第七章电力系统三相短路的实用计算
容要点
电力系统故障计算。

可分为实用计算的“手算”和计算机算法。

大型电力系统的故障计算，一般均是采用计算机算法进行计算。

在现场实用中，以及大学本、专科学生的教学中，常采用实用的计算方法—‘手算’(通过“手算“的教学，可以加深学生对物理概念的理解)。

例题1：
如图7一1所示的输电系统，当k点发生三相短路，作标么值表示的等值电
路并计算三相短路电流。

各元件参数已标于图中。

图7一1系统接线图
解：取基准容量Sn=100MVA,基准电压Un=Uav(即各电压级的基准电压用平均额定电压表示)。

则各元件的参数计算如下，等值电路如图7一2所示
图7-2 等值电路
例题7-2：
已知某发电机短路前在额定条件下运行，额定电流 3.45
N KA
I=,N
COSϕ=
0.8、d
X ''=0.125。

试求突然在机端发生三相短路时的起始超瞬态电流''I 和冲击电流有名值。

(取 1.8=i m p
K
)
解：因为，发电机短路前是额定运行状态，取101.
10U =∠︒
习题：
1、电力系统短路故障计算时，等值电路的参数是采用近似计算，做了哪些简化?
2、电力系统短路故障的分类、危害、以及短路计算的目的是什么?
3、无限大容量电源的含义是什么?由这样电源供电的系统，三相短路时，短路电流包含几种分量?有什么特点?
4、何谓起始超瞬态电流(I")?计算步骤如何?在近似计算中，又做了哪些简
化假设?
5、冲击电流指的是什么?它出现的条件和时刻如何?冲击系数imp k 的大小与什么有关？
6、在计算1"和imp i 时，什么样的情况应该将异步电动机(综合负菏)作为电源看待?如何计算?
7、什么是短路功率(短路容量)?如何计算?什么叫短路电流最大有效值?如何计算?
8、网络变换和化简主要有哪些方法?转移电抗和电流分布系数指的是什么?他们之间有何关系?
9.运算由线是在什么条件下制作的?如何制作?
10.应用运算曲线法计算短路电流周期分量的主要步骤如何?
11、供电系统如图所示，各元件参数如下:线路L, 50km, X1=0.4km
Ω
;变压器T, N S =10MVA, %k u =10.5. T K =
110/11。

假定供电点(s)电压为106.5kV 保持恒定不变，当空载运行时变压器低压母线发生三相短路时，试计算:短路电流周期分量起始值、冲击电流、短路电流最大有效值及短路容量的有名值。

12、某电力系统的等值电路如图所示。

已知元
E=1.0,2E =1.1,X1=X2=0.2, X3=X4=X5 =0.6, 件参数的标么值为，
1
X6=0.9,X7=0.3,试用网络变换法求电源对短路点的等值电动势和转移电抗[答案:X1k=1.667, X2k=1.667]
13、一台同步发电机参数为
X'' =0.125.经
50MVA, 10.5kV，
d
过一串联的电抗器后发生三相短路，电抗器的电抗值是0.44Ω,现在新增一台同
样的发电机与原有发电机并联运行，而要使同一短路点的短路容量不变，问电抗
器的电抗值应改为多少欧
[答案：Xp=0.578Ω]
14、下图中G为发电机，C为调相机，M为大型电动机。

L1,L2为由各种电机
组和而成的综合负荷。

它们的超瞬态电动势分别为1.08、1.2、0.9、0.8、0.8；
Ω，大型电动机和综合负荷的超瞬态电抗分别为0.2、0.35;线路电抗均为0.4km
试计算k点三相短路时的冲击电流和短路电流的最大有效值。

[答案：取
''
G
E=1.08, ''C E=1.2，负荷均考虑为E"=0.8,x=0.35时，imp i
=13.97kA，若取:==1时，远处负荷不考， =13.20KA(短路电流最大有效值略)]
5、电力系统接线如右图所示。

电力系
统C的数据分别如下:(a)系统C变电站断路
器QF的额定断开容量
b
S=1000MVA;(b)在
电力系统C变电站的母线发生三相短路时.
系统C供给的短路电流是1.5kA; (c)系统C
是无穷大系统。

试计算K点发生三相短路
时，t=0s的短路电流周期分量的有名值。

[答案:(a)I"k=4.923(KA),(b)I"k=4.861(KA),(C)I"k=7.567(KA)]
6.系统接线如图所示，求K点发生三相短路，t=0s的短路电流周期分量有名值。

[答案：取E"=1时，I"=18.53KA]。