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短路电流计算 宁夏电力公司教育培训中心 马全福 概述 一、短路的原因、类型及后果 1、短路：是指一切不正常的相与相之间或相与地（对于中性点接地的系统）发生通路的情况。 2、短路的原因 ⑴ 元件损坏：如绝缘材料的自然老化，设计、安装及维护不良等所造成的设备缺陷发展成短路. ⑵ 气象条件恶化：如雷击造成的闪络放电或避雷器动作；大风造成架空线断线或导线覆冰引起电杆倒塌等. ⑶ 违规操作：如运行人员带负荷拉刀闸；线路或设备检修后未拆除接地线就加电压. ⑷ 其他原因： 如挖沟损伤电缆,鸟兽跨接在裸露的载流部分等. 概述 3、三相系统中短路的类型： ⑴ 基本形式:k（3） —三相短路； k（2） —两相短路； k（1） —单相接地短路； k（1.1） —两相接地短路； ⑵ 对称短路：短路后，各相电流、电压仍对称,如三相短路； 不对称短路：短路后，各相电流、电压不对称; 如两相短路、单相短路和两相接地短路. 注:单相短路占绝大多数；三相短路的机会较少,但后果较严重。 概述 4、短路的危害后果 随着短路类型、发生地点和持续时间的不同，短路的后果可能只破坏局部地区的正常供电，也可能威胁整个系统的安全运行。 （1）电动力效应：短路点附近支路中出现比正常值大许多倍的电流，在导体间产生很大的机械应力，可能使导体和它们的支架遭到破坏。 （2）发热：短路电流使设备发热增加，短路持续时间较长时，设备可能过热以致损坏。 （3）故障点往往有电弧产生，可能烧坏故障元件，也可能殃及周围设备. （4）电压大幅下降，对用户影响很大. （5）如果短路发生地点离电源不远而又持续时间较长，则可能使并列运行的发电厂失去同步，破坏系统的稳定，造成大片停电。这是短路故障的最严重后果。 （6）不对称短路会对附近的通讯系统产生影响。 概述 二、计算短路电流的目的及有关化简 1、短路计算的目的 （1）选择电气设备的依据； （2）继电保护的设计和整定；（3）电气主接线方案的确定； （4）进行电力系统暂态稳定计算，研究短路对用户工作的影响； 2、短路计算的简化假设 （1）不考虑发电机间的摇摆现象，认为所有发电机电势的相位都相同； （2）不考虑磁路饱和，认为短路回路各元件的电抗为常数； （3）不考虑发电机转子的不对称性，用来代表。认为 ,即认为短路前发电机是空载的； （4）不考虑线路对地电容、变压器的励磁支路和高压电网中的电阻，认为等值电路中只有各元件的电抗。 标么值计算方法与短路电流计算步骤 1、标么制 ：将电压、电流、功率、阻抗等物理量不用其有名值表示，而用标么值表示。 2、标么值： 例如:某发电机的端电压用有名值表示为UG=10.5kV,如果用标么值表示,就必须先选定基准值.若选基准值UB=10.5kV,则 若取基准值UB=10kV,则UG*=1.05; 若取基准值UB=1kV,则UG*=10.5。 可见：标么值是一个没有量纲的数值,对于同一个有名值,基准值选得不同,其标么值也就不同. 因此：说明一个量的标么值时，必须同时说明它的基准值；否则，标么值的意义不明确！ 标么值计算方法与短路电流计算步骤 3、采用标么制的优点： （1）易于比较电力系统中各元件的特性和参数； （2）易于判断电气设备的特征和参数的优劣； （3）可以使计算量大大简化。 标么值计算方法与短路电流计算步骤 二、 基准值的选取 1.各量的基准值之间应服从： 功率方程： 欧姆定律： 通常选定 则： ， 三相对称系统中，不管是Y接线还是接线，任何一点的线电压（或线电流）的标么值与该点的相电压（或相电流）的标么值相等，且三相总功率的标么值与每相的功率标么值相等。故：采用标么制时，对称三相电路完全可以用单相电路计算。 说明：通常取 （ ） 标么值计算方法与短路电流计算步骤 三、不同基准值的标么值之间的换算 原则：换算前后的物理量的有名值保持不变。 步骤：（1）将以原有基准值计算出的标么值还原成有名值 （2）计算新基准值下的标么值 发电机、变压器 已知：SN、UN及X*N 求： SB、UB及X*B 则： 有名值： 标么值： 电抗器 有名值： 标么值： 标么值计算方法与短路电流计算步骤 四、有变压器联系的不同电压等级电网中各元件参数标么值的计算 1.先取某一电压级为基本电压级，并取基本电压级的基准电压，将其他电压级下的电抗有名值归算到基本电压级下： 其中： 则： 归算到基本电压级的某个线段的电抗标么值应为： 标么值计算