同步发电机供电的三相短路电流计算

燕子山

§7-4 由同步发电机供电的三相短路电流计算

Three-phase short-circuit current calculation supplied by synchronous generator

一、同步发电机发生三相突然短路（无自动励磁调节装置）

Three-phase short-circuit happened near by synchronous generator which has no automatic excitation regulation device

1.
不能当作“无限大”系统的情况

1）
$ R; E2 P; R" W. `1 h$ M( z, s3 \发电机端点或端点附近发生短路；

2）
7 j) K. X: B; T2 }6 v( y9 ^! _: Q短路点虽离发电机较远，但发电机容量有限。

在以上地点发生三相突然短路时,由于短路电流所造成的强烈去磁性电枢反应,使发电机端口电动势和内部电抗在短路的暂态过程中发生变化,相应的短路电流周期分量的振幅也随之变化,这是与无限大系统相区别的地方.

2．短路电流的周期分量

从短路瞬间起，经历了次暂态、暂态、稳态的过程。

短路电流周期分量的幅值：

式中： ----次暂态短路电流的有效值；

----暂态短路电流的有效值；

! q9 h8 [( V$ @. C4 X
8 X% A3 ]0 Z0 ~! A/ b& `/ O0 ~& h ----稳态短路电流的有效值；

----次暂态分量电流衰减的时间常数；

----暂态分量电流衰减的时间常数。

不计励磁调节时：

Ⅰ）空载短路

$ j7 |; l; V" t( q! _! |* D
为发电机空载电动势。

Ⅱ）负载情况下端口短路
  u2 U7 n6 f  B6 I2 e7 \

、 、 为次暂态电动势、暂态电动势、稳态电动势。

其中： ，

) |+ N; X" L' C- z& z% F4 S) b、 依次为发电机额定电压和额定电流。

一般取 ， 。

Ⅲ）经外电路短路

从短路点到发电机端点的总电抗

3．短路电流非周期分量

最不利条件下（即 ，且 ）

0 k; ^/ u- n! i& Z3 O, 为定子回路衰减时间常数。

则最不利条件下，同步发电机三相突然短路电流瞬时值：

4．次暂态短路电流、冲击短路电流、稳态短路电流

1）次暂态短路电流

机端短路：

经外电阻短路：

2 [7 R. j7 A4 n, b5 f: K+ ^! H次暂态短路功率：

注意：校验机端快速动作断路器开断电流和开断容量时，用对应于开断时刻t的短路电流全电流有效值。

2）冲击短路电流

t=0.01s

其中 Ksh=1.9 ，机端短路；

Ksh=1.8 ，经外阻抗短路。

3）稳态短路电流

机端短路：
9 K  D. b' ?5 `3 q( P;
/ ]" w& _; U7 C8 o, a3 ]经外电路短路：

二、装有自动励磁调节装置时同步发电机的三相短路电流

Three-phase short-circuit current supplied by synchronous generator which has automatic excitation regulation device

1．不考虑励磁调节时

认为整个短路过程中发电机的励磁电流不变，则感应电动势为常数。

2．考虑自动励磁时

a. 由于发电机的励磁回路有较大的电感, 励磁电流不能在短路发生后立即增大,所以自动励磁装置的调节效果要在短路后的一定时间内才显示出来.因而在短路后最初几个周波内，励磁电流不会变化.

故: 次暂态短路电流和冲击短路电流的计算与无励磁时相同。

b.当自动励磁装置起作用后,周期分量电流不再减小而是逐渐增加,最后过渡到稳态值. 因此稳态短路电流以及自励装置起作用后的某一时刻的短路电流的计算变得复杂

稳态值的大小主要与短路点的远近和自动励磁装置的调整程度.

励磁装置起作用后计算就较复杂，一般用“运算曲线法”。

darkyo

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中华英雄

下载了，谢谢楼主分享资料