短路電流計(jì)算方法

1、1 短路電流計(jì)算短路電流計(jì)算 2 1短路電流計(jì)算方法（掌握） 2短路電流計(jì)算結(jié)果的應(yīng)用（熟悉） 3影響短路電流的因素及限制短路電流的措施 （熟悉） 3 4 選擇導(dǎo)體和電 器設(shè)備 確定送電線路 對(duì)通信線電磁 危險(xiǎn)影響 電網(wǎng)電廠主接線 的比較、選擇 繼電保護(hù)等保 護(hù)設(shè)備整定選 擇的依據(jù) 驗(yàn)算接地裝置 的接觸電壓和 跨步電壓 5 高壓系統(tǒng)短路電流計(jì)算 低壓系統(tǒng)短路電流計(jì)算 6 1、標(biāo)么值及基準(zhǔn)值選擇與計(jì)算 2、系統(tǒng)元件電抗標(biāo)么值的計(jì)算 3、三相短路電流計(jì)算 4、不對(duì)稱(chēng)短路電流計(jì)算 7 NPJ UUU05. 1 高壓短路電流計(jì)算一般只計(jì)及 各元件(即發(fā)電機(jī)、變壓器、 電抗器、線路等)的電抗， 并采用標(biāo)

2、么值計(jì)算， 可以使計(jì)算得到簡(jiǎn)化 基準(zhǔn)容量SJ全網(wǎng)只取一個(gè) 一般取 SJ=100MVA 或SJ=1000MVA 基準(zhǔn)電壓UJ每個(gè)電壓級(jí)各取一個(gè) 一般取用各級(jí)的平均電壓 網(wǎng)絡(luò)平均 電壓 網(wǎng)絡(luò)額定電 壓 230,115,375 .10， 220,110,3510， 8 j j J U S I 3 j j j j J S U I U Z 2 3 基準(zhǔn)電流 基準(zhǔn)阻抗 當(dāng)基準(zhǔn)容量SJ（MVA）、基準(zhǔn)電壓UJ（kV）選定后， 根據(jù)各物理量之間的關(guān)系 基準(zhǔn)電流IJ（kA），與基準(zhǔn)阻抗ZJ （） 便可求得 9 j j J U S I 3 j U U U j S S S j j j S U I I I I 3 2

3、 j j j U S X Z X X 電壓 電流 阻抗、電阻及電阻， 它們的基準(zhǔn)相同 功率：有功功率、無(wú)功功 率、視在功率的基準(zhǔn)相同 j j j j J S U I U Z 2 3 10 SI I I I IU IU SUU IU UI S UI S S S j jj j j jj jj 3 3 3 33 時(shí)當(dāng) 當(dāng)電壓等于基 準(zhǔn)電壓時(shí)，即 電壓的標(biāo)么值 等于1時(shí)： 相電壓和線電壓的標(biāo)么值是相等 單相功率和三相功率的標(biāo)么值相等 某些物理量還可 以用標(biāo)么值相等 的另一些物理量 來(lái)代替，如 當(dāng)用標(biāo)么值計(jì)算時(shí)， 正常情況下，全網(wǎng) 各處電壓均在1左右， 便于分析系統(tǒng)運(yùn)行 情況 11 基準(zhǔn)值 有名值 標(biāo)么

4、值 基準(zhǔn)值標(biāo)么值有名值 各元件參數(shù)計(jì)算 12 CosP UX S UX X N Nd N Nd d /100 % 100 % 22 CosP S X S S X U S S UX X X X N j d N j d j j N Nd j d d /100 % 100 % 100 % 2 2 有名值 標(biāo)么值 發(fā)電機(jī)參數(shù)計(jì)算 13 2 % 100 kN T N uU X S 2 2 % 100 % 100 j kNT T jNj j k N S uUX X XSU S u S 有名值 標(biāo)么值 變壓器參數(shù)計(jì)算 14 % 1003 kN K N XU X I 有名值 標(biāo)么值 電抗器參數(shù)計(jì)算 2 % 1

5、003 j kkN k jj N S XXU X XUI 要特別注意，這里 的電壓不能消去 15 3 789. 0 lg145. 0 cabcab l dddD r D X 有名值 標(biāo)么值 輸電線參數(shù)計(jì)算 2 j j l j l l U S X X X X 幾何 均距 16 無(wú)限大電源供給的短路電流 有限電源供給的短路電流 17 XX E III Z 1 X I III j jZ j j SI X S S 此時(shí)，短路電流周 期分量不變，都等 于短路點(diǎn)的輸入阻 抗分之一 標(biāo)么值 有名值 短路功率標(biāo) 么值與短路 電流標(biāo)么值 相等 IIS Z 有名值 此時(shí)，都認(rèn)為 電勢(shì)E1 當(dāng)供電電源為無(wú)窮大或計(jì)算

6、電抗(以供電電源為基 準(zhǔn))Xjs3時(shí)，不考慮短路電流周期分量的衰減，此 時(shí) 18 XX E III Z 1 短路電流周期分量的標(biāo)么值； 0秒短路電流周期分 量的標(biāo)么值，稱(chēng)為起 始次暫態(tài)電流 穩(wěn)態(tài)短路電流 周期分量的標(biāo) 么值 電源對(duì)短路點(diǎn)的等 值電抗標(biāo)么值； 19 XR 3 1 22 ZZ XRZ 上面的計(jì)算公式忽略了電阻 的影響，如果回路總電阻較 大，滿足條件： 則電阻對(duì)短路電流有較大的作用。此時(shí)，必須用 阻抗的標(biāo)么值來(lái)代替式中的電抗標(biāo)么值。 20 在工程計(jì)算中，常利用計(jì)算曲線（或稱(chēng) 運(yùn)算曲線）來(lái)確定短路后任意指定時(shí)刻 短路電流的周期性分量。 21 j N js S S XX 計(jì)算電抗的意義

7、把歸算到發(fā)電機(jī)額定容量的外接電抗的標(biāo) 么值和發(fā)電機(jī)縱軸次暫態(tài)電抗的標(biāo)么值之 和定義為計(jì)算電抗 計(jì)算方法： 先將電源對(duì)短路點(diǎn) 的等值電抗 （ ）歸算到以 電源容量為基準(zhǔn)的 計(jì)算電抗 X X js X 然后按給定時(shí)間值，查相應(yīng)的發(fā)電機(jī)運(yùn)算曲線 或查相應(yīng)的發(fā)電機(jī)運(yùn)算曲線數(shù)字表 ，即 可得到短路電流周期分量的標(biāo)么值 。 I 發(fā)電機(jī)額 定容量 系統(tǒng)基準(zhǔn) 容量 ),(tXfI js 22 23 24 25 26 27 N III Nztzt III 查出短路電流標(biāo)么值后，乘以基準(zhǔn)電流（在這里，是發(fā) 電機(jī)的額定電流），即得短路電流有名值： 運(yùn)算曲線可查出t時(shí)刻 短路電流，對(duì)于t時(shí)刻 電流為： 28 st4

8、45. 3 js X 從運(yùn)算曲線查出短路 電流時(shí)，注意，當(dāng)： 或 者 即認(rèn)為周期 分量電流不 衰減了 js X E I 29 對(duì)稱(chēng)分量法的基本關(guān)系 序網(wǎng)的構(gòu)成 合成阻抗 正序電流 合成電流 30 不對(duì)稱(chēng)短路計(jì)算一般 采用對(duì)稱(chēng)分量法。 它的意義是： 三相網(wǎng)絡(luò)內(nèi)任一組不對(duì)稱(chēng) 三相相量(電流、電壓等) 都可以分解成三組對(duì)稱(chēng)的 分量。即正序分量、負(fù)序 分量和零序分量。 正序分量的三相量大小 相等，方向各差120， 相序與對(duì)稱(chēng)時(shí)的三相相 序相同 零序分量的的三相量大 小相等，相位也相同 負(fù)序分量的三相量大小相等，方 向各差120，相序與對(duì)稱(chēng)時(shí)的三 相相序相反 31 c b a a a a F F F a

9、a aa F F F 111 1 1 3 1 2 2 0 2 1 c b a a a a I I I aa aa I I I 111 1 1 3 1 2 2 0 2 1 c b a a a a U U U aa aa U U U 111 1 1 3 1 2 2 0 2 1 2 3 2 1 0 120 Jea j 2 3 2 1 0 2402 Jea j 1 3 a 01 2 aa 不對(duì)稱(chēng)量分解 成為序分量： 即相分量分解 成為序分量 算子： 不對(duì)稱(chēng)電壓分解 成為序分量： 不對(duì)稱(chēng)電流分解 成為序分量： 32 0 2 1 2 2 1 1 111 a a a c b a F F F aa aa F

10、F F 0 2 1 2 2 1 1 111 a a a c b a I I I aa aa I I I 0 2 1 2 2 1 1 111 a a a c b a U U U aa aa U U U 序分量合成為 不對(duì)稱(chēng)量：即 序分量合成 成為相分量 電流序分量合 成相分量 電壓序分量 合成相分量 33 在三相對(duì)稱(chēng)網(wǎng)絡(luò)中，由于三相網(wǎng)絡(luò)內(nèi)施加任一組對(duì)稱(chēng) 分量電壓（或電流）都只在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)產(chǎn)生相應(yīng)的對(duì)稱(chēng)分 量電流（或電壓），此即所謂三相對(duì)稱(chēng)網(wǎng)絡(luò)中對(duì)稱(chēng)分 量的獨(dú)立性。 因此，可以分別對(duì)各序電流電壓分布進(jìn)行計(jì) 算，然后再用對(duì)稱(chēng)分量法進(jìn)行合成，從而求 出實(shí)際的短路電流或電壓值。 34 將三相不對(duì)稱(chēng)相量分解為

11、正序(順序)、負(fù)序(逆序)和零序三組 對(duì)稱(chēng)分量后，要對(duì)于不同序的電流電壓進(jìn)行計(jì)算，相應(yīng)的不同 序的計(jì)算用網(wǎng)絡(luò)稱(chēng)為序網(wǎng)。 正序網(wǎng)絡(luò) 它與前面所述三 相短路時(shí)的網(wǎng)絡(luò) 和電抗值相同。 負(fù)序網(wǎng)絡(luò) 它所構(gòu)成的元件與正序網(wǎng)絡(luò)完全相同， 只需用各元件負(fù)序阻抗X2代替正序阻 抗X1即可。 對(duì)于的靜止元件(變壓器、電抗器、 架空線路、電纜線路等) X2= X1 對(duì)于旋轉(zhuǎn)電機(jī)的負(fù)序阻抗X2不等于 正序阻抗X1，一般由制造廠提供。 零序網(wǎng)絡(luò) 它由元件的零序 阻抗所構(gòu)成 35 零序網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成比較復(fù)雜，其構(gòu)成方法是：在短路點(diǎn) 加上一組零序電壓，然后尋找零序電流通路，如能夠 有零序電流流過(guò)，則該支路包含在零序網(wǎng)絡(luò)中。這種

12、 能夠有零序電流流過(guò)回路至少在短路點(diǎn)連接的回路中 有一個(gè)接地中性點(diǎn)時(shí)才能形成； 若發(fā)電機(jī)或變壓器的中性 點(diǎn)經(jīng)過(guò)阻抗接地，則必須 將該阻抗增加3倍后再列 入零序網(wǎng)絡(luò)。 如果在回路中有變壓器，那么零 序電流只有在一定條件下才能由 變壓器一側(cè)感應(yīng)至另一側(cè)。 電抗器的零序阻抗 X0= X1 36 37 38 39 根據(jù)不同的不對(duì)稱(chēng)短路，將三個(gè)序網(wǎng)連接 成不同的形式，從而進(jìn)行計(jì)算，這時(shí)的網(wǎng) 絡(luò)稱(chēng)為復(fù)合序網(wǎng)； 其連接方法是根據(jù)不同 的短路類(lèi)型，由短路處 的邊界條件決定的。 根據(jù)復(fù)合序網(wǎng)，可方便 的求出正序電流的A相 分量，進(jìn)而求出各序電 流電壓的序分量，最后 再合成為要求的相分量 40 正序網(wǎng)E、 X1

13、負(fù)序網(wǎng)X2 零序網(wǎng)X0 負(fù)序網(wǎng)X2 單相接地短路 三序網(wǎng)串聯(lián) )1( 1021 XXXXXX 02 )1( )1( 1021 )1( 1 XXX XX E XXX E X E I a A相短路電流的正序分量 A相短路電 流的正序分 量計(jì)算公式 附加阻抗 單相接地短路 41 正序網(wǎng)E、 X1 負(fù)序網(wǎng)X2 兩相短路 正序網(wǎng)與負(fù)序網(wǎng)并聯(lián) A相短路電流的正序分量 )1( 121 XXXXX 2 )2( )2( 121 )2( 1 XX XX E XX E X E I a 兩相短路 42 正序網(wǎng)E、 X1 負(fù)序網(wǎng)X2 零序網(wǎng)X0 兩相接地短路 三序網(wǎng)并聯(lián) A相短路電流的正序分量 )1 . 1( 1 02

14、 02 1 021 )/( XX XX XX X XXXX 02 02 )1 . 1( )1 . 1( 1021 )1 . 1( / 1 XX XX X XX E XXX E X E I a 兩相接地短路 43 )( 1 n XXX 0 )3( X 2 )2( XX 02 )1( XXX 02 02 )1 . 1 ( XX XX X 阻抗寫(xiě)成通式 單相短路： 二相短路： 二相接地短路： 三相短路： 附加阻抗 44 )( 1 )()( 1 1 n nn d XX E II a 短路電流A相正序 分量寫(xiě)成通式： )( 1 )()( 1 1 1 n nn d XX II a 當(dāng)電勢(shì)的標(biāo)么值為1時(shí) 4

15、5 j N js S S XX 1 )3( )3( 1 )( 1 1 )( )( 1 )( )1 ( )1 ()( js n j N n j N nn js X X X S S X X X S S XXX 如要運(yùn)用短路電 流計(jì)算曲線，則 應(yīng)換算成計(jì)算電 抗： 三相短路時(shí)的計(jì)算 電抗： 46 )( 1 )( 1 )(n a n d n d mImII 對(duì)于不同的短路，短路處 的短路電流與正序分量A相 電流有如下的關(guān)系： 1m 3m 3m 2 02 02 )( 13 XX XX m 單相短路： 二相短路： 二相接地短路： 三相短路： 前面求出的正 序分量電流： 47 )3( 121 )2( 2 1

16、 2 1 I X E XX E X E I a )3()3()3( )2( 1 )2( 1 )2( 1 )2( 866. 0 2 3 2 1 3 33 III IImII addd 在計(jì)算t=0（也即是次暫態(tài) 短路電流）時(shí)近似假定： 21 XX 這時(shí)的兩相短路 電流可簡(jiǎn)化為： 兩相短路次暫態(tài)電流 48 3 1121 2 866. 0 2 3 2 33 kk I X E X E XX E I 此時(shí)的發(fā)電機(jī)正序參數(shù)是用次暫態(tài)參數(shù)，發(fā)電機(jī)的負(fù) 序參數(shù)與其正序參數(shù)數(shù)值接近，分母的兩項(xiàng)相差不大， 可以近似認(rèn)為兩者相等。 32 866. 0 kk II 32 5.1 kk II 對(duì)于遠(yuǎn)離發(fā)電機(jī)的短路穩(wěn)態(tài)

17、電流，外接電路電抗的影響 較大，相反，發(fā)電機(jī)參數(shù)影 響較小，分母的兩項(xiàng)也相差 不大，可以近似認(rèn)為兩者相 等，所以，結(jié)論與上面相同 對(duì)于發(fā)電機(jī)出口的短路穩(wěn)態(tài) 電流，原因見(jiàn)下頁(yè) 49 32 866. 0 kk II 32 5.1 kk II 遠(yuǎn)離發(fā)電 機(jī)短路時(shí) 發(fā)電機(jī)出口 處短路時(shí) 注意： 對(duì)于遠(yuǎn)離發(fā)電機(jī)的短路穩(wěn)態(tài) 電流，外接電路電抗的影響 較大，相反，發(fā)電機(jī)參數(shù)影 響較小，分母的兩項(xiàng)也相差 不大，可以近似認(rèn)為兩者相 等，所以，結(jié)論與上面相同 50 對(duì)于發(fā)電機(jī)的出口兩相短路穩(wěn)態(tài)電流，由于此 時(shí)發(fā)電機(jī)參數(shù)是用同步電抗表示，同步電抗很大， 負(fù)序電抗相對(duì)很?。ń咏诎l(fā)電的正序暫態(tài)參 數(shù)），（又無(wú)外接電路

18、電抗的影響），因此，分 母的兩項(xiàng)合成起來(lái)，只比正序電抗大一些，故分 子的根號(hào)3就起主要作用，于是短路電流也就很 大，約為穩(wěn)態(tài)短路電流的1.5倍，就主要是這個(gè) 因素的影響。 發(fā)電機(jī)出口處的兩 相穩(wěn)態(tài)短路電流 3 21 2 5 . 1 3 kk I XX E I 51 計(jì)算特點(diǎn) 三相和兩相短路電流的計(jì)算 單相短路(包括單相接地故障)電流的計(jì)算 低壓網(wǎng)絡(luò)電路元件阻抗的計(jì)算 52 前面介紹的高壓系統(tǒng)短路電流計(jì)算方 法同樣適用于低壓網(wǎng)絡(luò) 由于低壓電網(wǎng)的電源一般來(lái)自地區(qū)大中型 電力系統(tǒng)，配電用的電力變壓器的容量又 遠(yuǎn)小于系統(tǒng)的容量，因此，從電氣距離來(lái) 看，短路點(diǎn)可以說(shuō)離電源很遠(yuǎn)，于是，短 路電流可按遠(yuǎn)離發(fā)

19、電機(jī)計(jì)算，即可認(rèn)為按 電源為無(wú)限大電源容量的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行短路計(jì) 算；即短路電流周期分量不衰減。 53 由于電壓較低，短路回路的電阻影響較大，因此 對(duì)于低壓網(wǎng)絡(luò)的短路電流計(jì)算要計(jì)及短路電路各 元件的有效電阻，但短路點(diǎn)的電弧電阻、導(dǎo)線連 接點(diǎn)、開(kāi)關(guān)設(shè)備和電器的接觸電阻可忽略不計(jì)。 由于電路電阻較大，短路電流非周期分量將會(huì)很快衰 減，因此，計(jì)算中一般可以不考慮非周期分量。只有 在離配電變壓器低壓側(cè)很近處，例如低壓側(cè)20m以?xún)?nèi) 大截面線路上或低壓配電屏內(nèi)部發(fā)生短路時(shí)，才需要 計(jì)算非周期分量。 要考慮溫度對(duì)于導(dǎo)線電阻的影響，即單位線路長(zhǎng)度 有效電阻將隨溫度的變化進(jìn)行修正 54 低壓網(wǎng)絡(luò)的短路電流計(jì)算一般采用

20、有名值計(jì) 算：電壓用伏，電流用千安，功率用千伏安， 阻抗用毫歐 計(jì)算220380V網(wǎng)絡(luò)中的三相短 路電流時(shí)，計(jì)算公式中的電壓要 用計(jì)算電壓進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算電壓 為： 計(jì)算三相短路電流時(shí)：C=1.05 計(jì)算單相接地故障電流時(shí)： C=1.0 Un為系統(tǒng)標(biāo)稱(chēng)電壓(線電壓)380V。 n cU 55 kA XRXR U Z cU I kkkk n k n 2222 2303/05.13/ LmTsk RRRRR LmTsk XXXXX 在220380V網(wǎng)絡(luò)中，一般以三 相短路電流為最大。 低壓網(wǎng)絡(luò) 三相起始 短路電流 周期分量 有效值： 各元件電 阻及電抗 電壓系 數(shù)，計(jì) 算三相 短路電 流時(shí)取 1.0

21、5： 網(wǎng)絡(luò)標(biāo)稱(chēng)電壓(線電壓)， V, 在220380V網(wǎng)絡(luò) 為380V 短路電路總阻抗、總電阻、總電抗，m； 56 LmTsk RRRRR LmTsk XXXXX 變壓器高壓側(cè)系統(tǒng)的電 阻、電抗(歸算到400V 側(cè))m； 變壓器的電阻、電 抗(歸算到400V 側(cè))m； 變壓器低壓 側(cè)母線段的 電阻、電抗， m； 配電線路 的電阻、 電抗，m； 短路回路總 電阻、總電 抗，m； 57 一臺(tái)變壓器供電的低壓網(wǎng)絡(luò)三相短 路電流計(jì)算電路圖 58 當(dāng)變壓器的阻抗與系 統(tǒng)的阻抗之比滿足以 下條件，則可看成無(wú) 限大電源的短路： 2/ 2222 ssTT XRXR zk III 對(duì)于無(wú)限大電源的短路，變壓器低

22、壓側(cè)短 路時(shí)的短路電流周期分量不衰減， 即系統(tǒng)的阻抗相比之 下比較小時(shí)： 59 3 2 866. 0 kk II 低壓網(wǎng)絡(luò)兩相 短路電流與三 相短路電流的 關(guān)系也和高壓 系統(tǒng)一樣，此 時(shí)，由于低壓 網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)離發(fā)電 機(jī)，故發(fā)電機(jī) 參數(shù)影響很小， 故可得： 兩相短路次暫態(tài)電流，它 也不衰減： 60 kA Z XRXR U XXXRRR U ZZZ cU I p pppp n nn k 2202203/ ) 3 () 3 ( 3/0 .1 3 | 3/ 2222 2)0()2()1(2)0()2()1( )0()2()1( 1 單相接地故障電流的計(jì)算：?jiǎn)蜗嘟拥毓收想娏鞯挠?jì)算：TN接地系接地系 統(tǒng)的低壓

23、網(wǎng)絡(luò)單相接地故障電流統(tǒng)的低壓網(wǎng)絡(luò)單相接地故障電流 2203/3803/ n U 線電壓有名值 短路電路正序、 負(fù)序、零序電阻， m； 短路電路正序、 負(fù)序、零序阻 抗，m 短路電路正序、 負(fù)序、零序阻抗， m； C：電壓系數(shù)，計(jì)算單相 接地故障電流時(shí)取1； 61 LpmpTpsp p LpmpTpsp p XXXX XXX X RRRR RRR R 3 3 )0()2()1( )0()2()1( 短路電路的 相保電阻 相保電抗 相保阻抗 22 ppp XRZ 短路電路的相線與保護(hù)線組成的回路 的有關(guān)參數(shù)簡(jiǎn)稱(chēng)相保參數(shù) 62 22 ppp XRZ LmTs RRRRR )1()1()1()1()1

24、( LmTs RRRRR )2()2()2()2()2( LmTs RRRRR )0()0()0()0()0( LmTs XXXXX )1()1()1()1()1( LmTs XXXXX )2()2()2()2()2( LmTs XXXXX )0()0()0()0()0( 變壓器的參數(shù)， m 變壓器高壓側(cè)系統(tǒng) 的參數(shù)(歸算到400V 側(cè))，m； 變壓器低壓側(cè)母線 段的參數(shù)，m； 配電線路的參 數(shù)，m； 63 在計(jì)算三相短路電流時(shí)，元件阻抗 指的是元件的相阻抗，即相正序阻 抗。因?yàn)橐呀?jīng)三相系統(tǒng)是對(duì)稱(chēng)的， 發(fā)生三相短路時(shí)只有正序分量存在， 所以不需要特別提出序阻抗的概念。 64 發(fā)生不對(duì)稱(chēng)短路時(shí)，

25、保護(hù)線中將會(huì)有發(fā)生不對(duì)稱(chēng)短路時(shí)，保護(hù)線中將會(huì)有 電流流過(guò)，相保阻抗則是包括相線及電流流過(guò)，相保阻抗則是包括相線及 保護(hù)線在內(nèi)的阻抗總稱(chēng)。保護(hù)線在內(nèi)的阻抗總稱(chēng)。 65 在低壓網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生不對(duì)稱(chēng)短路時(shí)，由于短路點(diǎn)在低壓網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生不對(duì)稱(chēng)短路時(shí)，由于短路點(diǎn) 離離發(fā)電機(jī)較遠(yuǎn)發(fā)電機(jī)較遠(yuǎn)，因此可以認(rèn)為所有元件的負(fù)序，因此可以認(rèn)為所有元件的負(fù)序 阻抗等于正序阻抗，即等于相阻抗。阻抗等于正序阻抗，即等于相阻抗。 發(fā)電機(jī)（屬于旋轉(zhuǎn)元件） 的正序阻抗、負(fù)序阻抗不 相等 66 p p p XXX RRR ZZZ )0()0()0( )0()0()0( )0()0()0( 3 3 3 TN接地系統(tǒng)低壓網(wǎng)絡(luò)的零序阻抗等于相

26、線的 零序阻抗與三倍保護(hù)線(即PE、PEN線)的零序 阻抗之和，即 67 3 2 3 3 2 3 3 )0()1()0()2()1( )0()1()0()2()1( )0()2()1( XXXXX X RRRRR R ZZZ Z p p p TN接地系統(tǒng)低壓網(wǎng)絡(luò)的相保阻抗與各序阻抗的 關(guān)系為 68 69 70 m S cU Z s n s 3 2 10 )( ss XR1 . 0 ss ZX995. 0 在計(jì)算220380V 網(wǎng)絡(luò)短路電流時(shí)， 變壓器高壓側(cè)系統(tǒng) 阻抗需要計(jì)入。若 已知高壓側(cè)系統(tǒng)短 路容量，則歸算到 變壓器低壓側(cè)的高 壓系統(tǒng)阻抗為 如果不知道其電阻和電抗的確切數(shù)值，可以取 變壓器

27、高壓側(cè)系統(tǒng)短路容量，MVA 變壓器低壓側(cè)標(biāo) 稱(chēng)電壓，0.38kV 電壓系數(shù)，計(jì)算三相短 路電流時(shí)取1.05 歸算到變壓器低壓側(cè)（380V）的高壓系統(tǒng)電阻、電抗、阻抗，m. 71 高壓側(cè)的零序阻抗：高壓側(cè)的零序阻抗：Dyn和和Yyn0連接的連接的 配電變壓器，當(dāng)配電變壓器，當(dāng)?shù)蛪簜?cè)發(fā)生單相短路低壓側(cè)發(fā)生單相短路時(shí)，時(shí)， 由于低壓側(cè)繞組零序電流不能在高壓側(cè)由于低壓側(cè)繞組零序電流不能在高壓側(cè) 流通，高壓側(cè)對(duì)于零序電流相當(dāng)于開(kāi)路流通，高壓側(cè)對(duì)于零序電流相當(dāng)于開(kāi)路 狀態(tài)，故在計(jì)算單相接地短路時(shí)此阻抗?fàn)顟B(tài)，故在計(jì)算單相接地短路時(shí)此阻抗 不存在。表不存在。表8-l-2列出了列出了10(6)/0.4kV配電配

28、電 變壓器高壓側(cè)系統(tǒng)短路容量與高壓側(cè)系變壓器高壓側(cè)系統(tǒng)短路容量與高壓側(cè)系 統(tǒng)阻抗、相保阻抗統(tǒng)阻抗、相保阻抗(歸算到歸算到400V)的數(shù)值的數(shù)值 關(guān)系。關(guān)系。 72 1601000)38. 005. 1 ( 2 73 配電變壓器的正序阻抗與負(fù)序阻抗相等： 3 2 2 3 2 1010 3 rT r r T S PU I P R 22 TTT RZX r rk T S Uu Z 2 0 0 100 當(dāng)電阻值較小，允許忽略電阻時(shí) r rk T S Uu X 2 0 0 100 74 配電變壓器的零序阻抗與連接情況有關(guān)。 Yyn0連接的變壓器的零序阻抗比正序阻 抗大得多，其值由制造廠通過(guò)測(cè)試提供； D

29、yn11連接變壓器的零序阻抗如沒(méi)有測(cè) 試數(shù)據(jù)時(shí)，可取其值等于正序阻抗值。 75 2 )0()0( 2 )0()0( )0()0()0( 33 |3| pp p XXRR ZZZ 76 p pp ppp pp p XXXX XXXXXXXX RRRRRRRRRR XRZ )0()0()2()1( )0()0()2()1()0()2()1( )0()0()2()1()0()2()1( 22 3 1 3 3 1 3 1 3 3 1 3 1 單相接地短路電路中任一元件 (配電變壓器、線路等)的相保阻 抗 計(jì)算公式為 p Z 77 (1)電氣主接線比較及選擇； (2) 電器和導(dǎo)體的選擇； (3)確定中性

30、點(diǎn)接地方式； (4)計(jì)算軟導(dǎo)線的短路搖擺； (5)驗(yàn)算接地裝置的接觸電壓和跨步電壓； (6)選擇繼電保護(hù)裝置和整定計(jì)算； (7)校驗(yàn)導(dǎo)體和電器的動(dòng)、熱穩(wěn)定。 78 應(yīng)用短路電流計(jì)算結(jié)果對(duì)變配電所中應(yīng)用短路電流計(jì)算結(jié)果對(duì)變配電所中 斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、電流互感器、電斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、電流互感器、電 壓互感器、成套開(kāi)關(guān)設(shè)備、支柱絕緣壓互感器、成套開(kāi)關(guān)設(shè)備、支柱絕緣 子、避雷器等設(shè)備以及軟導(dǎo)線、硬導(dǎo)子、避雷器等設(shè)備以及軟導(dǎo)線、硬導(dǎo) 體等導(dǎo)體的選擇；驗(yàn)算接地裝置的接體等導(dǎo)體的選擇；驗(yàn)算接地裝置的接 觸電壓和跨步電壓；選擇繼電保護(hù)裝觸電壓和跨步電壓；選擇繼電保護(hù)裝 置和進(jìn)行整定計(jì)算等。置和進(jìn)行整定計(jì)算等。

31、 79 影響短路電流的因素 限制短路電流的措施 80 (1)電源布局及其地電源布局及其地 理位置，特別是大容理位置，特別是大容 量發(fā)電廠及發(fā)電廠群量發(fā)電廠及發(fā)電廠群 距受端系統(tǒng)或負(fù)荷中距受端系統(tǒng)或負(fù)荷中 心的電氣距離；心的電氣距離； (2)發(fā)電廠的規(guī)模、發(fā)電廠的規(guī)模、 單機(jī)容量、接入系統(tǒng)單機(jī)容量、接入系統(tǒng) 電壓等級(jí)及主接線方電壓等級(jí)及主接線方 式；式； (3)電力網(wǎng)結(jié)構(gòu)電力網(wǎng)結(jié)構(gòu) (特別是主網(wǎng)架特別是主網(wǎng)架) 的緊密程度及不的緊密程度及不 同電壓電力網(wǎng)間同電壓電力網(wǎng)間 的耦合程度；的耦合程度； (4)接至樞紐變電所的發(fā)電和接至樞紐變電所的發(fā)電和 變電容量，其中性點(diǎn)接地?cái)?shù)量變電容量，其中性點(diǎn)接地

32、數(shù)量 和方式對(duì)單相短路電流水平影和方式對(duì)單相短路電流水平影 響很大；響很大； (5)電力系電力系 統(tǒng)間互聯(lián)的統(tǒng)間互聯(lián)的 強(qiáng)弱及互聯(lián)強(qiáng)弱及互聯(lián) 方式。方式。 81 當(dāng)電力網(wǎng)短路電流數(shù)值與系統(tǒng)運(yùn)行和發(fā)展不適應(yīng)時(shí)，應(yīng)采當(dāng)電力網(wǎng)短路電流數(shù)值與系統(tǒng)運(yùn)行和發(fā)展不適應(yīng)時(shí)，應(yīng)采 取措施限制短路電流，一般可以從電力網(wǎng)結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)運(yùn)行取措施限制短路電流，一般可以從電力網(wǎng)結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)運(yùn)行 和設(shè)備等方面采取措施：和設(shè)備等方面采取措施： (1)電力網(wǎng)結(jié)構(gòu)方面：在保持合理電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的基電力網(wǎng)結(jié)構(gòu)方面：在保持合理電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的基 礎(chǔ)上，及時(shí)發(fā)展高一級(jí)電壓、電網(wǎng)互聯(lián)或新建礎(chǔ)上，及時(shí)發(fā)展高一級(jí)電壓、電網(wǎng)互聯(lián)或新建 線路時(shí)注意減少網(wǎng)絡(luò)的緊

33、密性，大容量發(fā)電廠線路時(shí)注意減少網(wǎng)絡(luò)的緊密性，大容量發(fā)電廠 盡量接入最高一級(jí)電壓電網(wǎng)，合理選擇開(kāi)閉所盡量接入最高一級(jí)電壓電網(wǎng)，合理選擇開(kāi)閉所 的位置及直流聯(lián)網(wǎng)等，要經(jīng)過(guò)全面技術(shù)經(jīng)濟(jì)比的位置及直流聯(lián)網(wǎng)等，要經(jīng)過(guò)全面技術(shù)經(jīng)濟(jì)比 較后決定。較后決定。 (2)系統(tǒng)運(yùn)行方面：高一級(jí)電壓電網(wǎng)形成后及時(shí)系統(tǒng)運(yùn)行方面：高一級(jí)電壓電網(wǎng)形成后及時(shí) 將低一級(jí)電壓電網(wǎng)分片運(yùn)行、多母線分列運(yùn)行將低一級(jí)電壓電網(wǎng)分片運(yùn)行、多母線分列運(yùn)行 和母線分段運(yùn)行等。和母線分段運(yùn)行等。 82 (3)設(shè)備方面：結(jié)合電設(shè)備方面：結(jié)合電 力網(wǎng)具體情況，可采力網(wǎng)具體情況，可采 用高阻抗變壓器、分用高阻抗變壓器、分 裂電抗器等常用措施，裂電抗器

34、等常用措施， 在高壓電網(wǎng)必要時(shí)可在高壓電網(wǎng)必要時(shí)可 采用采用LC諧振式或晶諧振式或晶 閘管控制式短路電流閘管控制式短路電流 限制裝置。限制裝置。 (4)其他方面：為限制單其他方面：為限制單 相短路電流，可采用減少相短路電流，可采用減少 中性點(diǎn)接地變壓器數(shù)目、中性點(diǎn)接地變壓器數(shù)目、 變壓器中性點(diǎn)經(jīng)小電抗接變壓器中性點(diǎn)經(jīng)小電抗接 地、部分變壓器中性點(diǎn)正地、部分變壓器中性點(diǎn)正 常不接地，在變壓器跳開(kāi)常不接地，在變壓器跳開(kāi) 前使用快速接地開(kāi)關(guān)將中前使用快速接地開(kāi)關(guān)將中 性點(diǎn)接地、發(fā)電機(jī)變壓器性點(diǎn)接地、發(fā)電機(jī)變壓器 組的升壓變壓器不接地，組的升壓變壓器不接地， 但要提高變壓器和中性點(diǎn)但要提高變壓器和中性

35、點(diǎn) 的絕緣水平及限制自耦變的絕緣水平及限制自耦變 壓器使用等。壓器使用等。 83 例題 84 85 86 87 88 這一題與 前面相似， 只是只求 兩條支路 89 90 這題的做法是：將其中的兩條支路 合并成一條后，就變成星形網(wǎng)絡(luò)， 然后按星三角變換處理 91 92 變壓器電抗 基準(zhǔn)電流 起始次暫態(tài)電流 93 短路電流最大瞬時(shí)值-沖擊電流 短路電流沖擊系數(shù) 短路功率-短路容量 94 95 根據(jù)提供的短路功率-短路容量計(jì)算系統(tǒng)電抗 變壓器電抗 短路功率-短路容量，其表么值與短路電流 標(biāo)么值相同 起始次暫態(tài)電流 96 KAIII j 97.4533.1443185. 0 KA U S I j j

36、 j 33.144 4 . 03 100 3 3185. 0 81. 233. 0 11 X I 如按一般做法，結(jié) 果相同 KAIII j 97.4533.1443185. 0 起始次暫態(tài)電流 起始次暫態(tài)電流標(biāo)么值 電流基準(zhǔn)值 10KV側(cè)短路電流 即d點(diǎn)短路時(shí)，在10KV側(cè)的電流值。 KA U S I j j j 498. 5 5 .103 100 3 10KV側(cè)電流基準(zhǔn)值 KAIII j 75. 1498. 53185. 0 如按一般做法，結(jié) 果相同 97 98 99 三繞組變壓器參數(shù)計(jì)算公式，先求出每個(gè)繞組的短 路電壓，在計(jì)算其電抗參數(shù) 電流基準(zhǔn)值及起始 次暫態(tài)電流 10KV母線短路 10

37、0 短路電流最大瞬時(shí)值-沖擊電流 電流基準(zhǔn)值及起始 次暫態(tài)電流 6KV母線短路 短路電流最大瞬 時(shí)值-沖擊電流 101 P127 102 103 D1點(diǎn)短路 D2點(diǎn)短路 D2點(diǎn)短路功率 MVA X S S j 2 .58 718. 1 100 D2點(diǎn)短路功率可 以這樣直接求出， 這是標(biāo)么值計(jì)算 的優(yōu)點(diǎn) 104 P128-1 105 106 這道題目與前面題目一樣， 只是用有名值計(jì)算 107 P129-1 108 109 MVA X S S j 3 .526 19. 0 100 短路功率可以 這樣直接求出， 這是標(biāo)么值計(jì) 算的優(yōu)點(diǎn) 110 112 113 114 115 116 117 P129

38、-2 118 119 6 .13 8 . 0/101000 100 100 17 /100 % 3 1 CosP S X X dn j d 電動(dòng)機(jī)參 數(shù)計(jì)算 4 .17 8 . 0/10780 100 100 17 /100 % 3 2 CosP S X X dn j d 兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)并聯(lián)計(jì)算成為等值電動(dòng)機(jī) 變壓器參 數(shù)計(jì)算 19. 1 3 . 6 100 100 5 . 7 100 % Tn j T T S S X X 120 等值電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流倍數(shù)計(jì)算 基準(zhǔn)電流 兩部分的電 流及總電流 121 系統(tǒng)提供的 沖擊電流 電動(dòng)機(jī)的額 定電流 A CosU P I Tn dn Dn 55.114 8

39、 . 03 . 63 1000 3 1 1 A CosU P I Tn dn Dn 35.89 8 . 03 . 63 780 3 2 2 教材 有錯(cuò) 122 47. 2 10)4 .895 .114(44. 571. 129 . 0 29 . 0 3 KAIKKi rMqMMchMch 電動(dòng)機(jī) 提供的 沖擊電 流 KAiii Mchschch 1 .224 . 26 .19 KA IKIKIII MMchsschMsch 32.13 )2 .1)171.1 (7 .7)18 .1(2)2 .17 .7( )1()1(2)( 22 22 總的沖 擊電流 總的短路全電流的最大有效值 123 P130-1 124 125 可以直接用下式計(jì)算更簡(jiǎn)便 MVASIS j 63.1405 .6225. 2 2 . 02 . 0 126 127 P130-2 128 129 各元件