电力系统短路计算ppt课件.ppt

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1、Chap4电力系统短路计算4.1概述电力系统中一切不正常的相与相之间或相与地（中性点直接接地系统）之间发生通路情况。1．“短路”定义2．原因与后果<原因>各种因素造成的电气设备和载流导体的绝缘损伤。电力系统故障。过电压、雷击、绝缘老化、机械性损伤等。断线倒杆、误操作、飞禽或小动物跨接裸导体。<对电力系统影响>短路电流巨大，使导体严重发热、熔化、绝缘损坏。且产生巨大电动力，损坏导体与电器。产生电弧，损坏元件，烧毁设备。感性电流产生较强去磁性电枢反应，降低发电机端电压。且大电流增大线路电压损耗，网络电压下降。破坏并列运行同步发电机组间

2、稳定性，发生功率振荡，使继保误动作导致大面积停电。不对称接地短路产生零序电流，对通信线路和信号系统产生电磁干扰。某些不对称短路会使非故障相产生过电压。3．短路类型对称短路：三相短路不对称短路：两相短路、单相接地短路、两相接地短路中性点直接接地的高压和超高压电力系统：单相接地短路故障占90%，其余是各种相间短路。电压较低输配电网络中：单相65%；两相接地20%；两相短路10%；三相5%（几率最小，后果最严重）。中性点不接地系统：相间故障（包括相间接地）。4．短路计算的目的和简化假设<目的>为选择和校验各种电气设备机械稳定性和热稳定性提供依

3、据。为设计和选择发电厂和变电所的电气主接线提供必要数据。合理配置电力系统中各种继保和自动装置并正确整定其参数。短路冲击电流检验短路电流周期分量检验<简化假设>负荷用恒定电抗表示或忽略不计。系统元件参数恒定，高压电网不计元件电阻和导纳，即用纯电抗表示。各发电机电势同相位。系统除不对称故障处出现局部不对称外，其余部分三相对称。4.2标幺制1．标幺制与标幺值把阻抗、导纳、电流、电压等物理量值分别用相应单位如欧姆（Ω）、西门（S）、安（A）、伏（V）、伏安（VA）来表示——有名单位制；也可以把这些物理量值用没有单位的相对值来表示——标幺制。

4、标幺制：把各个物理量用标幺值来表示的一种运算方法。标幺值（相对值）=实际值（任意单位）基准值（与实际值同单位）比值，无单位百分值：5%×6%≠30%标幺值：0.05×0.06=0.0032．基准值的选择原则上基准值可以任意选择，但通常都选该设备的额定值作为基准值，或整个系统选取一个便于计算的共同基准值。采用标幺制时，对称三相电路完全可以按照单相电路标幺值进行计算，且与三相系统连接方式无关，这是标幺制的一大优点。3．基准值变化时标幺值的归算由于在一般的发电机、变压器等设备的铭牌数据中所给出的阻抗，往往都是以其自身额定值为基准的标幺值。但在进行

5、电力系统计算时，系统中往往包含有许多功率、电压等规格不同的发电机、变压器等电气设备，因此，在进行系统计算时应选择一个共同基准值，把所有以设备自身的额定值为基准的阻抗标幺值都按这个新选择的共同基准值去进行归算，只有经过这样的归算后，才能进行统一的计算。（1）归算发电机电抗2：自身基准3：选定基准1：自身标幺值（2）归算变压器电抗2：自身基准3：选定基准1：自身标幺值（3）归算限流电抗器按定义式求解（4）归算输电线电抗按定义式求解通常为每km欧姆值实际计算中基准值选取标准：①只有一台发电机或变压器，可直接取其额定电压、额定功率为基准值；②元件多，

6、基准功率常取整数，100或1000MVA；或选取某一最大容量设备的额定功率，而基准电压则可以取网络各级额定电压或平均额定电压。4．变压器联系的多级电压网络中标幺值计算电力系统中不同电压等级的线路通过升或降压变压器联系在一起，需把系统各元件阻抗值都归算到同一基本电压级。在选定了基本电压级的基准电压之后，对其它各段线路阻抗进行归算时，所应取的各段的基准电压，可以根据该段线路与基本电压级线路间所有变压器的变比系数来计算。根据实际中所实用的变压器变比是按实际变比还是近似变比，分为准确计算法和近似计算法。变比系数用实际变比（准确值）计算：准确计算

7、法分子：向着基本段一侧的变压器的额定电压。分母：向着归算段一侧的变压器的额定电压。待确定段的基准电压基本电压级的基准电压以元件自身额定值为基准时的标幺值。含一个变压器时：分母：归算段分子：基准段含二个变压器时：但是上述公式进行阻抗归算时，涉及变比折算，当线段间的电压等级较多时，计算将比较复杂。目前，在工程计算中一般都取变压器两侧的网络平均额定电压之比来代替变压器的实际变比。这种近似计算可使整个计算大为简化，计算结果也能满足一般工程上的要求，因而得到广泛应用。近似计算法网络平均额定电压比相应电压级的额定电压高5%：Uav=1.05UN电网额

8、定电压（所对应网络平均额定电压）/kV：3（3.15），6（6.3），10（10.5），15（15.75），35（37），110（115），220（230），330