第4章 短路计算及电器的选择校验 供配电技术 知识 .pptVIP

第四章 短路计算及电器的选择校验;第一节 短路的原因、后果及其形式? 一、短路的原因 短路是指不同电位的导体之间的电气短接，这是电力系统中最常见的一种故障，也是最严重的一种故障。 电力系统出现短路故障，主要有以下三个方面原因： （1）电气绝缘损坏 （2）误操作 （3）鸟兽害;二、短路的后果 （1） 短路的电动效应和热效应 （2） 电压骤降 （3） 造成停电事故 （4） 影响系统稳定 （5） 产生电磁干扰 三、 短路的形式 在三相系统中，可有下列短路形式： （1）三相短路 （2）两相短路 （3）单相短路 （4）两相接地短路 上述三相短路，属“对称性短路”。其他形式的短路，均属“非对称性短路”。 电力系统中，发生单相短路的可能性最大，而发生三相短路的可能性最小。 ;第二节 无限大容量电力系统 发生三相短路时的物理过程和物理量 一、无限大容量电力系统及三相短路的物理过程 无限大容量电力系统，就是容量相对于用户内部供配电系统容量大的电力系统，以致用户的负荷不论如何变动甚至发生短路时，电力系统变电所馈电母线的电压能基本维持不变。 在实际的用户供电设计中，当电力系统总阻值不超过短路电路总阻值的5%-10%，或者电力系统容量超过用户（含企业）供配电系统容量的50倍时，可将电力系统视为“无限大容量电源”。 对一般企业供配电系统来说，可将电力系统看作无限大容量的电源。 ;（一）短路电流周期分量 在无限大容量系统中，由于系统母线电压维持不变，所以 （二）短路电流非周期分量 短路电流非周期分量是由于短路电路存在电感，以维持短路初瞬间（ t=0时）电流不致突变。短路电流非周期分量按指数函数衰减，其表达式为： 式中，τ为短路电路的时间常数。 ;第三节 无限大容量电力系统中的短路电流计算 一、短路电路计算概述 1、为了正确的选择电气设备，使设备具有足 够的动稳定性和热稳定性，以保证在通过可能最 大的短路电流时也不致损坏，必须进行短路电流 计算。 2、为了选择切除短路故障的开关电器、整定 作为短路???护的继电保护装置和选择限制短路电 流的元件（如电抗器）等，也必须计算短路电 流。 ; 短路电流计算步骤： 首先绘出计算电路图，确定短路计算点，如图1所示。 绘出等效电路图，如图2所示。 ; 短路电流计算的常用方法： 1、欧姆法（又称有名单位制法） 2、标幺制法（又称相对单位制法）。 二、采用欧姆法进行三相路计算 无限大容量系统中,三相短路电流周期分量 有效值： ; 在高压电路的短路计算中，一般只计电抗，不计电阻。 在低压电路的短路计算中，只有当短路电路的 R∑＞X∑/3时才需计电阻。 如果不计电阻，则三相短路周期分量有效值为： 三相短路容量： 如只有开断电流数据，则其断流容量可按下式计算： ; 1、电力系统的阻抗 2、电力变压器的阻抗 （1）电力变压器的电阻可由变压器的短路损耗近似地计算。 （2）电力变压器的电抗可由变压器的阻抗电压（即短路电压）近似地计算。 ; 3、电力线路的阻抗 （1）电力线路的电阻 （2）电力线路的电抗 必须注意：计算短路电路的阻抗时，假如电路内含有电力变压器，则电路内各元件的阻抗都应统一换算到短路点的短路计算电压去。阻抗等效换算的条件是元件的功率损耗不变。 因此阻抗换算公式为：;三、采用标幺制法进行三相短路计算 某一物理的标幺值,为该物理量的实际值A与所选定的基准值比值，即 基准值的确定： 基准容量Sd ：工程取 基准电压Ud ：通常取 基准电流计算： 基准电抗计算： ;元件的电抗幺值的计算： 1）电力变压器的电抗标幺值 2）电力变压器的电抗幺值 3）电力线路的电抗标幺值 特点：由于各元件电抗均采用相对值，与短路计算点电压无关，因此无需进行电压换算。 ; 三相短路周期分量有效值的标幺值： 三相短路电流周期分量有效值： 利用前面的公式计算其他短路电流 ;四、两相短路电流计算 在无限大容量系统中发生两相短路时，其两相短路电流周期分量有效值（简称“两相短路电流”）为： ;四、两相短路电流计算 在无限大容量系统中发生两相短路时，其两相短路电流周期分量有效值（简称“两相短路电流”）为： 如果只计电抗，则两相短路电流为： 其他两相短路电流都可按前面三相短路的对应短路电流的公式计算。 关于两相短路电流 与三相短