运算曲线.doc
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5.4.1运算曲线法
短路电流运算曲线——事先制作好的一种计算三相短路电流周期分量有效值的曲线,它表明不同时刻短路点的短路电流周期分量有效值It(标幺值)与短路计算电抗Xjs(标幺值)之间的关系。
It=f(t,Xjs)
其中:
短路计算电抗标幺值Xjs为从短路点至发电机端点的外电路电抗标么值。
短路电流运算曲线分为:
*汽轮发电机运算曲线
*水轮发电机运算曲线
*运算曲线法——利用运算曲线求短路发生后任意时刻t所对应的短路电流周期分量有效值的方法。
运算曲线只做到Xjs=3.45为止,当Xjs>3.45时,表明短路点远离发电机,可以近似认为短路电流周期分量不随时间变化。
*当系统中有多台发电机时,可以根据发电机类型和离短路点的不同,把发电机分成若干组,每组用一个等效发电机来表示;然后分别利用不同的运算曲线,求短路发生后时刻t的短路电流周期分量有效值。
分组的基本原则:
*距短路点电气距离相差不大的同类型发电机可以合并为一组;
*远离短路点的不同类型发电机可以合并为一组;
*直接与短路点相连的发电机单独合并为一组;
*无限大功率(或容量)电源单独为一组。
5.4.2运算曲线法的计算步骤
1.忽略负荷,画等值电路,发电机以次暂态电抗代表。
2.任取功率基准值SB,同时取各级电压基准值为UB=Uav,计算各元件参数。
3.网络化简。
依据电源的类型以及距离短路点的电气距离远近将电源划分成几组,每一组等值成一个等效电源。
求出各等效电源至短路点的直接电抗(转移电抗)Xki。
4.将Xki归算成对应于各等效电源容量下的计算电抗Xjsi:
SNi—第i台等效电源中各发电机额定容量之和。
无限大容量电源的计算电抗Xjs(∞)不必归算。
5.查短路电流运算曲线,求出各等效电源t时刻的短路电流周期分量有效值的标幺值Ii*。
若Xjsi>3.45,则:
无限大容量电源任意时刻短路电流周期分量有效值的标幺值:
6.计算有名值:
UB为短路点所在电压等级的平均额定电压。
无限大容量电源:
7.短路点总的短路电流:
注:
各组等值电源的短路电流只有折算成有名值以后才能加减。
[例5-4]在图示电力系统中,发电机均为汽轮发电机,试求f点发生三相短路后t=0.2s和t=∞时的短路电流。
解:
取功率基准值SB=300MVA,各级电压基准值UB=Uav=115、10.5kV。
计算各元件的电抗标幺值,并做出等值电路:
X1=X2=0.13×300/30=1.3
X3=0.5×300/300=0.5
X4=X5=10.5/100×300/20=1.58
X6=130×0.4/2×300/1152=0.59
网络化简,求出转移电抗:
X7=X1+X4=1.3+1.58=2.88
X8=X3+X6=0.5+0.59=1.09
X9=X5+X7+X5X7/X8=1.58+2.88+1.58×2.88/1.09
=8.63
X10=X5+X8+X5X8/X7=1.58+1.09+1.58×1.09/2.88
=3.27
X11=5.96
X2=1.3
X9=8.63
X10=3.27
求各电源的计算电抗:
查运算曲线,求出各电源0.2s短路电流标幺值:
IS_0.2=0.3
IG1_0.2=1.1
IG2_0.2=5.0
短路点总短路电流:
查运算曲线,求出各电源t=∞时短路电流标幺值:
IS_∞=0.3
IG1_∞=1.35
IG2_∞=2.5
短路点总短路电流:
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