电力系统三相短路.ppt

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1、本章主要内容有：关于短路的一些基本概念，以及转移阻抗的计算方法。第五章电力系统三相短路的基本知识第一节短路的一般概念故障:一般指短路和断线,分为简单故障和复杂故障简单故障:电力系统中的单一故障复杂故障:同时发生两个或两个以上故障短路:指一切不正常的相与相之间或相与地之间（对于中性点接地的系统）发生通路的情况。5.1.1短路的原因、类型及后果①绝缘材料的自然老化，设计、安装及维护不良所带来的设备缺陷发展成短路。②恶劣天气：雷击造成的闪络放电或避雷器动作，架空线路由于大风或导线覆冰引起电杆倒塌等。③人为误

2、操作，如运行人员带负荷拉刀闸，线路或设备检修后未拆除地线就加上电压引起短路。④挖沟损伤电缆，鸟兽跨接在裸露的载流部分等。二、短路的主要原因(1)电流剧增：设备发热增加，若短路持续时间较长，可能使设备过热甚至损坏;由于短路电流的电动力效应，导体间还将产生很大的机械应力，致使导体变形甚至损坏。(2)电压大幅度下降，对用户影响很大。(3)当短路发生地点离电源不远而持续时间又较长时，并列运行的发电机可能失去同步，破坏系统运行的稳定性，造成大面积停电，这是短路最严重的后果。(4)发生不对称短路时,三相不平衡电流会

3、在相邻的通讯线路感应出电动势,影响通讯.三、短路的危害4.预防短路措施：采取合理的防雷措施，加强运行维护管理；线路上安装电抗器。采用继电保护装置，切除故障设备，保证无故障部分安全运行；架空线路采用自动重合闸装置；四、计算短路电流的目的短路电流计算结果是选择电气设备（断路器、互感器、瓷瓶、母线、电缆等）的依据；是电力系统继电保护设计和整定的基础；是比较和选择发电厂和电力系统电气主接线图的依据，根据它可以确定限制短路电流的措施。（1）电势都同相位：短路过程中各发电机之间不发生摇摆，并认为所有发电机的电势都同

4、相位。（2）负荷近似估计：或当作恒定电抗，或当作某种临时附加电源，视具体情况而定。（3）不计磁路饱和：系统各元件的参数都是恒定的，可以应用叠加原理。计算短路电流的基本假设（4）对称三相系统：除不对称故障处出现局部的不对称以外，实际的电力系统通常都当做是对称的。（5）纯电抗表示:忽略高压输电线的电阻和电容，忽略变压器的电阻和励磁电流（三相三柱式变压器的零序等值电路除外），加上所有发电机电势都同相位的条件，这就避免了复数运算。（6）金属性短路:短路处相与相（或地）的接触往往经过一定的电阻（如外物电阻、电弧电

5、阻、接触电阻等），这种电阻通常称为“过渡电阻”。所谓金属性短路，就是不计过渡电阻的影响，即认为过渡电阻等于零的短路情况。11计算短路电流的基本程序1.制定等值网络并计算各元件在统一基准值下的标幺值。2.网络简化：图5.2网络简化的最终形式(a)一个等值电源支路(b)多个有源支路的星形电路3.考虑在短路点附近的大型电动机对短路电流的影响。4.计算指定时刻短路点发生某种短路时的短路电流。5.计算网络个支路的短路电流和各母线的电压。二、网络变换与化简几个阻抗串联，其等值阻抗为1.阻抗的串并联几个阻抗并联，其等

6、值阻抗为或1.网络的等值变换星形与三角形变换图6-30星形(a)和三角形(b)变换(a)(b)星网变换图5.4星网变换具有K个支路的星形网络变换为K个定点的网形网络，变换前后各顶点电压以及经这些点流入网络的电流不变，则网行网络中任意两个顶点m和s间的支路阻抗为其中16在星形网络中某支路的端点发生短路，对于计算短路点的短路电流而言，各电源供给的短路电流仅决定于该电源的电势和电源点到短路点间的转移阻抗，而与各电源之间的阻抗无关。因而，再以计算短路电流为目的的星网变换时，不必将网行网络中的全部阻抗算出，只要求

7、出各电源点到短路点间的转移阻抗即可，此时，电源i到短路点f间的转移阻抗为其中（2）等值电源法图等值电源法(a)(b)即对于两条有源支路并联式中由戴维南定理得：由图知代入5.3转移阻抗5.3.1转移阻抗的定义当复杂网络消去电源点与短路点以外的全部中间节点，得到如图所示的电路，Zif就是电源i对短路点f的转移阻抗。设电力系统中有m个电源，根据叠加原理，在f点短路以后短路点总的短路电流等于m个电源分别单独作用提供的短路电流之和。即：19式中是电源i单独作用，其他电源都被短接时，短路点f的短路电流转移阻抗的定义

8、：电源i对短路点f的转移阻抗等于电势与由单独作用在f点产生的电流之比：20在短路电流的计算中，往往不仅需要知道短路点中的短路电流，而且还需要知道各电源单独提供的短路电流，这是用转移阻抗计算就十分方便，用等值电源法将上图中的电路简化为最简形式，总的短路电流为式中是短路点的输入阻抗，数值上等于各电源点对短路点的转移阻抗的并联值Z6Z5fZ7Z4Z2Z3Z1Z10Z5fZ7Z8Z2Z9Z1fZ13Z11Z12Z2Z1fZ2fZ1f转移阻抗5.3.