6.2无限大功率电源供电系统的三相短路[定义].pdf

"无限大功率电源供电系统的三相短路" 在电力系统中，无限大功率电源供电系统的三相短路是一个非常重要的概念。无限大功率电源指的是电源外部有扰动发生时，仍能保持端电压和频率恒定的电源。在研究电力系统暂态过程时，常常假设某些电源的容量为无限大，并称为无限大功率电源。 无限大功率电源有两个特点：①电源的频率和电压保持恒定；②电源的内阻抗为零。引入无限大功率电源的概念后，在分析网络突然三相短路的暂态过程时，可以忽略电源内部的暂态过程，使分析得到简化，从而推导出工程上适用的短路电流计算公式。用无限大功率电源代替实际的等值电源计算出的短路电流偏于安全。 在无限大功率电源供电的三相电路中，突然三相短路的暂态过程可以用微分方程描述。短路点左侧电路相的电磁暂态过程可以用下列微分方程描述： 这是一个常系数线性非齐次微分方程，它的解就是短路的全电流，由两部分组成： 第一部分是方程的特解，代表短路电流的周期分量；第二部分是方程对应的齐次方程的通解，代表短路电流的非周期分量。 短路电流的周期分量是稳态短路电流，它是短路电流中的强迫分量，其幅值决定于电源电势的幅值和电路参数。由于是无限大功率电源供电，电源电压幅值恒定，电路参数也不变，所以在整个暂态过程中周期分量的幅值是不衰减的。 短路电流的非周期分量或称为直流分量，它是短路电流中的自由分量，这个分量是为了在突然短路瞬间维持电感电路中的电流不突变而产生的，由于无外部电源支持和电路中存在电阻，它将以时间常数按指数规律衰减到零。 当非周期电流衰减到零，表征暂态过程结束，电路进入稳定短路状态。由于短路后三相电路仍对称，只要用相电流和相电流去代替式中的，就可得到相及相的短路全电流表达式。 图6-3示出了式和式所表示的三相短路电流波形。从图中看出：短路电流的周期分量是幅值恒定的对称三相电流；非周期分量使短路前后瞬间的电流连续，它是短路电流曲线的对称轴。显然，同一时刻三相的非周期分量电流值不相等，非周期分量初值较大的那一相可能出现的短路电流瞬时值较大。 因此，在分析无限大功率电源供电系统的三相短路时，需要考虑短路电流的周期分量和非周期分量的影响，并且需要根据实际情况选择合适的计算方法和参数，以确保计算结果的准确性和安全性。 此外，无限大功率电源供电系统的三相短路还需要考虑其他因素的影响，如电路参数、电源电压、短路点位置等。只有通过对这些因素的充分考虑和分析，才能获得准确的短路电流计算结果。