《牵引供电系统》-第五章-短路的计算

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1、本章主要内容：1、三相对称短路的分析计算；2、三相不对称短路的分析计算；3、牵引供电系统短路的分析计算。3第5章短路的计算§5.1三相对称短路的分析计算一、短路的基本概念1、短路的定义、类型及产生的一般原因(1)定义：不同电位导电部分之间的短接。其分为金属性短路和非金属性短路(有过渡电阻)。(2)类型：三相短路、两相短路、单相接地短路、两相接地短路等。单相接地最常见，三相短路最不常见。(3)产生原因：自然灾害引起。因恶劣的工作环境而引起。因设备维护不善而引起。由于工作人员违章误操作而引起。§5.1三相对称短路的分析计算2、短路的危

2、害短路的热效应和电动效应。短路时，将严重危及用户电气设备的正常运行，造成产品报废及设备损坏。接地短路时，将引起不平衡电流。电力系统短路的最严重后果是引起系统解列。§5.1三相对称短路的分析计算3、短路计算的假设条件所有发电机电势相角都相同，发电机间无交换电流。应用迭加原理。一般电气元件的电阻略去不计。但是，当短路发生在电缆线路或低压网络时，由于总电阻与总电抗之比值大于1/3，则应计及电阻。当计算短路电流非周期分量的衰减时间常数时，应计及电阻的影响。用阻抗的绝对值进行计算。§5.1三相对称短路的分析计算接上页电压等级为330kV及以

3、下输电线路的电容略去不计。变压器的激磁电流略去不计。电力系统是对称的三相系统。短路点没有任何阻抗。§5.1三相对称短路的分析计算二、标么值及其应用1、标么值(1)定义：(2)标么值的表示符号其表示符号通常是在表示该量文字符号的右下角加标注“＊”号。§5.1三相对称短路的分析计算(3)基准量的选择原则及方法习惯将电压和容量作为基准量，而和由下式导出:三相系统：单相系统：实用中，基准电压就取短路计算元件所在电路的电网平均电压(或称短路计算电压)，即。基准容量通常选取。§5.1三相对称短路的分析计算(4)阻抗标么值的换算实际值与标么值的

4、互换若已知实际电抗，选取了基准电压，基准容量为，则电抗标么值为：若已知标么电抗，选取了基准电压，基准容量为，则实际电抗为：§5.1三相对称短路的分析计算选取不同基准值时，标么值的换算假定两组基准量分别为、、、和、、、，则两个对应的标么电抗和为:实用中，当取时，两组基准值中，,则J进一步简化为§5.1三相对称短路的分析计算2、供电系统元件的阻抗及其标么值(1)输电线：(2)变压器：(3)同步发电机：(4)电抗器：§5.1三相对称短路的分析计算三、三相短路的有关电气量计算i,u初相角为0度或180度，此时非周期分量电流幅值最大。§5.

5、1三相对称短路的分析计算1、短路电流周期分量有效值的计算无限大容量电源供电下，三相短路电流的周期分量电流幅值是不衰减的，都等于稳态时的值：考虑到无限大容量电源的电压恒定且内阻抗为0，取短路点处电网平均电压为，且(线相变换而得)，则短路电流周期分量有效值为§5.1三相对称短路的分析计算2、冲击电流的计算短路电流可能出现的最大瞬时值，称为最大短路冲击电流，以ish表示其中，。当短路发生在一般高压网络中时,取，则当短路发生在单机容量为12MW以上的发电机母线和发电厂高压母线上时，取，则§5.1三相对称短路的分析计算3、短路全电流最大有效

6、值的计算短路电流可能出现的最大瞬时值，称为短路冲击电流有效值，以表示当短路发生在一般高压网络中时,取，则当短路发生在发电机母线时，取，则§5.1三相对称短路的分析计算4、三相短路功率的计算三相短路时，任意时刻t的短路功率定义为若以标么值表示，取，则得另外，§5.2三相不对称短路的分析计算一、对称分量法及其应用牵引供电系统短路主要是不对称短路。现学习对称分量法。1、对称分量法的基本概念对于三相系统，任意一组不对称的三相相量(电流、电压等)都可以分解为具有下列特性的3组对称分量.§5.2三相不对称短路的分析计算(1)各序分量的表达式为

7、(分解公式)为旋转算子，(2)每相相量是由正、负、零序3个分量组成(合成公式)：§5.2三相不对称短路的分析计算(3)三相对称分量的相量恒有的关系正序分量：负序分量：零序分量§5.2三相不对称短路的分析计算2、序分量独立性在三相参数相同的对称线性电路中，通以某一序的对称分量电流，只产生同一序分量的电压降。反过来，若施以三相某一序的对称分量电压，也只产生同一序的对称分量电流。这一特性称为三相对称电路的序分量独立性。根据对称电路的这一特性，就可以对正序、负序和零序分量进行计算，最后再作叠加。任一相序的对称分量电压和电流之间完全适合欧姆

8、定律的关系§5.2三相不对称短路的分析计算二、序网络的基本概念与构成应用对称分量法求解不对称短路，需将不对称系统分解为三组对称系统，再分析求解。表示各序对称三相系统的网络，分别称为正序、负序和零序网络。因为对称分量系统是三相对称的，因此序网络可用单