短路电流及其计算 Read.ppt

第三章 建筑供配电系统短路电流及其计算 第一节 概述 一 短路原因、类型、后果及计算短路电流的目的 （一）主要原因： 1.电气设备、元件的损坏。 2.自然原因 3.人为事故 （二）类型： 1.三相短路 2.两相短路 3.单相短路 （三）后果： 1.产生很大的电动力和很高的温度，使故障元件和短路电路中的其它元件损坏。 2.电压骤降，影响电气设备的正常运行。 3.造成停电事故。 4.造成不对称电路，其电流将产生较强的不平衡磁场，对附近的通信设备、信号系统及电子设备等产生干扰。 5.严重的短路运行电力系统运行的稳定性，使并列运行发电机组失去同步，造成系统解列。 （四）目的： 1.选择和校验电气设备。 2.继电保护装置的整定计算。 3.设计时作不同方案的技术比较。 二.电力系统的中性点运行方式 （一）类型 三相交流电力系统中，供电电源的发电机和变压器的中性点运行方式： 1.小电流接地 电源中性点不接地 电源中性点经消弧圈接地 2.大电流接地 电源中性点直接接地 （二 ） 电源中性点不接地电力系统 1.当发生一相接地故障时，其三相电压无论其相位和量值均保持不变。因此，该系统三相用电设备仍可照常运行，但这种故障系统不允许长期运行，以免另一相又发生接地故障时形成两相短路，这时将产生很大的短路电流，可能损坏线 路和设备。因此这种系统中，应装设专门的绝缘监测装置或单相接地保护以便 发生一相接地故障时，发出警报，通知 运行值班人员注意和处理。如一时检修不 好应将重要负荷转移切除故障线路。 2.发生一相接地故障时另两个完好相的对 地电压为正常对地电压的 倍。 （三 ） 电源中性点经消弧圈接地的电力系统 为防止一相接地时，接地点出现断续 电弧，引起过电压，在单相接地电容电 流大于一定值时，必须采用。 （四） 电源中性点直接接地的电力系统 1.发生一相接地故障时,其三相电压的对称关系完全破坏，因此，该系统三相用电设备不能继续运行，由于单相接地电流很大，将使过电流保护装置动作，迅速切除线路。 2.发生一相接地故障时，另两个完好相的对地电压不会升高，仍维持相电压值，因此对线路的绝缘水平要求相对较低。 （五）建筑供配电系统分为TN、TT、IT系统。 对于低压系统（TN)： 中性线（N) 保护线(PE) 三相四线制 第二节 三相交流电网 短路的过渡过程 一 短路电流的过渡过程的分析 “无限大容量电源”：系统内部短路发生变化，系统电源电压维持不变。 在考虑产生最大短路的条件下，短路全电流为： 在电源电压及短路地点不变的情况下，要使短路全电流达到最大值。必需具备以下的条件： 短路前为空载。 设电路的感抗要比电阻好大得多，即短路阻抗角为900。 短路发生于某相电压瞬时值过零值时。 二 电流冲击系数和冲击电流 冲击电流出现在短路后第一个半周时间 为短路电流冲击系数 短路电流周期分量的有效值。 实际中： 高压系统 τ＝0.05s , =1.8， 低压系统 τ＝0.008s, =1.3， 三 、短路电流最大有效值 ： 实际中： ＝1.8， =1.3 ， 四、短路稳态电流 ： 经过 t=0.2s后，短路电流非周期分量衰减完毕，短路电流为稳态短路电流，在无限大容量系统中，短路电流周期分量有效值在电流全过程中始终不变，则： 第三节 三相短路电流的计算 一 概述 （一）步骤 1.绘出计算电路图 2.通过计算，绘制短路计算点等效电路图 3.等效电路化简 4.求短路电流 （二）方法: 欧姆法（有名单位法〕 通常用于1000V以下低压供电系统的短路计算。 标幺法（相对单位法〕 常用在高压系统短路电流计算。 （三）短路电流计算的几点说明说明 由电力系统供电的民用建筑内部发生短路时，其容量远比系统容量要小，而阻抗则较系统阻抗大得多，短路时，系统母线上的电压变动很小，可认为电压维持不变，即系统容量为无限大。 在计算高压电路中的短路电流时，只需考虑对短路电流值有重大影响的电路元件。由于发电机、变压器、电抗器的电阻远小于其本身电抗，因此可不予考虑。但当架空线和电缆较长，使短路电路的总电