用有限容量系统供电时三相短路的物理过程

　当向短路点输送短路电流的电源容量较小，或者短路点离电源很近时，这种情况称为有限容量系统供电的短路。在此条件下，电源电压不可能维持恒定，因此，短路电流周期分量的幅值也将随时间而变化，短路的暂态过程将更为复杂。

短路电流周期分量的变化规律，与发电机是否装有自动调节励磁装置有关。如果发电机没有装设自动调节励磁装置，在短路过程中，由于发电机电枢反应的去磁作用增大，使定子电动势减小，因而使短路电流周期分量幅值和有效值逐渐减小，其变化过程如图4-9所示。

现在的同步发电机一般均装有自动调节励磁装置，其作用是在发电机电压变动时，能自动调节励磁电流，维持发电机端电压在规定的范围内。但由于自动调节励磁装置有一定的动作时间，同时励磁回路有较大的电感，因此，励磁电流不能立即增大。实际上自动调节励磁装置是在短路后一定时间才开始起作用。所以，不论发电机有无自动调节励磁装置，在短路瞬间以及短路后几个周期内，短路电流变化情况是一样的。在有自动调节励磁装置的发电机电路中发生短路时，短路电流周期分量最初仍是减小，随着自动调节励磁装置的作用逐渐增大，最后过渡到稳态，其变化过程如图4-10所示。

图4-9　没有自动调节励磁装置时的三相短路暂态过程

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图4-10　装有自动调节励磁装置时的三相短路暂态过程

短路点与发电机之间电气距离的大小可用短路电路的计算电抗来表示，其数值可按下式计算：

式中，为短路电路所连发电机的总容量；为短路回路总电抗标幺值；为基准容量。

由式（4-42）可见，计算电抗与短路电路所连接全部发电机总容量以及短路电路总电抗标幺值有关。和愈大，则愈大，发电机电压下降得愈小；反之则愈大。显然，不同的值对短路电流周期分量的变化有不同的影响。