电力系统三相短路的实用计算方法

在实际工作中，对短路电流进行非常准确的计算是相当复杂的。同时在解决大部分实际问题时，并不要求十分精确的计算结果。为了简化计算，通常采用近似计算方法，并对计算条件作一些必要的简化，使得短路电流计算更方便和迅速。为此，还要作以下几点假设：

（1）在短路过程中，所有发电机转速和电动势的相位均相同，即发电机无摇摆现象。

（2）不计系统的磁饱和。即认为短路回路各元件的感抗为常数，可采用重叠原理计算。

（3）不计变压器励磁支路和电路电容的影响，不计高压电网电阻的影响，仅在低压配电网计算中由于电阻值相对电抗较大时，才予以考虑。

（4）假设发电机转子是对称的，所以可以用次暂态电抗X″d和次暂态电动势（或用暂态电抗X′d和暂态电动势）来代表。

（5）短路电流一般远远大于负荷电流，因而可不计负荷电流的影响，即认为短路前发电机是空载的，各发电机的电动势标幺值为1。

（6）当短路点附近有大容量的电动机时，需要计及它们对短路电流的影响。

短路电流交流分量的计算步骤如下所示：

（1）选择基准功率SB和基准电压UB＝Uav，计算各元件的参数标幺值，并作等值电路图。

（2）化简网络，求取各电源到短路点之间的转移电抗；或求取网络对短路点的输入电抗Xf∑，得到最简化的等值电路。

（3）不考虑负荷影响时，发电机电动势E″＝1（或E′＝1）。若计及负荷影响时，利用短路前的潮流计算结果计算发电机电动势，即

（4）短路电流交流分量起始值按下式计算：

当计及负荷影响时，各电源的不同相，则要按各电源对短路点的转移阻抗分别计算每台发电机送到短路点的短路电流，相加后得到短路点的总短路电流。

（5）短路电流有名值及其他各量。

短路电流有名值

短路冲击电流

短路容量

总短路电流计算出来后，如果要求某一支路的短路电流，可根据网络计算电流分布，进而可得各支路的短路电流值。网络中短路电流的分布常用分布系数表示，由式（7-1）可得

(www.xing528.com)

式中 C1，C2，…，Cn称为电流分布系数，表示该支路电流占总短路电流的比值。显然，某一支路的短路电流应为

【例7-2】 图7-10所示为一电力系统及其参数。试求在f点发生三相短路时，短路点处的短路电流、短路冲击电流和短路容量。

解：（1）计算各元件参数的标幺值，并作出等值电路。

取基准功率SB＝100MVA，UB＝Uav。

图7-10　［例7-2］图

该系统的等值电路图如图7-11所示。

图7-11　［例7-2］等值电路图

（2）化简网络。

首先把串联支路相加得图7-12（a），其中

再把图7-12（b）中的串联电抗相加得图7-12（c），其中

图7-12　［例7-2］网络化简图

（a）串联支路相加；（b）Δ形变成T形；（c）串联电抗相加；（d）合并

由于短路电流实用计算中可以不计负荷的影响，故可以将两个电源合并。将X14*与X15*并联后再与X16*相加，得图7-12（d）。其中

（3）短路电流及各量的计算。