第三章短路电流及其计算41039.pptVIP

* 习 题 复习思考题 四. 短路电流的热效应和热稳定度校验 三. 短路点附近交流电动机的反馈电流影响 二. 短路电流的电动效应和动稳定度校验 一. 概 述 第四节 短路电流的效应和稳定度校验 二. 单相短路电流的计算 一. 两相短路电流的计算 第三节 无限大容量电力系统中两相和单相短路电流的计算 四. 低压电网的短路计算 三. 采用标幺制法进行短路计算 二. 采用欧姆法进行短路计算 一. 概 述 第二节 无限大容量电力系统中三相短路电流的计算 三. 与短路有关的物理量 二. 无限大容量电力系统中三相短路的物理过程 一. 短路的原因、后果及其形式 第一节 短路与短路电流有关概念 第三章 短路电流及其计算 第三章 短路电流及其计算 内容提要：本章首先简介短路的原因、后果及其形式，然后介绍无限大容量系统的概念及其三相短路时的物理过程和有关物理量，接着重点讲述无限大容量系统的短路电流计算，最后讲述短路电流的效应和短路稳定度的校验。本章内容也是工厂供电系统运行分析和设计计算的基础，不过上一章讲的是系统在正常运行状态下的有关问题，而本章讲的是系统在故障状态下的有关问题。 第一节 短路与短路电流有关概念 一. 短路的原因、后果及其形式 (一). 短路的原因 工厂供电系统要求正常地不间断地对用电负荷供电，以保证工厂生产和生活的正常进行。但是由于各种原因，总难免出现故障，而使系统的正常运行遭到破坏。系统中最常见的故障就是短路（short circuit）。短路就是指不同电位的导体之间的低阻性短接。 造成短路的主要原因，是电气设备载流部分的绝缘损坏。这种损坏可能是由于设备长期运行，绝缘自然老化，或由于设备本身不合格，绝缘强度不够而被正常电压击穿， 或设备绝缘正常而被过电压（包括雷电过电压）击穿，或者是设备绝缘受到外力损伤而造成短路。 工作人员由于违反安全操作规程而发生误操作，或者误将低电压的设备接入较高电压的电路中，也可能造成短路。 鸟兽跨越在裸露的相线之间或相线与接地物体之间，或者设备和导线的绝缘被鸟兽咬坏，也是导致短路的一个原因。 (二). 短路的后果 短路后，短路电流比正常电流大得多。在大电力系统中，短路电流可达几万安甚至几十万安。如此大的短路电流可对供电系统产生极大的危害： (1). 短路时要产生很大的电动力和很高的温度，而使故障元件和短路电路中的其他元件损坏。 (2). 短路时短路电路中的电压要骤然降低，严重影响其中电气设备的正常运行。 (3). 短路时保护装置动作，要造成停电，而且越靠近电源，停电的范围越大，造成的损失也越大。 (4). 严重的短路要影响电力系统运行的稳定性，可使并列运行的发电机组失去同步，造成系统解列。 (5). 不对称短路包括单相短路和两相短路，其短路电流将产生较强的不平衡交变磁场，对附近的通信线路、电子设备等产生干扰，影响其正常运行，甚至使之发生误动作。 。 (三). 短路的形式 在三相系统中，可能发生三相短路、两相短路、单相短路和两相接地短路。三相短路，用文字符号k (3)表示，如图3-1a所示。两相短路，用k (2)表示，如图3-1b所示。单相短路，用k (1)表示，如图3-1c和d所示。两相接地短路，一般用k (1.1)表示，如图 3-1 e和 f 所示；不过它实质上是两相短路，因此也可用k (2)表示。 图3-1 短路的形式（虚线表示短路电流路径） a）三相短路 b）两相短路 c）、d）单相短路 e）、f）两相接地短路 上述的三相短路，属于对称性短路；其他形式短路，属于不对称短路。 电力系统中，发生单相短路的几率最大，而发生三相短路的可能性最小，但是三相短路造成的危害一般来说最为严重。为了使电气设备在最严重的短路状态下也能可靠地工作，因此在作为选择和校验电气设备用的短路计算中，常以三相短路计算为主。实际上，不对称短路也可以按对称分量法将其物理量分解为对称的正序、负序和零序分量，然后按对称量来研究。所以对称的三相短路分析也是分析研究不对称短路的基础。 式中 ，为短路电流周期分量幅值，其中 为短路电路的总阻抗[模]； ，为短路电路的阻抗角； ，为短路电路的时间常数；C为积分常数，由电路的初始条件（t =0）来确定