【正文】 ? 編制方法 將外部阻抗（ 加到發(fā)電機(jī)的相應(yīng)電抗上， 利用第二章的。工程上常用的方法是運(yùn)算曲線 法。 ? 新增阻抗矩陣元素的計(jì)算 （ 1）互阻抗計(jì)算 （ 2）自阻抗計(jì)算 注意到： 從而： （化簡(jiǎn)后）示）節(jié)點(diǎn)電壓用阻抗元素表注入單位電流）節(jié)點(diǎn)jkkfjfffjkkfffjkjfffjkkfjkjfzlllZZlZzlZZlzZZfzlUUlzUU)1()1((1)1((1)1(??????????????? ????kkkjfkkfkjjjfjjflZZlZZlZZlZZ????????)1()1(jkjkkkjjff zllZllZlZlZ )1()1(2)1( 22 ???????? 說(shuō)明 任意時(shí)刻電流交流分量有效值計(jì)算 ? 一、問(wèn)題的提出 在第二章中，我們分析了同步發(fā)電機(jī)三相短路時(shí)的 短路電流，其分析方法是：計(jì)算短路電流基頻交流分量 的初始有效值和穩(wěn)態(tài)有效值，確定各種電流分量的衰減 時(shí)間常數(shù)，寫(xiě)出短路電流的解析式，再利用短路電流的 解析式根據(jù)需要計(jì)算任意時(shí)刻短路電流。 jiij YY ?? 節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納法計(jì)算步驟及原理 （ 1）計(jì)算短路點(diǎn)自阻抗和互阻抗 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????nfinnnfninnfnfffiffinifiiiinfinfiUUUUUYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYY???????????????????????????????????????????????212121212222221111121100100000fff UZ ??iif UZ ??fini ?? ；、 ?21? 以下計(jì)算步驟同節(jié)點(diǎn)阻抗法 節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納方程為稀疏陣，所需計(jì)算機(jī)內(nèi)存小，并且容 易形成與修改，所以在短路電流的計(jì)算機(jī)計(jì)算中獲得了 廣泛應(yīng)用。即節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩 陣為稀疏陣、對(duì)稱(chēng)陣。即節(jié)點(diǎn)阻抗方 程具有以下形式： fI???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????0002121212222221111121121????????????????????????????????????????????????????fnnnfninnfnfffiffinifiiiinfinfinfiIZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZUUUUU? 節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣的求法 （ 1） （ 2）支路追加法（見(jiàn)參考文獻(xiàn) 13） 節(jié)點(diǎn)阻抗法計(jì)算的方法步驟 （ 1）計(jì)算節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣各元素 （ 2）求短路點(diǎn)注入電流 ? ? ? ? 1?? YZ)0(|0| ??????? ffffffff ZZIUZIU 金屬性短路時(shí)????)( |0||0|fffffffff ZUIZZUI ???? ??? 金屬性短路時(shí)（ 3）計(jì)算各節(jié)點(diǎn)的電壓故障分量 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????0002121212222221111121121????????????????????????????????????????????????????fnnnfninnfnfffiffinifiiiinfinfinfiIZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZUUUUU （ 4）計(jì)算短路情況下各節(jié)點(diǎn)電壓 （ 5）計(jì)算各支路短路電流 ? 節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣法的缺點(diǎn) （ 1）節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣形成比較麻煩； （ 2）節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣為滿(mǎn)陣，需要的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)量大。 二、用節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣的計(jì)算方法 節(jié)點(diǎn)阻抗法的數(shù)學(xué)模型 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????nfinnnfninnfnfffiffinifiiiinfinfinfiUUUUUYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYIIIII???????????????????????????????????????????????????????212121212222221111121121???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????nfinnnfninnfnfffiffinifiiiinfinfinfiIIIIIZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZUUUUU???????????????????????????????????????????????????????212121212222221111121121? ? ? ?? ?BBB UYI ?? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ?BBBBB IZIYU ??? ?? ? 1? 節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣各元素的物理意義 （ 1）自阻抗 （ 2）互阻抗 iiZ.,......210 ijnjIiiii jIUZ???? 、???ijji ZZ ?ijnjIijji jIUZ ???? ，、 . . . . . . .210???說(shuō)明 顯然節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣為滿(mǎn)陣。 其他系統(tǒng)參數(shù)通常以以下方式給出： （ 1）給出其他系統(tǒng)的次暫態(tài)等值電抗； （ 2）給出其他系統(tǒng)向局部系統(tǒng)接入點(diǎn)短路時(shí)提供的短路電流，當(dāng) 該電流為標(biāo)幺值時(shí)，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(shí)，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。 1|0||0| ?????? MG EE ?? 短路沖擊電流和最大有效值電流的計(jì)算 注意到短路點(diǎn)距離不在發(fā)電機(jī)機(jī)端，而在同步電動(dòng)機(jī)機(jī) 端，且電動(dòng)機(jī)容量大于 12MW，所以發(fā)電機(jī)短路電流沖擊系 數(shù)取 ；電動(dòng)機(jī)沖擊系數(shù)取 。求在電動(dòng)機(jī)機(jī)端發(fā)生三相短路時(shí)，短路點(diǎn) 點(diǎn)短路電流、發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)支路電流交流分量的起始有 效值及短路沖擊電流、最大有效值電流。即 1|0||0|2|0|1 ???????? UEE ????? 例題 31 在下圖中，已知同步發(fā)電機(jī)和同步電動(dòng)機(jī)的額定功率 均為 30MW，額定電壓均為 ，次暫態(tài)電抗均為 ， 以電動(dòng)機(jī)額定值為基準(zhǔn)的線路電抗標(biāo)幺值為 。 22 xrz ??? 計(jì)算步驟 ? （ 1）畫(huà)等值電路 ? （ 2）計(jì)算各元件參數(shù) （短路計(jì)算一般采用標(biāo)幺值） ? （ 3）計(jì)算短路電流初始有效值 ?◆ 綜合計(jì)算法 — 一次計(jì)算出計(jì)及負(fù)荷電流影響時(shí)的短路電流； ?◆ 迭加法 — 分別計(jì)算負(fù)荷電流和短路電流的故障分量，然后迭加得到計(jì)及負(fù)荷電流影響時(shí)的短路電流； ?◆ 近似計(jì)算法 —— 忽略負(fù)荷影響，并認(rèn)為電源電勢(shì)等于 1。；近似計(jì)算時(shí)取約為短路前額定運(yùn)行時(shí)： 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(duì)地導(dǎo)納支路的影響（對(duì)于電纜線 路和低壓網(wǎng)絡(luò)的線路需計(jì)及電阻影響，并用 代 替電抗進(jìn)行計(jì)算）。 （ 5）綜合負(fù)荷 綜合負(fù)荷一般忽略不計(jì)，如需計(jì)及負(fù)荷時(shí)，通常用阻抗表示。 （ 3）同步電動(dòng)機(jī) 同步電動(dòng)機(jī)與調(diào)相機(jī)情況相同 。 等值電路為： dx? dx?qd xx ????? qqd xxx ????dxIjUE ???????? ??? dxIjUE ????? ??? 系統(tǒng)各發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢(shì)同相位。則同步 發(fā)電機(jī)基本方程的運(yùn)算形式為： ? 三相對(duì)稱(chēng)時(shí) ? 三相對(duì)稱(chēng)不計(jì)阻尼繞組時(shí) 分析計(jì)算過(guò)程簡(jiǎn)介 求解運(yùn)算形式的同步發(fā)電機(jī)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 。 拉氏變換可以將關(guān)于時(shí)變量的微分方程變換為其象函數(shù) 的代數(shù)方程，從而將微分方程組的求解轉(zhuǎn)化為代數(shù)方程組的 求解。 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????