jjxjUIdfM ????????????? ?? MGf ????????????? ???? （ 3）正常分量與故障分量迭加 )()|0| jjjIII MMM ??????????????? （???)()|0| jjjIII GGG ????????????? （???|0| jIII fff ????????? ???? (3)近似計算法 不計負(fù)荷影響，并設(shè) 。 fifiii IZUUU ???? ????? 1|0|fffff IZUUU ???? ???? |0|fini ?? ；、 ?21ijjiijjiij ZUUZUUI????? ??????三、用節(jié)點導(dǎo)納矩陣的計算方法 ? 節(jié)點導(dǎo)納法數(shù)學(xué)模型 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????nfinnnfninnfnfffiffinifiiiinfinfinfiUUUUUYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYIIIII???????????????????????????????????????????????????????212121212222221111121121? 節(jié)點導(dǎo)納矩陣各元素的物理意義及求法 （ 1）節(jié)點自導(dǎo)納 （ 2）節(jié)點互導(dǎo)納 ijnjUiiii jUIY???? ,...210 、???ijjUijji jUIY ???? ，、 ...210??? 顯然節(jié)點的自導(dǎo)納就是與節(jié)點直接相連的所有支路導(dǎo) 納之和；兩個節(jié)點之間的互導(dǎo)納就是直接連接這兩個節(jié) 點的支路導(dǎo)納的負(fù)值，如果兩個節(jié)點之間無直接連接， 則它們之間的互導(dǎo)納為零，并有 。 ]1)11()11[(|0|)(dTtddTtddqt XeXXeXXEIdd ??????????????二、運算曲線的編制 ? 編制所用網(wǎng)絡(luò) 編制條件：發(fā)電機運行在額定電壓和額定負(fù)荷； 50%負(fù)荷接于變壓器高壓側(cè)；