发电厂电气部分第三章解读.ppt

在假定电流正方向下，外边相（A相或C相）的电动力为： 在假定电流正方向下，中间相（B相）的电动力为： 三相短路时， FB有三个分量组成，如图示， 即： 1) 按Ta /2衰减的非周期分量； 2) 按Ta衰减的工频分量； 3) 不衰减的两倍工频分量。 FA有四个分量组成， 多一个固定分量。 a) 在短路发生瞬间， FB中的非周期分量为最大时， FB才会出现最大值 。此时 即 ——2.三相短路分析 将临界初相角及 　　　　　　　　　　　　　　 计算知临界初相角为75°、165°、255°和345°等。 代入B相电动力计算公式得： 　　　　　　　　　 二、三相平行导体短路时的电动力 b) 在短路发生瞬间， FA中的固定分量与非周期分量之和为最大时， FA才会出现最大值 。此时 即 临界初相角为75°和255°等。 将临界初相角及 　　　　　　　　　　　　　　 代入A(C)相电动力计算公式得： 　　　　　　　　　 将t=0.01s和Im = ish /1.82代入，得 B相最大电动力： A相最大电动力： c) 三相短路的最大电动力 　　满足临界初相角条件的电动力，在t=0.01s时刻，衰减的工频分量和两倍工频分量出现最大值，且都与非周期分量同方向， FB和FA出现最大值。 结论1： 三相短路时，中间相所受电动力最大，最大电动力为： 三相短路最大电动力与两相短路电动力的比较 由于 故两相短路时的冲击电流为 由两平行导体电动力计算公式可得 结论2： 两相短路时最大电动力小于三相短路时的最大电动力。 注意： 电动力计算中，电流的单位为A，长度单位为m，电动力的单位为N。 什么叫导体的固有频率？ 导体当受到一次外力作用时，就按一定频率在其平衡位置上下运动，形成固有振动，振动频率为固有频率。 什么叫共振？ 当导体当受到电动力的作用而发生振动时，电动力中存在工频和2倍工频两个分量，如果导体的固有频率接近这两个频率之一时，就会出现共振现象。 3.导体振动时的动态应力 二、三相平行导体短路时的电动力 导体的一阶固有频率 为了避免导体发生共振，应使其固有频率f1在下述范围以外： 单条导体及一组中的各条导体：35~125Hz 多条导体及引下线的各条导体：35~125Hz 槽型和管型导体：30~160Hz 若固有频率在上述范围以内时，电动力增加， 其值必须按修正系数k（k1）修正。 小结 成套电气设备的长度、导线间的中心距及形状系数均为定值，故所受到的电动力只与电流大小有关。因此，成套设备的动稳定性常用设备极限通过电流表示。 满足要求则设备的动稳定性合格，否则应按动稳定性要求进行重选。 当成套设备的允许通过的极限电流峰值大于 ，或允许通过的极限电流有效值大于 时，设备的机械强度能承受冲击电流的电动力，这就是动稳定校验。 第二节 载流导体短路时发热的计算 一、短路电流计算（补充） （一）短路电流产生的原因 1、什么是短路？ 短路电流：电力系统短路时产生超出规定值许多倍的大电流。 短路：电力系统中不同电位的导体在电气上的短接，如相与相、相与地之间的短接。 2、什么是短路电流？ 3、短路的原因 （2）雷击或过电压击穿，风灾引起短线； （1）电气设备载流部分的绝缘老化、损坏； （3）工作人员误操作，如带负荷拉闸、检修设备或线路未拆除地线就合闸供电； （4）其他外来物搭在裸导线上，或挖沟损伤电缆。 4、短路的危害 （2）电动力效应； （1）热效应： （3）磁效应； （4）电压降低。 （二）短路电流暂态过程分析 短路发生后，电流在短时间内突然增大，经过一段时间，短路电流有所减少，系统重新稳定在一个稳态。 一、短路电流计算（补充） 1、短路暂态过程的简单分析 设K处发生三相短路，由于对称故障，取其一相加以分析。 1、短路暂态过程的简单分析 设电力系统在K处发生三相短路，由于对称故障，取其一相加以分析。 短路前 电源相电压 线路电流 线路阻抗 三相短路时的微分方程 这是一个标准非齐次微分方程，解得： 短路电流周期分量幅值 设在t=0时刻短路： 短路前瞬间的电流： 短路后瞬间的电流： 解得常数： 将c代入，得全电流瞬时表达式： 三相短路时的全电流表达式 短路全电流=短路电流周期分量+短路电流非周期分量 短路电流非周期分量： 短路电流周期分量： 短路电流周期分量幅值不变，以50Hz的频率呈周期变化。 短路电流非周期分量幅值呈指数形式衰减，约（3~5）Ta后，衰减约为零，进入短路的稳定状态。 三相短路时的电流波形图 短路电流相关概念 1、短路电流冲击值 —短路电流的最大可能瞬时值。 2、短路全电流有效值 3、短路电流