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1、2019/7/9,1,第八章 短路电流计算,第一节:短路电流计算步骤 第二节:无限大容量系统三相短路电流计算 第三节:有限容量供电系统三相短路电流计算 第四节:用运算曲线计算短路电流 第五节:不对称短路简介 第六节:低压供电网络短路计算,2019/7/9,2,一.短路的概念及类型 二.短路的原因及危害 三.短路电流计算目的及基本假设 四.短路电流计算步骤,第一节 短路电流计算步骤,2019/7/9,3,一、短路的概念及类型,1.短路的定义,短路是指三相系统中相与相或相与地之间发生不正常的连接。,2.短路的种类,2019/7/9,4,3.短路的图例及表示符号,2019/7/9,5,二.短路的原因
2、及危害,1.短路的原因,电气设备绝缘损坏; 误操作; 意外因素。如:大风、大雪、雷击等,2019/7/9,6,2.短路的危害,短路电流的热效应和电动力效应造成设备损坏; 短路时,往往伴随有电弧产生,电弧不仅损坏 故障设备,还会影响周围设备,危及人身安全; 短路会引起系统电压大幅度降低,越靠近故障点 电压降低越多,结果使部分或全部用户停电; 使电力系统稳定遭到破坏。短路发生时,并列运 行发电机失步,造成系统瓦解,引起大面积停电; 接地短路时零序电流产生磁场会严重影响通信系统。,2019/7/9,7,作为选择电气设备和载流导体的依据; 为设计和选择电气主接线提供依据; 为合理配置各种继电保护和自动
3、装置提供依据。,三.短路短路计算目的及基本假设,1.短路电流计算目的,2019/7/9,8,2.实用短路电流计算基本假设,系统正常运行时,三相对称; 系统各元件磁路不饱和,各元件的参数恒定,可适用叠加原理; 系统各元件电阻,在高压电路中一般忽略不计; 线路的对地电容、变压器励磁支路忽略不计; 系统所有发电机的相位在短路过程中不变,频率不变。,2019/7/9,9,四、短路电流计算步骤,1、标么值,标幺制:用相对值表示物理量的单位制系统。,基本概念,有名制:用实际有名单位表示物理量的单位制系统。,2019/7/9,10,标幺值无单位,基值不同时,物理量的标幺值也相应变化。,标么值优点,线电压和相
4、电压的标幺值数值相等,三相功率和单相功率的标幺值数值相等。,2019/7/9,11,在对称的三相系统中:,2019/7/9,12,基准值的选取,三相交流电路中,从U,I,Z,S四个电气量的基值中选定其中两个,其余相应可得。,一般选定SB(100MVA),UB, 求IB、ZB:,基准值的单位应与有名值的单位相同,2019/7/9,13,求得电力系统各元件的参数和等值电路后,将系统中各元件的等值电路按电力系统电气接线图连接在一起,作成整个电力系统等值网络图。,元件参数采用有名值计算时,等值电路各元件的参数必须折算导同一电压等级下,这些参数包括:电阻、电抗、电导、电纳、电压、电流等。,各级基准电压的
5、选取,2019/7/9,14,如下图所示图示电力系统,折算到基准电压UB时,计算方法如下:,2019/7/9,15,变压器变比取值方法,第一种方法:取变压器的实际变比,适用于精确计算场所。,以35kV线路电抗为例,可知计算复杂。,2019/7/9,16,Uav1.05UN (3.15,6.3,10.5,15.75,37,115, 230,345,525KV);,第二种方法:取变压器的平均额定电压之比,适用于近似计算场所。,平均额定电压为同一电压等级中最高额定电压和最低额定电压平均值,用U av表示,2019/7/9,17,元件参数采用标么值计算时,一般按平均额定电压之比计算各元件标么值。选择电
6、压基准值时,基准电压等于相应电压等级的平均额定电压。,2019/7/9,18,2.各元件电抗计算,同步发电机,已知条件:同步发电机的额定电压UN、额定容量SN、纵轴次暂态电抗,有名值,有名值计算,2019/7/9,19,电力变压器,已知条件: 额定电压UN、额定容量SN、短路电压百分比uk%.,有名值,电抗器,已知条件: 额定电压UN、额定电流IN、电抗百分比XL%.,有名值,2019/7/9,20,电力线路,已知条件: 线路长度L(km)、单位长度电抗X0,有名值,系统电源电抗,已知条件: 系统电源母线出口断路器的额定开断容量SOC看成系统短路容量SK,系统电源母线电压U。,有名值,2019
7、/7/9,21,标么值计算,平均额定电压,同一电压等级的各元件最高额定电压与最低额定电压的平均值。,实用短路电流计算中,除电抗器外,假定同一电压等级中各元件的额定电压等于网络的平均额定电压;基准电压UB取为网络的平均额定电压, 基准容量SB取100MVA或1000MVA。,2019/7/9,22,各元件电抗标幺值计算公式,2019/7/9,23,3.短路电流计算步骤,(1)绘制计算电路图,并将短路计算应考虑的所有元件主要参数标出,并编号;,计算电路图是计算短路电流专用图纸,各元件的连接方式根据运行方式和短路电流计算目的确定。,2019/7/9,24,(2)选取基准电压和基准容量,UBUav, SB=100MVA或1000MVA,计算各元件电抗标么值;,(3)绘制各短路计算点等效电路图,并标注各元件电抗标么值。,元件编号,元件标幺值参数,2019/7/9,25,(4)化简等值电路,计算电源到各短路点总电抗。,在等值电路中,各电抗之间的串联、并联、Y连接可按电路所学知识化简。,(5)计算各短路点短路电流标么值、有名值。,
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