《短路電流的計算》PPT課件.ppt

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1、內(nèi)容提要：本章概述短路電流的計算。首先說明無限大容量電源系統(tǒng)供電時短路過程的分析和無限大容量電源條件下短路電流的計算方法，低壓配電網(wǎng)中短路電流的計算，不對稱短路電流的計算方法，介紹了感應(yīng)電動機對短路電流的影響，最后介紹了供電系統(tǒng)中電氣設(shè)備的選擇與校驗。第3章短路電流的計算第一節(jié)概述第二節(jié)無限大容量電源系統(tǒng)供電時短路過程的分析第三節(jié)無限大容量電源條件下短路電流的計算方法第四節(jié)低壓配電網(wǎng)中短路電流的計算第五節(jié)不對稱短路電流的計算方法第六節(jié)感應(yīng)電動機對短路電流的影響第七節(jié)供電系統(tǒng)中電氣設(shè)備的選擇與校驗第一節(jié)概述一、短路及其原因、后果短路：指供電系統(tǒng)中不同電位的導(dǎo)電部分（各相導(dǎo)

2、體、地線等）之間發(fā)生的低阻性短接。主要原因：電氣設(shè)備載流部分的絕緣損壞，人員誤操作、雷擊或過電壓擊穿，以及鳥獸危害等。短路后果：短路電流產(chǎn)生的熱量，使導(dǎo)體溫度急劇上升，會使絕緣損壞；短路電流產(chǎn)生的電動力，會使設(shè)備載流部分變形或損壞；短路會使系統(tǒng)電壓驟降，影響系統(tǒng)其他設(shè)備的正常運行；嚴重的短路會影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性；短路還會造成停電；不對稱短路的短路電流會對通信和電子設(shè)備等產(chǎn)生電磁干擾等。二、短路的類型三相短路兩相短路單相(接地)短路單相短路兩相接地短路兩相短路接地1、為了選擇和校驗電氣設(shè)備、載流導(dǎo)體和整定供電系統(tǒng)的繼電保護裝置，需要計算三相短路電流；2、在校驗繼電保護裝置的

3、靈敏度時還需計算不對稱短路的短路電流值；3、校驗電氣設(shè)備及載流導(dǎo)體的動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定性，就要用到短路沖擊電流、穩(wěn)態(tài)短路電流及短路容量；4、對瞬時動作的低壓斷路器，則需用沖擊電流有效值來進行其動穩(wěn)定校驗。三、計算短路電流的目的概念電力系統(tǒng)中相與相之間或者相與地之間的非正常連接原因絕緣破壞而構(gòu)成通路（絕緣材料的自然老化，機械損傷，雷電造成的過電壓等；此外還包括運行人員的誤操作等類型三相短路、兩相短路、兩相短路接地、單相短路接地危害導(dǎo)體及絕緣嚴重發(fā)熱；導(dǎo)體或線圈變形；影響用戶用電設(shè)備的正常工作；不對稱接地短路產(chǎn)生不平衡磁通，對通訊系統(tǒng)造成干擾，甚至危及設(shè)備和人生安全預(yù)防措施限制

4、短路電流（裝設(shè)電抗器）；迅速將短路部分隔離（依靠繼電保護裝置）；采用自動重合閘裝置目的選擇電氣設(shè)備；校驗電氣設(shè)備的熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定；進行繼電保護設(shè)計和調(diào)整短路電流總結(jié)第二節(jié)無限大容量電源系統(tǒng)供電時短路過程的分析一、無限大容量電源供電系統(tǒng)的概念無限大容量電源——內(nèi)阻抗為零的電源。當電源內(nèi)阻抗為零時，不管輸出的電流如何變動，電源內(nèi)部均不產(chǎn)生壓降，電源母線上的輸出電壓維持不變。二、短路過程的簡單分析圖3-2分析三相短路時的三相等效電路圖和單相等效電路圖a）三相等效電路圖圖3-2分析三相短路時的三相等效電路圖和單相等效電路圖b)單相等效電路圖等效電路的電壓方程為解之得,短路電流為

5、則得短路電流當t＝0時刻，發(fā)生三相短路，由于短路電路存在著電感，因此電流不會突變式中，右端第一部分為短路電流周期分量;第二項為短路電流非周期分量。假設(shè)：短路前負載電流為解得無限大容量系統(tǒng)發(fā)生三相短路時的電流曲線如下圖：圖3－3短路時電流波形圖在電源電壓及短路地點不變的情況下，要使短路全電流達到最大值，必須具備以下的條件：1)短路前為空載，即Im=0，這時2)設(shè)電路的感抗X比電阻R大得多，即短路阻抗角≈90?。3)短路發(fā)生于某相電壓瞬時值過零值時，即當t=0時，初相角?=0。此時，可得三、有關(guān)短路的物理量短路電流周期分量：短路電流非周期分量：短路全電流：短路沖擊電流：短路

6、穩(wěn)態(tài)電流：短路沖擊電流有效值：第三節(jié)無限大電源條件下短路電流的計算方法三相短路電流常用的計算方法有歐姆法和標幺制法兩種。歐姆法是最基本的短路計算方法，適用于兩個及兩個以下電壓等級的供電系統(tǒng)；而標幺制法適用于多個電壓等級的供電系統(tǒng)。短路計算中有關(guān)物理量一般采用以下單位：電流為“kA”（千安）；電壓為“kV”（千伏）；短路容量和斷流容量為“MV·A”（兆伏安）；設(shè)備容量為“kW”（千瓦）或“kV·A”（千伏安）；阻抗為“Ω”（歐姆）等。一、標幺值法在無限大容量電源供電系統(tǒng)中發(fā)生三相短路時，短路電流的周期分量的幅值和有效值是不變的。短路電流的周期分量的計算公式為：在高壓電路的

7、短路計算中，通常只計電抗，不計電阻。故按標幺值法進行短路計算時，一般是先選定基準容量Sj和基準電壓Uj，基準電流Ij和基準電抗Xj其中，是短路點所在網(wǎng)路段的平均額定電壓，取二、供電系統(tǒng)中各元件電抗標幺值1）輸電線路圖3－5多級電壓的供電系統(tǒng)示意圖S、U、I、X需要滿足以下關(guān)系式：選取基準值時，只要選定兩個，另外兩個可以通過計算得到?；鶞嗜萘恳话闳?00MVA，基準電壓取短路點所在網(wǎng)路段的平均額定電壓。結(jié)論：不論短路發(fā)生在哪一電壓等級區(qū)段，只要選取短路段的平均電壓為基準電壓，則任一段線路電抗(歐姆值)對基準值的標幺值，等于該電抗有名值乘以基