交流电网短路电流计算浅析.ppt

交流电网短路电流计算;交流电网短路电流计算;第一节 短路的基本概念;一、短路的定义;二、短路原因;三、短路类型;短路电流的热效应使设备急剧发热，可能导致设备过热损坏 ； 短路电流产生很大的电动力，可能使设备永久变形或严重损坏 ； 短路时系统电压大幅度下降，严重影响用户的正常工作 ； 短路可能使电力系统的运行失去稳定 ； 不对称短路产生的不平衡磁场，会对附近的通讯系统及弱电设备产生电磁干扰，影响其正常工作 。;五、短路的预防和限制措施;六、计算短路电流的目的;第二节 无限大容量供电系统三相短路分析;一、无限大容量电源概念;有限容量供电系统定义 内阻不能忽略，而且是变化的 端电压是衰减的 短路电流周期分量是衰减的 原因：短路回路的阻抗突然减小和同步发电机定子电流激增，使发电机内部产生电磁暂态过程，即发电机的端电压幅值和同步电抗大小发生变化，尤其产生的短路周期分量是变化的，所以电流周期分量的幅值是变化的 ;二、短路过程分析;分析过程基本假设 忽略磁路的饱和与磁滞现象，认为系统中的元件参数恒定 忽略元件的电阻R，只考虑元件的电抗X，当R=X/3时，忽略电阻，误差仅增大5%。 忽略短路点的过渡电阻 按对称分析;无限大电源容量的暂态过程;式中： －短路前电流的幅值 －短路前回路的阻抗角 －电源电压的初始相角，亦称合闸角；;短路后电路中的电流应满足： ;短路的全电流可以表示为：;短路电流波形;最大三相短路电流;产生最大短路电流的条件 ;三、三相短路的有关物理量 ;额定电压;(2) 短路全电流有效值 短路全电流 有效值是指时间t为中心的一个周期内，短路全电流瞬时值的均方根值即;(3) 短路冲击电流 短路冲击电流为短路全电流的最大瞬时值。; 短路冲击电流的有效值Ish是指短路后第一个周期的短路电流全电流的有效值，;(4)稳态短路电流有效值;(5) 短路功率 短路功率又称为短路容量，它等于短路电流有效值同短路处的正常工作电压（一般用平均额定电压）的乘积。 三相视在功率可以表示为;内容回顾;六、计算短路电流的目的 校验电气设备和载流导体的热稳定性和机械强度 设置和整定继电保护装置 确定限流措施 确定合理的主接线方案和运行方式 第二节 无限大容量供电系统三相短路分析 一、无限大容量电源概念 内阻为零 端电压恒定不变 短路电流周期分量恒定不变 电源内阻抗小于短路回路总阻抗10%的电源看作无限大容量供电系统;二、短路过程分析 基本过程 正常运行 --发生短路 --电流突然增大 --稳定新值 无限大电源容量的暂态过程 正常运行电压、电流 短路后电路中的电流方程 短路电流波形 最大三相短路电流 三、三相短路的有关物理量 (1) 短路电流周期分量有效值 (2) 短路全电流有效值 (3) 短路冲击电流 (4)稳态短路电流有效值 (5) 短路功率;第三节 无限大容量供电系统三相短路电流计算; 无限大容量系统发生三相短路时，只要求出短路电流周期分量有效值，就可以计算有关短路的所有物理量。而短路电流周期分量可以由电源电压及短路回路的等值阻抗计算。;通过对短路电流暂态过程的分析可知，在无限大容量电源供电系统中发生三相短路时，短路电流的周期分量是不变的，因此它的有效值也是不变的。 如下图: (三相对称化归一相计算);在K点发生三相短路时，如短路回路的阻抗R，X以?表示，则三相短路电流的有效值为 Uav－短路点所在线路的平均电压，V R，X－短路回路的总电阻和总电抗，? 。均已折算到短路点所在处的电压等级。 也即如果短路回路中有变压器，就必须进行折算。; 在工程设计中，高压供电系统的RX，为简化计算，若RX/3，可忽略R，用X代替Z，同理在低压供电系统中XR，若XR/3，可忽略X，用R代替Z，在这样的简化条件下求出的短路电流值，误差不超过5%，在工程计算及选择设备中是完全允许的。因此对高压供电系统，上式可写成;求短路电流的基本方法;一、短路电流计算方法－有名制法;单线图;有名制法求三相短路电流公式;短路计算的基本步骤;式中 ——变压器阻抗，Ω ； ——变压器额定容量，VA ； ——变压器额定电压， kV ； ——变压器额定电流，kA 。 ;由于容量较大的变压器其电阻远小于电抗，故变压器电抗XT=ZT ，并取 可得 ;若需要考虑变压器电阻RT时，可根据变压器的短路损耗ΔPK，按下式计算：