工廠供電課件：第3章 短路電流計算

1、1第3章 短路電流計算第一節(jié) 概述 第二節(jié) 無限大容量電源供電系統(tǒng)短路過程分析 第三節(jié) 高壓電網(wǎng)短路電流計算第四節(jié) 短路電流的效應(yīng)及校驗條件2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， 其次是人員誤操作、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(yán)重的短路會影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性； 短路會造成停電； 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

2、相短路續(xù)上頁單相(接地)短路單相短路兩相接地短路兩相短路5 1) 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(hù)裝置，需要計算三相短路電流； 2) 在校驗繼電保護(hù)裝置的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，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(jìn)行其動穩(wěn)定校驗。三、計算短路電流的目的6第二節(jié) 無限大容量電源供電系統(tǒng) 的短路過程分析一、無限大容量電源供電系統(tǒng)的概念 無限大容量電源指電源內(nèi)阻抗為零，供電容量相對無限大的電力系統(tǒng)，電源母線上的輸出電壓不變。 二、短路過程的簡單分析Zi

3、GRXRLXLK(3)ik短路前負(fù)荷電流為i無限大容量系統(tǒng)的三個特征系統(tǒng)容量無限大、母線電壓恒定不變、系統(tǒng)阻抗為零。Xk =arctan(X /R), 且X R。式中，ip為短路電流周期分量; inp為短路電流非周期分量。短路初瞬間（t=0)時短路穩(wěn)態(tài)（t=)時短路前負(fù)荷電流為續(xù)上頁 無限大容量系統(tǒng)發(fā)生三相短路時的電壓、電流曲線如下圖：i, u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：短路穩(wěn)態(tài)電流有效值： 短路沖擊電流有效值： 短路次暫態(tài)電流短路沖擊系數(shù) ksh（短路全電流的最大瞬時值）=Ikt時刻短路全電流有效值計算高壓短路時，Ksh=1.8,

4、計算低壓短路時，Ksh=1.3, 短路功率： 短路功率又稱為短路容量。短路點的短路計算電壓11第三節(jié) 高壓電網(wǎng)短路電流計算 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。 在高壓電路的短路計算中，通常只計電抗，不計電阻。故包括電力系統(tǒng)、電力變壓器和電力線路的阻抗計算。電抗的計算: 電力系統(tǒng)： Xs=Uc2/Soc 電力變壓器:一、 歐姆法 電力線路:電阻: RWL=R0L電抗: XWL=X0L系統(tǒng)出口斷路器斷流容量短路點的短路計算電壓例3-1 試求圖中供電系統(tǒng)總降變電所35KV母線上k-1和10KV母線上k-2點發(fā)生三相短路時的短路電流和短路容量。GSoc

5、=1000MVA1WL5km0.4/km1T2Tk-2 k-32WL1km 0.38 /km3T750kVA10/0.4kVUk%=4.52500kVA35/10.5kVUk%=7.5k-1 解：1） 求k-1點的三相短路電流和短路容量（a）計算短路電路中各元件的電抗及總電抗 電力系統(tǒng)的電抗：架空線路的電抗：等效電路：k-1X1X2總阻抗（b）計算三相短路電流和短路容量三相短路電流周期分量有效值 三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流 三相短路沖擊電流及第一個周期短路全電流有效值三相短路容量2）求k-2點的短路電流 和短路容量GSoc=1000MVA1WL5km0.4/km1T2Tk-2 k-32WL1

6、km 0.38 /km3T750kVA10/0.4kVUk%=4.52500kVA35/10.5kVUk%=7.5k-1 （a）計算短路電路中各元件的電抗及總電抗電力系統(tǒng)的電抗： 2）求k-2點的短路電流 和短路容量架空線路的電抗：GSoc=1000MVA1WL5km0.4/km1T2Tk-2 k-32WL1km 0.38 /km3T750kVA10/0.4kVUk%=4.52500kVA35/10.5kVUk%=7.5k-1 電力變壓器的電抗：K-2點短路的等效電路，計算電抗k-2X1X2X3X4（b）計算三相短路電流和短路容量 三相短路電流周期分量有效值 三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流 三相

7、短路沖擊電流及第一個周期短路全電流有效值 三相短路容量二、標(biāo)幺制法標(biāo)幺制 ：將電壓、電流、功率、阻抗等物理量不用其有名值表示，而用標(biāo)幺值表示。標(biāo)幺值：例如:某發(fā)電機(jī)的端電壓用有名值表示為 ，如果用標(biāo)幺值表示，就必須先選定基準(zhǔn)值。若選基準(zhǔn)值 ，則：基準(zhǔn)容量取基準(zhǔn)電流 供電系統(tǒng)各元件電抗標(biāo)幺值 1）電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值 基準(zhǔn)電壓取元件所在處的短路計算電壓為基準(zhǔn)電壓，即基準(zhǔn)電抗 式中，Soc為電力系統(tǒng)變電所高壓饋電線出口處的斷流容量。 按標(biāo)幺制法進(jìn)行短路計算元件所在處的短路計算電壓續(xù)上頁 2）電力線路的電抗標(biāo)幺值 3）電力變壓器的電抗標(biāo)幺值因為 標(biāo)幺值 元件所在處的短路計算電壓 三相短路電流的計算三

8、相短路電流周期分量有效值的標(biāo)么值: 由此可得三相短路電流周期分量有效值： 其他短路電流： 三相短路容量： （對高壓系統(tǒng)）（對低壓系統(tǒng)） 例3-2 某供電系統(tǒng)如圖所示。己知電力系統(tǒng)出口處的斷流容量為Soc=250MVA，試求工廠變電所10kV母線上k-1點短路和兩臺變壓器并列運行、分列運行兩種情況下低壓380V母線上k-2點短路的三相短路電流和短路容量。解：1.確定基準(zhǔn)值 Soc=250MVA2.計算短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值 Soc=250MVA等效電路：k-1k-2X1X2X3X4*2.計算短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值 1）電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值 2）電力線路的電抗標(biāo)幺值 3）電力變

9、壓器的電抗標(biāo)幺值等效電路：k-1k-2X1X2X3X4*3. 求k-1點的短路電路總阻抗標(biāo)么值及三相短路電流和短路容量1）總電抗標(biāo)么值2）三相短路電流周期分量有效值3）其他三相短路電流 4）三相短路容量 等效電路：k-1k-2X1X2X3X4*4求k-2點的短路電路總電抗標(biāo)么值三相短路電流和短路容量 兩臺變壓器并列運行情況下： 1）總電抗標(biāo)么值 2) 三相短路電流周期分量有效值3) 其他三相短路電流 4） 三相短路容量 等效電路：k-1k-2X1X2X3X4*兩臺變壓器分列運行情況下： 1）總電抗標(biāo)么值 2) 三相短路電流周期分量有效值3) 其他三相短路電流 4） 三相短路容量 等效電路：k-

10、1k-2X1X2X3X4*例3-3 某用戶35/10kV總降壓變電所裝有一臺S9-3150/35/10.5kV變壓器，Uk%=7。采用一條5km長的35kV架空線路供電，x0=0.4/km。從總降壓變電所出一路10kV電纜線路（x0=0.08/km）向1km遠(yuǎn)處的S9-1000/10/0.4kV車間變壓器（Uk%=5）供電。已知地區(qū)變電所出口處斷流容量為400MVA，試（1）計算供電系統(tǒng)中各主要元件的電抗標(biāo)幺值； （2）計算總降壓變電所10kV母線k-1處的三相短路電流Ik，ish，I （3）計算車間變電所0.38kV母線k-2處的三相短路電流Ik，I。 SOC續(xù)上頁解：（1）計算供電系統(tǒng)中各

11、主要元件的電抗標(biāo)幺值； 1）電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值 2）35kV電力線路的電抗標(biāo)幺值 3）35kV電力變壓器的電抗標(biāo)幺值續(xù)上頁 4）10kV電力線路的電抗標(biāo)幺值 5）10kV電力變壓器的電抗標(biāo)幺值（2）計算k-1處的三相短路電流Ik，ish，I 續(xù)上頁（3）計算k-2處的三相短路電流Ik，I。系統(tǒng)的運行方式系統(tǒng)的運行方式可分為最大運行方式和最小運行方式。最大運行方式是指整個系統(tǒng)的總短路阻抗最小，短路電流最大，系統(tǒng)的短路容量最大。此時，系統(tǒng)中投入的發(fā)電機(jī)組最多，雙回輸電線路和并列的變壓器全部投入。最小運行方式是指整個系統(tǒng)的總短路阻抗最大，短路電流最小，系統(tǒng)的短路容量最小。在針對繼電保護(hù)裝置整定的短

12、路計算中，用最大運行方式下的三相短路電流對繼電保護(hù)裝置整定計算，用最小運行方式下的兩相短路電路，對繼電保護(hù)裝置進(jìn)行靈敏度校驗。 例3-4 某供配電系統(tǒng)參數(shù)如圖所示，試求短路點的最大運行方式的三相短路電流和最小運行方式的兩相短路電流。35(b)363738標(biāo)幺制法短路電流計算步驟 （1）繪制短路電路的計算電路圖，確定短路計算點。 （2）確定標(biāo)幺值基準(zhǔn)，取Sd=100MV A和Ud=UC （有幾個電壓等級就取幾個Ud），并求出所有短路點計算電壓下的Id。 （3）繪出短路電路等效電路圖，并計算各元件的電抗標(biāo)幺值，標(biāo)明在圖上。（4）根據(jù)不同的短路計算點分別求出各自的總電抗標(biāo)幺值，再計算各短路電流和短路

13、容量。39三、兩相短路電流的估算 在遠(yuǎn)離發(fā)電機(jī)的無限大容量系統(tǒng)中發(fā)生兩相短路時，其兩相短路電流可由下式求得: 而三相短路電流 所以 即無限大容量系統(tǒng)中，同一地點的兩相短路電流為三相短路電流的0.866倍。因此，無限大容量系統(tǒng)中的兩相短路電流，可由三相短路電流求出。 40四、單相短路電流的計算 根據(jù)對稱分量法，單相短路電流為工程計算公式為正序阻抗負(fù)序阻抗零序阻抗負(fù)荷ABCNO電源單相短路的阻抗模41單相短路電流與三相短路電流的關(guān)系 在遠(yuǎn)離發(fā)電機(jī)的無限大容量系統(tǒng)中短路時，兩相短路電流和單相短路電流都比三相短路電流小，因此用于選擇電氣設(shè)備校驗的短路電流，應(yīng)該采用三相短路電流。兩相短路電流主要用于相間

14、短路保護(hù)的靈敏度校驗，單相短路電流則主要用于單相短路熱穩(wěn)定度的校驗。在遠(yuǎn)離發(fā)電機(jī)的用戶變電所低壓側(cè)發(fā)生單相短路時，Z1 Z2 ，因此單相短路電流為而三相短路時，三相短路電流為 因此由于遠(yuǎn)離發(fā)電機(jī)發(fā)生短路時，Z 0 Z 1 ，因此 42第四節(jié) 短路電流的效應(yīng) 強(qiáng)大的短路電流通過電器和導(dǎo)體，將產(chǎn)生: 電動力效應(yīng)，可能使電器和導(dǎo)體受到破壞或產(chǎn)生永久性變形; 熱效應(yīng)，可能使其絕緣強(qiáng)度降低，加速絕緣老化甚至損壞。 為了正確選擇電器和導(dǎo)體，保證在短路情況下也不損壞，必須校驗其動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。ai2i1l發(fā)生兩相短路時一、短路電流的電動力效應(yīng) （一）帶電導(dǎo)體產(chǎn)生的電動力 三根平行導(dǎo)體分別通過電流中間相產(chǎn)生的

15、電動力最大發(fā)生三相短路時短路電流沖擊值通過中間相導(dǎo)體所產(chǎn)生的最大電動力為：iAiBiCABCFABFBAFBCFCBFACFCAaal由于三相短路沖擊電流與兩相短路沖擊電流有下列關(guān)系：三相短路與兩相短路產(chǎn)生的最大電動力之比為 因此校驗電器和載流部分的短路動穩(wěn)定度，一般應(yīng)采用三相短路沖擊電流 或短路后第一個周期的三相短路全電流有效值 。 （二）短路動穩(wěn)定的校驗條件 電器應(yīng)能承受短路電流電動力效應(yīng)的作用，不致產(chǎn)生永久變形或遭到機(jī)械損傷，即具有足夠的動穩(wěn)定性。 電器的動穩(wěn)定校驗條件電器的極限通過電流的峰值電器的極限通過電流的有效值三相短路全電流有效值47絕緣子的動穩(wěn)定校驗的條件絕緣子的動穩(wěn)定校驗的條

16、件bhABCbhABC三相短路作用于絕緣子的計算力絕緣子最大允許載荷硬母線的動穩(wěn)定校驗的條件材料最大允許應(yīng)力通過ish(3)計算應(yīng)力通過ish(3)彎曲力矩截面系數(shù)bhABCbhABC硬鋁母線硬銅母線 不滿足條件時，就需采用一定措施：如限制短路電流；變更母線放置方式以增大w；增大母線相間距離；減小絕緣子間的跨距或增大母線截面等。其中最經(jīng)濟(jì)有效的方法就是減小絕緣子之間的跨距。 補(bǔ)充：關(guān)于沖擊電流短路點附近交流電動機(jī)的反饋影響 當(dāng)短路點附近所接交流電動機(jī)的額定電流之和超過短路電流的1%時，按規(guī)定，應(yīng)計入電動機(jī)反饋電流的影響。 當(dāng)交流電動機(jī)進(jìn)線端發(fā)生三相短路時，電動機(jī)反饋沖擊電流可按下式計算： 此時

17、短路點的短路沖擊電流為電動機(jī)反饋沖擊電流沖擊系數(shù)（查表）電動機(jī)反饋沖擊倍數(shù)（查表）例3-3 某車間變電所380V母線上接有大型交流電動機(jī)組300KW，平均cos=0.7, 效率=0.75。該母線采用截面100mm*10mm的硬鋁母線，水平平放，檔距0.9m, 檔數(shù)大于2，相鄰兩母線的軸線距離為0.16m.若母線的三相短路沖擊電流為45.6KA, 試校驗該母線在三相短路時的動穩(wěn)定度。解：查表得 C=6.5, KshM=1該母線滿足動穩(wěn)定性要求彎曲力矩截面系數(shù)計算應(yīng)力硬鋁母線53短路時導(dǎo)體發(fā)熱計算的特點由于短路時間很短，可以認(rèn)為短路過程是一個絕熱過程；由于導(dǎo)體的溫度很高，導(dǎo)體的電阻和比熱不是常數(shù)，

18、而是隨溫度而變化的；由于短路電流的變化規(guī)律復(fù)雜，直接計算短路電流在導(dǎo)體中產(chǎn)生的熱量是很困難的，通常采用等效發(fā)熱的方法來計算。 二、短路電流的熱效應(yīng)（一）短路時導(dǎo)體的發(fā)熱計算 kL0短路前后導(dǎo)體的溫度變化tk短路時產(chǎn)生的熱量 短路穩(wěn)態(tài)電流在假想時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量與實際短路電流在短路持續(xù)時間內(nèi)所產(chǎn)生的熱量相等假想時間： 短路發(fā)熱的假想時間周期分量假想時間 非周期分量假想時間 在無限大容量系統(tǒng)中，周期分量假想時間就等于短路電流的持續(xù)時間，即保護(hù)裝置的動作時間 斷路器的分閘時間 對于快速和中速斷路器，可取對于低速斷路器，可取非周期分量假想時間只有在tk 1s時才考慮，可按下式計算： 因此，總的假想時間為

19、 ：短路時導(dǎo)體的最高溫度 則在無限容量系統(tǒng)中工程上多采用查曲線的近似方法計算。右圖是按銅、鋁、鋼的比熱、密度、電阻率等的平均值作出的 曲線。 用來確定 的曲線（導(dǎo)體加熱系數(shù)）根據(jù)曲線確定的方法 根據(jù)正常負(fù)荷電流確定短路前導(dǎo)體的溫度 ；由縱坐標(biāo)上a點；由橫坐標(biāo)上b點。利用下式計算短路時的加熱系數(shù) 根據(jù) 確定 的步驟 一般電器的熱穩(wěn)定度校驗條件（二）短路熱穩(wěn)定度的校驗條件電器的熱穩(wěn)定電流（查表）電器的熱穩(wěn)定試驗時間（查表）熱穩(wěn)定校驗：就是將短路后導(dǎo)體的最高發(fā)熱溫度與該導(dǎo)體短時間發(fā)熱的最高允許溫度進(jìn)行比較，若前者不超過后者則該設(shè)備熱穩(wěn)定性滿足要求，否則不滿足要求。 母線及絕緣導(dǎo)線和電纜等導(dǎo)體的熱穩(wěn)定

20、度校驗條件采用最小短路熱穩(wěn)定截面來進(jìn)行校驗導(dǎo)體短路時最高允許溫度（查表）導(dǎo)體的熱穩(wěn)定系數(shù)（查表）或例3-5 試校驗工廠變電所380v側(cè)硬鋁母線的短路熱穩(wěn)定度。若母線的三相短路沖擊電流為45.8KA,已知此母線的短路保護(hù)實際動作時間為0.6s,低壓斷路器的斷路時間0.1s，該母線正常運行時最高溫度為55oC.解 L= 55oC，查鋁導(dǎo)體曲線圖，得 KL0.5*104A2s/mm4,abLkLkkkk0短路時運行時55OC90OC鋁母線的 ，因此滿足穩(wěn)定度要求。查圖可得abLkLkkkk0短路時運行時55OC90OC導(dǎo)體種類和材料最高允許溫度/熱穩(wěn)定系數(shù)C/Amm2額定負(fù)荷時短路時母線或絞線銅70

21、300171鋁7020087500V橡皮絕緣導(dǎo)線和電力電纜銅芯65150131500V聚氯乙烯絕緣導(dǎo)線和16kV電力電纜銅芯70160115110kV交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜，乙丙橡膠電力電纜銅芯90250143表1 導(dǎo)體在正常和短路時的最高允許溫度及熱穩(wěn)定系數(shù)三、 電氣設(shè)備選擇的一般原則1、按正常工作條件選擇使用環(huán)境條件：包括設(shè)備的安裝地點（戶內(nèi)或戶外）、環(huán)境溫度、海拔高度、相對濕度等，還應(yīng)考慮防塵、防腐、防爆、防火等要求。額定電壓：電氣設(shè)備的額定電壓應(yīng)不低于設(shè)備安裝地點電網(wǎng)的最高工作電壓 ，即 UNUL.max額定電流：電氣設(shè)備的額定電流應(yīng)不小于設(shè)備正常工作時的最大負(fù)荷電流 ，即 INIL.

22、max2、按短路情況進(jìn)行校驗動穩(wěn)定校驗：滿足動穩(wěn)定的條件是 或 熱穩(wěn)定校驗：滿足熱穩(wěn)定的條件是 式中，It為電氣設(shè)備在t為秒時間內(nèi)的熱穩(wěn)定電流；t為熱穩(wěn)定試驗時間（s）；tima為假想時間（s）。式中， 、 分別為電器的極限通過電流峰值和有效值。 斷流能力校驗： 對斷路器、熔斷器等電氣設(shè)備，均擔(dān)負(fù)著切斷短路電流的任務(wù)，因此，必須使其額定分?jǐn)嗳萘炕蝾~定分?jǐn)嚯娏鞔笥谄浒惭b處的最大短路容量或短路電流，即 或 式中，Ioc 、 Soc 分別為斷路器在額定電壓下的最大開斷電流（kA）和開斷容量（MVA）； Ik 、Sk分別為安裝地點的最大三相最大短路電流（kA）和短路容量（MVA）。各種高低壓電氣設(shè)備的

23、選擇和校驗項目如表1所示。66表2 高低壓電氣設(shè)備的選擇和校驗項目表設(shè)備名稱電壓kV電流A斷流容量MVA短路電流效應(yīng)校驗動穩(wěn)定熱穩(wěn)定高壓斷路器高壓隔離開關(guān)高壓負(fù)荷開關(guān)熔斷器低壓斷路器低壓刀開關(guān)低壓負(fù)荷開關(guān)電流互感器電壓互感器限流電抗器消弧線圈母線電纜、絕緣導(dǎo)線支持絕緣子穿墻套管注：表中“”表示選擇此項，“”表示不選擇此項。673、高壓開關(guān)設(shè)備的選擇與校驗例: 試選擇某35kV戶內(nèi)變電所的主變壓器二次側(cè)10KV高壓開關(guān)柜內(nèi)的高壓斷路器和高壓隔離開關(guān)。已知最大負(fù)荷電流275A, 三相短路電流3.35KA，沖擊電流ish為8.54KA,短路容量為60.9MVA,繼電保護(hù)時間1.1秒，斷路器動作時間取

24、0.2秒。解 :序號安裝地點的電氣條件所選設(shè)備的技術(shù)數(shù)據(jù)項目數(shù)據(jù)項目1UL.max/ kV10UN/ kV2IL.max/ A275IN / A3Ik/ kA3.35Ioc /kA4Sk/ MVA60.9Soc/ MVA5ish/ kA8.54imax/ kA6 / （kA2 .s）/（kA2 .s）68序號安裝地點的電氣條件所選設(shè)備的技術(shù)數(shù)據(jù)項目數(shù)據(jù)項目SN1010I/630型斷路器GN810T/400型隔離開關(guān)1UL.max/ kV10UN/ kV10102IL.max/ A275IN / A6304003Ik/ kA3.35Ioc /kA164Sk/ MVA60.9Soc/ MVA300

25、5ish/ kA8.54imax/ kA40406 / （kA2 .s） /（kA2 .s）高壓斷路器和高壓隔離開關(guān)選擇表查附錄表，選擇SN10-10I/630型斷路器和GN8-10T/400型隔離開關(guān). 69復(fù)習(xí)：1、什么叫短路?短路故障產(chǎn)生的原因有哪些?短路對電力系統(tǒng)有哪些危害?短路就是指不同的電位的導(dǎo)電部分包括導(dǎo)電部分對地之間的低阻性短接。短路的原因：絕緣損壞、過電壓、外力損傷、違反操作規(guī)程、動物造成等。短路對電力系統(tǒng)的危害：產(chǎn)生很大的電動力、很高溫度、元器件損壞；電壓驟停、影響電氣設(shè)備正常運行；停電、電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性遭到破壞；不平衡電流、不平衡逆變磁場、電磁干擾等出現(xiàn)。702、短路

26、有哪些形式?哪種短路形式的可能性最大?哪些短路形式的危害最為嚴(yán)重?短路的形式有：三相短路，兩相短路，單相短路。發(fā)生單相短路可能性最大。三相短路的短路電流最大，因此造成的危害最大。713、什么叫無限大容量的電力系統(tǒng)?它有什么特點?在無限大容量系統(tǒng)中發(fā)生短路時，短路電流將如何變化?能否突然增大? 無限大容量的電力系統(tǒng)，是指供電容量相對于用戶供電系統(tǒng)容量大得多的電力系統(tǒng)。特點是，當(dāng)用戶供電系統(tǒng)的負(fù)荷變動甚至發(fā)生短路時，電力系統(tǒng)變電所饋電母線上的電壓能基本維持不變。在無限大容量系統(tǒng)中發(fā)生短路時，由于負(fù)荷阻抗和部分線路阻抗被短路，所以電路電流根據(jù)歐姆定律要突然增大。但是由于電路中存在著電感，電流不能突變

27、，因而引起一個過度過程，即短路暫態(tài)過程。最后短路電流達(dá)到一個新的穩(wěn)定狀態(tài)。724、短路電流周期分量和非周期分量各是如何產(chǎn)生的?各符合什么定律? 短路電流周期分量是因短路后電路阻抗突然減小很多倍，而按歐姆定律應(yīng)突然增大很多倍的電流。 短路電流非周期分量是因短路電路存在電感，而按楞次定律產(chǎn)生的用以維持初瞬間電路電流不致突變的一個反向抵消inp且按指數(shù)函數(shù)規(guī)律衰減的電流。735、什么是短路沖擊電流ish?什么是短路次暫態(tài)電流I?什么是短路穩(wěn)態(tài)電流I? 短路后經(jīng)半個周期，ik達(dá)到最大值，此時的短路全電流即短路沖擊電流。 短路次暫態(tài)電流有效值，即短路后第一個周期的短路電流周期分量ip的有效值。短路穩(wěn)態(tài)電

28、流是短路電流非周期分量衰減完畢以后的短路電流有效值。746、什么叫短路計算電壓? 與線路額定電壓有什么關(guān)系? 由于線路首端短路時其短路最為嚴(yán)重，因此按線路首端電壓考慮，即短路計算電壓取為比線路額定電壓UN高5%75思考題1. 什么叫短路電流的動效應(yīng)？為什么要用短路沖擊電流來計算？2. 什么叫短路電流的熱效應(yīng)？為什么要用穩(wěn)態(tài)短路電流I和假想時間tima來計算？3. 解釋和說明下列術(shù)語的物理含義：無窮大功率電源，短路電流的周期分量，非周期分量，全電流，沖擊電流，短路容量，標(biāo)么值，平均電壓，負(fù)序電抗，零序電抗，復(fù)合序網(wǎng)絡(luò)，短路電流的力穩(wěn)定校驗，熱穩(wěn)定校驗，假想時間，短路溫升。4. 試說明采用有名值和

29、標(biāo)么值計算短路電流各有什么特點？這兩種方法適用于什么場合？76作業(yè)：P71思考題3-1，3-2，3-3，3-5習(xí)題3-1，3-2，3-3，3-4供電試題1尖峰電流指單臺或多臺用電設(shè)備持續(xù)時間為_左右的最大負(fù)荷電流。 A.1s B.5s C.15s D.30s 2電焊機(jī)的設(shè)備功率是指將額定功率換算到負(fù)載持續(xù)率為_時的有功功率。 A.15 B.25 C.50 D.1003用電設(shè)備臺數(shù)較多.各臺設(shè)備容量相差不懸殊時，宜采用_，一般用于干線.配變電所的負(fù)荷計算。A.二項式法 B.單位面積功率法 C.需要系數(shù)法 D.變值需要系數(shù)法4. 某機(jī)修車間380V線路上，接有金屬切削機(jī)床電動機(jī)25臺共60kW（其

30、中較大容量電動機(jī)有7.5kW2臺，3Kw3臺，2.2Kw7臺），通風(fēng)機(jī)3臺共3kW，電阻爐1臺2kW。試用需要系數(shù)法確定此線路上的計算負(fù)荷。 試用標(biāo)幺制法分別求圖中供電系統(tǒng)總降變電所10KV母線上k-3點發(fā)生三相短路時的短路電流和短路容量。GSoc=1000MVA1WL5km0.4/km1T2Tk-32WL1km 0.38 /km3T750kVA10/0.4kVUk%=4.52500kVA35/10.5kVUk%=7.579解：1.計算各元件電抗標(biāo)幺值系統(tǒng)S線路1WL變壓器T1,T280線路2WLk-21/0.012/0.1463/3.04/3.05/0.3456/6.0k-3變壓器T381（

31、2）計算K-2點所在電壓等級的基準(zhǔn)電流2. 計算K-2點三相短路時的短路電流（1）計算短路回路總阻抗標(biāo)幺值（3）計算短路電流各值823.計算K-3點三相短路時的短路電流（1）計算短路回路總阻抗標(biāo)幺值83（2）計算K-3點所在電壓等級的基準(zhǔn)電流（3）計算K-3點三相短路時的短路各量84The end某用戶35/10kV總降壓變電所裝有一臺S9-3150電力變壓器，Uk%=7。采用一條5km長的35kV架空線路供電，x0=0.4/km。上級變電所出口處斷流容量為200MVA，試（1）計算供電系統(tǒng)中各主要元件的電抗標(biāo)幺值；（2）計算變壓器35kV 側(cè)k-1處的三相短路電流Ik，ish，Ish，I。（3）計算變壓器10kV側(cè)k-2處的三相短路電流