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电力系统短路计算
汇报人：AA
2024-01-21
CATALOGUE
目录
短路计算基本概念与原理
短路电流计算方法
电力系统元件参数确定
短路电流计算结果分析
短路对电力系统影响及防范措施
实例分析与计算演示
01
短路计算基本概念与原理
在电力系统中，短路是指不同电位的导电部分之间的低阻性短接，相当于电源未经过负载而直接由导线接通成闭合回路。
根据短路点的不同，可分为三相短路、两相短路、单相接地短路和两相接地短路。
短路类型
短路定义
短路计算目的
确定短路电流的大小、波形和持续时间，以及短路对电力系统的影响和危害程度。
短路计算意义
为电力系统的规划、设计、运行和保护提供重要依据，确保电力系统的安全、稳定和经济运行。
将电源简化为理想电压源或理想电流源，以及内阻抗的串联或并联形式。
电源模型
将输电线路简化为集中参数模型或分布参数模型，考虑线路的电阻、电感和电容等参数。
线路模型
将变压器简化为理想变压器和实际变压器的组合，考虑变压器的变比、阻抗和损耗等参数。
变压器模型
将负载简化为恒阻抗负载、恒电流负载或恒功率负载等形式，考虑负载的大小和性质对短路电流的影响。
负载模型
02
短路电流计算方法
定义
标幺值是一种相对值，它是将有名值（实际值）与基准值相比得到的。在电力系统短路计算中，标幺值法是通过选定合适的基准电压和基准功率，将电力系统的各个参数转换为标幺值进行计算。
优点
标幺值法可以消除不同电压等级和功率等级对计算结果的影响，使得计算结果更加直观和易于比较。同时，标幺值法还可以简化计算过程，提高计算效率。
适用范围
标幺值法适用于电力系统中各个元件的参数比较接近的情况，此时使用标幺值法可以更加准确地反映实际情况。
定义
01
有名值法直接使用电力系统的各个参数的实际值（有名值）进行计算。在有名值法中，需要选定合适的电压和功率基准值，然后将各个参数的实际值转换为与基准值相对应的有名值进行计算。
优点
02
有名值法可以直观地反映电力系统的实际情况，计算结果更加准确。同时，有名值法还可以方便地与其他计算方法进行衔接和转换。
适用范围
03
有名值法适用于电力系统中各个元件的参数差异较大的情况，此时使用有名值法可以更加准确地反映实际情况。
VS
标幺值法和有名值法各有优缺点。标幺值法可以消除不同电压等级和功率等级对计算结果的影响，使得计算结果更加直观和易于比较；而有名值法可以直观地反映电力系统的实际情况，计算结果更加准确。在实际应用中，可以根据具体情况选择合适的计算方法。
选择
在选择计算方法时，需要考虑电力系统的实际情况、计算精度要求以及计算效率等因素。如果电力系统中各个元件的参数比较接近，且对计算精度要求不高时，可以选择标幺值法进行计算；如果电力系统中各个元件的参数差异较大，且对计算精度要求较高时，可以选择有名值法进行计算。
比较
03
电力系统元件参数确定
发电机的额定功率是指在额定电压和额定频率下，发电机能连续输出的最大功率，通常以MW或kVA为单位。
额定功率
发电机的功率因数是指发电机输出的有功功率与视在功率之比，它反映了发电机的运行效率。
功率因数
发电机的额定电压是指发电机在正常运行时输出的电压，其值应与电力系统的额定电压相匹配。
额定电压
发电机的额定电流是指在额定电压下，发电机能连续输出的最大电流。
额定电流
01
02
03
04
杆塔类型和高度
输电线路的杆塔类型和高度应根据电压等级、地形条件、施工条件等因素进行选择，以保证线路的安全和可靠运行。
导线型号和截面
输电线路的导线型号和截面应根据输送容量、电压等级、环境条件等因素进行选择，以保证线路的安全和经济运行。
排列方式和相间距离
输电线路的排列方式和相间距离应根据电压等级、环境条件、施工条件等因素进行选择，以保证线路的安全和可靠运行。
绝缘子类型和数量
输电线路的绝缘子类型和数量应根据电压等级、污秽等级、气候条件等因素进行选择，以保证线路的绝缘性能。
负荷类型
电力系统的负荷类型包括工业负荷、农业负荷、商业负荷和居民负荷等，不同类型的负荷具有不同的用电特性和变化规律。
负荷曲线
负荷曲线是描述负荷随时间变化规律的图形，根据负荷曲线可以计算出负荷的最大值、最小值、平均值等参数。
负荷率
负荷率是指某一时段内平均负荷与最大负荷之比，它反映了负荷的利用程度。
功率因数
负荷的功率因数是指负荷消耗的有功功率与视在功率之比，它反映了负荷对电力系统的影响程度。
04
短路电流计算结果分析
短路电流周期分量是指在短路发生后的稳态交流分量，其大小与短路发生前的系统电压和短路阻抗有关。
周期分量的频率与系统频率相同，对于50Hz系统，周期分量的频率为50Hz。
在短路计算中，周期分量是主要的考虑因素，因为它决定了短路电流的稳态值和系统的动态响应。
01
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