【正文】 、電力網(wǎng)等值電路有關(guān)公式和數(shù)據(jù)常用電壓級的各項基準(zhǔn)值 （ ）有名值與標(biāo)么值換算公式第三節(jié)短路計算中的網(wǎng)絡(luò)化簡網(wǎng)絡(luò)變換目的是簡化短路電路，以求得電源至短路的等值總阻抗 一、高壓電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)化簡網(wǎng)絡(luò)變換：對高壓電網(wǎng)，一般短路回路中 XR，在短路計算中可以僅計入電抗。常用的網(wǎng)絡(luò)等值變換見下表：對稱關(guān)系法同電位的點可以連接，其間電抗器可去除二、低壓電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)化簡在 1000V以下電網(wǎng)中，電阻 R較大也需計入。當(dāng)電路元件為串聯(lián)時：總電抗： XΣ =X1+X2+…. Ω 總電阻： RΣ =R1+R2+…. Ω當(dāng)兩個電路元件為并聯(lián)時總電抗總電阻當(dāng) R1/X1≈ R2/X2時則可認(rèn)為中間等電位而短接，直接化簡為 總電抗總電阻第四節(jié) 三相短路的計算方法一、無窮大電源系統(tǒng)供給的短路電流無窮大容量系統(tǒng)的概念無窮大容量只是一個相對概念，指電源系統(tǒng)的容量相對于用戶容量大得多，在發(fā)生三相短路時電源系統(tǒng)的阻抗遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于短路回路的總阻抗，以致無論用戶負(fù)荷如何變化甚至發(fā)生短路，系統(tǒng)的母線電壓都能基本維持不變 ，即電壓的幅值和頻率都恒定不變。無限大容量電源記作 S = ∞ ，電源的內(nèi)阻抗 Z＝ 0（ X=0,R= 0 ）。 在工程計算中，當(dāng)電源系統(tǒng)的阻抗不大于短路回路總阻抗的 5%～ 10%，或者電源系統(tǒng)的容量超過用戶容量的 50倍時，可將其視為無窮大容量電源系統(tǒng)。 無窮大電源系統(tǒng)供出的三相短路電流計算方法1）直接用有名值計算（根據(jù)折算到短路點的等值電路） (短路點處次暫態(tài)短路電流值 ) 無窮大容量電源系統(tǒng)發(fā)生三相短路時，電源母線電壓不變，即短路電流周期分量幅值保持不變，則 在高壓供電系統(tǒng)中，若 ，就可略去電阻， 則 短路電流沖擊值和短路沖擊電流有效值 在高壓斷路器的選擇中，有時需要校驗其開斷容量，為此需計算三相短路時的次暫態(tài)短路功率 Sk 2)用標(biāo)么值計算由于無窮大系統(tǒng)電源電壓保持不變，那么電源相電壓的標(biāo)么值為 1二、有限容量電源系統(tǒng)三相短路電流的計算 有限容量電源系統(tǒng)發(fā)生三相短路后，其母線電壓不再保持恒定，短路電流周期分量也隨之發(fā)生變化，這樣， 其短路電流周期分量不能向無窮大系統(tǒng)那樣簡單求出。但如果 已知短路后某一時刻發(fā)電機(jī)的電勢 ，則短路電流周期分量相應(yīng)時刻的有效值可按下式直接求取 式中： Et—— 短路后 t時刻的發(fā)電機(jī)的電勢； X∑ —— 短路回路總電抗。 有限容量電源系統(tǒng)三相短路電流的計算運(yùn)算曲線法概述在實際工程計算中，通常采用 “ 運(yùn)算曲線 ” 來求解三相短路電流周期分量的有效值 式中： t—— 待求短路電流的時間； X*ca—— 短路回路的計算電抗 ,是以向短路點直接提供短路電流的發(fā)電機(jī)容量為基準(zhǔn)功率求出的電抗標(biāo)幺值。 即只要計算出某電源到短路點的計算電抗，就可以從曲線中查得短路后任意時刻該電源供到短路點的短路電流（標(biāo)么值）汽輪發(fā)電機(jī)的運(yùn)算曲線有限容量電源系統(tǒng)三相短路電流的計算注意：a、某電源到短路點的計算電抗 ，是該電源到短路點的直連電抗（經(jīng)網(wǎng)絡(luò)化簡后得到）標(biāo)么值。這個標(biāo)么值的基準(zhǔn)電抗是以電源額定容量作為基準(zhǔn)容量算出的，而不是用任意選定的 100MVA作基準(zhǔn)容量。b、運(yùn)算曲線只做到 ＝ 。當(dāng) 為短路點太遠(yuǎn)，對發(fā)電機(jī)端電壓沒有影響，機(jī)端電壓不變，類似無窮大電源供電，即n短路電流的穩(wěn)態(tài)值 一般認(rèn)為短路以后經(jīng)過 4s短路即進(jìn)入穩(wěn)態(tài)，則可以取 t＝ 4s時的周期分量有效值作為短路電流的穩(wěn)態(tài)值。 n短路電流次暫態(tài)值 短路電流次暫態(tài)值是短路以后第一個周期的短路電流周期分量的有效值，令 t＝ 0s，運(yùn)用運(yùn)算曲線求出的周期分量有效值，即短路電流次暫態(tài)值。有限容量電源系統(tǒng)三相短路電流的計算 短路電流各量的計算 有限容量系統(tǒng)短路電流沖擊值和三相短路功率的計算方法與無窮大容量系統(tǒng)相同 。運(yùn)算曲線法的步驟1）畫出以標(biāo)么值電抗表示的等值電路圖（取 ＝ 100MVA, ） ,原始網(wǎng)絡(luò)中所有的負(fù)荷均認(rèn)為是斷開的（直接接在短路點附近的大容量電動機(jī)除外）。 2）進(jìn)行等值網(wǎng)絡(luò)化簡，最終要化成各個電源與短路點之間都是只經(jīng)過一個電抗相連。這個直連電抗就稱為該電源對短路點的 “轉(zhuǎn)移電抗 ” 3）將各 “轉(zhuǎn)移電抗 ”分別換算成以各自電源的電源總?cè)萘繛榛鶞?zhǔn)容量的新標(biāo)么值，即為各電源到短路點的 “計算電抗 ” 4）用各 “計算電抗 ”在 “運(yùn)算曲線 ”上查出各電源供給短路點的短路電流周期分量任何時刻的標(biāo)么值（這些周期分量標(biāo)么值不可以直接相加，因它們的基準(zhǔn)值不同）5）將各電源供給的短路電流標(biāo)么值乘以各自的電流基準(zhǔn)值（分別以各自的電源總?cè)萘亢投搪伏c平均電壓為基準(zhǔn)值算出），就得到短路點處由各電源供給的短路電流周期分量有名值。 6）將各電源點供出的短路電流有名值此時直接相加就得到短路點總的三相短路電流有名值。 7）同樣可求出三相短路沖擊電流的有名值。 例 求下圖 K點三相短路時短路點的短路電流解 網(wǎng)絡(luò)化簡1）畫等值電路圖，各電抗按順序編號取 ＝ 100MVA， 本例中分別為 115KV和 2）將 5號電抗組成的三角形網(wǎng)絡(luò)化成由 1 12號電抗組成的星形網(wǎng)絡(luò)，將 8號電抗組成的三角形網(wǎng)絡(luò)化成由 1 1 15號電抗組成的星形網(wǎng)絡(luò)，如下圖所示3)將 10號串聯(lián)電抗合并為 16號電抗，將 1 13號串聯(lián)電抗合并為 17號電抗，將 14號串聯(lián)電抗合并為 18號電抗。4)將 1 1 11號電抗構(gòu)成的星形化為由 1 21號電抗構(gòu)成的三角形。因 21號電抗是連接兩個電源的支路，與短路點電流無關(guān)，故略去不畫。5)4支路星形 網(wǎng)形求出各電源對短路點的轉(zhuǎn)移電抗 6）將轉(zhuǎn)移電抗化為各電源到短路點的計算電抗由于 代表無窮大電源系統(tǒng)，系統(tǒng)容量為無窮大不能求它的計算電抗，所以直接用轉(zhuǎn)移電抗 進(jìn)行計算。7)計算各電源供給短路點的短路電流。有限容量電源根據(jù)計算電抗查運(yùn)算曲線，求出各個時刻的短路電流標(biāo)么值，進(jìn)而求出其有名值；無窮大電源因周期分量幅值不變可根據(jù)其轉(zhuǎn)移電抗利用公式直接計算。電源 供給短路點的短路電流：求以電源 容量為基準(zhǔn)容量，以短路點平均電壓為基準(zhǔn)電壓的電流基準(zhǔn)值。查附錄 12的 0S曲線，對應(yīng) 查附錄 12的 ，對應(yīng) 查附錄 12的 4S曲線，對應(yīng) 電源 供給短路點的短路電流：求以電源 容量為基準(zhǔn)容量，以短路點平均電壓為基準(zhǔn)電壓的電流基準(zhǔn)值。查附錄 12的 0S曲線，對應(yīng) 查附錄 12的 ，對應(yīng) 查附錄 12的 4S曲線，對應(yīng) 電源 供給短路點的短路電流：短路點總的三相短路電流：短路點的短路容量：短路點三相短路沖擊電流：取開始上課啦！！三、短路電流計算中的問題電源的合并問題當(dāng)多個電源同時對某一供配電系統(tǒng)供電時，稱該系統(tǒng)為多電源供電系統(tǒng)，其電源組成有以下三種情況：1）多個電源均來自無窮大容量系統(tǒng)；2）多個電源均來自有限容量系統(tǒng)；3）部分電源來自無窮大容量系統(tǒng)，另一部分電源來自有限容量系統(tǒng)。影響短路電流變化規(guī)律的主要因素有兩個： 一是發(fā)電機(jī)的特性（指類型和參數(shù)等）； 二是對短路點的電氣距離。一般情況下，來自無窮大容量供電系統(tǒng)的電源可以合并成一個無窮大容量系統(tǒng)；與短路點的電氣距離相差不大的同類型發(fā)電機(jī)可以合并成一臺等值發(fā)電機(jī)；但直接接于短路點的發(fā)電機(jī)應(yīng)予以單獨(dú)考慮。 在這種情況下進(jìn)行短路電流計算時，可以將電源按類型分組，并把短路電流變化規(guī)律相同的電源合并成一個電源。 合并規(guī)則等值電源的容量等于各電源的容量之和，等值電抗等于各支路電抗的并聯(lián)。一般兩個電源可以合并的條件為：兩個電源的容量兩個電源到短路點的電抗短路電流沖擊系數(shù) 的取值當(dāng)短路發(fā)生在發(fā)電機(jī)出口處時， ＝ ：當(dāng)短路發(fā)生在高壓電網(wǎng)的其他各點時， ＝ ：在 1000KVA及以下變壓器低壓側(cè) ， ＝ ：在發(fā)電廠升壓變壓器高壓側(cè)短路時， ＝ 在電網(wǎng)的不同地點短路，沖擊系數(shù)的取值不同：與短路回路參數(shù) 有關(guān)（ ），也可以由教材圖 2－ 21查得在計算多電源網(wǎng)絡(luò)中某點短路時， 要分別求出各電源各自供給的沖擊短路電流，最后再求其和 。因為各自的沖擊系數(shù)不相同。對電網(wǎng)中負(fù)荷的處理（ 1）一般綜合負(fù)荷。發(fā)生短路時，可將負(fù)荷從網(wǎng)絡(luò)中斷開不參與短路電流計算。主要因為一般綜合負(fù)荷的短路電流因電壓下降而大為減小，與短路電流相比，可忽略不計。（ 2）異步電動機(jī) 異步電動機(jī)是供電系統(tǒng)中最主要的負(fù)荷之一。當(dāng)供電系統(tǒng)發(fā)生短路時，短路點的電壓為零，而接在短路點