一、節(jié)點阻抗矩陣
n節(jié)點系統(tǒng)(n不包括參考節(jié)點)的節(jié)點電壓方程為
可以簡寫為:ib=ybub
兩邊同左乘yb-1=zb,則節(jié)點電壓方程變?yōu)椋?br> zbib=ub
zb稱為節(jié)點阻抗矩陣。
或
可見,
對角元zii稱為自阻抗,其物理意義為:除節(jié)點i以外,其余節(jié)點都開路,在節(jié)點i注入單位電流時,節(jié)點i上的電壓。因此, zii等于從節(jié)點i向整個網(wǎng)絡(luò)看進去的等值阻抗。
可見,
非對角元zij稱為互阻抗,或稱為轉(zhuǎn)移阻抗,其物理意義為:除節(jié)點j以外,其余節(jié)點都開路,在節(jié)點j注入單位電流時,節(jié)點i上的電壓。
顯然, zij=zji
zb為沒有零元素的對稱矩陣。
[例1]在圖示電力系統(tǒng)中,發(fā)電機均為汽輪發(fā)電機;三條線路完全相同,長66km,電抗為x1=0.4ω/km。試求以標(biāo)么值表示的節(jié)點阻抗矩陣。
解:取功率基準(zhǔn)值sb=50mva,各級電壓基準(zhǔn)值ub=uav=115、10.5kv,計算各元件的電抗標(biāo)幺值,并做出等值電路。
1、短路電流的網(wǎng)絡(luò)計算模型
2、用節(jié)點阻抗矩陣計算三相短路電流
如果形成了節(jié)點阻抗矩陣zb,則zb中的對角元素zkk就是從節(jié)點k向整個網(wǎng)絡(luò)看進去的等值阻抗。所以k點的三相短路電流(從k點流出)為:
(8-44)
k點發(fā)生三相短路時,,所以,從k點流出的電流為:
(8-40)
任意支路(i-j)的電流為:
(8-45)
其中zij為i與j節(jié)點之間的支路阻抗。
3、用節(jié)點導(dǎo)納矩陣計算三相短路電流
在形成了節(jié)點阻抗矩陣yb后,則
zb=yb-1,
或根據(jù)定義,在k點三相短路時,在節(jié)點k注入單位電流,其余節(jié)點的注入電流為零(即:開路),節(jié)點k上的電壓即為節(jié)點k的自阻抗,其它節(jié)點上的電壓即為各節(jié)點與節(jié)點k之間的互阻抗。
解出各節(jié)點電壓后即可得到所需的自阻抗、互阻抗(轉(zhuǎn)移阻抗):
然后,計算過程同“7.2.2”節(jié)。
[例2]在例7-1中,③節(jié)點發(fā)生三相短路,試計算:
1)③節(jié)點的電流;
2)三個節(jié)點的電壓;
3)三條線路中電流。
解:取功率基準(zhǔn)值sb=50mva,各級電壓基準(zhǔn)值ub=uav=115、10.5kv,計算各元件的電抗標(biāo)幺值,并做出等值電路。
或
解上列線形方程組,求出各節(jié)點電壓后,則可得到所需的自阻抗、互阻抗(轉(zhuǎn)移阻抗):
1)③節(jié)點的短路電流:
2)三個節(jié)點的電壓;
3)三條線路中電流;