短路電流的計(jì)算

短路電流的計(jì)算1精選課件第一節(jié)概述2精選課件一、短路及其原因、后果

短路：指供電系統(tǒng)中不同電位的導(dǎo)電局部〔各相導(dǎo)體、地線等〕之間發(fā)生的低阻性短接。主要原因：電氣設(shè)備載流局部的絕緣損壞，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(dòng)力，會使設(shè)備載流局部變形或損壞；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(yùn)行；嚴(yán)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。3精選課件二、短路的類型三相短路4精選課件兩相短路5精選課件單相(接地)短路單相短路兩相接地短路兩相短路接地6精選課件1、為了選擇和校驗(yàn)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(jì)算三相短路電流；2、在校驗(yàn)繼電保護(hù)裝置的靈敏度時(shí)還需計(jì)算不對稱短路的短路電流值；3、校驗(yàn)電氣設(shè)備及載流導(dǎo)體的動(dòng)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(shí)動(dòng)作的低壓斷路器，那么需用沖擊電流有效值來進(jìn)行其動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)。三、計(jì)算短路電流的目的7精選課件

四、相關(guān)短路電流計(jì)算值

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9精選課件10精選課件第二節(jié)無限大電源條件下短路電流的計(jì)算方法11精選課件

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(dāng)電源內(nèi)阻抗為零時(shí)，不管輸出的電流如何變動(dòng)，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。12精選課件

無限大容量電源短路電流變化曲線13精選課件三相短路電流常用的計(jì)算方法有歐姆法和標(biāo)幺制法兩種。歐姆法是最根本的短路計(jì)算方法，適用于兩個(gè)及兩個(gè)以下電壓等級的供電系統(tǒng)；而標(biāo)幺制法適用于多個(gè)電壓等級的供電系統(tǒng)。短路計(jì)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。14精選課件一、標(biāo)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(shí)，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(jì)算公式為：在高壓電路的短路計(jì)算中，通常只計(jì)電抗，不計(jì)電阻。故按標(biāo)幺值法進(jìn)行短路計(jì)算時(shí)，一般是先選定基準(zhǔn)容量Sj和基準(zhǔn)電壓Uj，基準(zhǔn)電流Ij和基準(zhǔn)電抗Xj

其中，是短路點(diǎn)所在網(wǎng)路段的平均額定電壓，取15精選課件二、供電系統(tǒng)中各元件電抗標(biāo)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(zhǔn)值時(shí)，只要選定兩個(gè)，另外兩個(gè)可以通過計(jì)算得到?；鶞?zhǔn)容量一般取100MVA，基準(zhǔn)電壓取短路點(diǎn)所在網(wǎng)路段的平均額定電壓。16精選課件2〕變壓器3〕電抗器4〕電源17精選課件三、求電源至短路點(diǎn)的總電抗計(jì)算出每個(gè)元件的電抗后，就可以畫出由電源至短路點(diǎn)的等效電路圖。圖3-6就是圖3-5的等效電路圖。求總電抗時(shí)，可根據(jù)元件間的串、并聯(lián)關(guān)系求出總的電抗標(biāo)幺值。。

圖3－6圖3－5所示系統(tǒng)的等效電路圖18精選課件四、短路參數(shù)的計(jì)算三相短路容量，用來校驗(yàn)所選斷路器的斷流能力或斷開容量(或稱遮斷容量)是否滿足可靠工作的要求。三相短路容量的標(biāo)幺值：三相短路容量的實(shí)際值：三相短路電流的實(shí)際值：三相短路電流的標(biāo)幺值：19精選課件

標(biāo)幺值法計(jì)算短路電流公式簡明、清晰、數(shù)字簡單，特別是在大型復(fù)雜、短路計(jì)算點(diǎn)多的系統(tǒng)中，優(yōu)點(diǎn)更為突出。所以標(biāo)幺值法在電力工程計(jì)算中應(yīng)用廣泛。供電系統(tǒng)的短路電流大小與系統(tǒng)的運(yùn)行方式有很大的關(guān)系。系統(tǒng)的運(yùn)行方式可分為最大運(yùn)行方式和最小運(yùn)行方式。最大運(yùn)行方式下電源系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)組投運(yùn)多，雙回輸電線路及并聯(lián)變壓器均全部運(yùn)行。此時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)的總的短路阻抗最小，短路電流最大。反之，最小運(yùn)行方式下由于電源中一局部發(fā)電機(jī)、變壓器及輸電線路解列，一些并聯(lián)變壓器為保證處于最正確運(yùn)行狀態(tài)也采用分列運(yùn)行，這樣將使總的短路阻抗變大，短路電流也相應(yīng)地減小。在用戶供電系統(tǒng)中，用最小運(yùn)行方式求，供繼電保護(hù)校驗(yàn)靈敏度用。20精選課件用標(biāo)幺值法計(jì)算短路電流的步驟：

①根據(jù)短路計(jì)算要求畫出短路電流計(jì)算系統(tǒng)圖，該系統(tǒng)圖應(yīng)包含所有與短路計(jì)算有關(guān)的元件，并標(biāo)出各元件的參數(shù)和短路點(diǎn)。

②畫出計(jì)算短路電流的等效電路圖，每個(gè)元件用一個(gè)阻抗表示，電源用一個(gè)小圓表示，并標(biāo)出短路點(diǎn)，同時(shí)標(biāo)出元件的序號和阻抗值，一般分子標(biāo)序號，分母標(biāo)阻抗值。

③選取基準(zhǔn)容量和基準(zhǔn)電壓，計(jì)算各元件的阻抗標(biāo)幺值。

④等效電路化簡，求出短路回路總阻抗的標(biāo)幺值，簡化時(shí)電路的各種簡化方法都可以使用，如串聯(lián)、并聯(lián)、Δ-Y或Y-Δ變換、等電位法等。

⑤按前述公式由短路回路總阻抗標(biāo)幺值計(jì)算短路電流標(biāo)幺值，再計(jì)算短路各量，即短路電流、短路沖擊電流和三相短路容量。21精選課件例：設(shè)供電系統(tǒng)圖如圖3-7a所示，數(shù)據(jù)均標(biāo)在圖上，試求處的三相短路電流。

圖3－7例3－1的供電系統(tǒng)圖a)電路圖22精選課件1)選處，取Uj1=6.3kV則對于處，取Uj2=0.4kV則2)計(jì)算系統(tǒng)各元件阻抗的標(biāo)幺值，繪制等效電路圖，圖上按順序標(biāo)出其阻抗值。解：23精選課件圖3－7例3－1的供電系統(tǒng)圖b〕等效電路圖3)求電源點(diǎn)至短路點(diǎn)的總阻抗。24精選課件4)求短路電流的周期分量，沖擊電流及短路容量。處的短路參數(shù)：最大運(yùn)行方式時(shí)：最小運(yùn)行方式時(shí):25精選課件同理點(diǎn)的短路參數(shù)為：26精選課件第三節(jié)有限容量短路電流計(jì)算27精選課件

一、有限容量系統(tǒng)概念定義在以電源容量為基準(zhǔn)的短路計(jì)算電抗Xc<3時(shí)，可視為近端短路。特點(diǎn)在整個(gè)短路過程中，電源母線電壓不能維持不變，短路電流周期分量衰減，電源內(nèi)阻抗不能忽略。28精選課件

有限容量電源短路電流變化曲線29精選課件

二、有限容量短路電流查表法計(jì)算步驟

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三、分布系數(shù)法31精選課件

分布系數(shù)應(yīng)用場合32精選課件第四節(jié)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)對短路電