建筑供配电-第3章短路电流及其计算复习过程.ppt

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1、建筑供配电-第3章短路电流及其计算一、短路的原因、后果及其形式1.短路的概念所谓短路（shortcircuit），是指电力系统中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。2.短路的原因电器绝缘损坏；运行人员误操作；其他因素。第一节短路电流的基本概念23.短路的危害短路电流的热效应使设备急剧发热，可能导致设备过热损坏；短路电流产生很大的电动力，可能使设备永久变形或严重损坏；短路时系统电压大幅度下降，严重影响用户的正常工作；短路可能使电力系统的运行失去稳定；不对称短路产

2、生的不平衡磁场，会对附近的通讯系统及弱电设备产生电磁干扰，影响其正常工作。第一节短路与短路电流的基本概念34.短路的类型对称短路：三相短路不对称短路：两相短路、两相接地短路单相接地短路第一节短路与短路电流的基本概念4第一节短路与短路电流的基本概念55.短路电流计算目的选择和校验各种电气设备及继电保护装置，例如断路器、互感器、电抗器、母线等；用系统最大运行下三相短路电流选择和校验电器和导体；用系统最小运行下两相短路电流作为校验保护装置灵敏系数的依据。第一节短路与短路电流的基本概念6.短路电流常采用近

3、似计算方法，结果偏大，但最大误差不超过15%。6二、无限大容量电力系统中三相短路的物理过程无限大容量只是一个相对概念，指端电压保持恒定（Um为常数），电源系统的容量相对于用户容量大得多，在发生三相短路时电源系统的阻抗远远小于短路回路的总阻抗，以致无论用户负荷如何变化甚至发生短路，系统的母线电压都能基本维持不变。在工程计算中，当电源系统的阻抗不大于短路回路总阻抗的5%～10%，或者电源系统的容量超过用户容量的50倍时，可将其视为无限大容量电源系统。第一节短路与短路电流的基本概念7RRRLLLK(3)

4、第一节短路与短路电流的有关概念无限大容量系统三相短路8短路电流ip—短路电流周期分量；inp—短路电流周期分量。第一节短路与短路电流的有关概念(3-1)(t→∞)Ik.m—短路电流周期分量幅值，Ik.m=Uφm/

5、Z∑

6、；I∞—短路稳态电流9第一节短路与短路电流的有关概念10短路电流的周期分量为：t=0时，第一节短路与短路电流的有关概念三、与短路有关的物理量1.短路电流的周期分量(3-5)当电路的参数已知时，短路电流周期分量的幅值不变。I”—短路暂态电流。Φk=90º.11(3-7)第一节短路与短

7、路电流的有关概念2.短路电流的非周期分量当电路的参数已知时，短路电流非周期分量则是按指数规律单调衰减的直流电流。123.短路的全电流短路的全电流可以用下式表示（3-8）第一节短路与短路电流的有关概念短路的全电流有效值为13在短路发生后约半个周期出现短路电流最大可能的瞬时值叫短路冲击电流，用ish表示。式中Ksh称为短路电流冲击系数，1≤Ksh≤2。在高压供电系统中通常取Ksh=1.8；低压供电系统中如容量为1000kV·A以下车间变电所的出口处发生短路，常取Ksh=1.3。第一节短路与短路电流的有

8、关概念4.短路冲击电流14☻短路全电流最大有效值短路全电流最大有效值也叫冲击电流有效值。短路冲击电流有效值指的是短路后的第一个周期内短路全电流的有效值。为了简化计算，可假定非周期分量在短路后第一个周期内恒定不变，取该中心时刻t=0.01s的电流值计算。对于周期分量，无论是否为无穷大容量电源系统，在短路后第一个周期内都可认为是幅值恒定的正弦量。所以第一节短路与短路电流的有关概念15由于：在高压供电系统中通常取Ksh=1.8；低压供电系统中如容量为1000kV·A以下车间变电所的出口处发生短路，常取K

9、sh=1.3。第一节短路与短路电流的有关概念165.短路稳态电流短路稳态电流是短路电流的非周期分量衰减完毕后的短路全电流，其有效值用I∞表示。如第一节短路与短路电流的有关概念17第二节无限大容量电力系统中三相短路电流的计算一、概述二、采用欧姆法进行短路计算三、采用标幺制法进行短路计算四、低压电网的短路计算五、单相短路电流计算18一、概述短路电流计算的方法，常用的有欧姆法（又称欧姆值法、有名值法）和标幺制法（又称相对单位制法）。短路计算中有关物理量在工程中常用以下单位：电流单位为“千安”(kA)，电

10、压单位为“千伏”(kV)，短路容量和断路容量单位为“兆伏安”(MVA)，设备容量单位为“千瓦”(kW)或“千伏安”(kVA)，阻抗单位为“欧姆”（Ω）等。第二节无限大容量电力系统中三相短路电流的计算19二、采用欧姆法进行短路电流计算（1）短路电流周期分量有效值为（2）三相短路次暂态电流和稳态电流有效值（3）三相短路冲击电流及其有效值（4）三相短路容量为第二节无限大容量电力系统中三相短路电流的计算20☻欧姆法计算步骤1。电力系统的阻抗◆已知馈线断路器断流容量时Soc（断路器断流容量，