三相交流系统短路电流计算
14页1、11 短路电流计算 为了计算短路点的对称短路电流初始值Ik、开断电流Ib和稳态短路电流Ik,可用适当的变换将系统化简成一等效短路阻抗。在计算短路电流峰值ip时,需区别电路有无并联支路,因此上述电路化简方法不适用。 11.1 对称短路 一台发电机馈电的短路 对称短路电流初始值Ik 在图13a.1和图15中,用等效电压源和短路阻抗计算Ik。 (45) 计算最大短路电流时的c选用表1中的cmax 注:通常,发电机的额定电压较系统标称电压Un高出5%。 图 15 一台发电机馈电短路示意图 短路电流峰值ip 短路电流峰值ip的计算见第条,发电机的电阻和电抗应用校正后的值,即KGRG和KGId。 对称开断电流Ib 对称开断电流Ib是电流Ik在经一短暂时间衰减后达到的值,用系数表 示衰减常数,即 Ib=Ik (46) 与tmin和Ik/IrG比值有关,可根据Ik/IrG比值和选择的tmin计算,推荐算式如下: (47) 上式中,值适用于旋转励磁机或静止整流励磁装置励磁的汽轮发电机、凸极发电机和同步调相机(用静止整流励磁装置励磁时,其最小延时tmin应小于0.25s,最高励磁电压小于1.6倍额定负载下
2、的励磁电压)。式中的IkG(IkG为发电机端的短路电流)和IkG应归算到同一电压下的值。计算电动机的值时,式中I kG/IkG用IkM/IrM(见表2)代替。 当IkG/IkG2,式(47)中值取1。对于其他情况,若实际值不知道,可取=1。 值也可按图16查曲线,对于相邻最小延时tmin曲线间对应的值,可用线性插值求取。 图16曲线也适用于具有最小延时tmin0.1s复式励磁的低压发电机。tmin0.1s的低压发电机开断电流计算不属此范围。 图 16 计算开断电流Ib用系数 稳态短路电流Ik 稳态短路电流Ik与铁芯饱和度和电网中开关状态有关,因此对Ik的计算精度比对称短路电流初始值Ik计算精度要低。这里给出的方法是足以估算由一台发电机或同步电机分别供电的短路电流的上、下限值。 a.稳态短路电流的最大值(上限)Imax Imax=max IrG (48) 式中,IrG为发电机额定电流,系数max根据图17或18求得,xdsat(饱和电抗)为短路比的倒数。 b.稳态短路电流的最小值Ikmin Ikmin=min IrG (49) min根据图17或图18求得。为计算稳态短路电流最小值,假设
3、同步发电机为恒定的空载励磁。 注:对于没有电流串励的静止励磁装置励磁的发电机,机端母线三相短路电流的最小稳态值为零。 图 17 汽轮发电机的max和min曲线 图 18 凸极电机的max和min曲线 曲线簇中的max曲线是在额定负载、额定功率因数下,对于汽轮发电机(图17a)是在励磁顶值为1.3倍额定励磁时绘制的,对于凸极电机(图18a)是在励磁顶值为1.6倍额定励磁时绘制的。 曲线族中的max曲线是在额定负载、额定功率因数下,对于汽轮发电机(图17b)是在励磁顶值为1.6倍额定励磁时绘制的,对于凸极机(图18b)是在励磁顶值为2倍额定励磁时绘制的。 由发电机变压器组馈电的短路 对称短路电流初始值Ik 以图13a.2和图19结线为例,在计算F点短路时的电流Ik所用的阻抗应为校正后的发电机和变压器阻抗(见条)与线路阻抗之和,即: (50) 按第条计算发电机变压器组阻抗时,为: (51) 图 19 发电机变压器组馈电的短路 短路电流峰值ip 按第条计算短路电流峰值ip时,对于发电机和变压器的阻抗应用校正后的值(见第和条)。 对称开断电流Ib 按第条计算Ib时,其中的系数按式(47)或图16
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