建筑電氣第三章4

3供電與配電(pèidiàn)系統(tǒng)精品資料目錄負(fù)荷分級(jí)與供電要求1電壓與電壓質(zhì)量2電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式及低壓供配電接地形式3供配電線路結(jié)構(gòu)形式4變配電所及其主結(jié)線5負(fù)荷計(jì)算6短路電流計(jì)算7精品資料上次(shànɡcì)課內(nèi)容回顧3.5變配電所及其主結(jié)線3.5.1變配電所種類變電所，配電所；區(qū)域變電所或總降壓變電所；用戶(yònghù)變電所；車間變電所；開閉所。1.單母線不分段結(jié)線3.5.3有母線主結(jié)線精品資料上次(shànɡcì)課內(nèi)容回顧3.5變配電所及其主結(jié)線2.帶旁路(pánɡlù)母線的單母線結(jié)線3.單母線分段結(jié)線

3.5.3有母線主結(jié)線精品資料上次(shànɡcì)課內(nèi)容回顧3.5變配電所及其主結(jié)線4.雙母線(mǔxiàn)結(jié)線

3.5.3有母線主結(jié)線精品資料上次課內(nèi)容(nèiróng)回顧3.5變配電所及其主結(jié)線1.變壓器—線路(xiànlù)單元結(jié)線

3.5.4無(wú)母線主結(jié)線精品資料上次課內(nèi)容(nèiróng)回顧3.5變配電所及其主結(jié)線2.橋式結(jié)線1）內(nèi)橋結(jié)線2)外橋結(jié)線

3.5.4無(wú)母線主結(jié)線精品資料上次課內(nèi)容(nèiróng)回顧3.5變配電所及其主結(jié)線1.主變壓器臺(tái)數(shù)選擇2.主變壓器容量選擇1）變電所單臺(tái)主變壓器容量選擇2）變電所裝有兩臺(tái)及以上主變壓器容量選擇3.選擇變壓器的其他(qítā)規(guī)定

3.5.5變配電所主變壓器選擇精品資料上次課內(nèi)容(nèiróng)回顧3.6負(fù)荷(fùhè)計(jì)算1.負(fù)荷計(jì)算的意義和目的

負(fù)荷計(jì)算主要包括：

(1)求計(jì)算負(fù)荷。(2)求尖峰電流(3)求平均負(fù)荷。2.用電設(shè)備的工作制

(1)長(zhǎng)期連續(xù)工作制：(2)短時(shí)工作制：(3)斷續(xù)周期工作制：負(fù)荷持續(xù)率一個(gè)工作周期內(nèi)工作時(shí)間與工作周期的百分比值負(fù)荷持續(xù)率換算公式為：

（3-20）

3.6.1概述精品資料上次(shànɡcì)課內(nèi)容回顧3.6負(fù)荷(fùhè)計(jì)算1.負(fù)荷計(jì)算的意義和目的

負(fù)荷計(jì)算主要包括：

(1)求計(jì)算負(fù)荷。(2)求尖峰電流(3)求平均負(fù)荷。2.用電設(shè)備的工作制

(1)長(zhǎng)期連續(xù)工作制：(2)短時(shí)工作制：(3)斷續(xù)周期工作制：負(fù)荷持續(xù)率一個(gè)工作周期內(nèi)工作時(shí)間與工作周期的百分比值在進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算時(shí)，斷續(xù)周期工作制設(shè)備要換算到統(tǒng)一負(fù)荷持續(xù)率下的負(fù)荷，負(fù)荷持續(xù)率換算公式為：

（3-20）

3.6.1概述精品資料上次(shànɡcì)課內(nèi)容回顧3.6負(fù)荷(fùhè)計(jì)算3.設(shè)備容量計(jì)算用電設(shè)備的額定容量是指用電設(shè)備在額定電壓下，在規(guī)定的使用壽命內(nèi)能連續(xù)輸出或耗用的最大功率。對(duì)電機(jī)、電爐、電燈等設(shè)備，額定容量均用有功功率PN表示，單位為W或kW；對(duì)變壓器和電焊機(jī)等設(shè)備，額定容量則一般用視在功率SN表示，單位為VA或kVA；對(duì)電容器類設(shè)備，額定容量則用無(wú)功功率QC表示，單位為var或kvar。將不同工作制的用電設(shè)備的額定容量換算為統(tǒng)一規(guī)定工作制下的額定容量，這個(gè)經(jīng)過換算后的額定容量就稱為設(shè)備容量，用Pe表示。

3.6.1概述精品資料上次課內(nèi)容(nèiróng)回顧3.6負(fù)荷(fùhè)計(jì)算4.負(fù)荷曲線(1)負(fù)荷曲線

負(fù)荷曲線是表征用電負(fù)荷隨時(shí)間變化的關(guān)系曲線。(2)與負(fù)荷計(jì)算有關(guān)的幾個(gè)物理量

①年最大負(fù)荷和30分鐘最大平均負(fù)荷

年最大負(fù)荷是指一年當(dāng)中的最大工作班內(nèi)，以半小時(shí)(30分鐘)為時(shí)間統(tǒng)計(jì)單位的平均功率的最大值。用符號(hào)Pm、Qm、Sm、Im分別表示年有功、無(wú)功、視在最大負(fù)荷和最大的負(fù)荷電流。②年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)Tm

③

平均負(fù)荷和負(fù)荷率

3.6.1概述精品資料上次課內(nèi)容(nèiróng)回顧3.6負(fù)荷(fùhè)計(jì)算4.負(fù)荷曲線(1)負(fù)荷曲線

負(fù)荷曲線是表征用電負(fù)荷隨時(shí)間變化的關(guān)系曲線。(2)與負(fù)荷計(jì)算有關(guān)的幾個(gè)物理量

①年最大負(fù)荷和30分鐘最大平均負(fù)荷

年最大負(fù)荷是指一年當(dāng)中的最大工作班內(nèi)，以半小時(shí)(30分鐘)為時(shí)間統(tǒng)計(jì)單位的平均功率的最大值。用符號(hào)Pm、Qm、Sm、Im分別表示年有功、無(wú)功、視在最大負(fù)荷和最大的負(fù)荷電流。②年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)Tm

③

平均負(fù)荷和負(fù)荷率

3.6.2需要系數(shù)法精品資料上次(shànɡcì)課內(nèi)容回顧3.6負(fù)荷(fùhè)計(jì)算3.6.2需要系數(shù)法

1.單組三相設(shè)備(用電設(shè)備組)的計(jì)算負(fù)荷需要系數(shù)法計(jì)算單組設(shè)備的公式為：

Pm=KdPe

（3-24）（3-25）（3-26）（3-27）式中：用電設(shè)備組功率因數(shù)的正切值。UN用電設(shè)備的額定電壓。精品資料上次課內(nèi)容(nèiróng)回顧3.6負(fù)荷(fùhè)計(jì)算3.6.2需要系數(shù)法2.多組三相用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷有功同時(shí)系數(shù)KΣp取0.8～0.95；無(wú)功同時(shí)系數(shù)KΣq取0.85～0.97。

需要系數(shù)法計(jì)算多組設(shè)備的公式為：（3-28）（3-29）（3-30）（3-31）式中：、、、多組用電設(shè)備的總計(jì)算有功功率、總計(jì)算無(wú)功功率、總計(jì)算視在功率、總計(jì)算電流。、第i組用電設(shè)備的計(jì)算有功功率、計(jì)算無(wú)功功率。

精品資料需要系數(shù)法適合于計(jì)算總負(fù)荷。負(fù)載的數(shù)量、容量越大，用需要系數(shù)法計(jì)算得越準(zhǔn)確。當(dāng)設(shè)備臺(tái)數(shù)較少時(shí)，用需要系數(shù)法計(jì)算，結(jié)果偏小，當(dāng)設(shè)備只有一兩臺(tái)(liǎnɡtái)時(shí)，不合適用需要系數(shù)法。二項(xiàng)式系數(shù)法既考慮到了電氣設(shè)備組的總負(fù)荷，又計(jì)入了設(shè)備組中少數(shù)大容量設(shè)備對(duì)計(jì)算負(fù)荷的影響，因此在計(jì)算電氣設(shè)備臺(tái)數(shù)較少而容量差別較大的線路時(shí)，比較合適。3.6負(fù)荷(fùhè)計(jì)算3.6.3二項(xiàng)式系數(shù)法

精品資料3.6負(fù)荷(fùhè)計(jì)算

1.單組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷二項(xiàng)式系數(shù)法計(jì)算單組用電設(shè)備的公式為：Pm=bPe+cPx（3-32）式中：b、c二項(xiàng)式系數(shù)，其中b為平均負(fù)荷系數(shù)，c為最大負(fù)荷系數(shù)。Pxx臺(tái)最大容量的設(shè)備總?cè)萘俊?3-32)式中，等式右邊第一項(xiàng)是用電設(shè)備組的平均負(fù)荷，第二項(xiàng)是X臺(tái)容量最大的設(shè)備投入運(yùn)行時(shí)的附加負(fù)荷。如果設(shè)備組只有一、兩臺(tái)設(shè)備時(shí)，就可以直接(zhíjiē)用設(shè)備容量作為計(jì)算負(fù)荷使用而無(wú)需用二項(xiàng)式系數(shù)法。單組用電設(shè)備的的計(jì)算無(wú)功負(fù)荷Qm、計(jì)算視在負(fù)荷Sm和計(jì)算電流Im的計(jì)算公式與需要系數(shù)法的(3-22)、(3-23)、(3-24)式相同。精品資料3.6負(fù)荷(fùhè)計(jì)算

2.多組用電設(shè)備(shèbèi)的計(jì)算負(fù)荷二項(xiàng)式系數(shù)法求多組用電設(shè)備(shèbèi)的總計(jì)算有功功率的公式為：（3-33）式中：各組平均有功負(fù)荷之和。各組附加負(fù)荷中最大的一組。總計(jì)算無(wú)功功率的公式為：（3-34）式中：各組平均無(wú)功負(fù)荷之和。最大附加負(fù)荷設(shè)備(shèbèi)組的平均功率因數(shù)角對(duì)應(yīng)的正切值。多組用電設(shè)備(shèbèi)的計(jì)算視在負(fù)荷Sm和計(jì)算電流Im的計(jì)算公式與需要系數(shù)法的(3-30)、(3-31)式相同。精品資料3.6負(fù)荷(fùhè)計(jì)算

部分用電設(shè)備組的需要系數(shù)、二項(xiàng)式系數(shù)、功率因數(shù)值及部分企業(yè)的全廠需要系數(shù)、功率因數(shù)、年最大有功負(fù)荷利用小時(shí)參考值，見附錄2-2、2-3。需要說明(shuōmíng)的是：在二項(xiàng)式系數(shù)中，當(dāng)用電設(shè)備的總臺(tái)數(shù)n少于附錄2-2中規(guī)定的最大容量設(shè)備臺(tái)數(shù)x的2倍時(shí)，則x宜相應(yīng)減小，可用x=n/2，并按四舍五入取整數(shù)。例如附錄2-2中通風(fēng)機(jī)組電動(dòng)機(jī)的最大容量設(shè)備臺(tái)數(shù)x=5，現(xiàn)有通風(fēng)機(jī)組電動(dòng)機(jī)共5臺(tái)，其最大容量設(shè)備臺(tái)數(shù)應(yīng)取x=5/2≈3。精品資料3.6負(fù)荷(fùhè)計(jì)算

例3-4已知某企業(yè)(qǐyè)擁有380V三相金屬冷加工機(jī)床，功率15kW的2臺(tái)，12kW的4臺(tái)，5.5kW的12臺(tái)，試用二項(xiàng)式系數(shù)法求計(jì)算負(fù)荷。解：查附錄2-2，小批金屬冷加工機(jī)床的，，，，。精品資料3.6負(fù)荷(fùhè)計(jì)算

例3-5已知例3-4中的企業(yè)除了擁有380V三相金屬冷加工機(jī)床之外，還有三相通風(fēng)機(jī)3kW的5臺(tái)，1kW的2臺(tái)；三相電阻爐4kW，2.5kW各2臺(tái)。試用二項(xiàng)式系數(shù)法求企業(yè)總計(jì)算負(fù)荷。解：1)金屬冷加工機(jī)床組（由例3-4可知結(jié)果(jiēguǒ)）2)通風(fēng)機(jī)組查附錄2-2得：b=0.65，c=0.25，x=5，，。因通風(fēng)機(jī)總共只有7臺(tái)，所以實(shí)際取x=7/2≈4臺(tái)。

精品資料3.6負(fù)荷(fùhè)計(jì)算

3)電阻爐組查附錄2-2得：b=0.7，c=0.3，x=2，，。

4)總計(jì)算(jìsuàn)負(fù)荷，

精品資料在項(xiàng)目評(píng)估、立項(xiàng)、規(guī)劃、工程方案設(shè)計(jì)階段等可以采用較系數(shù)法更簡(jiǎn)單的一些方法來(lái)大致確定總負(fù)荷。1.單位產(chǎn)品耗電量法這種方法適用于生產(chǎn)企業(yè)，根據(jù)(gēnjù)企業(yè)年生產(chǎn)量M、生產(chǎn)單位產(chǎn)品的電能消耗量ω，見附錄2-4和企業(yè)的最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)Tm，見附錄2-5。得出：（3-35）3.6負(fù)荷(fùhè)計(jì)算3.6.4估算法

精品資料3.6負(fù)荷(fùhè)計(jì)算

2.負(fù)荷密度法負(fù)荷密度法常見于民用負(fù)荷的初步估算。當(dāng)已知場(chǎng)所面積S和單位面積的電負(fù)荷密度ρ時(shí)，平均負(fù)荷Pav或Sav可按下式計(jì)算：Pav=ρ·S（3-36）Sav=ρ·S（3-37）照明裝置單位面積耗電量，見附錄(fùlù)2-6；照明負(fù)荷密度值，見附錄(fùlù)2-7；變壓器容量密度參考值，見附錄(fùlù)2-8。精品資料3.6負(fù)荷(fùhè)計(jì)算

3.其他估算法負(fù)荷估算法，除了上面介紹(jièshào)常用的兩種之外還有許多。例如民用中，用每住戶額定用電量和住戶數(shù)量可統(tǒng)計(jì)出住宅建筑的總負(fù)荷；用人均用電量和城市人口可統(tǒng)計(jì)出城市總用電量、總負(fù)荷；用每個(gè)職工每年平均耗電量和企業(yè)職工總數(shù)可計(jì)算出企業(yè)每年總耗電量、總負(fù)荷等等。精品資料1.概述在建筑物里，除了廣泛應(yīng)用三相電氣設(shè)備外，還有大量(dàliàng)的電光源、家用電器、辦公電器、電焊機(jī)、小型電阻爐等單相設(shè)備。單相設(shè)備接在三相線路中，首先應(yīng)盡可能均衡分配，使三相負(fù)荷盡可能地平衡。如果三相線路中單相設(shè)備的總?cè)萘坎怀^三相設(shè)備總?cè)萘康?5％，則不論單相設(shè)備如何分配，單相設(shè)備可與三相設(shè)備綜合按三相負(fù)荷平衡計(jì)算。如果單相設(shè)備容量超過三相設(shè)備容量的15％時(shí)，則應(yīng)將單相設(shè)備容量換算為等效三相設(shè)備容量，再與三相設(shè)備容量相加。3.6負(fù)荷(fùhè)計(jì)算3.6.5單相用電負(fù)荷計(jì)算

精品資料3.6負(fù)荷(fùhè)計(jì)算

由于確定計(jì)算負(fù)荷的目的，主要是為了選擇(xuǎnzé)供配電系統(tǒng)中的設(shè)備和導(dǎo)線(包括電纜)，使設(shè)備和導(dǎo)線在通過最大負(fù)荷電流時(shí)不致過熱或損壞，因此在接有較多單相設(shè)備的三相線路中，不論單相設(shè)備接于相電壓還是線電壓，只要三相負(fù)荷不平衡，就應(yīng)以最大負(fù)荷相有功負(fù)荷的3倍作為等效三相有功負(fù)荷，以滿足安全運(yùn)行的要求。2.單相設(shè)備等效三相負(fù)荷的計(jì)算1）單相設(shè)備接于相電壓先用系數(shù)法計(jì)算出L1、L2、L3三相各自的單相總計(jì)算負(fù)荷，再找出最大負(fù)荷相，等效三相負(fù)荷為最大負(fù)荷相計(jì)算負(fù)荷的三倍，即：（3-38）精品資料3.6負(fù)荷(fùhè)計(jì)算

例3-6已知某單位宿舍的照明負(fù)荷(熒光燈)，L1相總設(shè)備容量為10kW、L2相總設(shè)備容量為11kW、L3相總設(shè)備容量為9.5kW。試用需要系數(shù)法求等效三相照明負(fù)荷。解：查附錄2-2得：(取0.8)，，，則各相計(jì)算負(fù)荷：L1相：L2相：L3相：最大負(fù)荷相為L(zhǎng)2，所以三相等效負(fù)荷為:等效三相的無(wú)功、視在功率和計(jì)算電流(diànliú)也可由需要系數(shù)法公式算出，略。

精品資料3.6負(fù)荷(fùhè)計(jì)算

2)單相(dānxiānɡ)設(shè)備接于線電壓?jiǎn)蜗?dānxiānɡ)設(shè)備接于線電壓下時(shí)，負(fù)荷應(yīng)按照一定比例分配到相關(guān)兩相中。負(fù)荷分配的方法有兩種：①負(fù)荷均分法即接于線電壓下的單相(dānxiānɡ)負(fù)荷，相關(guān)兩相各分一半負(fù)荷。這種方法只在時(shí)才完全準(zhǔn)確。具體計(jì)算公式為：接于L1和L2之間的負(fù)荷為PL12，L2和L3之間的負(fù)荷為PL23，L3和L1之間的負(fù)荷為PL31。假定三個(gè)線間負(fù)荷PL12>PL23>PL31，當(dāng)PL23>0.15PL12時(shí)：Peq=1.5(PL12+PL23)（3-39）當(dāng)PL23≤0.15PL12時(shí)：（3-40）當(dāng)只有PL12，PL23=PL31=0，時(shí)：（3-41）精品資料3.6負(fù)荷(fùhè)計(jì)算

例3-7室外一條照明線路采用380V600W高壓鈉燈，L1、L2兩相間接有20盞，L2、L3兩相間(xiāngjiàn)接有21盞，L3、L1兩相間(xiāngjiàn)接有19盞。試計(jì)算這條照明線路上的等效三相計(jì)算負(fù)荷。解：查附錄4-6得：，，，則各相間(xiāngjiàn)計(jì)算負(fù)荷：L1、L2兩相間(xiāngjiàn)計(jì)算負(fù)荷：L2、L3兩相間(xiāngjiàn)計(jì)算負(fù)荷：L3、L1兩相間(xiāngjiàn)計(jì)算負(fù)荷：取兩個(gè)最大負(fù)荷，得：等效三相計(jì)算無(wú)功為：等效三相視在功率、等效三相電流計(jì)算略。精品資料3.6負(fù)荷(fùhè)計(jì)算

②換算系數(shù)法要較為精確地分配單相線電壓負(fù)荷，需用(xūyònɡ)到換算系數(shù)法，公式為：L1相：（3-42）（3-43）L2相：（3-44）（3-45）L3相：（3-46）（3-47）式中：、分別為接在L1、L2相間的單相負(fù)荷換算到L1相的有功、無(wú)功系數(shù)，其余的系數(shù)依此類推。

精品資料3.6負(fù)荷(fùhè)計(jì)算

表3.8給出了不同下，分配(fēnpèi)到各相的換算系數(shù)。表3.8單相線電壓負(fù)荷換算為相電壓負(fù)荷系數(shù)負(fù)荷換算系數(shù)功率因數(shù)0.350.40.50.60.650.70.80.91.01.271.171.00.890.840.80.720.640.5－0.27－0.1700.110.160.20.280.360.51.050.860.580.380.30.220.09－0.05－0.291.631.441.160.960.880.80.670.530.29精品資料3.6負(fù)荷(fùhè)計(jì)算

例3-8用換算系數(shù)法，求例3-7的等效三相(sānxiānɡ)計(jì)算負(fù)荷。解：查附錄2-2得：，，，則各相間計(jì)算負(fù)荷：L1相：

L2相：

L3相：

L2相為最大負(fù)荷相，則等效三相(sānxiānɡ)負(fù)荷：等效三相(sānxiānɡ)視在功率、等效三相(sānxiānɡ)電流計(jì)算略。

精品資料在負(fù)荷計(jì)算中，要把供配電系統(tǒng)的功率(gōnglǜ)損耗逐步加到總計(jì)算負(fù)荷中去，如圖3.21所示。

3.6負(fù)荷(fùhè)計(jì)算3.6.6供配電系統(tǒng)功率損耗

精品資料圖3.21中，是單組設(shè)備計(jì)算負(fù)荷，為380V低壓母線上的總負(fù)荷，由母線上所有(suǒyǒu)計(jì)算負(fù)荷相加再乘上同時(shí)系數(shù)得到。等于加上變壓器損耗，計(jì)入線路損耗就是。10kV母線上的總計(jì)算負(fù)荷是，由母線上所有(suǒyǒu)計(jì)算負(fù)荷相加并乘上同時(shí)系數(shù)得到，是用戶的總負(fù)荷，在的基礎(chǔ)上計(jì)入變壓器損耗得到。3.6負(fù)荷(fùhè)計(jì)算3.6.6供配電系統(tǒng)功率損耗

精品資料3.6負(fù)荷(fùhè)計(jì)算

1.三相供配電線路損耗三相供配電線路的有功功率損耗，無(wú)功功率損耗可按下式計(jì)算：（3-48）（3-49）式中：Im計(jì)算電流。每相導(dǎo)線(dǎoxiàn)的電阻、電抗。r0、x0單位長(zhǎng)度(km)的電阻、電抗值。l線路每相計(jì)算長(zhǎng)度，km。用戶內(nèi)部的供配電線路通常比較短，線路損耗大多數(shù)可以省略。精品資料3.6負(fù)荷(fùhè)計(jì)算

2.變壓器損耗變壓器的損耗包括有功功率損耗△PT和無(wú)功功率損耗△QT。1)有功功率損耗變壓器的有功功率損耗由兩部分組成，其中一部分為與負(fù)荷大小無(wú)關(guān)的空載損耗，又稱鐵損，是變壓器鐵芯中渦流、磁滯產(chǎn)生的有功損耗。另一部分是與負(fù)荷電流(或功率)平方成正比的短路損耗，又稱銅損，是變壓器一、二次繞組的電阻產(chǎn)生的有功損耗。變壓器有功功率損耗的計(jì)算(jìsuàn)公式：（3-50）式中：、變壓器鐵損和額定負(fù)載下的銅損，產(chǎn)品手冊(cè)中可查到。變壓器額定容量與計(jì)算(jìsuàn)容量(計(jì)算(jìsuàn)視在功率)。精品資料3.6負(fù)荷(fùhè)計(jì)算

2)無(wú)功功率(gōnglǜ)損耗變壓器的無(wú)功功率(gōnglǜ)損耗一部分是產(chǎn)生磁通引起的無(wú)功損耗，另一部分是變壓器一、二次繞組電抗上產(chǎn)生的無(wú)功損耗，計(jì)算公式為：（3-51）式中：變壓器空載電流百分?jǐn)?shù)，產(chǎn)品手冊(cè)上可查到。變壓器短路(阻抗)電壓百分?jǐn)?shù)，產(chǎn)品手冊(cè)上可查到。變壓器的功率(gōnglǜ)損耗還可以按下式粗略估算：（3-52）（3-53）精品資料1.功率因數(shù)降低的影響供配電系統(tǒng)中的變配電設(shè)備及用電設(shè)備大部分屬于感性負(fù)載，如電力(diànlì)變壓器、電抗器、繼電器、接觸器、感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、電焊機(jī)等，它們?cè)诠ぷ鲿r(shí)需要吸收無(wú)功功率，造成功率因數(shù)下降。3.6負(fù)荷(fùhè)計(jì)算3.6.7無(wú)功功率補(bǔ)償

精品資料3.6負(fù)荷(fùhè)計(jì)算

無(wú)功功率影響發(fā)電設(shè)備在容量為一定時(shí)，無(wú)功功率需求的增加將會(huì)造成發(fā)出的有功功率的下降，而影響發(fā)電機(jī)的出力。同時(shí)，無(wú)功功率在系統(tǒng)的輸送中會(huì)造成諸多不利的影響，例如無(wú)功功率在通過線路時(shí)，會(huì)引起有功損耗、電網(wǎng)的電壓損失(sǔnshī)。在電網(wǎng)輸送有功功率不變的前提下，無(wú)功增加而使總電流增加，造成供配電系統(tǒng)中的變壓器、導(dǎo)線以及測(cè)量?jī)x器儀表等的一次、二次設(shè)備的容量、規(guī)格尺寸增大，從而使投資費(fèi)用增加。精品資料3.6負(fù)荷(fùhè)計(jì)算

2.功率因數(shù)補(bǔ)償規(guī)定我國(guó)《供電營(yíng)業(yè)規(guī)則》中規(guī)定：除電網(wǎng)有特殊要求的用戶(yònghù)外，用戶(yònghù)在當(dāng)?shù)毓╇娖髽I(yè)規(guī)定的電網(wǎng)高峰負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)，100kVA及以上的高壓供電用戶(yònghù)為0.90以上；其他電力用戶(yònghù)和大、中型電力排灌站、躉購(gòu)轉(zhuǎn)售電企業(yè)的為0.85以上；農(nóng)業(yè)用電為0.80以上。在《功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi)辦法》中規(guī)定了不同功率因數(shù)下的電費(fèi)增收比例。無(wú)功功率應(yīng)就地補(bǔ)償平衡。用戶(yònghù)應(yīng)在提高自然功率因數(shù)的基礎(chǔ)上，按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)和安裝無(wú)功補(bǔ)償裝置，及時(shí)、自動(dòng)投切，并防止無(wú)功倒送。精品資料3.6負(fù)荷(fùhè)計(jì)算

3.無(wú)功功率補(bǔ)償形式1）無(wú)功功率補(bǔ)償裝置類型①并聯(lián)電容(diànróng)器補(bǔ)償裝置在無(wú)功功率變化速度較慢或無(wú)功功率需求較穩(wěn)定的場(chǎng)合，宜選用帶開關(guān)或接觸器的并聯(lián)電容(diànróng)補(bǔ)償裝置。在無(wú)功功率變化速率較快，且無(wú)功功率變化較大的場(chǎng)合，可選用以大功率晶閘管控制投切的無(wú)功功率補(bǔ)償裝置。②同步補(bǔ)償機(jī)工藝條件要求或允許使用轉(zhuǎn)速恒定的同步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)其工作機(jī)械的，可考慮選用同步電動(dòng)機(jī)作無(wú)功功率補(bǔ)償裝置。精品資料3.6負(fù)荷(fùhè)計(jì)算

③靜態(tài)無(wú)功功率補(bǔ)償(bǔcháng)裝置無(wú)功功率變化頻率或變化的幅值大時(shí)，必須采用靜態(tài)補(bǔ)償(bǔcháng)裝置。如大型的煉鋼爐、軋鋼機(jī)等沖擊性負(fù)荷，需要對(duì)其無(wú)功沖擊負(fù)荷進(jìn)行補(bǔ)償(bǔcháng)，應(yīng)采取靜態(tài)無(wú)功功率補(bǔ)償(bǔcháng)裝置。精品資料3.6負(fù)荷(fùhè)計(jì)算

2）并聯(lián)電容器組的裝設(shè)位置（補(bǔ)償方式）實(shí)際中廣泛應(yīng)用的補(bǔ)償無(wú)功功率的并聯(lián)電力電容器（簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)、便于運(yùn)行維護(hù)），其裝設(shè)的位置因不同的補(bǔ)償方式而不同。補(bǔ)償?shù)碾娙萜鹘M越靠近補(bǔ)償?shù)呢?fù)荷，其補(bǔ)償覆蓋區(qū)域就越大，節(jié)能的效果也就越好。電力電容器的補(bǔ)償方式通常分為三種：個(gè)別補(bǔ)償、分組補(bǔ)償和集中補(bǔ)償。①個(gè)別補(bǔ)償就是將電力電容器裝設(shè)在需要(xūyào)補(bǔ)償?shù)碾姎庠O(shè)備附近，使用中與電氣設(shè)備同時(shí)運(yùn)行和退出。精品資料3.6負(fù)荷(fùhè)計(jì)算

個(gè)別補(bǔ)償處于供電的末端負(fù)荷處，它可補(bǔ)償安裝地點(diǎn)前面所有高、低壓輸電線路及變壓器的無(wú)功功率，能最大限度地減少系統(tǒng)(xìtǒng)的無(wú)功輸送量，使得整個(gè)線路和變壓器的有功損耗減少，及導(dǎo)線的截面、變壓器的容量、開關(guān)設(shè)備等的規(guī)格尺寸降低，它有最好的補(bǔ)償效果。其缺點(diǎn)是：(ⅰ)普遍采用時(shí)總體投資費(fèi)用大。(ⅱ)由于設(shè)置地點(diǎn)分散，不便于統(tǒng)一管理。(ⅲ)處于工作現(xiàn)場(chǎng)附近，易受到周圍不良環(huán)境的影響。(ⅳ)因設(shè)備退出運(yùn)行時(shí)也同時(shí)切除電容器，所以利用率低。個(gè)別補(bǔ)償適合于長(zhǎng)期平穩(wěn)運(yùn)行的，無(wú)功功率需求量大的設(shè)備設(shè)置。精品資料3.6負(fù)荷(fùhè)計(jì)算

②分組補(bǔ)償，即對(duì)用電設(shè)備組，每組采用電容器進(jìn)行補(bǔ)償。其利用率比個(gè)別(gèbié)補(bǔ)償大，所以電容器總?cè)萘恳脖葌€(gè)別(gèbié)補(bǔ)償小，投資比個(gè)別補(bǔ)償小。但其對(duì)從補(bǔ)償點(diǎn)到用電設(shè)備這段配電線路上的無(wú)功是不能進(jìn)行補(bǔ)償?shù)?。③集中補(bǔ)償?shù)碾娏﹄娙萜魍ǔＴO(shè)置在變、配電所的高、低壓母線上，如圖。這種方式投資少，便于集中管理；同時(shí)能補(bǔ)償用戶高壓側(cè)的無(wú)功功率以滿足供電部門對(duì)用戶功率因數(shù)的要求。但其對(duì)母線后的內(nèi)部線路沒有無(wú)功補(bǔ)償。電力電容器設(shè)置在低壓母線上，能補(bǔ)償母線前面的變壓器、高壓配電線路及系統(tǒng)的無(wú)功功率。工廠及民用供配電系統(tǒng)中，電力電容器常采用高、低壓混合補(bǔ)償形式，以互相補(bǔ)充，發(fā)揮各補(bǔ)償方式的特點(diǎn)。精品資料3.6負(fù)荷(fùhè)計(jì)算

精品資料3.6負(fù)荷(fùhè)計(jì)算

4.無(wú)功補(bǔ)償計(jì)算功率因數(shù)補(bǔ)償裝置的補(bǔ)償容量Qc可按下式計(jì)算：（3-54）式中：Pav平均負(fù)荷，也可用計(jì)算負(fù)荷Pm乘以負(fù)荷系數(shù)α代替，負(fù)荷系數(shù)可取0.7～0.8。補(bǔ)償前、后功率因數(shù)角的正切值。△qc補(bǔ)償率，見表3.9。裝設(shè)了無(wú)功補(bǔ)償裝置以后，在確定補(bǔ)償?shù)攸c(diǎn)前面的總計(jì)算負(fù)荷時(shí)，應(yīng)扣除(kòuchú)無(wú)功補(bǔ)償容量，即總的無(wú)功計(jì)算負(fù)荷：（3-55）式中：Q’m補(bǔ)償后的計(jì)算無(wú)功功率。Qm補(bǔ)償前的計(jì)算無(wú)功功率。由(3-55)式可看出，加裝無(wú)功補(bǔ)償裝置后。計(jì)算無(wú)功功率減少，計(jì)算視在功率與計(jì)算電流亦相應(yīng)減小。精品資料3.6負(fù)荷(fùhè)計(jì)算

補(bǔ)償前的功率因數(shù)cosφ1補(bǔ)償后的功率因數(shù)cosφ20.850.860.880.900.920.940.960.981.000.600.710.740.790.850.910.971.041.131.330.620.650.670.730.780.840.900.981.061.270.640.580.610.660.720.770.840.911.001.200.660.520.550.600.650.710.780.850.941.140.680.460.480.540.590.650.710.790.881.080.700.400.430.480.540.590.660.730.821.020.720.340.370.420.480.540.600.670.760.960.740.290.310.370.420.480.540.620.710.910.760.230.260.310.370.430.490.560.650.850.780.180.210.260.320.380.440.510.600.800.800.130.160.210.270.320.390.460.550.750.820.080.100.160.210.270.330.400.490.700.840.030.050.110.160.220.280.350.440.650.850.000.030.080.140.190.260.330.420.620.86－0.000.050.110.170.230.300.390.590.88－－000.0.060.110.180.250.340.540.90－－－0.000.600.120.190.280.48表3.9無(wú)功(wúɡōnɡ)補(bǔ)償率精品資料3.6負(fù)荷(fùhè)計(jì)算

精品資料3.6負(fù)荷(fùhè)計(jì)算

精品資料1.短路原因供配電系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，會(huì)出現(xiàn)各種故障，使正常運(yùn)行狀態(tài)遭到破壞。短路是系統(tǒng)嚴(yán)重的故障。所謂短路，就是(jiùshì)系統(tǒng)中各種非正常的相與相之間或相與地之間的短接。系統(tǒng)發(fā)生短路的原因很多，歸納有下列幾點(diǎn)：1)電氣設(shè)備絕緣的破壞。例如電氣設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行絕緣自然老化，設(shè)備質(zhì)量低劣絕緣本身有缺陷，安裝、防護(hù)不當(dāng)造成絕緣機(jī)械性損傷，非正常的超過絕緣耐壓水平的電壓等都能使絕緣擊穿而造成短路事故。3.7短路(duǎnlù)電流計(jì)算3.7.1概述

精品資料1.短路原因2)自然的原因。例如(lìrú)由于大風(fēng)、下雪導(dǎo)線覆冰、直接雷擊等引起架空線倒桿斷線，鳥獸跨越在裸露的相與相、或相與地之間，樹枝碰到高壓電線，戶外變配電設(shè)備遭受直接雷擊等造成的短路事故。3)人為的因素。例如(lìrú)運(yùn)行人員違反操作規(guī)程帶負(fù)荷拉閘，違反電業(yè)安全工作規(guī)程帶接地刀閘合閘，人為疏忽接錯(cuò)線，野蠻施工挖斷電纜、掛斷架空線，運(yùn)行管理不善造成小動(dòng)物進(jìn)入高壓帶電體內(nèi)形成的短路事故等等。3.7短路電流(diànliú)計(jì)算3.7.1概述

精品資料3.7短路(duǎnlù)電流計(jì)算

2.短路類型在三相系統(tǒng)(xìtǒng)中，可能發(fā)生的短路故障有：三相短路K(3)，兩相短路K(2)，單相短路K(1)和兩相接地短路K(1-1)。精品資料3.7短路電流(diànliú)計(jì)算

三相短路是對(duì)稱短路，其他均為非對(duì)稱短路。供配電系統(tǒng)中，單相短路的可能性最大，三相短路的機(jī)會(huì)最少。但一般情況下三相短路電流最大，造成的后果也是最嚴(yán)重(yánzhòng)的。同時(shí)，當(dāng)對(duì)不對(duì)稱短路采用對(duì)稱分量法后，可歸結(jié)成對(duì)稱的短路計(jì)算，因此對(duì)稱三相短路的研究也是不對(duì)稱短路計(jì)算的基礎(chǔ)。精品資料3.7短路電流(diànliú)計(jì)算

3.短路后果供配電系統(tǒng)發(fā)生短路后，系統(tǒng)總阻抗比正常運(yùn)行時(shí)小很多，短路電流超過正常工作電流許多倍，可高達(dá)數(shù)萬(wàn)安培，會(huì)帶來(lái)下列(xiàliè)嚴(yán)重的后果：1)巨大的短路電流通過設(shè)備，能將載流導(dǎo)體短時(shí)間內(nèi)加熱到很高溫度，極易造成設(shè)備過熱、導(dǎo)體熔化而損壞。2)載流導(dǎo)體間將產(chǎn)生很大電動(dòng)力的沖擊，可能引起電氣設(shè)備機(jī)械變形以至損壞。3)短路時(shí)系統(tǒng)電壓驟然下降，嚴(yán)重影響電氣設(shè)備的正常運(yùn)行，給用戶帶來(lái)很大影響。精品資料3.7短路(duǎnlù)電流計(jì)算

4)保護(hù)裝置動(dòng)作切除故障，會(huì)造成一定范圍的停電。并且短路點(diǎn)越靠近電源，停電波及的范圍越大。5)當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生不對(duì)稱短路時(shí)，短路電流的電磁效應(yīng)(xiàoyìng)能在鄰近的電路感應(yīng)出很強(qiáng)的電動(dòng)勢(shì)。所以對(duì)附近的通訊線路、鐵路訊號(hào)系統(tǒng)及其他電子設(shè)備、自動(dòng)控制系統(tǒng)可能產(chǎn)生強(qiáng)烈干擾。6)短路引起系統(tǒng)震蕩，使并列運(yùn)行的各發(fā)電機(jī)組之間失去同步，破壞系統(tǒng)穩(wěn)定，最終造成系統(tǒng)解列，形成地區(qū)性或區(qū)城性大面積停電。精品資料3.7短路電流(diànliú)計(jì)算

4.短路計(jì)算目的1)為選擇和校驗(yàn)電氣設(shè)備其中包括計(jì)算三相短路電流峰值(沖擊電流)、電路電流最大有效值以校驗(yàn)電氣設(shè)備的電動(dòng)力的穩(wěn)定性，計(jì)算三相短路電流穩(wěn)態(tài)有效值用以校驗(yàn)電氣設(shè)備及載流導(dǎo)體的熱穩(wěn)定性，計(jì)算三相短路容量以校驗(yàn)開關(guān)的開斷能力等。2)為繼電保護(hù)裝置的整定與校驗(yàn)。計(jì)算系統(tǒng)可能出現(xiàn)的最大短路電流值，為繼電保護(hù)整定提供(tígōng)依據(jù)；計(jì)算電路可能出現(xiàn)的最小短路電流值用于繼電保護(hù)的靈敏度校驗(yàn)。不僅要計(jì)算三相短路電流而且也要計(jì)算兩相短路電流或單相接地電流。3)可為不同供電方案進(jìn)行技術(shù)性比較，以及確定是否采取限制短路電流措施等提供(tígōng)依據(jù)。精品資料1.短路電流分析供配電系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，假定不切除故障、設(shè)備也不損壞的話，電路會(huì)從短路前正常運(yùn)行的穩(wěn)態(tài)逐漸過渡到短路后的穩(wěn)態(tài)。短路的全電流ik是逐漸變化的，其包括兩個(gè)分量，一個(gè)是短路的穩(wěn)態(tài)分量ip，另一個(gè)是短路的暫態(tài)分量inp。短路的穩(wěn)態(tài)分量是電路短路達(dá)到穩(wěn)態(tài)后的電流值，它是和電源同頻率的恒幅正弦交流，因此又稱短路的周期性分量。短路的暫態(tài)分量是為了保持短路瞬間(shùnjiān)電流不發(fā)生突變而出現(xiàn)的，其按照指數(shù)規(guī)律衰減，短路穩(wěn)態(tài)時(shí)衰減到零，它不是電源強(qiáng)制作用的結(jié)果，又叫短路的自由分量或非周期分量。3.7短路(duǎnlù)電流計(jì)算3.7.2三相短路過渡過程

精品資料3.7短路(duǎnlù)電流計(jì)算

處于供電末端的用戶供配電系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，其饋電變電所母線上的電壓幾乎(jīhū)維持不變，這時(shí)可將電力系統(tǒng)視為無(wú)限大容量的電源。無(wú)限大容量的電源系統(tǒng)發(fā)生三相短路的等效電路，如圖3.24所示。精品資料3.7短路電流(diànliú)計(jì)算

三相對(duì)稱短路的短路電流可歸結(jié)為一相來(lái)計(jì)算(如L1相)，短路電流的周期性分量為：（3-56）式中：為短路電流周期分量幅值。α相電壓(diànyā)的初相位。三相短路時(shí)，電流與電壓(diànyā)的相位差。短路的自由分量inp計(jì)算公式為：（3-57）式中：A積分常數(shù)，由短路初始條件決定。時(shí)間常數(shù)。這樣短路全電流的數(shù)學(xué)表達(dá)式：（3-58）

精品資料3.7短路(duǎnlù)電流計(jì)算

積分常數(shù)A由電感電路中電流在短路前后瞬間不能發(fā)生躍變條件，最后可得到：（3-59）式中：Im短路前電流的幅值。短路前電流、電壓的相位差。短路全電流的公式為：（3-60）這就是(jiùshì)在無(wú)限大電源供電情況下三相短路電流(某一相)的計(jì)算公式。

精品資料3.7短路電流(diànliú)計(jì)算短路時(shí)，影響短路電流大小(dàxiǎo)的因素很多，在短路地點(diǎn)為一定，電路參數(shù)已知的情況下，考慮到下列幾個(gè)條件：①當(dāng)短路前電路處于空載狀態(tài)。②短路時(shí)某相電壓瞬時(shí)值恰好過零值。③假定電路的感抗遠(yuǎn)大于電路的電阻。能得出短路地點(diǎn)為一定時(shí)的，可能出現(xiàn)的最大短路全電流ikm：（3-61）

精品資料3.7短路(duǎnlù)電流計(jì)算

最大短路電流波形，如圖3.25所示。從波形圖上可看出，短路全電流是一個(gè)(yīɡè)隨時(shí)間變化的非周期性波動(dòng)的函數(shù)。短路全電流中包括的兩個(gè)部分，短路電流周期性分量在無(wú)限大電源系統(tǒng)供電情況下為幅值恒定的交流；短路電流的非周期性分量短路后隨時(shí)間按指數(shù)規(guī)律衰減，3～5個(gè)時(shí)間常數(shù)以后數(shù)值基本接近與零。短路全電流中的非周期分量衰減到零后，短路的過渡過程結(jié)束，短路進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)。穩(wěn)態(tài)的短路電流中只剩短路電流的周期分量。精品資料3.7短路電流(diànliú)計(jì)算

另外要注意的是，雖然三相短路為對(duì)稱性短路，但只有(zhǐyǒu)短路電流的周期分量是對(duì)稱的，各相短路電流的非周期性分量大小并不相同。這樣，三相短路時(shí)只有(zhǐyǒu)其中一相可能達(dá)到短路電流的最大值。精品資料3.7短路(duǎnlù)電流計(jì)算

2、短路沖擊系數(shù)和沖擊電流(diànliú)短路電流(diànliú)的最大峰值被稱為短路的沖擊電流(diànliú)。從圖3.25看出沖擊電流(diànliú)出現(xiàn)在短路后第一個(gè)半周時(shí)間。我國(guó)工頻頻率50Hz，半周時(shí)間即0.0ls，把它代入最嚴(yán)重情況下短路全電流(diànliú)公式中得：（3-62）式中:短路電流(diànliú)的沖擊系數(shù)。Ip短路電流(diànliú)周期分量有效值。精品資料3.7短路電流(diànliú)計(jì)算

沖擊系數(shù)反映了沖擊電流與短路電流周期分量之間的倍數(shù)關(guān)系。沖擊系數(shù)的大小范圍(fànwéi)：當(dāng)純電感電路時(shí)，時(shí)間常數(shù)：，；當(dāng)純電阻電路時(shí)，時(shí)間常數(shù)，；Ksh的范圍(fànwéi)為1≤Ksh≤2。在實(shí)際工程計(jì)算中Ksh=1.8，沖擊系數(shù)的近似取值，對(duì)于高壓系統(tǒng)，對(duì)于低壓系統(tǒng)Ksh=1.3。對(duì)高壓系統(tǒng)如取Ksh=1.8，則:(3-63)對(duì)低壓系統(tǒng)如取Ksh=1.3，則:(3-64)精品資料3.7短路(duǎnlù)電流計(jì)算3、短路電流最大有效值短路后某一時(shí)刻，短路全電流的有效值定義為：以此時(shí)間(shíjiān)點(diǎn)為中心的一個(gè)周期內(nèi)短路全電流瞬時(shí)值的均方根值。由圖3-25可看出，短路全電流最大的有效值Ish出現(xiàn)在短路后的第一個(gè)周期中，并且第一個(gè)周期的中心時(shí)間(shíjiān)點(diǎn)t=0.01s。精品資料3.7短路(duǎnlù)電流計(jì)算

工程中計(jì)算短路電流(diànliú)的最大有效值，為了簡(jiǎn)化一般假設(shè)：短路電流(diànliú)非周期性分量在所取的周期內(nèi)恒定不變，其有效值等于該周期中心點(diǎn)的瞬時(shí)值；短路電流(diànliú)周期性分量也假定在所計(jì)算的周期內(nèi)振幅恒定?？紤]在最嚴(yán)重的短路情況，短路全電流(diànliú)的最大有效值可表示為：(3-65)在高壓供配電系統(tǒng)中，沖擊系數(shù)取Ksh=1.8時(shí)，Ish=1.51Ip。在高壓供配電系統(tǒng)中，沖擊系數(shù)取Ksh=1.3時(shí)，Ish=1.09Ip。

精品資料1.短路電流計(jì)算供配電系統(tǒng)應(yīng)該對(duì)用戶安全可靠地供電，但是由于各種原因，也難免出現(xiàn)故障，其中最常見的故障就是短路，而短路的后果十分嚴(yán)重，直接影響供配電系統(tǒng)及電氣設(shè)備的安全運(yùn)行。為了正確選擇電氣設(shè)備，使設(shè)備具有足夠的動(dòng)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，以保證(bǎozhèng)在通過可能最大的短路電流時(shí)也不至損壞，因此必須進(jìn)行短路電流計(jì)算。另外，為了選擇切除短路故障的開關(guān)電器、整定作為短路保護(hù)的繼電保護(hù)裝置和選擇限制短路電流的元件等，也必須計(jì)算短路電流。常用的計(jì)算短路電流的方法有有名單位制(歐姆法)和標(biāo)幺制法。3.7短路電流(diànliú)計(jì)算3.7.3供配電設(shè)備短路參數(shù)計(jì)算

精品資料3.7短路電流(diànliú)計(jì)算

供配電設(shè)備短路電流的計(jì)算，必須先求出短路點(diǎn)至電源的短路回路總阻抗值。1)有名單位制即以實(shí)際有名單位(Ω，A，V)表示電路參數(shù)及計(jì)算的方法，三相短路周期性分量有效值的計(jì)算公式為：(3-66)式中：電路回路的總電阻、總電抗值。Uav電路點(diǎn)的電網(wǎng)平均標(biāo)稱電壓，。有名單位制法通常用于1000V以下低壓供電系統(tǒng)的短路電流計(jì)算。在電力系統(tǒng)中常采用標(biāo)幺值法計(jì)算短路電流，標(biāo)幺值法簡(jiǎn)化多個(gè)電壓等級(jí)系統(tǒng)存在的阻抗換算(huànsuàn)問題。精品資料3.7短路(duǎnlù)電流計(jì)算

a.發(fā)電機(jī)電抗有名值計(jì)算短路計(jì)算時(shí)，發(fā)電機(jī)電抗使用的是產(chǎn)品說明或手冊(cè)上提供的短路次暫態(tài)電抗百分?jǐn)?shù)。發(fā)電機(jī)電抗有名值的計(jì)算公式為：(3-67)式中：、、發(fā)電機(jī)的額定容量、額定功率、功率因數(shù)(ɡōnɡlǜyīnshù)、平均標(biāo)稱電壓。b.變壓器電抗有名值計(jì)算變壓器電抗有名值可根據(jù)其技術(shù)數(shù)據(jù)中給出的短路電壓(阻抗電壓)百分值算出的，計(jì)算公式：(3-68)式中：變壓器的額定容量。變壓器電阻有名值可由其技術(shù)數(shù)據(jù)中給出的短路損耗（銅耗）近似算出：(3-69)精品資料3.7短路電流(diànliú)計(jì)算c.電抗器電抗有名值計(jì)算系統(tǒng)中的電抗器相當(dāng)于一個(gè)大的空心電感線圈，主要用來(lái)限制短路電流(diànliú)、維持電壓水平，電抗器的電抗有名值可用其電抗百分值算出：(3-70)式中：電抗器額定電壓、額定電流(diànliú)d.線路電抗、電阻有名值計(jì)算計(jì)算公式為：(3-71)式中：線路單位長(zhǎng)度(km)的電抗值。線路的計(jì)算長(zhǎng)度。如有必要計(jì)算線路電阻的有名值，其計(jì)算公式：(3-72)式中：線路單位長(zhǎng)度(km)的電阻值。精品資料3.7短路電流(diànliú)計(jì)算e.系統(tǒng)電源電抗有名值計(jì)算對(duì)實(shí)際供配電系統(tǒng)而言，由于系統(tǒng)電源容量的有限性，必須把它看作為短路回路中的一個(gè)元件，計(jì)及電抗值對(duì)短路電流的影響。系統(tǒng)電源電抗有名值通常由下式確定：(3-73)式中：系統(tǒng)電源的容量。平均標(biāo)稱電壓。如無(wú)法(wúfǎ)獲得系統(tǒng)電源容量的確切數(shù)值，則可用電源出口處斷路器的開斷容量代替，即：(3-74)精品資料3.7短路(duǎnlù)電流計(jì)算算出各元件的阻抗后，再求出短路回路的等值總阻抗，就可以按3-66式計(jì)算短路電流了。要注意的是：用有名值法計(jì)算短路總阻抗時(shí)，如回路中有電力變壓器，各元件處于不同的電壓(diànyā)下時(shí)，各元件的阻抗應(yīng)按統(tǒng)一的短路計(jì)算電壓(diànyā)換算。阻抗等效換算的原則是元件的功率損耗不變。由，，得到阻抗等效換算公式：(3-75)(3-76)式中：、、為換算前元件的電阻、電抗、元件安裝處的平均標(biāo)稱電壓(diànyā)。、、為換算后元件的電阻、電抗、短路計(jì)算所需的平均標(biāo)稱電壓(diànyā)。短路計(jì)算所需的平均標(biāo)稱電壓(diànyā)取法原則是：要計(jì)算的短路電流處于哪級(jí)電壓(diànyā)等級(jí)，就用這級(jí)電壓(diànyā)等級(jí)的平均標(biāo)稱電壓(diànyā)換算。精品資料3.7短路(duǎnlù)電流計(jì)算例3-9用有名制法計(jì)算(jìsuàn)圖3.26所示系統(tǒng)，k1點(diǎn)三相短路時(shí)的總電抗值。解：k1點(diǎn)位于380V電壓等級(jí)的線路，所以取0.4kV圖3.26某供配電系統(tǒng)三相短路的計(jì)算(jìsuàn)電路圖1）系統(tǒng)電源電抗有名值2）架空線路的電抗有名值圖3.26某供配電系統(tǒng)三相短路的計(jì)算電路圖精品資料3.7短路電流(diànliú)計(jì)算3）變壓器電抗有名值4）繪制k1點(diǎn)短路(duǎnlù)的等效電路圖，如圖3.27所示。等效電路圖反映短路(duǎnlù)回路中各元件的電氣連接關(guān)系，圖上應(yīng)標(biāo)出各元件的序號(hào)(分子)和電抗值(分母)。5）k1點(diǎn)短路(duǎnlù)的總電抗有名值為：

圖3.27某供配電系統(tǒng)三相短路的電抗有名值計(jì)算的等值電路圖精品資料3.7短路電流(diànliú)計(jì)算

2)標(biāo)幺值法標(biāo)幺值是一種相對(duì)單位制，電路各參數(shù)均用其相對(duì)值即標(biāo)幺值表示。標(biāo)幺值定義為任意一個(gè)參數(shù)對(duì)基準(zhǔn)值的比值即：(3-67)標(biāo)么值是一個(gè)無(wú)單位的量，同一個(gè)實(shí)際有名的電氣參數(shù)，選取不同的基準(zhǔn)值，其標(biāo)么值也不一樣。標(biāo)么值法計(jì)算短路電流，涉及到四個(gè)基準(zhǔn)量：基準(zhǔn)電壓Ud，基準(zhǔn)電流Id，基準(zhǔn)視在功率Sd，基準(zhǔn)阻抗Zd。在中高壓系統(tǒng)中，短路回路電抗值一般大于電阻值，為了簡(jiǎn)化計(jì)算，一般可以忽略(hūlüè)電阻而直接用各主要元件的電抗值代替其阻抗值，只在短路回路總電阻大于總電抗的三分之一時(shí)，才計(jì)入電阻的影響。在標(biāo)么值的四個(gè)基準(zhǔn)值中就用電抗基準(zhǔn)值Xd替代了阻抗的基準(zhǔn)值。精品資料3.7短路(duǎnlù)電流計(jì)算

三相供電系統(tǒng)中，線電壓U、線電流I、三相功率S和電抗X(忽略電阻)存在的關(guān)系對(duì)標(biāo)么值中四個(gè)基準(zhǔn)值也同樣成立，因此只需定出其中兩個(gè)基準(zhǔn)值，其他兩個(gè)即可據(jù)約束關(guān)系算出。通常我們選定的基準(zhǔn)量是基準(zhǔn)容量Sd和基準(zhǔn)電壓Ud?；鶞?zhǔn)值原則上可以任意選擇，但為了計(jì)算方便，基準(zhǔn)值要選擇適當(dāng)?；鶞?zhǔn)容量Sd通常選取100MVA、10MVA、1000MVA或者(huòzhě)選取短路回路中某元件容量的額定值(基準(zhǔn)容量一般取100MVA)?；鶞?zhǔn)容量確定以后，在計(jì)算過程中不允許再變。基準(zhǔn)電壓Ud選取各電壓等級(jí)電網(wǎng)的平均標(biāo)稱電壓Uav為其基準(zhǔn)值?；鶞?zhǔn)容量Sd和基準(zhǔn)電壓Uav確定后，回路中的電流、電抗標(biāo)么值可用基準(zhǔn)容量Sd和基準(zhǔn)電壓Ud表達(dá)：(3-68)(3-69)各電氣參數(shù)的標(biāo)么值用其字母上加注一個(gè)星號(hào)表示之。精品資料3.7短路電流(diànliú)計(jì)算

2.短路回路中各元件電抗(電阻)標(biāo)幺值計(jì)算1)發(fā)電機(jī)電抗標(biāo)幺值計(jì)算短路計(jì)算時(shí)，發(fā)電機(jī)電抗使用的是產(chǎn)品說明或手冊(cè)上提供的短路的次暫態(tài)電抗百分?jǐn)?shù)X’﹪。發(fā)電機(jī)電抗標(biāo)幺值X’G的計(jì)算公式為：(3-70)式中：發(fā)電機(jī)的額定容量、額定功率、功率因數(shù)。2)變壓器電抗標(biāo)幺值計(jì)算變壓器電抗標(biāo)幺值X＊T是根據(jù)其技術(shù)(jìshù)數(shù)據(jù)中給出的短路電壓(阻抗電壓)百分值△UK％算出的，計(jì)算公式：(3-71)式中：SN·T變壓器的額定容量。精品資料3.7短路(duǎnlù)電流計(jì)算

3)電抗器電抗標(biāo)幺值計(jì)算系統(tǒng)中的電抗器相當(dāng)于一個(gè)大的空心電感線圈，主要用來(lái)限制短路電流、維持電壓水平，電抗器的電抗標(biāo)幺值用其電抗百分值△UH％折算：(3-72)式中：UN·H、IN·H電抗器額定電壓、額定電流Ud取電抗器安裝處所在的那一級(jí)平均標(biāo)稱電壓。4)線路電抗、電阻標(biāo)幺值計(jì)算計(jì)算公式為：(3-73)式中：X0線路單位長(zhǎng)度(km)的電抗值。L線路的計(jì)算長(zhǎng)度。Ud取本線路段所處(suǒchǔ)那一級(jí)電網(wǎng)的平均標(biāo)稱電壓值。精品資料3.7短路電流(diànliú)計(jì)算

如有必要計(jì)算線路電阻的標(biāo)幺值，其計(jì)算公式：(3-74)式中：r0線路單位長(zhǎng)度(km)的電阻值。Ud取本線路段所處那一級(jí)電網(wǎng)(diànwǎng)的平均標(biāo)稱電壓值。5)系統(tǒng)電源電抗標(biāo)幺值計(jì)算對(duì)實(shí)際供配電系統(tǒng)而言，由于系統(tǒng)電源容量的有限性，必須把它看作為短路回路中的一個(gè)元件，計(jì)及電抗值對(duì)短路電流的影響。系統(tǒng)電源電抗標(biāo)幺值X＊G通常由下式確定：(3-75)式中：SG系統(tǒng)電源的容量。如無(wú)法獲得系統(tǒng)電源容量SG的確切數(shù)值，則可用電源出口處斷路器的開斷容量SK代替，即：(3