国家电网电力系统暂态分析笔试中,短路电流非周期分量是暂态过程的核心组成部分,光江电考常考查其衰减原理、影响因素及计算应用。非周期分量源于短路瞬间电流的磁链守恒,其衰减速度直接影响短路电流的峰值与持续时间,以下详细解析。
衰减速度由时间常数T决定,T=L/R(L为短路点等值电感,R为等值电阻)。考试重点:等值电感越大、电阻越小,T越大,衰减越慢;不同故障类型的T值不同,如三相短路的T值大于单相接地短路,这是多选题常考的对比考点;需注意发电机、变压器等元件的电感参数对T值的影响,同步发电机的暂态电感会改变等值电感大小。
非周期分量电流表达式为i_ap=I_m0e^(-t/T),其中I_m0为短路瞬间非周期分量初始幅值(取决于短路发生时刻的电压相位)。核心考点:初始幅值最大值为√2I''(I''为次暂态电流有效值),当电压过零点时短路,I_m0达到最大值;e^(-t/T)为衰减因子,t=3T时电流衰减至初始值的5%,可近似认为衰减完毕,这是计算题常考的时间节点。

空载变压器短路时,由于电感大、电阻小,T值较大,非周期分量衰减缓慢;带负荷短路时,负荷电阻会减小等值电阻,使T值变小,衰减加快。考试中常考查“非周期分量对断路器开断的影响”,衰减慢的非周期分量会延长短路电流的持续时间,增加断路器开断难度,这是综合分析题的常考点。