短路电流实用计算

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1、第五章短路电流实用计算第一节短路的基本概念第二节标么值第三节电力系统中各元件的电抗标么值的计算第四节短路电流计算的程序第五节由无限大容量系统供电的三项短路第六节由发电机供电的三相短路的实用计算第七节电力系统中各元件的序参数和序网络第八节不对称短路电流的计算第一节短路的基本概念一、短路的定义及其种类二、发生短路的原因三、短路的后果四、短路计算的目的与计算假设一、短路的定义及其种类在电力系统中，短路是最常见而且对电力系统运行产生严重影响的故障。所谓短路是指相与相或相与地之间直接金属性连接。短路种类主要有三相短路、两相短路、单相接地短路和两相

2、接地短路等四种。三相短路属对称短路，其它属不对称短路。系统中各种短路、代表符号及事故机率如表5-1所示。短路种类代表符号及事故机率二、发生短路的原因（1）设备或装置存在隐患。如绝缘材料陈旧老化、绝缘机械损伤、设备缺陷未发现消除、设计安装有误等。（2）运行、维护不当。如运行人员不遵守操作规程，出现误操作，技术水平低，管理不善，机械损伤等。（3）自然灾害。如雷击过电压，特大的洪水、大风、冰雪、塌方等引起的线路倒杆、断线，飞禽走兽跨接裸导体等。一般说来，短路故障是可以防范的，绝大多数短路故障的发生都与工作人员未能很好地履行岗位职责有关。三、短

3、路的后果（1）电动力效应。短路电流在设备中产生巨大的的电动力，可能引起设备变形、扭曲、断裂。（2）热效应。短路电流通常比正常工作电流大几十倍。导体的发热量与电流的平方成正比，使设备温度急剧上升，可能导致设备短时过热。不仅烧坏设备，还可能伤及工作人员。（3）磁效应。短路电流通过线路时在周围产生交变的电磁场。特别是不对称短路，对附近通信线路和无线电波产生电磁干扰。（4）电压效应。短路电流使电网电压降低。电网电压的下降可能导致用电设备正常工作的破坏，还可能造成系统中并列运行的发电机失步或者导致电网枢纽电压的崩溃，所有这些都可能引起电力系统瓦解

4、而造成大面积停电事故。在某些不对称短路情况下，非故障相电压将超过额定值，引起“工频电压升高”的内部过电压现象。四、短路计算的目的与计算假设计算短路电流的具体目的短路电流基本假设计算短路电流的具体目的①选择和校验电气设备；②进行继电保护装置的选型与整定计算；③分析电力系统的故障及稳定性能；选择限制短路电流的措施；④确定电力线路对通信线路的影响等。短路电流计算基本假设（1）电力系统在正常工作时三相是对称的；所有发电机的转速和电势相位在短路过程中保持不变，即发电机无摇摆现象。（2）电力系统各元件的电容和电阻略去不计；各元件的电抗在短路过程中保

5、持不变；即不受铁芯饱和的影响；变压器还略去励磁电流和励磁回路。各电力元件的寄生电容仅在超高压时才考虑；在1kV及以下的低压网络中，或短路回路的总电阻常大于总电抗的1/3(甚至大于电抗)时，应计入电阻。在高压电网中计算短路电流非周期分量的时间常数时，应考虑短路回路中电阻的影响。第二节标么值一、标么值的定义二、标么值的转换三、标么值的特点一、标么值的定义标么值是某些电气量的实际有名值与所选定的同单位规定值之比，即可见标么值是一个无单位的比值，而且，对同一个实际值，当所算的基值不同时其标幺值也不同。标么值的符号为各量符号加下角码“*”。二、标

6、么值的转换四个电气量对于选取的四个基准量的标幺值为在计算时要把电气元件的（额定）基值的标幺值转换为统一选定的基准值下的标幺值。以电抗的标幺值为例，转换公式为基准电压等于额定电压时，上面公式变成基准电压的选取基准电压的选取在实用计算中，通常选取某一段电路的平均标称电压作为基准电压，也就是说各段电路的基准电压均等于该段电路的平均电压。我国电力系统中常用到的各电压级的平均标称电压如下：电网额定电压（kV）361035110220330500电网平均标称电压（kV）3.156.310.537115230345525三、标么值的特点（1）在三相电

7、路中,标么值相量等于线量。（2）三相功率和单相功率的标么值相同。（3）三相电路的标么值欧姆定律为U*=I*X*，功率方程为S*=U*I*,与单相电路的相同。（4）当电网的电源电压为额定值时(即U*=1)，功率标么值与电流标么值相等，且等于电抗标么值的倒数。（5）两个标么基准值相加或相乘，仍得同基准的标么基准值。由于上述特点，用标么值计算短路电流可使计算简便，且结果明显，便于迅速及时地判断计算结果的正确性。第三节电力系统中各元件的电抗标么值的计算一、同步电机二、变压器三、架空线路和电缆线路四、电抗器一、同步电机1.有名值在三相短路电流的实

8、用计算中，只需知道同步电机在短路起始瞬间的电抗，即纵轴次暂态电抗，实际计算时需换算到所选定的基准值，换算公式为二、变压器1.双绕组变压器2.三绕组变压器1.双绕组变压器双绕组变压器产品给出阻抗电压（短路电压