電力系統(tǒng)的三相短路

關(guān)于電力系統(tǒng)的三相短路124-1無窮大電源的三相短路電流1）無窮大電源系統(tǒng)的概念2）無窮大電源三相短路電流計算3）無窮大電源三相短路電流計算步驟4）課后作業(yè)第2頁,共31頁，2024年2月25日，星期天3恒定電勢源：

不論電力系統(tǒng)中發(fā)生什么擾動，電源的電壓幅值和頻率均保持恒定的電源。

容量無限大內(nèi)阻抗為零

1）無窮大電源系統(tǒng)的概念第3頁,共31頁，2024年2月25日，星期天4~電源的容量為無限大，內(nèi)阻抗為0S=∞1）無窮大電源系統(tǒng)的概念第4頁,共31頁，2024年2月25日，星期天52）無窮大電源三相短路電流計算

第5頁,共31頁，2024年2月25日，星期天61正常運(yùn)行時，以a相為例：

2311-----電源電勢的初始相位角，即

t=0時的相位角，又稱合閘角。2-----3-----2）無窮大電源三相短路電流計算

第6頁,共31頁，2024年2月25日，星期天72當(dāng)f點發(fā)生三相短路時與電源相連接的有源電路

無源電路

（1）在t=0時刻發(fā)生短路，列寫出a相的微分方程式為

2）無窮大電源三相短路電流計算

第7頁,共31頁，2024年2月25日，星期天8短路電流的周期分量ip

短路電流的非周期分量iap

i方程的特解對應(yīng)的齊次方程的通解2）無窮大電源三相短路電流計算

第8頁,共31頁，2024年2月25日，星期天9Ⅰ周期分量ip

的求解:ip

-----交流分量或周期分量。iap

-----直流分量或非周期分量。2）無窮大電源三相短路電流計算

第9頁,共31頁，2024年2月25日，星期天10短路電流有最大值的條件：（1）短路前電路為空載運(yùn)行狀態(tài)，即；（2）阻抗角（R＝0）（3）合閘角

（初始相位角）。2）無窮大電源三相短路電流計算

第10頁,共31頁，2024年2月25日，星期天11Ⅰ周期分量ip

的求解:2）無窮大電源三相短路電流計算

第11頁,共31頁，2024年2月25日，星期天12Ⅱ非周期分量iap

的求解按指數(shù)衰減的一個直流量。由于電感中的電流不能突變，短路前瞬間的電流和短路發(fā)生后瞬間的電流應(yīng)相等。2）無窮大電源三相短路電流計算

第12頁,共31頁，2024年2月25日，星期天13Ⅱ非周期分量iap

的求解2）無窮大電源三相短路電流計算

第13頁,共31頁，2024年2月25日，星期天142）無窮大電源三相短路電流計算

第14頁,共31頁，2024年2月25日，星期天151短路沖擊電流iM（1）定義:短路電流最大可能的瞬時值。

由波形圖可見，短路電流的最大值約在短路后的T/2時刻出現(xiàn)。

（2）iim的計算2）無窮大電源三相短路電流計算

第15頁,共31頁，2024年2月25日，星期天16ω=2πf11-----短路電流的沖擊系數(shù)第16頁,共31頁，2024年2月25日，星期天17③在其他地點短路時，

kim=1.8。

②在發(fā)電廠高壓側(cè)母線上發(fā)生短路

kim=1.85；①在發(fā)電機(jī)端部發(fā)生短路時，

kim=1.9；（3）電力系統(tǒng)實用計算中KM的取值2）無窮大電源三相短路電流計算

第17頁,共31頁，2024年2月25日，星期天18~f1

：Km=1.9f1f2

：Km=1.85f2f3f3

：Km=1.82）無窮大電源三相短路電流計算

第18頁,共31頁，2024年2月25日，星期天19KM=1.8時，iM=2.55Ip

KM=1.9時，iM=2.69IpKM=1.85時，iM=2.62Ip2）無窮大電源三相短路電流計算

第19頁,共31頁，2024年2月25日，星期天20沖擊電流的作用：沖擊電流主要用來校驗電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體的電動力穩(wěn)定度。2）無窮大電源三相短路電流計算

第20頁,共31頁，2024年2月25日，星期天212短路全電流最大有效值

It

是指以任一時刻t為中心的一個周期內(nèi)瞬時電流的均方根值。

（1）短路電流有效值It如何計算2）無窮大電源三相短路電流計算

第21頁,共31頁，2024年2月25日，星期天22iap在一個周期內(nèi)可認(rèn)為是恒定不變的，等于它在t=T/2時的瞬時值，即⑵短路電流最大有效值：2）無窮大電源三相短路電流計算

第22頁,共31頁，2024年2月25日，星期天23KM=1.8時，IM=1.52Ip

KM=1.9時，IM=1.62Ip⑵短路電流最大有效值：KM=1.85時，IM=1.56Ip

2）無窮大電源三相短路電流計算

第23頁,共31頁，2024年2月25日，星期天24主要用于校驗?zāi)承╇娖鞯臄嗔髂芰?。⑶IM的作用2）無窮大電源三相短路電流計算

第24頁,共31頁，2024年2月25日，星期天25有些情況下需要用到短路功率(亦稱短路容量)的概念。短路容量等于短路電流有效值同短路處的正常工作電壓(一般用平均額定電壓)的乘積，即3短路容量

2）無窮大電源三相短路電流計算

第25頁,共31頁，2024年2月25日，星期天26用標(biāo)幺值表示：

短路容量主要用來校驗開關(guān)的切斷能力。3短路容量

2）無窮大電源三相短路電流計算

第26頁,共31頁，2024年2月25日，星期天273）無窮大電源三相短路電流計算步驟（1）選取基準(zhǔn)容量SB，基準(zhǔn)電壓UB=Uav，計算各元件參數(shù)。（2）畫出等值電路并標(biāo)注各元件的參數(shù)。（3）化簡網(wǎng)絡(luò)，求出電源到短路點間的等值電抗。（4）計算短路電流周期分量。（5）根據(jù)公式計算短路沖擊電流，最大有效值電流及短路容量。第27頁,共31頁，2024年2月25日，星期天28

例1

無限大輸電系統(tǒng)如圖所示，有兩個電壓等級(10、110kV)，在圖上分別用I、II段表示。當(dāng)線路末端發(fā)生三相短路時，試計算故障點的穩(wěn)態(tài)短路電流有效值，短路沖擊電流和最大有效值電流。1有名值求解

3）無窮大電源三相短路電流計算步驟第28頁,共31頁，2024年2月25日，星期天29

例2

如圖所示無限大輸電系統(tǒng)，有三個電壓等級(10、110、6kV)。當(dāng)線路末端發(fā)生三相短路時，試計算故障點的穩(wěn)態(tài)短路電流有效值，短路沖擊電流和最大有效值電流。2標(biāo)么值求解

3）無窮大電源三相短路電