第2节无限大容量电力系统发生三相短路时的物理过程和物理量定性电源容量相对于用户容量大得多,在发生三相短路时电源阻抗远小于短路回路总阻抗亢,使得无论用户负荷如何变化,电力系统变电所馈电母线的电压能基本维持不变定量当电力系统容量超过用户供配电系统容量的50倍时,或当电力系统总阻抗不超过短路回路总阻抗的5%-10%电力系统可视为“无限大容量系统
定性 电源容量相对于用户容量大得多,在发生三相短路时电源阻抗远小于短 路回路总阻抗,使得无论用户负荷如何变化,电力系统变电所馈电母线的电 压能基本维持不变。 定量 当电力系统容量超过用户供配电系统容量的50倍时,或当电力系统总阻 抗不超过短路回路总阻抗的5%-10%。 电力系统可视为“无限大容量系统” 。 第2节 无限大容量电力系统发生三相短路时的物理过程和物理量
第2节无限大容量电力系统发生三相短路时的物理过程和物理量2.无限大容量系统的三相短路暂态过程短路前的电压和电流(已知条件)Rou=Umsin(ot+0)i=msin(ot+0-@)Ll0RioRio其中:(R+R+oL+OLi0(L + L/o)有源短路回路无源短路回路@=arctanR+Rio
2.无限大容量系统的三相短路暂态过程 有源短路回路 无源短路回路 短路前的电压和电流(已知条件) sin( ) sin( ) = + − = + i I t u U t m m ( ) ( ) 2 0 2 l o l m m R R L L U I + + + = l o l o R R L L + + = ( ) arctan 其中: 第2节 无限大容量电力系统发生三相短路时的物理过程和物理量
第2节无限大容量电力系统发生三相短路时的物理过程和物理量三相短路后的回路方程式,根据KVL,可得:常系数线性一阶非齐次微分方程,其解由通ik+ Ri, =Um sin(Ot +0)解与特解两部分构成d通解(非周期分量或自由分量)为RL(t)=Ae三相短路电流周ap期分量的幅值=Um/R+(OL)特解(周期分量或强制分量)为:pmip(0)=sin(ot+0-)=1sinot+6Pk短路阻抗角pm+01olR-Pk=arcigR
+ Ri = U sin(t +) dt di L k m k 三相短路后的回路方程式,根据KVL,可得: 常系数线性一阶非齐 次微分方程,其解由通 解与特解两部分构成 通解(非周期分量或自由分量)为: t L R i ap t Ae− ( ) = 特解(周期分量或强制分量) 为: ( ) sin( ) sin( ) 2 2 2 k p m k m p t I t R L U i t + − = + − + = 三相短路电流周 期分量的幅值 2 2 I U / R ( L) pm = m + 短路阻抗角 R L k arctg = 第2节 无限大容量电力系统发生三相短路时的物理过程和物理量
第2节无限大容量电力系统发生三相短路时的物理过程和物理量短路全电流ik为:iz(t)=i,(t)+iap(t)=Ipmsin(ot+0-Φk)+AeLIUYRsin(ot +0-Px)+[msin(0-p)-I pm sin(0-P)eR+OL?周期分量非周期分量
短路全电流ik为: R L t k m p m k m t L R k p a p p m k t I I e R L U i t i t i t I t A e − − + − + − − − + = = + = + − + sin( ) sin( ) sin( ) ( ) ( ) ( ) sin( ) 2 2 2 周期分量 非周期分量 第2节 无限大容量电力系统发生三相短路时的物理过程和物理量
第2节无限大容量电力系统发生三相短路时的物理过程和物理量短路前后电压电流的波形:ik(t)i(t)周期分量is(t)非周期分量iap(t)u(t)
短路前后电压电流的波形: u(t) i(t) ik (t) 周期分量ip (t) 非周期分量iap(t) 第2节 无限大容量电力系统发生三相短路时的物理过程和物理量