短路电流计算课件.ppt

短路電流計算

第一節概述一、短路的種類三相交流系統的短路的種類主要有三相短路、兩相短路、單相短路和兩相接地短路。

二、短路的原因????(1)電力系統中電器設備載流導體的絕緣損壞。????造成絕緣損壞的原因主要有設備絕緣自然老化，操作過電壓，大氣過電壓，絕緣受到機械損傷等。????(2)運行人員不遵守操作規程，如帶負荷拉、合隔離開關，檢修後忘拆除地線合閘。????(3)鳥獸跨越在裸露導體上。三、短路的危害1.短路產生很大的熱量，導體溫度升高，將絕緣損壞。2.短路產生巨大的電動力，使電氣設備受到機械損壞。

3.短路使系統電壓降低，電流升高，電器設備正常工作受到破壞。4.短路造成停電，給國民經濟帶來損失，給人民生活帶來不便。5.嚴重的短路將電力系統運行的穩定性，使同步發電機失步。6.單相短路產生的不平衡磁場，對通信線路和弱電設備產生嚴重的電磁干擾。

四、防止短路對策預防性試驗正確安裝和維護防雷設備文明施工嚴格遵守操作規程五、短路電流計算的目的1.正確地選擇和校驗各種電器設備2.計算和整定保護短路的繼電保護裝置3.選擇限制短路電流的電器設備

第二節無限大容量系統三相短路分析一、無限大容量系統所謂“無限大容量系統”指端電壓保持恒定，沒有內部阻抗以及容量無限大的系統。

無限大容量系統：US=常數α，XS=0,SS=∞二、無限大容量系統三相短路暫態過程1、正常運行設電源相電壓為

???阻抗角式中，電流幅值正常運行電流為：2.三相短路分析無限大容量系統三相短路圖???（a）系統圖

無限大容量系統三相短路圖?（b）三相電路圖?（c）單相等效電路圖

設在圖中K點發生三相短路。定性分析：三相短路，阻抗突變，發生暫態過渡過程，k點右側，沒有電源，電流衰減到零，k點左側有電源，L↓,I↑,I不突變，出現週期容量定量分析：短路電流應滿足微分方程其解為其中短路電流週期分量幅值：

為短路回路阻抗角；為短路回路時間常數；為短路電流非週期分量初值。在短路瞬間t=0時，短路前工作電流與短路後短路電流相等，即由上式求出inp0，並帶入ik運算式中，則：

無限大容量系統三相短路時的短路電流波形圖

3.最嚴重三相短路的短路電流三相短路時的相量圖產生最嚴重短路電流的條件：

(1)短路暫態電壓過零α=0或1800

(2)短路前空载或cosΦ=1

(3)短路回路纯电感ΦK=900將Im=0,a=0,?k=90o代入上式，得

最嚴重三相短路時的電流波形圖

四、三相短路的有關物理量1.短路電流週期分量有效值IP?式中，Uav=1.05UN（kV）,線路平均額定電壓；(Ω)為短路回路總阻抗。2.次暫態短路電流次暫態短路電流是短路電流週期分量在短路後第一個週期的有效值,用I″表示。在無限大容量系統中，短路電流週期分量不衰減，即I″=IP

3.短路全電流有效值由於短路電流含有非週期性分量，短路全電流不是正弦波，短路過程中短路全電流的有效值Ik（t），是指以該時間t為中心的一個週期內短路全電流暫態值的均方根值，即4.短路衝擊電流和衝擊電流有效值（1）短路衝擊電流ish是短路全電流的最大暫態值，出現在短路後半個週期，即t=0.01秒時，得為短路電流衝擊係數。

純電阻性電路，ksh=1；純電感性電路，ksh=2。因此0≤ksh≤2。（2）短路衝擊電流有效值Ish是短路後第一個週期的短路全電流有效值。在高壓系統發生三相短路，可取Ksh=1.8，因此Ish=1.52IP在低壓系統發生三相短路，可取Ksh=1.3?，因此Ish=1.09IP

5.穩態短路電流I∞穩態短路電流有效值是短路電流非週期分量衰減完後的短路電流有效值，用I∞表示。在無限大容量系統中，I∞＝Ip。?6.短路容量SK?????三相短路容量是選擇斷路器時，校驗其斷路能力的依據，它根據計算電壓即平均額定電壓進行計算，即式中，SK為三相短路容量（MVA）；Uav為短路點所在級的線路平均額定電壓（kV）；Ik為短路電流（kA）。

第三節無限大容量系統三相短路電流計算通常採用標么值計算，以簡化計算，便於比較分析。一、標么制用相對值表示元件的物理量，稱為標么制。容量、電壓、電流、阻抗的標么值分別為

基準值的選取是任意的，但為簡化計算，取Sd=100MVA,???????????????????????。基準容量Sd、基準電壓Ud、基準電流Id和基準阻抗Zd亦遵循功率方程和電壓方程。四個基準值中只有二個基準值是獨立的，通常選定基準容量和基準電壓，按下式求出基準