短路电流的分析与应用.docVIP

项目三 短路电流的分析与应用 内容一 短路电流的分析与计算 内容二 电气设备及导体的校验 内容一 短路电流的分析与计算 内容介绍 根据运行经验，破坏电力系统正常运行的故障最为常见，危害最大的是各种短路。本次任务通过短路电流的分析和计算，采取适合的保护措施，确保供电的安全 内容分析 分析短路现象的类型、产生原因、危害，明确短路电流 计算的目的和任务，熟练使用各种方法计算短路电流。 知识点： 1、 短路类型 、原因、危害 2、 短路电流的计算方法 3、 短路电流计算的目的和任务技能点 技能点 1、 计算三相短路电流 2、 计算两相和单相短路电流 一、短路类型、原因、危害 1、短路的种类 短路：供电系统中不等电位的点没有经过用电器而直接相连通。 类型：三相短路、两相短路、两相接地短路、单相短路、单相接地短路。 *分对称性短路和非对称性短路。 对称短路:Za=Zb=Zc、Ua=Ub=Uc、Ia=Ib=Ic *最关键的两个短路电流：最大短路电流---选择设备、导线，最小短路电流---继电保护装置校验。 短路的电压与电流的相位差较正常时增大，接近于90度。 *单相短路只发生在中性点直接接地系统或三相四线制系统中。 其他：层间、层间短路。主要指电动机、变压器和线圈等。 2、短路的原因、危害、措施 (一)造成短路原因：绝缘损坏、误操作、鸟兽危害、恶劣的气候、其他意外事故等。 (二)短路的危害 1）特点： ①电流剧增至正常电流的几十甚至几百倍（电流大）。 ②系统电压骤降。 2）后果： ①损害电气设备。 ②影响电气设备的正常运行。 ③影响系统的稳定性。 ④造成停电事。 二、短路电流的计算方法 1、有名值法（绝对值法、欧姆法） (1)低压电网短路电流的计算： 计算电压取比线电压高5%。 对于高压电路，一般不计电阻。 对于低压短路时当 时才需计算电阻。 (2)短路电流计算步骤： 1）求短路回路中各元件阻抗。 ①电源系统的阻抗：不考虑电阻、可由高压馈电线出口断路器的断流容量（极限短路容量）来估算或由开断电流Ioc来计算其断流容量。 ②变压器的阻抗： ③输电线路的阻抗： （*1、线路的电阻Rwl。可由导线电缆的单位长度电阻R0值求得。Rwl=R0L。2、线路的电抗Xwl。可由导线电缆的单位长度电抗Xwl值求得。Xw=X0L。） ④限流电抗器的电抗： 2）短路回路总阻抗的计算、折算。（注意：等效阻抗的换算） 3）短路电流的计算： ①绘制短路计算电路图。 ②绘制等值电路图。 ③计算短路回路的阻抗。 ④计算短路电流。 2、相对值法（标幺值法） （1）相对值 选基本容量，工程设计通常取Sda =100MVA。基本电压则分别选为各元件及短路点所在线路的平均电压Uav 。 (2)系统各元件相对基准电抗值计算 1）电源系统的相对基准电抗： 2）变压器的相对基准电抗： 3）电抗器的相对基准电抗： 4）线路的相对基准电抗 (3）短路电流的计算 1）短路电流的相对基准值： ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? da da da da av da 3 s 3 da s X 1 X X X 3 U X 3 U I I I 2）短路电流的计算： da da da da da s s X I I I I * ) 3 ( * ) 3 ( ? ? ? 3）三相短路容量： 3、不对称短路电流的计算（两相短路、单相短路） （1）两相短路电流的计算： 1）解析法计算两相短路电流：忽略电阻。 2）查表法计算井下低压电网两相短路电流： ①铝→铜：将铝芯电缆化为铜芯电缆：Lcu=1.68LA1 ②标准截面：将非标准截面铜芯电缆化为标准截面电缆.动力： 50mm2 照明：4mm2。 ③求总长度。L1＝La+Lb+……+Ln ④查表。Is=f(L) （2）单相短路电流的计算： 适用于三相四线制供电系统 1)对称分量法 2)相一零回路法 三、短路电流的计算 选择导线和设备 选择和整体继电保护装置 3、选择限流电抗器 4、确定结线和运行方式 小结 1、绝对值法（欧姆法）：适用对象、计算步骤、特点。 2、相对值法（标幺值法）：计算方法、步骤。 3、不对称短路电流的计算： (1)查表法 (2)解析法 。 思考题 1、短路类型、原因、危害、措施。 2、短路电流的计算方法。 3、短路电流计算的目的。 内容二 电气设备及导体