（电 在2节源）点i的由f电单电流独流分注分入布布电系系流数数定求 I义f ：时c，i I& I& if UU & & ii//Zzifi
Zfi zi
所有电压源均短路接地， 则可得到各电源支路电流，
I & i z1
If
1
f
无
电流相比，得到c
zi
i源 线
故：
z fi
zi
Z ff Z fi
Z ff ci
iim.G kim.G 2IG
➢ 总的冲击电流
iimkim .L D 2IL Dkim ,G 2IG
短路容量 Sf 3UNIf
10.3 短路电流计算曲线及其应用
一、计算曲线的概念
计算电抗是指归算到发电机额定容量的外接电抗的 标幺值和发电机纵轴次暂态电抗的标幺值之和。
xjs xd xe 注意：此标幺值是以发电机额定容量为基准的。
性
网
zm
m络
（3）、利用网络的等值变换计算转移阻抗
（1）将电源支路等值合并和网络变换，把原网络简化 成一端接等值电势源另一端接短路点的单一支路，该支 路的阻抗即等于短路点的输入阻抗，也就是等值电势源 对短路点的转移阻抗，然后通过网络还原，算出各电势 源对短路点的转移阻抗。 （2）保留电势源节点和短路点的条件下，通过原网络 的等值变换逐步消去一切中间节点，最终形成以电势源 节点和短路点为顶点的全网形电路，这个最终电路中联 结电势节点和短路点的支路阻抗即为该电源对短路点的 转移阻抗。
If
Vf(0) Z ff z f
Ipq
kVp Vq Z pq
V i V i(0)
Zif Zff zf
Vf (0)
短路计算框图 输入原始数据
形成节点导纳矩阵并进行三角分解
Y
YB Z j e j LDUZj ej
选择故障点f 计算节点阻抗矩阵第f列元素
n
Z ijh i uikZ kj (in, n1 , ... , 1 ) k i 1
i
YN
Ii
yi
Z LD ,k
其他元件的处理
I& f
有源
f
网络
V&f
zf
V ZI
I& f
有源
f
网络
V&f
I& f
V&f
zf
V i ZijI j ZifI f V i V i(0) ZifI f jG
P
1:k
z pq
q
V& f V& f(0) Zff I& f
V&f zf I&f 0
I& p q
E 1 z1
1
If
f
E&i I&f i
网络中只有一个电压源 f点接地短路
E
&
i
无
zi
i源 线
性
网
zm
m络
2、电力系统短路电流可表示为：
If Ei /zfi iG
E 1 z1
1
f
E i zi
无 i源
线
Em z
m
m性 网
络
3、转移阻抗的求法：
（1）由阻抗矩阵求
z fi E & iI & 1 fi E & iZ V ff& f ( i0 )z f E & iV Z & f( if 0 f) E & iZ Z fifI f& i E I & & iiZ Z fffi z iZ Z fffi
I&'' f
iG
1 z fi
1. 交轴次暂态电势与直轴次 暂态电抗
EqUq xdid
Id Eq(0) xd
2. 直轴次暂态电势及交轴次 暂态电抗
Ed Ud xq iq
Iq E d (o) x q
3. 次暂态电抗后电势 E Ed jEq U& jx''I& (xq'' xd'' x'')
有阻尼绕组同步发电 机的相量图
二、冲击电流的计算 ➢ 负荷提供的冲击电流(冲击系数k的取值见P148：小容
量取1,200~500kW取1.3~1.5,500~1000kW取1.5~1.7； 1000kW以上去1.7~1.8)
iim .LDkim .LD2IL D
➢ 电源提供的冲击电流(k的取值见P100：厂高压母线 1.85，厂发电机电压母线1.9，其它1.8)
10.1 短路电流计算的基本原理和方法
一、利用阻抗矩阵求
（一）、建立电力系统节点方程 YVI 或 V ZI
1 在潮流计算中，已经形成了不含发电机和负荷的节点方程
2 加上发电机阻抗 x d 或 x '' d
*
3 加上负荷等效阻抗 zLD.k Vk2 /SLD.k 或
E i zi
i
k
*
yLD.k SLD.k/Vk2
所谓计算曲线是指描述短路电流周期分量与时间t
和计算电抗 x js 之间关系的曲线，即
Ip* f(xjs,t) 注意：此标幺值是以发电机额定容量为基准的。
电力系统短路电流计算公式复杂，实际应用不方便。故采用计算曲线方法：即 先选择典型电路，在设定条件下令其短路，用精确的短路电流公式计算其短路电 流值，将计算结果制成表格或曲线。当实际应用中需要算短路电流时，只要算出 计算电抗，就可以直接查表得出电流。避免了复杂的运算。
10.2 起始次暂态电流和冲击电流的实用计算
一、起始次暂态电流 I 的计算
1、定义：起始次暂态电流：短路电流周期分量的初值
2、次暂态参数的选择
（1）发电机：取次暂态电抗后电势
E 0 V [0]xI[0]sin [0]
次暂态电势假定发电机在短路前额定满载运行 E 01.07~1.11
不计负荷影响，取
E0 1
（2）汽轮发电机和有阻尼绕组的凸极发电机的次暂态电抗
可以取为 x xd 。
（3）电动机：次暂态电抗
x1/Ist
0.2 一般包含在负荷中了
（4）综合负荷： 次暂态电势 E0.8仅在该点电压低于此值才考虑
3、I
次暂态电抗 x0.35
的计算：I&''f E&''i0/zfi 近似计算 iG
0,i j
0,i j
1, i j
fj i 1
h j fi /di,i j
lik fk ,i j k j
n
Z ijh i uikZ kj (in, n1 , ... , 1 )
k i 1
（二）、利用电势源对短路点的转移阻抗计算短路电流
1、转移阻抗的概念
电势源i对短路点f的转移阻抗 z f i
... ... ... ... ... ... ... ... ..........
Yn1
Yn2
...
YnnZn1
Zn2
...
Znn
00...1
T
Zj Z 1j Z2j ... Znj
ej 0 ... 1... 0T
YB Z j e j
LDUZj ej
LF ej DHF UZ j H
用公式Z ff z f
用公式计算各节点电压 计算支路电流 输出结果
V i V i(0)
Zif Zff zf
Vf (0)
Ipq
kVp Vq Z pq
回忆： 阻抗矩阵列 元素的求法
Y11 Y12 ... Y1nZ11 Z12 ... Z1n 10...0
Y21 Y22 ... Y2nZ21 Z22 ... Z2n01...0