一、有限大容量电力系统的概念
【引导问题】
◆有限大容量电力系统的特点是什么？
有限大容量系统是指系统容量是有限的，电源的内阻抗不为零的系统。这种系统内发生三相短路时，母线电压并不会恒定不变，往往是显著下降的。
二、有限大容量电力系统三相短路分析
【引导问题】
◆有限大容量电力系统三相短路电流的稳态分量与暂态分量各有何特点？
◆什么是次暂态短路电流？
有限大容量系统突然短路时的短路电流中同样含有周期分量和非周期分量。非周期分量的产生、衰减情况与无限大容量系统中情况相同。周期分量则因电压的变化而变化，这是与无限大容量系统内三相短路的最主要区别。
有限大容量系统内短路电流周期分量变化的情况，还与发电机是否装有励磁自动调节装置有关。图3-11中分别给出了无励磁自动调节装置和有励磁调节装置的电源供电电路内发生短路时短路电流的变化曲线。
图3-11 发电机供电电路内短路电流的变化曲线
（a）无励磁自动调节装置时；（b）有励磁自动调节装置时
由图3-11可见，不论发电机是否装有励磁自动调节装置，在短路开始的瞬间及短路后几个周期内，短路电流的变化情况是一样的。
短路电流的周期分量，在暂态过程中是变化的，周期分量在时间t内的有效值I zt，是周期分量在以时间t为中心的一个周期内的有效值。t=0时，周期分量的起始有效值，又称为次暂态短路电流，用I″表示。短路的暂态过程结束后的短路电流称为稳态短路电流，用I∞表示。
短路电流周期分量的变化，不仅与发电机是否装有励磁调节装置有关，而且还和短路点与发电机之间的电气距离有关。电气距离小，发电机端电压下降得越多，反之就越少。此外，发电机的类型、参数等对周期分量也有影响。
三、有限大容量电力系统三相短路电流的计算
【引导问题】
◆什么是运算曲线法？
◆无限大容量电力系统和有限大容量电力系统三相短路电流的计算有何区别？◆当系统存在多电源时如何处理？
1.周期分量
因为短路电流周期分量的变化情况与很多因素有关，想要准确计算是非常困难的。实际工程是应用运算曲线法进行短路电流计算。
运算曲线的纵坐标为周期分量有效值的标幺值I zt*，横坐标为计算电抗X c*，不同的时刻分别作出相应的曲线。
短路回路的计算电抗是以某一电源支路所有发电机额定容量和S N∑为功率基准值时，该电源支路短路回路总电抗的标幺值：
对于不同类型、型号的发电机，由于其参数的差异，制作出的运算曲线也具有不同的形状。运算曲线分汽轮发电机和水轮发电机两类。由于我国发电机型号繁多，为了使运算曲线具有通用性，只能采用统计的方法来制作。运算曲线表见附录B。
利用运算曲线计算短路电流周期分量的一般步骤如下：(www.xing528.com)
（1）根据知识二的知识，求出短路回路总电抗X∑*。即绘制计算电路图、计算各元件等值电抗作出等效电路图，化简电路，求出短路回路总电抗。
（2）将短路回路总电抗X∑*按式（3-26）换算成计算电抗X c*。
（3）根据计算电抗X c*，查相应的运算曲线，可得到t时刻短路电流周期分量有效值的标幺值I zt*。
（4）将标幺值I zt*转换为有名值：
一般，当X c*＞3.45时，可将等效发电机当做无限大容量电源处理。这时，短路电流周期分量的有效值不随时间变化。
2.非周期分量
与无限大容量系统情况相同，非周期分量电流将逐渐衰减为零。
3.冲击短路电流
忽略周期分量衰减时，冲击短路电流为：
式中 I″——次暂态短路电流，可由运算曲线查得。
当短路发生在发电机机端时，取K im=1.9；当短路发生在发电厂高压侧母线及发电机出线电抗器后时，取K im=1.85；当远离发电厂的地点发生短路时，取K im=1.8。
4.冲击短路电流的有效值
冲击短路全电流的有效值为
5.多电源系统用运算曲线法计算短路电流
（1）同一变化法。
同一变化法就是将所有电源合并为一台等值发电机，忽略了各发电机的类型、参数以及到短路点的电气距离等因素对周期分量的影响。此方法计算简便，但结果误差较大。
（2）个别变化法。
个别变化法是将系统中所有发电机按照类型及距离短路点远近的不同分为几组，通常分为2～3组即可。每一组用一台容量为该组所有发电机额定容量和的等效发电机来替代，然后对每一台等效发电机用运算曲线分别求出向短路点提供的短路电流，则短路点总的短路电流就等于各等效发电机所提供的短路电流之和。
个别变化法的基本分组原则是：
1）与短路点直接连接的同类型发电机分为一组。
2）与短路点距离相差不大的同类型发电机分为一组。
3）无限大容量电源应单独为一组。
根据分组的结果化简电路，并将等效电路化简为各组电源支路直接与短路点相连接，求出各组的计算电抗，分别查运算曲线得到的短路电流。
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