第七章电力系统的短路计算1探讨.pptVIP

电气工程;电气工程基础;第七章 电力系统短路计算;第一节 电力系统的短路故障 ;二、短路的原因;三、短路的种类;四、短路的现象及后果;短路的后果： （1）短路点的电弧有可能烧坏电气设备。很大的短路电流通过设备会使发热增加，当短路持续时间较长时，可能使设备过热而损坏； （2）很大的短路电流通过导体时，要引起导体间很大的机械应力，如果导体和它们的支架不够坚固，则可能遭到损坏； （3）短路时，系统电压大幅下降，对用户工作影响很大。系统中最主要的负荷异步电动机可能停转，造成产品报废及设备损害； （4）有可能使并列的发电厂失去同步，破坏系统稳定，引起大片地区停电； （5）不对称短路引起的不平衡电流所产生的不平衡磁通，会在邻近的平行线路内（如通信线路或铁道信号系统）感应很大的电动势。这将造成通信的干扰并危及设备和人身的安全。;五、短路计算的目的; 一、概述 ;电力系统中的物理量的标么值;二、基准值选择; 三、不同准标幺值之间的换算 ; 四、电力系统各元件电抗标幺值的计算 ;电抗器：通常给出INL、UNL和电抗百分数　　，其中 ;五、多级电压网络中标么值计算;求电抗标幺值，作等值电路;1、准确计算法（用变压器实际变比） 1）选基本级（段），基准Sd和Ud； 2）求其它级基准电压；;2、近似计算法 当电力系统中变压器较多时，计算各级基准电压较复杂。近似计算法用线段的平均额定电压Uav=1.05UN去代替该段线路的基准电压。 UN(kv) 3 6 10 35 110 220 500 Uav(kv) 3.15 6.3 10.5 37 115 230 525 I段 UdI=10.5kv II段 UdII=1.05×110=115kv III段 UdIII=1.05×6=6.3kv;G;;2、近似计算法 取第I段 Sd=100MVA UdI=10.5KV 第II段 UdII=1.05×110=115KV 第III段 UdIII=1.05×6=6.3KV 将上面数据代入计算元件电抗标么值公式（同前面计算公式），就可求各元件电抗的标么值，参见教材P153。;第三节 无限大功率电源供电网络的三相短路;短路前，系统中的a相电压和电流分别为;解微分方程得：;在短路回路中，通常电抗远大于电阻，可认为　　　，故 ;图 无限大容量系统三相短路时短路电流的变化曲线; 二、三相短路冲击电流;1＜Ksh ＜2 ;短路电流最大有效值出现在短路后第一个周期; 四、三相短路稳态电流; 五、无限大容量系统短路电流和短路容量的计算;例7-1 试求k点短路电流IP、ish、S;第四节 网络简化与转移电抗的计算;一、网络等值简化 1、等值电势法 原则：使变换前后网络中其它部分的电压、电流保持不变。;2、星网变换法;3、利用网络对称性化简;二、转移阻抗;三、利用转移电抗计算三相短路电流;例7-2 (1)试分别用网络化简法求各电源对短路点的转移电抗； (2)若在k点发生三相短路，试求k点短路电流的标么值。;将X8* X10* X11* Y形变换为△形 X2k* X3k* X23*;第五节 有限容量系统供电网络三相短路的实用计算; 三相突然短路 定子电流周期分量增加 对转子绕组去磁 磁链守恒产生附加电流 保持电机中磁链不变 附加电流产生磁通 会使定子电流更增加 随着时间附加电流会逐 步衰减，定子电流周期 分量电流也会逐步衰减 到稳态短路电流;需要求短路瞬间定子电流周期分量，从等值电路的角度，需要确定一个短路瞬间不发生突变电势，用它求短路瞬间定子电流周期分量。 该电势求取： 无阻尼绕组 x’d 暂态电抗 U、I 正常运行时同步发电机端电压和电流。 有阻尼绕组 x”d 次暂态电抗;二、起始次暂态电流和冲击电流计算;异步电动机对短路电流影响;配电网中接异步电动机数量多，用综合负荷表示 一般取 E”=0.8 x”=0.35 (负荷0.2、变压器线路0.15) 冲击电流 kshLD负荷冲击系数。 一般取1，有大容量电动机时取1.3～1.8 计负荷影响短路冲击;三、应用计算曲线计算短路电流;1、任意时刻三相短路电流的计算——计算曲线法 有限容量电力系统短路（周期分量）电流随时间变化，工程中利用计算曲线来确定短路后任意指定时刻短路电流周期分量。;2、计算步骤 绘制等值网络，计算系统中各元件的电抗标幺值； 按电源归并原则，将网络中的电源合并成若干组，每组用一个等值发电机代替，无限大功率电源单独考虑，通过网络变换求出各等值发电机对短路点的转移电抗xi