大容量
电力系统发生三相短路时,
短路电流很大,对供电系统的运行产生极大的危害,而且短路电流 的分析复杂。本文对无穷大容量供电系统发生三相短路提出了几种分析方法:解微分方程法,三要素法,拉氏变 换法,状态变量法,计算机仿真分析。分析该系统时用三要素法是一种简捷而方便的方法。
关键词: 无穷大容量供电系统;三相短路;微分方程;三要素;
拉氏变换;计算机仿真
中图分类号:TM713
文献标识码:A
大容量电力系统发生三相短路时,短路电流很大,可达几
万安甚至几十万安。如此大的短路电流对供 电系统的运行产生极大的危害,而且供电系统中存在着电感等储能元件,使得短路电流的分析变得复杂。 因此对于大容量电力系统发生三相短路的分析是必要的。
1 系统电路分析
当一个电源为无穷大容量的供电系统发生三相短路时,其
电路图如图 1 所示。
G —无穷大容量电源; RWL , XWL —线路电阻,
电抗; RL , XL —负荷电阻,电抗 图 1 系统发生三相短路时的三相电路图
因为三相对称,因此该无穷大容量供电系统的三相短路可以用等效单相电路图(图 2)来分析。
Ξ 收稿日期:2002- 03- 05;修回日期:2002- 04- 10
ΞΞ作者简介:雷红玲(1975-),女,
湖南衡阳人,学士,助教.
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第3期 雷红玲等:无穷大容量供电系统发生三相短路的分析 13
R —短路电路的等效电阻; L —短路电路的等效电感
图 2 系统三相短路的等效单相电路
设电源相电压 U = Umsinωt ,正常负荷电流 I = Imsin(ωt-φ),其中φ为供电系统正常运行时电路的 阻抗角。设 t =0 时短路(等效为开关 K突然闭合)。短路等效电路图 2 实际上为一阶交流线性电路,根据 一阶交流线性电路的特点,运用一些基本电路定律和定理及一阶直流线性电路的思想,我们可以提出以下 几种传统分析方法:解微分方程法〔1 ,2〕,三要素法〔3〕,拉氏变换法〔4〕,状态变量法〔4〕。状态变量法适合于分 析多状态变量的电路,由于本电路中只有一个状态变量,其状态方程实质上就是一个
一阶线性微分方程, 因此本电路分析不采用此方法。随着
计算机技术的迅速发展,对于电路的分析还可采用计算机仿真分析