《短路電流計(jì)算》word版

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1、短路電流計(jì)算第一節(jié)概述一、電力系統(tǒng)或電氣設(shè)備的短路故障原因（1）自然方面的原因。如雷擊、霧閃、暴風(fēng)雪、動(dòng)物活動(dòng)、大氣污染、其他外力破壞等等，造成單相接地短路和相間短路。（2）人為原因。如誤操作、運(yùn)行方式不當(dāng)、運(yùn)行維護(hù)不良或安裝調(diào)試錯(cuò)誤，導(dǎo)致電氣地設(shè)備過負(fù)荷、過電壓、設(shè)備損壞等等造成單相接地短路和相間短路。（3）設(shè)備本身原因。如設(shè)備制造質(zhì)量、設(shè)備本身缺陷、絕緣老化等等造成單相接地短路和相間短路。二、短路種類1.單相接地短路電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備最常見的短路是單相接地,約占全部短路的75%以上。對(duì)大電流接地系統(tǒng)，繼電保護(hù)應(yīng)盡快切斷單相接地短路。對(duì)中性點(diǎn)經(jīng)小電阻或中阻接地系統(tǒng)，

2、繼電保護(hù)應(yīng)瞬時(shí)或延時(shí)切斷單相接地短路。對(duì)中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，當(dāng)單相接地電流超過允許值時(shí)，繼電保護(hù)亦應(yīng)有選擇性地切斷單相接地短路。對(duì)中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地或不接地系統(tǒng)，單相接地電流不超過允許值時(shí)，允許短時(shí)間單相接地運(yùn)行，但要求盡快消除單相接地短路點(diǎn)。2.兩相接地短路兩相接地短路一般不超過全部短路的10%。大電流接地系統(tǒng)中，兩相接地短路大部分發(fā)生于同一地點(diǎn)，少數(shù)在不同地點(diǎn)發(fā)生兩相接地短路。中性點(diǎn)非直接接地的系統(tǒng)中，常見是發(fā)生一點(diǎn)接地，而后其他兩相對(duì)地電壓升高，在絕緣薄弱處將絕緣擊穿造成第二點(diǎn)接地，此兩點(diǎn)多數(shù)不在同一點(diǎn)，但也有時(shí)在同一點(diǎn)，繼電保護(hù)應(yīng)盡快切斷兩相接地短路。3.兩相

3、及三相短路兩相及三相短路不超過全部短路的10%。這種短路更為嚴(yán)重，繼電保護(hù)應(yīng)迅速切斷兩相及三相短路。4.斷相或斷相接地線路斷相一般伴隨相接地。而發(fā)電廠的斷相，大都是斷路器合閘或分閘時(shí)有一相拒動(dòng)造成兩相運(yùn)行，或電機(jī)繞組一相開焊的斷相，或三相熔斷器熔斷一相的兩相運(yùn)行，兩相運(yùn)行一般不允許長(zhǎng)期存在，應(yīng)由繼電保護(hù)自動(dòng)或運(yùn)行人員手動(dòng)斷開健全相。5.繞組匝間短路這種短路多發(fā)生在發(fā)電機(jī)、變壓器、電動(dòng)機(jī)、調(diào)相機(jī)等電機(jī)電器的繞組中，雖然占全部短路的概率很少，但對(duì)某一電機(jī)來說卻不一定。例如，變壓器繞組匝間短路占變壓器全部短路的比例相當(dāng)大，這種短路能嚴(yán)重?fù)p壞設(shè)備，要求繼電保護(hù)迅速切除這種短路

4、。6.轉(zhuǎn)換性故障和重疊性故障發(fā)生以上五種故障之一，有時(shí)由于故障的演變和擴(kuò)大，可能由一種故障轉(zhuǎn)換為另一種故障，或發(fā)生兩種及兩種以上的故障（稱之復(fù)故障），這種故障不超過全部故障的5%。第二節(jié)對(duì)稱短路電流計(jì)算一、阻抗歸算為方便和簡(jiǎn)化科計(jì)算，通常將發(fā)電機(jī)、變壓器、電抗器、線路等元件的阻抗歸算至同一基準(zhǔn)容量（一般取100MVA或1000MVA基準(zhǔn)容量）和基準(zhǔn)電壓（一般取電網(wǎng)的平均額定電壓）時(shí)的基準(zhǔn)標(biāo)么阻抗（以下不作單獨(dú)說明，簡(jiǎn)稱標(biāo)么阻抗）；歸算至額定容量的標(biāo)么阻抗稱相對(duì)阻抗。（一）標(biāo)么阻抗的歸算1.發(fā)電機(jī)等旋轉(zhuǎn)電機(jī)阻抗的歸算發(fā)電機(jī)等旋轉(zhuǎn)電機(jī)一般給出的是額定條件下阻抗對(duì)值，其標(biāo)么

5、可按下式計(jì)算（1-1）式中——發(fā)電機(jī)在基準(zhǔn)條件下電抗的標(biāo)么值；——發(fā)電機(jī)額定條件電抗的標(biāo)對(duì)值；——基準(zhǔn)容量（MVA）；——發(fā)電機(jī)的額定容量（MVA）；于是有式中——發(fā)電機(jī)額定條件下次暫態(tài)電抗的相對(duì)值。當(dāng)基準(zhǔn)容量為100MVA時(shí)，則（1-2）2.變壓器阻抗的歸算計(jì)算式為（1-3）式中——變壓器基準(zhǔn)條件下電抗的標(biāo)么值；——變壓器基準(zhǔn)條件下短路電壓的百分值；——變壓器的額定容量（MVA）。3.電抗器阻抗的歸算計(jì)算式為（1-4）式中——電抗器在額定條件下電抗的百分值；、——分別為電抗器的額定電壓（KV）、額定電流（KA）；式中其他符號(hào)含義同前。4.線路阻抗的歸算計(jì)算式為（1-

6、5）式中、、——分別為線路的電阻分量、電抗分量和阻抗的有名值（）；——線路的平均額定電壓（KV）。式中其他符號(hào)含義同前。5.三繞組變壓器等效阻抗的歸算三繞組變壓器電路如圖1-1所示。圖中（1-6）式中、、——三繞組變壓器三側(cè)（高、中、低）歸算后的等效電抗；、、——三繞組變壓器三側(cè)1-2、1-3、2-3之間的電抗；6.分裂繞組變壓器等效阻抗的歸算低壓側(cè)有兩個(gè)分裂繞組變壓器電路如圖1-2所示。圖1-2中（1-7）式中——雙繞組變壓器高壓側(cè)等效電抗；——高壓繞組與總低壓繞組間的穿越電抗；、——雙繞組變壓器高壓側(cè)分裂繞組等效電抗；——分裂組間的分裂電抗；——高壓繞組與一個(gè)低壓

7、繞組間的半穿越電抗；——分裂系數(shù)（分裂繞組間的分裂電抗與穿越電抗之比值）。（二）阻抗有名值的計(jì)算各電氣元件的阻抗有名值可由對(duì)應(yīng)的標(biāo)么值和百分值求得（1-8）式中——阻抗有名值（）；——阻抗標(biāo)么值；——阻抗百分值；式中其他符號(hào)含義同前。二、常用網(wǎng)絡(luò)變換發(fā)電廠一次系統(tǒng)接線遠(yuǎn)比電力網(wǎng)的一次系統(tǒng)接線簡(jiǎn)單，阻抗網(wǎng)絡(luò)圖也相對(duì)簡(jiǎn)單得多，而出現(xiàn)最多的是多電源的并聯(lián)支路網(wǎng)絡(luò)圖，如圖1-3所示。（一）多電源并聯(lián)支路等效電抗的計(jì)算1.等效電抗的計(jì)算圖1-3中等效電抗為（1-9）式中——多電源的綜合電抗；——支路1的總電抗；——支路2的總電抗；——支路n的總電抗；2.電源各