工厂供电第三章短路电流及其计算ppt课件.ppt

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1、工厂供电武汉理工大学自动化学院工厂供电绪论------工厂供电及电力系统的基本知识电力负荷及其计算短路电流及其计算工厂变配电所及其一次系统工厂电力线路工厂供电系统的过电流保护实验工厂供电第三章短路电流及其计算3.4短路电流的效应和稳定度校验3.3无限大容量电力系统中两相和单相短路电流的计算3.2无限大容量电力系统中三相短路电流的计算3.1短路与短路电流有关概念第三章短路电流及其计算3.1短路与短路电流有关概念一.短路的原因、后果及其形式二.无限大容量电力系统中三相短路的物理过程三.与短路有关的物理量3.1短路与短路电流有关概念所谓短路,是指电力系统中正常情

2、况以外的一切相与相之间或相与地之间发生通路的情况。一、短路的原因、后果及其形式1、短路的原因：2、短路的后果：电气设备载流部分绝缘损坏；运行人员误操作；其他因素。电流剧烈增加；系统中的电压大幅度下降。短路的危害：短路电流的热效应会使设备发热急剧增加，可能导致设备过热而损坏甚至烧毁；短路电流产生很大的电动力，可引起设备机械变形、扭曲甚至损坏；短路时系统电压大幅度下降，严重影响电气设备的正常工作；严重的短路可导致并列运行的发电厂失去同步而解列，破坏系统的稳定性。不对称短路产生的不平衡磁场，会对附近的通讯系统及弱电设备产生电磁干扰，影响其正常工作。3.1短路与短

3、路电流有关概念3、短路的种类对称短路：三相短路k（3）不对称短路：单相接地短路k（1）两相接地短路k（1,1）两相短路k（2）图3-1　短路的类型a）三相短路b）两相短路c）单相接地短路d）两相接地短路e）两相接地短进行短路电流计算的目的：选择合理的电气接线图选择和校验各种电气设备合理配置继电保护和自动装置3.1短路与短路电流有关概念二、无限容量系统供电时三相短路的物理过程1.无限容量系统的概念说明：无限大功率电源是一个相对概念，真正的无限大功率电源是不存在的。2.由无限大功率电源供电的三相对称电路图3-2所示为一由无限大功率电源供电的三相对称电路。无限容

4、量系统（又叫无限大功率电源），是指系统的容量为∞，内阻抗为零。无限容量系统的特点：在电源外部发生短路，电源母线上的电压基本不变，即认为它是一个恒压源。在工程计算中，当电源内阻抗不超过短路回路总阻抗的5%～10%时，就可认为该电源是无限大功率电源。3.1短路与短路电流有关概念图3-2无限容量系统中的三相短路a）三相电路b）等值单相电路短路前，系统中的a相电压和电流分别为短路后电路中的电流应满足：3.1短路与短路电流有关概念解微分方程得：由于电路中存在电感，而电感中的电流不能突变，则短路前一瞬间的电流应与短路后一瞬间的电流相等。即则∴3.1短路与短路电流有关概

5、念在短路回路中，通常电抗远大于电阻，可认为　　　，故由上式可知，当非周期分量电流的初始值最大时，短路全电流的瞬时值为最大，短路情况最严重，其必备的条件是：短路前空载（即）短路瞬间电源电压过零值，即初始相角因此对应的短路电流的变化曲线如图3-3所示。3.1短路与短路电流有关概念图3-3无限大容量系统三相短路时短路电流的变化曲线3.1短路与短路电流有关概念1、三相短路冲击电流在最严重短路情况下，三相短路电流的最大瞬时值称为冲击电流，用ish表示。由图3-3知，ish发生在短路后约半个周期（0.01s）。其中，　　　　　　——短路电流冲击系数。意味着短路电流非周

6、期分量不衰减当电阻R=0时，　　　　　　　，当电抗Ｘ=0时，　　　　　　，意味着不产生非周期分量三.与短路有关的物理量1＜Ksh＜2因此在高压电网中短路时，取Ksh=1.8，则在发电机端部短路时，取Ksh=1.9，则在低压电网中短路时，取Ksh=1.3，则3.1短路与短路电流有关概念2、三相短路冲击电流有效值任一时刻t的短路电流的有效值是指以时刻t为中心的一个周期内短路全电流瞬时值的方均根值，即为了简化Ikt的计算，可假定在计算所取的一个周期内周期分量电流的幅值为常数，而非周期分量电流的数值在该周期内恒定不变且等于该周期中点的瞬时值，因此当Ksh=1.9时

7、，;当Ksh=1.3时，当Ksh=1.8时，3.1短路与短路电流有关概念3、三相短路稳态电流三相短路稳态电流是指短路电流非周期分量衰减完后的短路全电流，其有效值用　表示。在无限大容量系统中，短路后任何时刻的短路电流周期分量有效值（习惯上用Ik表示）始终不变，所以有式中，　为次暂态短路电流或超瞬变短路电流，它是短路瞬间（t=0s）时三相短路电流周期分量的有效值；　为短路后0.2s时三相短路电流周期分量的有效值。3.1短路与短路电流有关概念3.2无限容量系统三相短路电流计算一、概述二、采用欧姆法进行短路计算三.采用标幺制法进行短路计算一、概述1．计算电路图∴或

8、2.等效电路图3.2无限容量系统三相短路电流计算二.采用欧姆法进行