供配电技术第3章讲义.ppt

第三章　短路电流计算 　 内容：短路计算基础，无限大容量系统三相短路 分析，无限大容量系统三相短路电流的计 算，短路电流的效应。 难点: 熟悉无限大容量系统三相短路分析和短路 电流的效应，掌握用标幺制法计算无限大 容量系统三相短路电流。 第三章 短路电流计算 §3.1 短路概述 §3.2 无限大容量系统三相短路分析 §3.3 无限大容量系统三相短路电流的计算 §3.4 短路电流的效应 小结 思考题与习题 3.1.2短路的原因 ???? (1)电力系统中电器设备载流导体的绝缘损坏。造成绝缘损坏的原因主要有设备绝缘 自然老化，操作过电压，大气过电压，绝缘受到机械损伤等。 (2)运行人员不遵守操作规程，如带负荷拉、合隔离开关，检修后忘拆除地线合闸。 ???? (3)鸟兽跨越在裸露导体上。 ? 3.1.3 ?短路的危害 ??? 1. 短路产生很大的热量，导体温度升高，将绝缘损坏。 ??? 2. 短路产生巨大的电动力，使电气设备受到机械损坏。 ??? 3. 短路使系统电压降低，电流升高，电器设备正常工作受到破坏。 ??? 4. 短路造成停电，给国民经济带来损失，给人民生活带来不便。 ??? 5. 严重的短路将电力系统运行的稳定性，使同步发电机失步。 ??? 6. 单相短路产生的不平衡磁场，对通信线路和弱电设备产生严重的电磁干扰。 ? 3.1.4? 短路电流计算的目的 ? 1. 正确地选择和校验各种电器设备 ???? 2. 计算和整定保护短路的继电保护装置 ???? 3. 选择限制短路电流的电器设备 3.2无限大容量系统三相短路分析 3.2.1?无限大容量系统 所谓“无限大容量系统”指端电压保持恒定，没有内部阻抗以及容量无 限大的系统。?无限大容量系统：US=常数α，XS=0, SS=∞ 3.2.2无限大容量系统三相短路暂态过程 1. 正常运行 ??????? 设电源相电压为： 正常运行电流为： ??????????????????????????????????????????????????? ???????式中，电流幅值 ?? ????????????????????? 阻抗角?? 2. 三相短路分析 设在图3－2中K点发生三相短路。下面分析短路电流的变 化，短路电流应满足微分方程 ??????????????????????????????????????????????? ?????????????????? 其解为 ???????????????????????????????????????? 式中， ? 为短路电流周期分量幅值； 为短路回路阻抗角； ??????????????????? 为短路回路时间常数； 为短路电流非周期分量初值。 ??????????????????在短路瞬间t=0时，短路前工作电流与短路后短路电流相等，即 ??????????????????????????????????? ???????????? 代入上式得： ?????????????????????????????? ?? 无限大容量系统三相短路图 （a）系统图?? （b）三相电路图??? （c）单相等效电路图 图3－3 无限大容量系统三相短路时的短路电流波形图 图3－4 三相短路时的相量图 最严重三相短路的短路电流图 产生最严重短路电流的条件：? (1)短路瞬时电压过零 α=0或1800 ???????(2)短路前空载或 cosΦ=1 ?(3)短路回路纯电感 ΦK=900 将Im=0,a=0,θk=90°代入上式，得 ???????????????????????????????? ?????????????? ??????????????????????????????  3.2.3?短路电流的几个物理量 1.短路