1.2無窮大系統三項短路計算ppt課件

1、無限大功率電源供電的三相短路電流分析電氣工程學院呂泉限大功率電源n即：電壓幅值和頻率都恒定的電源n條件：n 1） 電源功率無限大頻率恒定n 2無內阻抗電壓恒定n實際系統：n不存在無限大功率電源；n當電源內阻小于短路回路總阻抗的10%，可近似認為。簡單無限大功率電源系統)sin(tUuma)sin(tIima222)()(LLRRUImm)120sin(tUumb)240sin(tUumcRRLLtg)(1簡單無限大功率電源系統的三相短路分析)sin(tUuma)120sin(tUumb)240sin(tUumc)3(fIa=？Ib=？Ic=？如何求解？如何求解？求解思

2、路步驟步驟2：利用微分方程定義瞬態，：利用微分方程定義瞬態，求解求解dtd)sin(aamiLRitU步驟步驟1：等效為單相系統：等效為單相系統求解過程dtd)sin(aamiLRitU特解：)sin(ppmpatIi22)( LRUImpm)(RLarctgp通解：aTtsaCeiRLTasapaaiii全電流：C=？微分方程特解微分方程特解微分方程通解微分方程通解求解過程C=？)sin()sin(ppmmIICaTtppmmppmaeIItIi)sin()sin()sin()0(全電流：ib=？ic=？)0()0(aaii根據：aTtppmaCetIi0)sin(0)0()sin(0)0(

3、tIima假設短路時刻為0求解過程aTtppmmppmaeIItIi)sin()sin()sin()0()sin()0(tIimaaTtppmmppmbeIItIi)120sin()120sin()120sin()0()120sin()0(tIimb)240sin()0(tIimcaTtppmmppmceIItIi)240sin()240sin()240sin()0(ib=？ic=？向量圖分析：aTtppmmppmaeIItIi)sin()sin()sin()0()sin()0(tIima之間的關系、p對于感性電路：對于感性電路：;900;900p;90p波形圖分析：aTtppmmppmaeI

4、ItIi)sin()sin()sin()0()sin()0(tIima的數量級aT210:的數量級aT314121/RXfRXRXRLTa簡化波形圖：t00時刻發生短路 aTtppmmppmaeIItIi)sin()sin()sin()0()sin()0(tIima短路波形？短路波形？幅值C相位?|p00波形圖：與 的關系aTtppmmppmaeIItIi)sin()sin()sin()0()sin()0(tIima21,41,41p00.020.040.060.080.10.120.140.160.180.2-6-4-20246821,41,43p00.020.040.060.080.10.

5、120.140.160.180.2-8-6-4-20246波形圖：與 的關系aTtppmmppmaeIItIi)sin()sin()sin()0()sin()0(tIima21,0,0p21,21,0p|p00.020.040.060.080.10.120.140.160.180.2-5051000.020.040.060.080.10.120.140.160.180.2-6-4-202468短路瞬時電流向量圖aTtppmmppmaeIItIi)sin()sin()sin()0()sin()0(tIima非周期分量：最大的條件最小的條件00MI90,pRLmpmII0p非周期分量最大時的三相波

6、形21, 0,0pmI00.020.040.060.080.10.120.140.160.180.2-5051000.020.040.060.080.10.120.140.160.180.2-8-6-4-2024600.020.040.060.080.10.120.140.160.180.2-8-6-4-20246A相B相C相非周期分量特征：三相直流電流不等三相不能同時最大電流最大值基本由非周期分量決定非周期分量最小時的三相波形21,41, 5, 1,100ppmmII00.020.040.060.080.10.120.140.160.180.2-6-4-2024600.020.040.060

7、.080.10.120.140.160.180.2-8-6-4-2024600.020.040.060.080.10.120.140.160.180.2-6-4-202468B相C相A相短路沖擊電流定義：在最嚴重短路情況下的短路電流最 大瞬時值最大的條件00MI2Tt 2p非周期分量最大非周期分量最大cji短路沖擊電流的數學表示pmcjpmTTpmpmcjIKIeeIIiaa)1 (01. 001. 0 的作用：檢驗電氣設備和載流導體的動穩定性cji沖擊系數沖擊系數1發電機低壓母線短路發電機低壓母線短路2發電廠高壓母線或發電機出線電抗器發電廠高壓母線或發電機出線電抗器后短路后短路3其他地點短路

8、：其他地點短路：9 . 1cjK85. 1cjK80. 1cjK短路電流有效值n定義：以t0為中心的一個周期內的瞬時值的均方根。n簡化計算，假設計算周期內，周期分量的幅值不變n 非周期分量為常數，且等于周期中點的瞬時值2)(22)(200)()2(ttspttspmtiIiII2222220000)(11TtTtspTtTttdtiiTdtiTI數學描述：最大有效值電流，沖擊電流有效值22222)01. 0(212121)2()(cjpmcjpmpmStspcjKIKIIiIIpcjMIIK62. 1, 9 . 1pcjMIIK51. 1, 8 . 1 的作用：檢驗斷路器的開斷能力cjI短路功

9、率短路容量）n定義：短路電流有效值乘以短路處的正常工作電壓。作用：檢驗斷路器的開斷能力tavtIUS3*33tdavtavdttIIUIUSSS數學描述：無限大功率系統的短路電流計算n概念：在電力系統短路電流計算中，主要任務是計算短路電流的周期分量。n無限大功率系統計算：XpI無限大功率系統的短路電流計算n求解思路：n 1） 單一電壓等級，使用有名值n計算線路參數Zn設定線路電壓Un求解Ip=U/Zn2) 多個電壓等級n取基準容量Sd,Ud n計算線路參數X,*n求取電流標幺值Ip,*=Ud ,*/ X,*n換算有名值如取平均額定電壓為基準，即：如取平均額定電壓為基準，即：則有：端電壓則有：端電壓周期分量標幺值周期分量標幺值周期分量有名值周期分量有名值沖擊電流有名值沖擊電流有名值 avdUU XpI1*dUUU*p/1XXUI*pXIId2cjpcjpmcjIKIKI例題1n題目：某變壓器由無限大功率電源供電，當在K點發生三相短路時，試計算短路電流的周期分量，沖擊電流。（ ）80. 1cjK課程總結n掌握三相短路電流的求解原理n 周期分量 與 直流分量n掌握沖擊電流、短路電流有效值等概念n計算沖擊電