电力系统第四章 短路计算及电器的选择校验ppt课件.ppt

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1、第四章　短路计算及电器的选择校验第一节　短路的原因、后果及其形式第二节　无限大容量电力系统发生三相短路时的物理过程和物理量第三节　无限大容量电力系统中的短路电流计算第四节　短路电流的效应与校验第五节　高低压电器的选择与校验第一节　短路的原因、后果及其形式一、短路的原因短路是指不同电位的导体之间的电气短接，这是电力系统中最常见的一种故障，也是最严重的一种故障。(１)电气绝缘损坏　这可能是由于电气设备长期运行，其绝缘材料自然老化而损坏；也可能是由于设备本身质量不好，绝缘强度不够而被正常电压击穿；也可能是设备绝缘层受到外力损伤而导致短路。(２)误操作　例如带负荷误

2、拉高压隔离开关，很可能导致三相弧光短路。(３)鸟兽害　例如鸟类及蛇鼠等小动物跨越在裸露的不同电位的导体之间，或者被鼠类咬坏设备或导体的绝缘层，都会引起短路故障。第一节　短路的原因、后果及其形式二、短路的后果电路短路后，其阻抗值比正常负荷时电路的阻抗值小得多，因此短路电流往往比正常负荷电流大许多倍。(１)短路电流的电动效应和热效应　短路电流将产生很大电动力和很高的温度，可能造成电路及其中设备的损坏，甚至引发火灾事故。(２)电压骤降　短路将造成系统电压骤降，越靠近短路点电压越低，这将严重影响电气设备的正常运行。(３)造成停电事故　短路时，电力系统的保护装置动作，

3、使开关跳闸或熔断器熔断，从而造成停电事故。(４)影响系统稳定　严重的短路可使并列运行的发电机组失去同步，造成电力系统解列，破坏电力系统的稳定运行。第一节　短路的原因、后果及其形式(５)产生电磁干扰　单相接地短路电流，可对附近的通信线路、信号系统及电子设备等产生电磁干扰，使之无法正常运行，甚至引起误动作。三、短路的形式在三相系统中，可有下列短路形式：(１)三相短路　如图４-１ａ所示。(２)两相短路　如图４-１ｂ所示。(３)单相短路　如图４-１ｃ、ｄ所示。(４)两相接地短路　如图４-１ｅ所示，为中性点不接地的电力系统中两不同相的单相接地所形成的两相短路；也指如图

4、４-１ｆ所示的两相短路又接地的情况。第一节　短路的原因、后果及其形式图４-１　短路的形式第二节无限大容量电力系统发生三相短路时的物理过程和物理量一、无限大容量电力系统及其三相短路的物理过程无限大容量电力系统，就是其容量相对于用户内部供配电系统容量大得多的电力系统，以致用户的负荷不论如何变动甚至发生短路时，电力系统变电所馈电母线的电压能基本维持不变。图４-２　无限大容量系统中发生三相短路、—线路阻抗　、—负荷阻抗第二节无限大容量电力系统发生三相短路时的物理过程和物理量图４-３　无限大容量系统中发生三相短路前后的电压电流曲线第二节　无限大容量电力系统发生

5、三相短路时的二、有关短路的物理量(一)短路电流周期分量(二)短路电流非周期分量(三)短路全电流(四)短路冲击电流(五)短路稳态电流第三节　无限大容量电力系统中的短路电流计算一、短路电流计算概述供配电系统要求对用户安全可靠地供电，但是由于各种原因，也难免出现故障，其中最常见的故障就是短路，而短路的后果十分严重，直接影响供配电系统及电气设备的安全运行。二、采用欧姆法进行三相短路的计算欧姆法（Ohm‘sMethod）是因其短路计算中的阻抗都采用有名单位“欧姆”而得名，亦称有名单位制法。1.电力系统(电源)的阻抗计算2.电力变压器的阻抗计算(１)电力变压器的电阻ＲＴ

6、(２)电力变压器的电抗ＸＴ第三节　无限大容量电力系统中的短路电流计算3.电力线路的阻抗计算(１)电力线路的电阻ＲＷＬ(２)电力线路的电抗ＸＷＬ表４-１　电力线路每相的单位长度电抗平均值必须注意:在计算短路电路的阻抗时,如果电路内含有变压器,则电路内各元件的阻抗都应统一换算到短路计算点的短路计算电压去。第三节　无限大容量电力系统中的短路电流计算图４-４　例４-１的短路计算电路图例４-１　某供配电系统如图所示。已知电力系统出口断路器为ＳＮ１０—１０Ⅱ型。试求该用户变电所高压10kV母线上k-1点短路和低压380V母线上k-2点短路的三相短路电流和短路容量。第三节

7、　无限大容量电力系统中的短路电流计算解　1.求ｋ－１点的三相短路电流和短路容量(Ｕｃ１＝１０.５ｋＶ)(１)计算短路电路中各元件的电抗和总电抗①电力系统的电抗：由附表2可查得ＳＮ１０—１０Ⅱ型断路器的断流容量Ｓｏｃ＝５００ＭＶＡ，因此②架空线路的电抗：由表４-１查得Ｘ０＝０.３５Ω／ｋｍ，因此③绘ｋ－１点短路的等效电路如图４-５ａ所示，并计算其总电抗如下：第三节　无限大容量电力系统中的短路电流计算图４-５　例４-１的短路等效电路图(欧姆法)(２)计算三相短路电流和短路容量第三节　无限大容量电力系统中的短路电流计算①三相短路电流周期分量有效值②三相短路次暂态电

8、流和稳态电流有效值③三相短路冲击电流及第一个周期短路