2)在确定了基本级的基准值之后，按变压器的实际变比归算，求出对应于各电压级的基准值，然后再将未经归算的各元件有名值参数除以自身电压级的基准值。 2．对应于多个电压等级的等值电路
此种等值电路在将各元件等值电路连接起来时，只需将变压器等值电路采用多电压级的等值电路表示(即π型等值电路)即可。此时，所有电压等级的参数均不必进行归算。 3．近似计算时电力系统等值电路的简化
①在元件参数的计算和归算(所有变压器的变比)以及标幺制的基准值选取时，所有用到的电压均可采用对应电压等级的平均额定电压来进行计算。②忽略不计各元件阻抗参数中的电阻，以及对地的导纳支路。
习题
一、简答题
1.如何根据变压器的实验参数计算双绕组变压器等值电路的四个参数？
2.双绕组和三绕组变压器一般以什么样的等值电路表示？双绕组变压器的等值电路与电力线路的等值电路有何异同？
3.标幺值及其特点是什么？在电力系统计算中，基准值如何选择？
4.电力系统元件参数用标幺值表示时，是否可以直接组成等值网络？为什么？ 5. 电力线路一般以什么样的等值电路来表示？ 二、计算题
1.某一回110kV架空电力线路，采用型号为LGJ-120，导线计算外径为15.2mm，三相导线水平排列，两相邻导线之间的距离为4m。试求该电力线路的参数，并做出等值电路。 2.有一回220kV架空电力线路，采用型号为LGJ-23185的双分裂导线，每一根导线的计算外径为19mm，三相导线以不等边三角形排列，线间距离D12=9m，D23=8.5m，D13=6.1m。分裂导线的分裂数n=2，分裂间距为d=400mm，试求该电力线路的参数，并做出等值电路。 3.三相双绕组升压变压器的型号为SFL-40500/110，额定容量为40500kVA，额定电压为121/10.5kV，Pk=234.4kW，Uk(%)=11,P0=93.6kW，I0(%)=2.315，求该变压器的参数，并做出等值电路。
4.三相三绕组降压变压器的型号为
SFPSL-120000/220，额定容量为
120000/120000/60000/kVA，额定电压为220/121/11kV，Pk(1-2)=601kW，Pk(1-3)=182.5kW，Pk(2-3)=132.5kW，Uk(1-2)(%)=14.85, Uk(1-3)(%)=28.25, Uk(2-3)(%)=7.96,P0=135kW，I0(%)=0.663，求该变压器的参数，并做出等值电路。
第三章 电力系统短路的基本知识
一、短路类型
可能发生的短路有：三相短路、单相接地短路、两相短路和两相短路接地。短路计算用于选择电器设备时的动稳定和热稳定校验，整定与校验保护设备和自动装置，选择电气主接线，进行系统稳定计算等。
为简化繁琐的短路计算，常进行以下一些假设： 1）短路时，认为发电机的频率和电动势的相位相同。 2）负荷只作近似估计。 3）不计磁路饱和。
4）除不对称故障处出现局部的不对称外，其它部分仍为对称的。 5）采用元件的简化等效电路。 6）假定为金属性短路。
二、网络的变换和简化
进行短路计算时，先根据网络元件的参数作出网络等效电路，再进行简化。 1.等值电源法 2.星网变换法
设网络中某点n和另外m个节点相连，支路间无互感。通过星型变换可以消去节点n，把星型电路变成以节点1，2，…m为顶点的完全网形网络。变换原则：变换前后网络的外部特性不变，即每个与外部网络相连的节点1，2，…m的节点电压不变，注入电流不变。 3.利用网络的对称性简化
在实际电力系统中，可能遇到对称网络，特别是发电厂的主接线和变电所主接线便是如此，利用这一性质可简化网络。方法：等电位点直接相连在一起。 4.分裂电动势源法和分裂短路点法
分裂电动势源法是将连接在一个电源上的各条支路拆开，分开后的各条支路分别连接在与原电动势相等的电源上。分裂短路点法是将连接在短路点的各个支路拆开，拆开后的各个支路仍然带有原来的短路点。使网络得到简化，便于计算短路电流。
三、转移阻抗和输入阻抗
消去短路点和所有电源点之外的其他节点，形成只有电源、等效阻抗和短路点的等效电路。而所形成的等效阻抗称之为转移阻抗。
具体计算时可采用叠加原理。即，让某个电源单独作用于网络，再根据电路变换原理形成电源经一个等效阻抗到短路点的等效电路。合并所有电源点，并且将得到的所有等效阻抗向并联，计算总阻抗，便可得到只包含一个等效电源和一个等效阻抗及短路点的等效电路。而此等效阻抗则称为转移阻抗。
四、电流分布系数
短路点的短路电流计算出来后，采用逆着网络简化的步骤进行网络还原逐步计算电流在网络中的分布。
电流分布系数可认为是支路短路电流和总短路电流之比。也可认为在短路点单独接入电源，同时令其它电源为零，并且产生一个单位短路电流。则在网络中任一支路的电流，在数
值上等于该支路的电流分布系数。
计算时，先令网络中的电源电势为零，在短路支路单独加入某一电动势，使之在该支路上产生一个单位的电流。然后逐步推算其他支路的电流，则所得电流数即为电流分布系数。计算支路短路电流时，只需将短路点电流乘以该系数即可得到支路的短路电流。
习题
本章习题和下一章习题一起给出。
第四章 电力系统的三相短路
一、无穷大电源三相短路的暂态过程
在短路计算中，认为并联的多台发电机为无穷大系统，它具有两大特点：电源的频率和电压保持不变；电源内阻抗为零。
无穷大电源三相短路电流包括两个分量：一个是周期分量，即稳态短路电流，其幅值Im取决于电源电动势的幅值和电路参数，且a,b,c三相的周期分量保持对称。另一个是非周期分量，它是短路电流的自由分量，或暂态分量，按照指数规律衰减。a,b,c三相的暂态分量不仅不对称，大小也不相等。
二、短路冲击电流
短路电流最大可能的瞬时值，称为短路冲击电流，记为iim。它一般出现在短路发生后半个周期。计算公式：
iim?KimIm
式中：1.80。
0.01TaKim?1?e?为短路冲击系数；短路发生的地点不同，则短路冲击系数也不
同。当短路点分别在发电机端，发电厂高压母线和其他位置时，Kim应分别取1.90，1.85，
三、短路电流的有效值
在短路过程中，任一时刻t短路电流的有效值是指以时刻t为中心的一个周期内瞬时电流的均方根。为简化计算我们认为在t 为中心的一个非周期内周期分量的有效值等于它的瞬时值，周期分量的幅值不变。这样我们便可得到短路电流的最大有效值：
当Kim?1.9时，Iim?1.62Im； 当Kim?1.85时，Iim?1.56Im； 当Kim?1.80时，Iim?1.52Im。
2Iim?Im?[(Kim?1)2Im]2?Im1?2(Kim?1)2四、短路功率
短路功率等于短路电流与短路处的平均额定电压的乘积。用公式表示为：
标么值表示为：
St?3UavItSt*?3UavItIt??It*3U0I0I0五、短路电流的实用计算
1. 起始次暂态电流和短路冲击电流的实用计算 起始次暂态电流：短路电流周期分量的初值。 次暂态参数的选择 发电机：
???V[0]?jx??I[0]sin?[0]E0?? ??1.07~1.11 假定发电机在短路前额定满载运行，则： E 0????1 不计负荷影响，取： E0在实际计算中，短路电的短路冲击电流iim为： iim?Kim2I?KimLD2ILD式中的第一部分为发电机向短路点提供的短路电流。
第二部分为负荷向短路点提供的短路冲击电流，负荷的短路电流冲击系数取值如下： 小容量的电动机合综合负荷：KimLD＝1； 200－500kW的异步电动机：KimLD＝1.3-1.5 ； 500－1000kW的异步电动机：KimLD＝1.5-1.7； 1000kW以上的异步电动机：KimLD＝1.7-1.8。
同步电动机和调相机的冲击系数和相同容量的同步发电机大致相等。
''''六、计算曲线的应用
电力系统三相短路后任意时刻的短路电流周期分量有效值，准确计算非常复杂，工程上常常采用的是运算曲线法。运算曲线是按照典型电路得到的 It?f(xjs?t) 的关系曲线。根据各电流至短路点的计算电抗Xjsi和时刻t，即可由曲线查得It 具体计算步骤如下。 1．制定短路故障后电力系统的等值电路 2．进行网络变换及化简
把短路电流变化规律大体相同的发电机尽可能地合并起来，对于条件比较特殊的某些发电机则单独考虑，无限大容量电源也单独考虑。这样通过网络变换的化简，即可求出各等值发电机对短路点的转移电抗X1k、X2k、?Xnk，以及无限大容量电源对短路点的转移电抗
Xsk。
3．求计算电抗
各发电机容量下的计算电抗，即
Xjsi?Xik?SNiSn(i?1,2,?n)
4．求短路电流的标幺值
根据求得的各电源支路的计算电抗 Xjsi及时刻t，即可查运算曲线得到Iti(标幺值)。 无限大容量电源供电支路，短路电流周期性分量是不衰减的，可按下式计算
Its?1Xsk5．求 t时刻短路电流周期性分量的有名值
各等值支路的短路电流必须化成有名值，然后进行相加。
nIt??Iti?i?1SNi3Uav?Is?Sni3Uav(kA)
习题
一、简答题
1. 无限大容量电源的含义是什么? 2. 如何计算转移电抗？
3. 实用计算中什么情况下考虑大型异步电动机的影响？