第4章 短路电流及其计算ppt课件.ppt

《第4章 短路电流及其计算ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、电力工程基础第四章短路电流及其计算河北科技大学电气工程系7/30/20211河北科技大学电气工程系第四章短路电流及其计算4.1概述4.2标幺制4.3无限容量系统三相短路电流计算4.4有限容量系统三相短路电流的实用计算4.5不对称故障的分析计算4.6电动机对短路冲击电流的影响4.7低压电网短路电流计算4.8短路电流的效应7/30/20212河北科技大学电气工程系4.1概述所谓短路,是指电力系统中正常情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、短路的原因及其后果短路的原因：短路的现象：电气设备载流部分绝缘

2、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。7/30/20213河北科技大学电气工程系短路的危害：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。4.1概述7/30/20214河北科技大学电气工程系二、短

3、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）4.1概述图4-1　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7/30/20215河北科技大学电气工程系4.2　标幺制一、概述二、标幺制的概念某一物理量的标幺值Ａ*，等于它的实际值A与所选定的基准值Ad的比值，即在短路电流计算中，各电气量的数值，可以用有名值表示，也可以用标幺值表示

4、。通常在1kV以下的低压系统中宜采用有名值，而高压系统中宜采用标幺值。在高压电网中，通常总电抗远大于总电阻，所以可以只计各主要元件的电抗而忽略其电阻。7/30/20216河北科技大学电气工程系通常先选定基准容量Sd和基准电压Ud，则基准电流Id和基准电抗Xd分别为：常取基准容量Sd=100MVA，基准电压用各级线路的平均额定电压，即。表4-1线路的额定电压与平均额定电压额定电压UN/kV0.220.3836103560110220330平均额定电压Uav/kV0.230.43.156.310.5376311523

5、03454.2　标幺制基准值的选取线路平均额定电压：指线路始端最大额定电压与末端最小额定电压的平均值。取线路额定电压的1.05倍，见表4-1。7/30/20217河北科技大学电气工程系三、不同准标幺值之间的换算电力系统中各电气设备如发电机、变压器、电抗器等所给出的标幺值都是额定标幺值，进行短路电流计算时必须将它们换算成统一基准值的标幺值。换算方法是：先将以额定值为基准的电抗标幺值　还原为有名值，即选定Sd和Ud，则以此为基准的电抗标幺值为：若取　　　　　，则4.2　标幺制7/30/20218河北科技大学电气工程系

6、四、电力系统各元件电抗标幺值的计算发电机：通常给出SN、UN和额定电抗标幺值　　，则变压器：通常给出SN、UN和短路电压百分数，由于所以式中，　　　　为变压器的额定电抗标幺值。4.2　标幺制7/30/20219河北科技大学电气工程系电抗器：通常给出INL、UNL和电抗百分数　　，其中∴式中，　　　　　为电抗器的额定容量。输电线路：通常给出线路长度和每公里的电抗值，则4.2　标幺制7/30/202110河北科技大学电气工程系五、不同电压等级电抗标幺值的关系设k点发生短路，取，则线路WL1的电抗X1折算到短路点的电抗

7、为：则X1折算到第三段的标幺值为：此式说明：不论在哪一电压级发生短路，各段元件参数的标幺值只需用元件所在级的平均电压作为基准电压来计算，而无需再进行电压折算。即任何一个用标幺值表示的量，经变压器变换后数值不变。4.2　标幺制图4-2　具有三个电压等级的电力网7/30/202111河北科技大学电气工程系六、短路回路总电抗标幺值将各元件的电抗标幺值求出后，就可以画出由电源到短路点的等值电路图，并对网络进行化简，最后求出短路回路总电抗标幺值。图4-2的等效电路图如图4-3所示。注意：求电源到短路点的总电抗时，必须是电源

8、与短路点直接相连的电抗，中间不经过公共电抗。当网络比较复杂时，需要对网络进行化简，求出电源至短路点直接相连的电抗（即转移电抗）。4.2　标幺制图4-3　图4-2的等效电路图7/30/202112河北科技大学电气工程系4.3无限容量系统三相短路电流计算一、由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