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1、无限大功率电源供电的三相短路电流分析,电气工程学院吕泉 13889572565,无限大功率电源供电的三相短路电流分析电气工程学院,无限大功率电源,即：电压幅值和频率都恒定的电源条件： 1） 电源功率无限大频率恒定 2）无内阻抗电压恒定实际系统：不存在无限大功率电源；当电源内阻小于短路回路总阻抗的10%，可近似认为。,无限大功率电源即：电压幅值和频率都恒定的电源,简单无限大功率电源系统,简单无限大功率电源系统,简单无限大功率电源系统的三相短路分析,Ia=？,Ib=？,Ic=？,如何求解？,简单无限大功率电源系统的三相短路分析Ia=？Ib=？Ic=？,求解思路,步骤2：利用微分方程定义瞬态，求解,
2、步骤1：等效为单相系统,求解思路步骤2：利用微分方程定义瞬态，求解步骤1：等效为单相,求解过程,特解：,通解：,全电流：,C=？,微分方程特解,微分方程通解,求解过程特解：通解：全电流：C=？微分方程特解微分方程通解,求解过程,C=？,求解过程C=？假定t00时刻发生短路全电流：ib=？ic=,求解过程,求解过程ib=？ic=？,向量图分析：,对于感性电路：,向量图分析：对于感性电路：,波形图分析：,波形图分析：,简化波形图：t00时刻发生短路,短路波形？,幅值C,相位,简化波形图：t00时刻发生短路 短路波形？幅值C相位,波形图：与 的关系,波形图：与 的关系,波形图：与 的关系,波形图：与
3、 的关系,短路瞬时电流向量图,在时间轴上的投影代表各量的瞬时值,非周期分量：最大的条件最小的条件,系统特征：,短路瞬时电流向量图在时间轴上的投影代表各量的瞬时值非周期分量,非周期分量最大时的三相波形,A相,B相,C相,非周期分量特征：三相直流电流不等三相不能同时最大电流最大值基本由非周期分量决定,非周期分量最大时的三相波形A相B相C相非周期分量特征：,非周期分量最小时的三相波形,B相,C相,A相,非周期分量最小时的三相波形B相C相A相,短路冲击电流,定义：在最严重短路情况下的短路电流最 大瞬时值,最大的条件,非周期分量最大,短路冲击电流定义：在最严重短路情况下的短路电流最 大瞬时值最,短路冲击
4、电流的数学表示,的作用：检验电气设备和载流导体的动稳定性,冲击系数,1）发电机低压母线短路2）发电厂高压母线或发电机出线电抗器后短路3）其他地点短路：,短路冲击电流的数学表示 的作用：冲击系数1）发电机低压母线,短路电流有效值,定义：以t0为中心的一个周期内的瞬时值的均方根。,简化计算，假设计算周期内，周期分量的幅值不变 非周期分量为常数，且等于周期中点的瞬时值,数学描述：,短路电流有效值定义：以t0为中心的一个周期内的瞬时值的均方根,最大有效值电流，冲击电流有效值,的作用：检验断路器的开断能力,最大有效值电流，冲击电流有效值 的作用：,短路功率（短路容量）,定义：短路电流有效值乘以短路处的正
5、常工作电压。,作用：检验断路器的开断能力,数学描述：,短路功率（短路容量）定义：短路电流有效值乘以短路处的正常工作,无限大功率系统的短路电流计算,概念：在电力系统短路电流计算中，主要任务是计算短路电流的周期分量。无限大功率系统计算：,无限大功率系统的短路电流计算概念：在电力系统短路电流计算中，,无限大功率系统的短路电流计算,求解思路： 1） 单一电压等级，使用有名值计算线路参数Z设定线路电压U求解Ip=U/Z2) 多个电压等级取基准容量Sd,Ud 计算线路参数X,*求取电流标幺值Ip,*=Ud ,*/ X,*换算有名值,如取平均额定电压为基准，即：则有：端电压周期分量标幺值周期分量有名值冲击电
6、流有名值,无限大功率系统的短路电流计算求解思路：如取平均额定电压为基准,例题1,题目：某变压器由无限大功率电源供电，当在K点发生三相短路时，试计算短路电流的周期分量，冲击电流。（ ）,例题1题目：某变压器由无限大功率电源供电，当在K点发生三相短,课程总结,掌握三相短路电流的求解原理 周期分量 与 直流分量掌握冲击电流、短路电流有效值等概念计算冲击电流、短路电流有效值的方法,课程总结掌握三相短路电流的求解原理,作业,1）Matlab编程，画出短路三相波形图，要求至少三个状态：最大短路电流状态、最小短路电流、中间状态。2）习题1-3-1，1-3-2,作业1）Matlab编程，画出短路三相波形图，要求至少三个状,作业,3）在如下图所示的网络中，当降压变电所10.5kV的母线上发生三相短路时，可将系统视为无穷大功率电源，试求此时短路点的短路电流周期分量和冲击电流。,作业3）在如下图所示的网络中，当降压变电所10.5kV的母线,
