1电力系统故障分析的基本知识6学时幻灯片.ppt

三、频率、角速度、时间的基准值 fB=fN=50HZ ωB=ωs=2πfN=314rad/s tB=1/ωs=1/314s 则对频率50HZ系统 f*=ω*=1；sin ωst=sin t* 3．求k-2点的短路电路总电抗标么值及三相短路电流的短路容量 1）总电抗标么值 2) 三相短路电流周期分量有效值 3) 其他三相短路电流 4) 短路点处三相容量 Sk-2=SB/X*Σ=100/8.206=12.186MVA 四、两相短路电流的估算 两相短路电流 而三相短路电流 所以 注意：三相短路电流一般比二相短路电流或单相短路电流大。 两相短路电流 第五节 短路电流的效应 强大的短路电流通过电气设备和导体，将产生很大的电动力，即电动力效应，可能使电气设备和导体受到破坏或产生永久性变形。 短路电流产生的热量，会造成电气设备和导体温度迅速升高，即热效应，可能使电气设备和导体绝缘强度降低，加速绝缘老化甚至损坏。 为了正确选择电气设备和导体，保证在短路情况下也不损坏，必须校验其动稳定和热稳定。 式中， a 为两平行导体间距离；l 为导体两相邻支点间距离，即档距；i1、i2 分别为两导体通过的电流，kf为形状系数 一、短路电流的力效应 对于两根平行导体，通过电流分别为i1和i2，其相互间的作用力F(单位 N）可用下面公式来计算： 如果三相线路中发生两相短路，则二相短路冲击电流 iim 通过两相导体时产生的最大电动力： 在三相系统中，当三相导体在同一平面平行布置时，受力最大的是中间相。当发生三相短路故障时，短路电流冲击值通过导体中间相所产生的最大电动力为： 载流导体和电气设备承受短路电流作用时满足力稳定的条件是 因此，三相短路与二相短路产生的最大电动力之比为： 1.在实际短路时间tk内,短路电流的热量为 根据Q（=cθmΔθ）值可以确定出短路时导体所达到的最高温度θk。 发热假想时间 继电保护动作时间 断路器开断时间 载流导体和电气设备承受短路电流作用时满足热稳定的条件是 当 1时，可认为 二、短路后导体达到最高温度θk计算: 2. 曲线法 在工程实际中，一般是利用图所示的曲线来确定θk 。该曲线的横坐标为导体加热系数K（104A2·S·mm-4），纵坐标为导体温度θ（0C）。 利用曲线由 θL 查 θk 的方法如下（如图所示） 1） 先从纵坐标上找到导体在正常负荷时的温度θL值。 2）由θL点作平行于K轴与曲线交于a点。 3）由a点作垂直于K轴交于KL 。 4）计算Kk ： 式中，A为导体截面积；I∞ 为三相短路稳态电流；tima为短路发热假想时间；KL和Kk分别为正常负荷和短路时导体加热系数。 5）从横坐标上找到Kk值。 6）由Kk点作垂直于K轴与曲线交于b点。 7）由 b点作垂直于θ轴交于θk 值。由上所得θk 值. 小结 一、短路产生的原因及后果。 二、恒定电势源供电系统短路分析 1. 三相短路后，短路电流的组成和变化规律. 2. 短路冲击电流iim、短路电流最大有效值Iim的计算？ 三、短路电流的效应。 变压器变比： 画出等值电路为： 第三节：无限大功率电源供电的三相短路电流分析 一、无限大电源的概念 1、定义 电压和频率保持恒定的电源称为无限大功率电源。 1）当电源的功率无限大时，外电路发生短路（一种扰动）或其他扰动引起的功率改变相对于电源来说微不足道，因而电源的频率（对应于同步发电机的转速）保持恒定。 2）无限大功率电源可以看作由无限个有限功率电源并联而成，根据戴维南定理其等效内阻抗为无限个有限内阻抗的并联值，显然为零。由于内阻抗为零，所以当负荷变化时，其端电压总保持不变。 2、无限大功率电源的相对性 实际工作中，理想的无限大功率电源是不存在的，但当电 源的内阻抗远远小于外电路的阻抗 时，负荷的变化对电源端电 压和频率的影响很小，可以视为不变，所以此时的实际有限容 量电源就可以视为无限大功率电源。 通常当电源内阻抗占短路回路总阻抗的比例小于10%时， 就可以认为该电源为无限大功率电源。 ~ S=∞ 电源的容量为无限大，内阻抗为0，端电压不变 短路前电路处于稳态，以a相为例： 短路前的稳态电流和阻抗角： 二、无限大功率电源供电的三相短路暂态过程分析 *-72 a相的微分方程式如下： 其解就是短路的全电流 i，它由两部分组成： 周期分量ip ，也称交流分量，强制分量，稳态短路电流i∞ 和非周期分量iap ，也称直流分量，自由分量。 假定t＝0时刻发生三相短路 与电源相连接的有源电路 （阻抗减小，需要计算短路电流） 无源电路:i 衰减 R’ 0 方程