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[原创] BPA短路计算学习路上的心得,困惑,共勉

   火... [复制链接]
  • TA的每日心情
    开心
    2019-5-16 16:27
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    [LV.3]偶尔看看II

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    发表于 2008-7-27 14:06:40 | 显示全部楼层 |阅读模式

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    正在学习BPA程序,间中也请教过一些专家,朋友,因此打算把学习当中的问题、疑问列出来,还有个人不断修改练习的总结,希望得到大家的指教,不断学习,不断提高,谢谢。2 Q$ [4 z9 D7 u$ g

    7 K" l) h. l( b1 t[ 本帖最后由 ABC0426 于 2008-7-27 18:28 编辑 ]-%-89744-%-

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    amfk2006 + 5 + 5 我很赞同
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    norika + 1 + 1 + 135 很好的讨论!

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    [LV.3]偶尔看看II

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    发表于 2008-7-28 18:38:59 | 显示全部楼层

    回复 1楼 ABC0426 的帖子

    看了楼主的帖子,觉得楼主很好学,很执着。对短路电流计算谈谈我个人的看法:. v- f$ d2 Z* P0 o) V5 P) K- x
    1)首先必须明确你要怎样来计算短路电流,基于潮流运行方式还是经典的计算方法(不基于潮流),即使基于潮流,不同的计算程序处理方式还是不一样饿,比如BPA和PSASP。
    % v! O9 X% [7 X# ]. I2)比较传统的做法还是要在M卡中填写发电机基准容量,因为原始发电机参数都是基于发电机本身基准容量给出的。书上的例子只是为了方便。+ D5 w* q5 \& D3 |5 c! x
    3)系统等值阻抗可以用等值发电机来代替的,系统等值阻抗相当于一提供短路电流的电源。
    4 p+ q: n6 f- Y: x4)程序是不考虑运算曲线的,国家标准中采用发电机次暂态电抗的饱和值。- O/ y0 T+ x4 K. R% x6 w' G
    5)目前,不同的国家采用不同的短路电流计算标准,我国采用IEC标准。; T8 G% m- n9 w
    6)通过我对BPA、PSASP和PSS/E的比较,在一定的假设条件下,三者可以完全一致。但一般情况下是不一样的。; q2 i; w- b4 |! Q" b7 @3 s( Z* l8 p9 \: R
    7)建议楼主对基于计算机的短路电流计算的算法在好好研究下,可以看下何仰赞的《电力系统分析》。

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    参与人数 2威望 +10 金币 +5 +500 收起 理由
    ABC0426 + 5 感谢支持
    meng823222 + 5 + 5 + 500 感谢您参与

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    发表于 2019-2-14 12:30:54 | 显示全部楼层
    ABC0426 发表于 2008-8-1 16:52# S( P8 {& }- g9 {& n! {  s
    今天练习何仰赞的《电力系统分析题解》6-4例题,该例题是两个三绕组变压器的,其中计算得出X3为负数,& v$ }% v. L, d9 _4 W1 f2 |5 Z  [
    我 ...
    6 H, Y' D- \- n0 p' X6 V& u) {  `
    楼主好厉害,刚好我正在学习BPA的短路电流计算,受益良多~就是想问一下,6-4例题中,你的L卡和M卡中都填写了电抗0.08,一个是线路电抗,一个是发电机暂态电抗,这个会不会比实际的还要多一组电抗啊?2 z% W" P) _- l% E* f
    然后我现在是在用bpa自带的短路电流计算程序sccp进行计算,发现潮流不收敛的情况也能计算出结果,但是结果我也不太敢用,想问一下楼主有遇到这种情况吗?8 {& c% i% F+ y  k! v) `1 I  U
    + n; F' @* A" v! \

    0 o# f. I- T, @& s2 o
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     楼主| 发表于 2019-5-16 17:05:52 | 显示全部楼层
    王致远 发表于 2010-1-19 18:53/ g* z6 T$ f+ v. J0 d
    首先敬佩楼主认真的态度,世界上什么事情就怕这两个字。1 X/ V) Y6 T8 o9 ]; Y
    借宝地引个小问题,我一直认为在同一个位置的三相 ...
    1 ]) v4 L  g% n& L0 {: y
    还是要看阻抗的 ,电网里面变压器接地点多,零序阻抗小,就会出现单相接地短路电流大于三相的。因此,实际运行中,一个站里面,比如有三台主变,一般只有一台主变的中性点接地。
    1 R8 A" L0 z  L2 d* X; F( e4 x$ N/ ]8 g8 s
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     楼主| 发表于 2008-7-27 14:16:02 | 显示全部楼层

    电力系统暂态分析 李光琦编 76页例题的计算

    我对着书本的例题用BPA短路程序计算,当中,有两个问题疑惑着我/ v. i0 ?& b  N
    1、限流电抗器怎么输入卡片?因为用户手册里面没有提及电抗器。分析之后,觉得只能手算电抗器的标幺值之后,把它当作线路阻抗值,输入L卡中。
    ) R* ^; M& _# z* F9 W$ A: m4 o2、该例题是有两个系统、三台发电机组供电,当填写SWI文件的M卡的时候,没有填写系统。9 H# F: o9 @% Z* h
    后来发现计算结果比例题的小十几kA左右,就回头检查。才发现没有考虑到了两个系统的供电。但是用户手册里面没有提及系统的处理方式,但页只能作为发电机来处理了,把系统的阻抗值当做发电机的次暂态电抗来处理。这样处理之后,计算的结果 ,跟例题相符。不知道对不对呢?
      ~' s6 o: c* E" D. l- k7 h下面把数据列出如下:(大家有兴趣可以看下书本的例题)% n3 g5 q% x- f! u5 R
    输入DAT文件:
    # U3 b  R/ K# R) _(POWERFLOW,CASEID=7节点,PROJECT=7节点例题); ~* c' s1 X; O( Z
    /MVA_BASE=100.\
    ! i) r% f8 j- G: z7 R/NETWORK_DATA\
    1 I3 ^( q& S+ j$ \.B卡,7个节点
    ( a& D( K$ Y1 `/ @B     系统1   115.01   & }  S3 e! x; M
    B     系统2   37.001   6 Y4 @1 m2 [5 t" f6 [
    B     B1      1.00019 D4 b( w; ~% Y0 D2 |
    B     B2      1.0001
    5 m/ X% F* f2 }. R( [B     发电机1 6.30016 [+ T- V4 h0 j" w5 e9 I' A" t
    B     发电机2 6.3001; v' g! w  M0 l4 T+ h, I3 Y
    B     发电机3 6.3001: A) `# C9 ?6 R. y7 h/ s  O/ C

    ! C- h1 o3 Z/ `/ L. b/ Z3 ~( Z.L -----------------  transmission lines ------(注意,此值为限抗器阻抗值). X  J8 [. \/ u- F' h3 I; u, T5 N
    L     发电机2 6.30 发电机3 6.30             0.4360
    ) X% S# V! Z$ |6 e- R& t) u  T. g.T ----- transformers ---------+ T' ?  a: k/ S! K
    .双绕组变压器:
    8 D: x7 o! Z5 IT     系统1   115. 发电机1 6.30             0.1750            115. 6.30
    6 ~% I6 J( N7 \# A4 p.三绕组变压器:(注意,如手算出现零值的,用0.0001;如输入0,则出错)( r! @) l0 l; H
    T     系统1   115. B1      1.00             0.3490            115. 1.00
    . Y# F2 O- |% TT     系统2   37.0 B1      1.00             0.1900            37.0 1.00( _2 h- E/ d5 T, W0 ?
    T     发电机2 6.30 B1      1.00             0.0001            6.30 1.000 u/ k5 V9 ?* P0 I. P4 O) q
    7 k: f' `) P. ~& R( [& H! ^
    T     系统1   115. B2      1.00             0.3490            115. 1.006 H" T2 Q/ r! H
    T     系统2   37.0 B2      1.00             0.1900            37.0 1.00
    : C; P; _1 c" _& A6 L6 }T     发电机3 6.30 B2      1.00             0.0001            6.30 1.004 A1 y3 O* _+ T
    (END)0 k4 t$ O( w  q2 D5 U
    输入SWI文件:(注意,此处为三相短路计算,所以不输入零序数据)
    % ~  h. k2 \, P" rCASE 7节点   + F( i+ s5 z' a! L
    M   发电机16.30                      0.216
    4 `4 _% N: C9 y# \' p% ?+ u' dM   发电机26.30                      0.416* ^5 W$ e" P4 n; n
    M   发电机36.30                      0.416
    2 J- @& D! M8 A8 k; ]' X; }M   系统1  115.                      0.076
    3 ^0 W; R2 z0 S3 {, s8 cM   系统2  37.0                      0.877
    2 e. H6 j7 }4 P99
    ' N' T" z% a5 h4 O9 i! y5 j: M" v. B& F% V4 Q. R* \9 n

    2 b0 c" m/ Q; f9 h0 }) U% d1 B# l' K4 H计算结果:! `  W2 {0 V8 Q9 e1 W" e8 j- J# n
    07/27/2008    01:21:49 pm     % x, z: T; T/ w
    ------------------------------------------------------------------------------# ^% D" H: H8 s" U( ]( I5 \
    . _7 Z8 c& U* K  F
    单个母线三相短路故障基本信息汇总:
    7 O8 W' h% ~5 x ----------------------------------
    % n1 H2 z) A$ x, l3 L; k1 e; Z. d: a 节点名:                      发电机3
    ( D( R* |7 o4 V$ Q$ y3 r+ f 基准电压:                      6.3 kV
    7 |0 `- {2 _+ Z6 u* L7 b' @# g 分区:                        01
    $ Q/ E: H: U. y 开关额定遮断电流            200.0 kA
    5 X: O$ l- o% i 短路阻抗:                     0.0000 +j 0.1327 (pu)     0.00 +j  0.05 (欧姆)  X' z- C9 O  u; K' E
    短路容量:                       753.31 MVA
    " G- G7 _5 [$ _ 短路电流:                    69.04 kA
    . O" Q! `5 ^8 ~" h6 ] 冲击电流:                      97.6 kA
    $ `. f- E# l4 O 开关遮断容量越限情况         No 3 k5 V% d2 \+ A0 h4 [9 k4 l4 M9 y
      x; W- {& C% K: r! Z% d' j
    07/27/2008    01:21:49 pm     3 q# P% c( G/ o7 b# ~
    ------------------------------------------------------------------------------2 j; `; _/ h; A+ c7 u1 W6 Q

    2 y1 y- j; c0 P0 e) A 三相短路故障时刻系统各节点电压和相角(线电压有名值):   故障节点:发电机3    6.3 kV
    . _$ d/ U, u3 w9 L( C* H3 N( z7 p, T ------------------------------------------------------------------------------------
    8 B) F/ K7 W! L& Y. }7 j0 c5 ^5 T 节点名   基准电压      电压       角度       节点名   基准电压      电压       角度
    + b- h5 U2 x6 _ B1         1.0 kV     0.50 kV    0.00 DEG    B2         1.0 kV     0.00 kV    0.00 DEG
    ) z- c* z) j: o( Z7 U( N 发电机1    6.3 kV     5.60 kV    0.00 DEG    发电机2    6.3 kV     3.14 kV    0.00 DEG
    . {. A. |8 X1 W) I: V 发电机3    6.3 kV     0.00 kV    0.00 DEG    系统1    115.0 kV    91.94 kV    0.00 DEG
    ( y* J# [" Y, f/ r8 g 系统2     37.0 kV    11.94 kV    0.00 DEG
    4 k3 m$ X3 |4 t
    ) f: R: r4 N; f 07/27/2008    01:21:49 pm     " G/ G  r7 h# \( X1 e! ?# d, e
    ------------------------------------------------------------------------------
    / K' d0 I) Y" Q. ^0 }6 H' c8 I! N+ R$ r: J% o& o
    一级相邻的母线电压及分支电流:   节点:发电机3   6.3 kV  三相短路    单位:kV, kA, Deg
    # J8 L+ Y" ?0 ?5 u; I ---------------------------------------------------------------------------------------
    & I0 [8 [3 f2 T' Z: q3 Q' O& m 节点I    基准电压  节点J    基准电压  PAR   I侧电压和角度  J侧电压和角度  分支电流和角度
    : s  W2 l) q: L) g1 f; S 发电机2    6.3 kV  发电机3    6.3 kV   1      3.1    0.00    0.0    0.00   10.48   90.00
    ) O: ?1 @! `4 d5 Q1 U7 j B2         1.0 kV  发电机3    6.3 kV   1      0.0    0.00    0.0    0.00  230.12   90.00
    ' @" G1 k% O. _% o3 R+ Q- }: B9 x8 c0 \' @
    07/27/2008    01:21:49 pm     
    - f$ o) C8 `" e1 a- X$ m ------------------------------------------------------------------------------6 P- a: F( V* s" N' i& e
    2 l3 ^  E9 m( p, c0 |% e
    二级相邻的母线电压及分支电流:   节点:发电机3   6.3 kV  三相短路    单位:kV, kA, Deg5 e' f5 W% V% Z% H6 [4 Z
    ---------------------------------------------------------------------------------------
    ' t7 K' N1 Z- s8 u5 H  i) | 节点I    基准电压  节点J    基准电压  PAR   I侧电压和角度  J侧电压和角度  分支电流和角度5 {1 @. L5 f& B4 V; A
    发电机2    6.3 kV  B1         1.0 kV   1      3.1    0.00    0.5    0.00    0.57   90.00
    * x6 I" k" X* M* c. { 系统1    115.0 kV  B2         1.0 kV   1     91.9    0.00    0.0    0.00    1.15   90.00" B: u9 V6 N" n. N" n! S" j- {
    系统2     37.0 kV  B2         1.0 kV   1     11.9    0.00    0.0    0.00    2.65   90.00, o/ g: B( j8 _3 d5 S) d# b* k
    / O4 Y: o2 t3 Q* e5 Y  x
    07/27/2008    01:21:49 pm     # \# b1 M/ [" V( ?+ c3 M. ?( X
    ------------------------------------------------------------------------------! e1 }( T1 ^+ T
    4 D( F4 x; s% o" V2 O+ S
    三级相邻的母线电压及分支电流:   节点:发电机3   6.3 kV  三相短路    单位:kV, kA, Deg
    " H( n+ z2 G0 h* a  e# ~4 \ ---------------------------------------------------------------------------------------# D7 ^$ G% j9 `& p: [! I# K$ H/ T1 I9 Y
    节点I    基准电压  节点J    基准电压  PAR   I侧电压和角度  J侧电压和角度  分支电流和角度
    & D& J- g0 v4 i" X  w0 L: p' W 系统1    115.0 kV  B1         1.0 kV   1     91.9    0.00    0.5    0.00    0.43   90.000 o, k: c3 N( L& L
    B1         1.0 kV  系统2     37.0 kV   1      0.5    0.00   11.9    0.00   53.40   90.00& ]7 G4 K7 V  o0 Q; }
    发电机1    6.3 kV  系统1    115.0 kV   1      5.6    0.00   91.9    0.00    4.70   90.00

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     楼主| 发表于 2008-7-27 14:20:54 | 显示全部楼层
    下面是一些操作过程以及单线图结果(当初限流电抗器的问题就是从单线图里面想到的,因为把限抗器当线路来处理,那么画单线图的时候,直观上就显示不出电抗器了,所以也不知道上面的计算是否合理呢)
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     楼主| 发表于 2008-7-27 14:23:30 | 显示全部楼层
    不好意思 不小心 图片上传重复了
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     楼主| 发表于 2008-7-27 14:52:17 | 显示全部楼层

    李光琦编暂态书 72页例题3-2的短路计算

    对着例题用BPA计算
    3 G4 Y- E+ u1 g/ T5 S这个例题是基准容量为50的
    , B/ N, v# }  T* ^8 w! X因此我自己试着手算,基准容量为100MVA然后计算
    4 h' _7 w1 @( G% C2 T$ D0 n结果计算得出来的结果跟书本例题误差较大& b( P% @! O; t  i$ R% w$ N: O9 N
    于是反复修改,最后没办法,按着书本计算的值用程序算一下,结果跟例题的一致。4 _3 b+ y4 O9 ]$ f. E1 s3 W
    于是回头分析之前的误差原因。4 D( c. t+ l! \' \) w/ E
    觉得应该是输入发电机的M卡数据出现误差1 @" b& R. C0 T
    用户手册里面提及:# j) V' Y5 O. k
    “如从PSD-BPA暂态稳定计算程序SWI数据文件中读取发电机次暂态电抗参数Xd”时可能会遇到下述情况,此时程序将采取不同的处理方式。2 L( e7 l; g( D, E, i
    ●描述发电机次暂态参数的数据卡片“M卡”中17列~21列填写了发电机容量,38列~42列填写了Xd”参数。则表明该发电机的次暂态电抗参数Xd”是基于本机容量。程序会自动将本机标么参数Xd”转换为系统基准容量下的标么参数,然后进行计算。如“M卡”中17列~21列未填写发电机容量,则程序认为发电机的次暂态电抗参数已经归算到系统基准容量下,可以直接进行各种短路计算。”
    , k9 ?4 ~4 `. j& @) i    因此我输入发电机的容量、次暂态电抗(没有经过换算,直接采用例题给出的值0.2)。然后计算,计算结果跟例题误差大。
      e0 r2 B. s1 J2 l+ B& R* I+ o    我尝试,手算,将0.2换算到基准容量为100MVA时的值,输进去,计算(此时所有的值都是基于基准容量为100的),结果跟例题一致。
    ( |# n. L  ?5 H! D9 k; C2 I    不知道问题处在什么地方,反正以后吸取教训,M卡中不输入发电机的容量,然后将给出的次暂态电抗换算到基准容量100MVA下的值,再输进M卡。3 L& m1 C) x2 U! `4 h6 }
    1 G# n  Y7 A* M% R, g
    下面的是按例题的值输入程序的,就是基准容量为50MVA的情况
    " ^& h5 L. x( v  d/ Q8 }4 S输入DAT文件:
    0 i+ }- U0 l* P) e" c1 t(POWERFLOW,CASEID=5节点,PROJECT=5节点例题), X. k' Q6 G! J! K+ `2 p
    /MVA_BASE=50.\
    9 V/ s4 ?( g8 w; A( b/NETWORK_DATA\# z0 R% }5 g) F# @/ R2 }& C
    B     发电机1 10.5010 r1 j& \9 A2 f1 C( y+ {$ w7 _
    B     发电机2 10.501
    5 v7 {  I9 \+ w  e. v! LB     节点1   115.01 ! S) f* M0 k- {- w3 s8 n
    B     节点2   115.01- V' ~! U! b- G% O/ B
    B     节点3   115.01
    $ M9 P4 g0 H/ q* y& C.L -----------------  transmission lines ----------------------------5 n$ U+ E! |9 p
    L     节点1   115. 节点2   115.             0.1         
    0 k0 s5 @1 I& J: C" IL     节点1   115. 节点3   115.             0.1          6 o, o5 H! V6 t& Z9 I
    L     节点2   115. 节点3   115.             0.1          / t+ [  M, r6 m# J3 X' j9 y" J1 j
    .T ----- transformers ---------
    ) h6 I. R# o- i4 r+ ~' {4 b$ FT     发电机1 10.5. 节点1  115.             0.05               10.5 115.9 Z1 J/ S* B2 y* H  y
    T     发电机2 10.5. 节点2  115.             0.025              10.5 115.; {4 h1 u! X0 L) X$ u4 G2 r
    (END)% K" d' C% p& A
    3 ]$ L5 D# t# R, C  z( }" r2 c" X* {
    输入SWI文件:
    1 I' d% |) \! d, i5 NCASE 5节点   8 M4 w& E$ K4 @  q
    M   发电机110.5                      0.12 y+ Q2 O( `% d  ~9 S, o1 `
    M   发电机210.5                      0.05 % g" L. m) b; I( }
    99
    , i7 i& w1 P! B. D- R# i* r, f2 B
    1 t4 }+ C) T2 x# p下面是按照基准容量为100MVA的情况的
    % Z$ b3 Q& }: R/ b( H# m1 `/ [DAT文件:
    * Q) E* O# n/ W. s! k9 _+ P(POWERFLOW,CASEID=5节点,PROJECT=5节点例题)
    : P- |. u! c) u/MVA_BASE=100.\: x6 R& h1 M& ?' Y
    /NETWORK_DATA\
    * u, s; S6 T  q% _, L7 G  @B     发电机1 10.501' ~( H/ M6 j8 v2 W: {  Y
    B     发电机2 10.501$ h# Z$ j4 _' r- ~0 A! b4 J
    B     节点1   115.01
    % E( o' Q' e6 {; r4 g: V# D+ oB     节点2   115.01, ?( ]; B2 d0 V/ }+ q. i
    B     节点3   115.01! p- i! W% C. i2 N
    .L -----------------  transmission lines ----------------------------$ Z7 b6 B' F& i
    L     节点1   115. 节点2   115.             0.2          + j7 A6 H- i$ q6 h4 P; _2 b
    L     节点1   115. 节点3   115.             0.2         
    8 ^8 H6 ^1 X, A+ i2 }L     节点2   115. 节点3   115.             0.2         
    4 v  R/ U2 y6 u$ o# l7 B) f.T ----- transformers ---------
    ) B7 X* O8 I, ^( _5 f6 V$ zT     发电机1 10.5. 节点1  115.             0.1               10.5 115.. d  g. d# }( q7 m, l* C4 J
    T     发电机2 10.5. 节点2  115.             0.050             10.5 115.
    3 v" S1 I" P2 a! z6 ?(END)* W- e1 P, D6 v( \- ]8 O
    6 w* u: g7 T+ Q! L
    SWI文件:
    6 j! Q9 ?" O1 O, s" ZCASE 5节点   4 U( {# y0 }, `- ^
    .   不要输入额定S,手算将Xd"转换为基准S下的值再输入3 h# x9 {) L' P, f( G" ~
    M   发电机110.5                      0.2
    $ P5 u+ S+ ]  h5 ]) y5 z; R" xM   发电机210.5                      0.1 % o2 V6 Z0 C/ n2 L0 z
    99
    # k5 ]% D& V/ F6 t; H
    / L; b& F0 ]$ }" M计算两种情况计算结果一致。跟例题一致。
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     楼主| 发表于 2008-7-27 14:58:23 | 显示全部楼层
    3-2例题的单线图计算结果:
    更多图片 小图 大图
    组图打开中,请稍候......
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     楼主| 发表于 2008-7-27 15:08:37 | 显示全部楼层
    下阶段开始进行不对称短路计算
    # x6 r' H1 `. b5 _' _+ z; \! `( F也打算对照书本例题用BPA软件计算一下
    " x$ a% R% w7 C1 \- ^- A0 r  @( Q起码看结果可以知道自己做得对不对
    . j3 G" n7 `. ?7 s' s, U9 [$ I但是还有个问题困扰着
    " N7 I! M5 u$ V( j. }三绕组变压器、三个单相组成的三相变压器、自耦变压器的零序阻抗怎么输到XO卡里面呢?
    ! M* A8 _& p; t2 `有时间再摸索一下,也请大家指点一下,谢谢
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     楼主| 发表于 2008-7-27 18:31:00 | 显示全部楼层
    看到运算曲线的内容的时候,回头看BPA短路用户手册,没有提及运算曲线的资料% _, I5 [& U5 e) _4 J8 B$ `
    不知道程序是如何考虑发电机供电的呢?不需要运算曲线还是?2 c% a% s8 U* V4 N7 Z/ H5 ?5 b
    尝试着用程序计算暂态书中的例题3-4,误差很大,迷惑中……
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     楼主| 发表于 2008-7-27 18:33:28 | 显示全部楼层
    还有,不知道短路程序的 “系统多点等值阻抗计算” 这个功能用来做什么的呢?难道跟发电机供电的回路有关?用等值来替代发电机?想不明白ING……
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