工厂供电第3章短路电流及其计算.pptVIP

第3章 短路电流及其计算 ?  绝缘损坏、过电压、外力损伤、违反操作规程、动物造成等 二、短路的后果 产生很大的电动力、很高温度、元器件损坏；电压骤停、影响电气设备正常运行；停电、电力系统运行的稳定性遭到破坏；不平衡电流、不平衡逆变磁场、电磁干扰等出现。 三、短路的形式 三相短路 两相短路 单相短路 两相接地短路 第1节 短路的原因、后果及形式 第2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 (二）无限大容量系统三相短路的物理过程 1.短路电流周期分量： 2.短路电流非周期分量： 3.短路全电流： 4.短路冲击电流： 5.短路稳态电流 第3节 无限大容量电力系统中三相短路电流的计算 二、采用欧姆法进行三相短路计算 短路计算中三大主要元件： （一）电力系统的阻抗： （二）电力变压器的阻抗 1.变压器的电阻: 2.变压器的电抗: (三) 电力线路的阻抗 1.线路的电阻 2.线路的电抗： 注意：在计算短路电路的阻抗时，假如电路内含有电力变压器，则电路各元件的阻抗都应统一换算到短路点的短路计算电压去。 电力线路每相的单位长度电抗平均值 例4-1 某供配电系统如图所示。已知电力系统出口断路器为SN10-10Ⅱ型。试求企业变电所高压10KV母线上k-1点短路和低压380V母线上k-2点短路的三相短路电流和短路容量。 解 1、求k-1点的三相短路电流和短路容量 （UC1=10.5KV) (1)计算短路电路中各元件的电抗及总电抗 ①电力系统的电抗；由附录表3可查得SN10-10Ⅱ型断路器的断流容量SOC=500MVA，因此 ②架空线路的电抗： 由表4-1查得，因此 ③绘k-1点短路的等效电路如图3-5a所示，并计算总电抗如下： 求k-2点的三相短路电流和短路容量 （2）计算三相短路电流和短路容量 ①三相短路电流周期分量有效值： 三.采用标幺制法进行三相短路计算 1、标幺值概念 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 按标幺制法进行短路计算时，一般先选定基准容量 和基准电压 基准容量，工程设计中通常取 基准电压，通常取元件所在的短路计算电压，取 选定了基准容量和基准电压以后， 可按下式计算基准电流： 按下式计算基准电抗： 2、元件标幺值： 电力系统电抗标幺值： 电力变压器电抗标幺值： 电力线路电抗标幺值： 3、短路电流标幺值及短路电流计算 4、三相短路容量 第4节 短路电流的效应和稳定度校验 一、概述 发生短路后产生危害效应：电动效应 热效应 二、短路电流的电动效应和动稳定度 （一）短路时最大电动力 短路电流的电动效应与动稳定度效验 （一）短路电流的电动效验 由《电工基础》知，处于空气中的两平行直导体分别通过电流i1、i2（A），而导体间轴线距离为a，导体的两支持点距离（档距）为l,则导体间所产生的电磁互作用力即电动力为： 1.如果三相线路中发生两相短路，则两相短路冲击电流 通过两相导体时产生的电动力最大，其值为： 2.如果三相线路中发生三相短路则三相短路冲击电流在中间相产生的电动力最大： 由此可见：三相线路发生三相短路时，中间相导体所受的电动力比两相短路时导体所受的电动力大。因此，校验电器和载流部分的动稳定度，一般应采用三相短路冲击电流 （二）短路动稳定度校验的条件 1.一般电器的动稳定度校验（包括开关电器和电流互感器等） 2.绝缘子的动稳定度校验条件 满足动稳定度校验条件是 母线在绝缘子上平放： 竖放 3.硬母线的动稳定度校验条件 满足动稳定度的校验条件: 硬铜（TMY）最大允许应力： 硬铝（LMY）最大允许应力： 上述最大计算应力按右式计算： 式中：M为母线通过三相短路冲击电流时所受到的弯曲力矩。 当母线挡数为1~2时， 当母线档数大于2时 W为母线的截面系数。 （三）电动机对三相短路电流的影响 当短路点附近所接交流电动机的容量超过100kW，或者额定电流之和超过系统短路电流的1%时，应计入电动机反馈电流的影响。 三、短路电流的热效应和热稳定度 （一）短路时导体的发热过程和发热计算 导体通过正常负荷电流时，由于导体具有电阻，因此要产生电能损耗。这种电能损耗转换为热能，一方面使导体温度升高，另一方面向周围介质散热，当导体内产生的热量与导体向周围介质散失的热量时，导体就维持在一定温度值。 短路前后导体温度