电气工程基础_系统篇.pptVIP

南京理工大学 南京理工大学 内容 4-1 故障概述 4-2 无限大容量电源（恒定电势源）电路的短路过程分析 4-3 无限大容量电源条件下短路电流的计算方法 4-4 短路电流的效应 4-1 故障概述 故障:一般指短路和断线,分为简单故障和复杂故障 简单故障:电力系统中的单一故障 复杂故障:同时发生两个或两个以上故障 短路:指一切不正常的相与相之间或相与地之间（对于中性点接地的系统）发生通路的情况。 对称短路： 不对称短路： 二、短路的主要原因 ①绝缘材料的自然老化，设计、安装及维护不良所带来的设备缺陷发展成短路。 ②恶劣天气：雷击造成的闪络放电或避雷器动作，架空线路由于大风或导线覆冰引起电杆倒塌等。 ③人为误操作，如运行人员带负荷拉刀闸，线路或设备检修后未拆除地线就加上电压引起短路。 ④挖沟损伤电缆，鸟兽跨接在裸露的载流部分等。 三、短路的危害 (1)电流剧增：设备发热增加，若短路持续时间较长，可能使设备过热甚至损坏;由于短路电流的电动力效应，导体间还将产生很大的机械应力，致使导体变形甚至损坏。 (2)电压大幅度下降，对用户影响很大。 (3)当短路发生地点离电源不远而持续时间又较长时，并列运行的发电机可能失去同步，破坏系统运行的稳定性，造成大面积停电，这是短路最严重的后果。 (4)发生不对称短路时,三相不平衡电流会在相邻的通讯线路感应出电动势,影响通讯. kim=1.8时，Iim=1.51Ip ， iim=2.55Ip 短路电流的最大有效值 结论 为了确定冲击电流、短路电流非周期分量、短路电流的有效值以及短路功率等，都必须计算短路电流的周期分量。实际上，大多数情况下短路计算的任务也只是计算短路电流的周期分量。 4-3 无限大容量电源条件下 短路电流的计算方法 三、三相短路电流的计算 四、两相短路电流的估算 4-4 短路电流的效应 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。 2）电力线路的电抗标幺值 3）电力变压器的电抗标幺值 短路电路中各主要元件的电抗标么值求出以后，即可利用其等效电路图进行电路化简求总电抗标么值。 无限大容量系统三相短路周期分量有效值的标么值按下式计算: 由此可得三相短路电流周期分量有效值： 其他短路电流： 三相短路容量： （对高压系统） （对低压系统） 例题1：某厂一10/0.4kV车间变电所装有一台S9－800型变压器（△uk%=5），由厂10kV高压配电所通过一条长0.5km的10kV电缆（x0＝0.08Ω/km）供电。已知高压配电所10kV母线k-1点三相短路容量为52MVA，试计算该车间变电所380V母线k-2点发生三相短路时的短路电流。 解：1.等值电路如图 2.确定基准值 UB1= 10.5kV,UB2= 0.4kV,得 2 3.计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值 1）电力系统的电抗标幺值 2）电力线路的电抗标幺值 3）电力变压器的电抗标幺值 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 例2 某供电系统如图所示，由厂10kV高压配电所通过一条长5km的10kV电缆（x1＝0.38Ω/km）供电.已知电力系统出口断路器的断开容量为500MV·A，试求变电所低压0.38kV母线上k-2点短路的三相短路电流和短路容量。 解：(1) 画出相应的等值电路，如图所示； 短路等效电路图 △uk%=4.5 （2）选取基准容量，一般取SB=100MV·A ，UB1= 10.5kV,UB2= 0.4kV,得 （3）计算各元件的电抗标幺值 1） 电力系统的电抗标幺值： 3）电力变压器的电抗标幺值： 2）电力线路的电抗标幺值： 2）三相短路电流周期分量有效值： 3）各三相短路电流： 4) 三相短路容量： （4）求k-2点的总电抗标幺值和短路电流和短路容量 1）总电抗标幺值： 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 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；