运算曲线的应用详解

应用运算曲线计算短路电流的步骤如下。

1.网络化简，求各电源对短路点的转移电阻

在运用运算曲线之前，首先要略去负荷支路（曲线制作时已近似地计及了负荷的影响），把原系统等值电路通过网络变换，求得每个电源到短路点之间的转移电阻。

2.求各电源的计算电抗

由于求得的转移电抗为按事先选定的基准值的标幺值，必须把转移电抗归算到以各发电机容量为基准的标幺值，才能得到发电机对短路点的计算电抗。即

式中 SiN——第i台发电机的容量；

n——发电机台数。

3.查运算曲线

由Xjs1，Xjs2，…，Xjsn分别查适当的运算曲线，找出制定的时刻各发电机提供的发电机以发电机容量为基准的交流分量标幺值It1*，It2*，…，Itn*。

网络中如有无限大容量系统时，其供给的短路电流周期分量是不衰减的，由下式计算

4.求各周期分量有名值之和，得短路点的短路电流

第i台发电机提供的短路电流为

无限大容量系统提供的短路电流为

则短路点总的短路电流有名值为

在实际电力系统中，发电机数目很多，如果每台发电机都用一个电源表示，则计算工作量很大。因此，在实际计算中，为了简化计算，通常可以将类型相同或电源到短路点之间电气距离相近的电源合并为一等效电源，如参数接近的汽轮发电机或水轮发电机可以合并，距短路点较远的不同类型发电机可以合并等。发电厂合并成一个等效电源后，进而求出等效电源到短路点之间的转移电抗，相应的转移电抗归算到以等效电源总容量为基准的计算电抗。这时，式（7-30）和式（7-32）中的SiN应为被合并的所有发电机额定容量之和∑SiN。

【例7-3】 试计算图7-15（a）所示系统中，分别在f1点和f2点发生三相短路后0.2s时的短路电流。图中所有发电机均为汽轮发电机。发电机断路器是断开的。

解：

取SB＝300MVA；电压基准为各段的平均额定电压，求得各元件的电抗标幺值为

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等值电路如图7-15（b）所示。

（1）f1点短路：

1）网络化简，求转移阻抗：

如图7-15（c）所示，将星形x5、x8、x9化成网形x10、x11、x12，即消去了网络中的中间节点，x11即为系统S对f1点的转移阻抗；x12即为G1对f1点的转移阻抗：G2对f1点的转移阻抗x2＝1.3。

图7-15　［例7-3］系统图和网络化简

（a）系统图；（b）等值电路；（c）、（d）f1、f2点短路时网络化简

2）求各电源的计算电抗

3）由计算电抗查运算曲线得各电源0.2s短路电流标幺值

4）短路点总短路电流

（2）f2点短路。

1）网络化简，求转移阻抗。如图7-15（d）所示，将星形x2、x7、x11、x12化成网络，只有有关的转移阻抗x13、x14、x15

2）求各电源的电抗

3）由计算电抗查运算曲线得各电源0.2s时短路电流标幺值。由曲线可知，当xjs≥3.5时，各时刻的短路电流均相等，系统S相当于无穷大电源，可以用1/xjs求得。

4）短路点总短路电流