《智慧照明工程實踐》 課件：13.DIALUX軟件中進行室內(nèi)照明設計1

DIALUX軟件中進行室內(nèi)照明設計（1）課程負責人：楊超智《智能照明工程實踐》4.4.1概述4.4.2三相短路計算目錄4.4.3兩相及單相短路電流計算4.4.4電動機對短路電流的影響4.4.5短路電流的效應和穩(wěn)定度校驗概述4.4.14.4.1概述在工業(yè)和民用建筑中，正常的生產(chǎn)經(jīng)營、辦公等活動以及人們的正常生活都要求供電系統(tǒng)保證持續(xù)、安全、可靠地運行。但由于各種原因，系統(tǒng)會經(jīng)常出現(xiàn)故障，使正常運行狀態(tài)遭到破壞，其中短路是系統(tǒng)常見的嚴重故障。4.4.1概述1.短路的原因和危害所謂短路，就是系統(tǒng)中各種類型不正常的相與相之間或相與地之間的短接。系統(tǒng)發(fā)生短路的原因主要包括設備原因、自然原因和人為原因。短路的危害包括短路電流的熱效應短路電流的電動力效應短路時系統(tǒng)電壓下降不對稱短路的磁效應短路時的停電事故4.4.1概述2.短路的類型在三相系統(tǒng)中，可能發(fā)生的短路類型有三相短路、兩相短路、兩相接地短路和單相短路。（1）三相短路是對稱短路，用k(3)表示。短路回路的三相阻抗相等，三相短路電流和電壓仍然是對稱的，只是電流比正常值增大，電壓比額定值降低。三相短路發(fā)生的概率最小，只有5％左右，但它卻是危害最嚴重的短路形式。4.4.1概述2.短路的類型在三相系統(tǒng)中，可能發(fā)生的短路類型有三相短路、兩相短路、兩相接地短路和單相短路。（2）兩相短路是不對稱短路，用k(2)表示。兩相短路的發(fā)生概率為10％~15％。（3）兩相接地短路也是一種不對稱短路，用k(1.1)表示。是指中性點不接地系統(tǒng)中兩個不同的相均發(fā)生單相接地而形成的兩相短路，亦指兩相短路后又接地的情況。兩相接地短路發(fā)生的概率為10％~20％。4.4.1概述2.短路的類型在三相系統(tǒng)中，可能發(fā)生的短路類型有三相短路、兩相短路、兩相接地短路和單相短路。（4）單相短路用k(1)表示，也是一種不對稱短路。它的危害雖不如其他短路形式嚴重，但在中性點直接接地系統(tǒng)中發(fā)生的概率最高，占短路故障的60％~70％。4.4.1概述3.短路計算的目的（1）電氣主接線比選。短路電流計算可為不同方案進行技術(shù)經(jīng)濟比較，并為確定是否采取限制短路電流措施等提供依據(jù)。（2）選擇導體和電器。如選擇斷路器、隔離開關(guān)、熔斷器、互感器、母線、絕緣子、電纜、架空線等。4.4.1概述3.短路計算的目的計算三相短路沖擊電流、沖擊電流有效值以校驗電氣設備電動力穩(wěn)定度；計算三相短路電流穩(wěn)態(tài)有效值用以校驗電氣設備及載流導體的熱穩(wěn)定性；計算三相短路容量以校驗斷路器的開斷能力等。4.4.1概述3.短路計算的目的（3）確定中性點接地方式。對于35kV、10kV供配電系統(tǒng)，根據(jù)單相短路電流可確定中性點接地方式。（4）驗算接地裝置的跨步電壓和接觸電壓。（5）選擇繼電保護裝置和整定計算。4.4.1概述4.三相短路過程分析當短路突然發(fā)生時，系統(tǒng)原來的穩(wěn)定工作狀態(tài)遭到破壞，需要經(jīng)過一個暫態(tài)過程才能進入短路穩(wěn)定狀態(tài)。供電系統(tǒng)中的電流在短路發(fā)生時也要增大，經(jīng)過暫態(tài)過程達到新的穩(wěn)定值。短路電流變化的這一暫態(tài)過程不僅與系統(tǒng)參數(shù)有關(guān)，而且與系統(tǒng)的電源容量有關(guān)。4.4.1概述4.三相短路過程分析為了便于分析問題，假設系統(tǒng)電源電勢在短路過程中近似地看作不變，因而便引出了無限大容量電源系統(tǒng)的概念。所謂無限大容量系統(tǒng)，是指當電力系統(tǒng)的電源距短路點的電氣距離較遠時，由短路而引起的電源輸出功率的變化遠小于電源的容量，所以可認為電源的容量為無窮大，在短路過程中無限大容量電源系統(tǒng)的頻率是恒定的，在短路過程中無限大容量電源系統(tǒng)的端電壓是恒定的。4.4.1概述4.三相短路過程分析真正的無限大容量電源系統(tǒng)是不存在的。對于容量相對于用戶供電系統(tǒng)容量大得多的電力系統(tǒng)，當用戶供電系統(tǒng)的負荷變動甚至發(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。如果電力系統(tǒng)的電源總阻抗不超過短路電路總阻抗的5％~10％，或當電力系統(tǒng)容量超過用戶供電系統(tǒng)容量50倍時，可將電力系統(tǒng)視為無限大容量系統(tǒng)。4.4.1概述4.三相短路過程分析圖4.38是一個電源為無限大容量的供電系統(tǒng)發(fā)生三相短路時的電路圖，由于三相對稱，因此這個三相短路電路可用一個等效單相電路圖。4.4.1概述系統(tǒng)正常運行時，電路中電流取決于電源和電路中所有元件包括負荷在內(nèi)的總阻抗。當發(fā)生三相短路時，圖4.39(a)所示的電路將被分成兩個獨立的回路，一個仍與電源相連接，另一個則成為沒有電源的短接回路。在沒有電源的短接回路中，電流將從短路發(fā)生瞬間的初始值按指數(shù)規(guī)律衰減到零。在衰減過程中，回路磁場中所儲藏的能量將全部轉(zhuǎn)化成熱能。4.4.1概述系統(tǒng)正常運行時，電路中電流取決于電源和電路中所有元件包括負荷在內(nèi)的總阻抗。與電源相連的回路，由于負荷阻抗和部分線路阻抗被短路，所以電路中的電流要突然增大。但是由于電路中存在著電感，根據(jù)楞次定律，電流又不能突變，因而引起一個過渡過程，即短路暫態(tài)過程，最后達到一個新的穩(wěn)定狀態(tài)。4.4.1概述從圖中可以看出，與無限大容量電源系統(tǒng)相連電路的電流在暫態(tài)過程中包含兩個分量，即周期分量和非周期分量。屬于強制電流，它的大小取決于電源電壓和短路回路的阻抗，其幅值在暫態(tài)過程中保持不變；周期分量4.4.1概述從圖中可以看出，與無限大容量電源系統(tǒng)相連電路的電流在暫態(tài)過程中包含兩個分量，即周期分量和非周期分量。屬于自由電流，是為了使電感回路中的磁鏈和電流不突變而產(chǎn)生的一個感生電流，它的值在短路瞬間最大，接著便以一定的時間常數(shù)按指數(shù)規(guī)律衰減，直到衰減為零。此時暫態(tài)過程即告結(jié)束，系統(tǒng)進入短路的穩(wěn)定狀態(tài)。非周期分量4.4.1概述短路電流周期分量（1）

短路電流非周期分量（2）

4.4.1概述短路全電流（3）任一瞬間的短路全電流ik為其周期分量ip和非周期分量inp之和，即短路沖擊電流（4）短路后經(jīng)過半個周期(0.01s)短路電流瞬時值達到最大值，這一瞬時電流稱為短路沖擊電流ish在高壓電路中發(fā)生三相短路時，可取ish＝2.55I″；Ish＝1.51I″在1000kVA及以下的電力變壓器二次側(cè)及低壓電路中發(fā)生三相短路時，可取ish＝1.84I″；Ish＝1.09I″ik＝ip＋inp4.4.1概述短路穩(wěn)態(tài)電流（