最新工厂供电第4章ppt课件.ppt

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1、工厂供电第4章第四章短路电流及其计算4.3无限大容量系统三相短路电流计算4.1短路的基本概念4.2无限大容量系统三相短路暂态分析4.4不对称短路电流计算简介4.5电动机对短路电流的影响4.6低压电网短路电流计算4.7短路电流的效应8/7/20212河北科技大学电气信息学院4.1短路的基本概念所谓短路,是指电力系统中正常情况以外的一切相与相之间或相与地之间发生通路的情况。一、短路的原因及其后果短路的原因：短路的现象：电气设备载流部分绝缘损坏；运行人员误操作；其他因素。电流剧烈增加；系统中的电压大幅度下降。8/7/20213河北科技大学电气信息学院短路前，系统中的

2、a相电压和电流分别为短路后电路中的电流应满足：二、无限大容量系统发生三相短路时的物理过程图4-2无限容量系统中的三相短路a）三相电路b）等值单相电路8/7/20217河北科技大学电气信息学院解微分方程得：由于电路中存在电感，而电感中的电流不能突变，则短路前一瞬间的电流应与短路后一瞬间的电流相等。即则∴8/7/20218河北科技大学电气信息学院在短路回路中，通常电抗远大于电阻，可认为　　　，故由上式可知，当非周期分量电流的初始值最大时，短路全电流的瞬时值为最大，短路情况最严重，其必备的条件是：短路前空载（即）短路瞬间电源电压过零值，即初始相角因此对应的短路电流的

3、变化曲线如图4-3所示。8/7/20219河北科技大学电气信息学院图4-3无限大容量系统三相短路时短路电流的变化曲线8/7/202110河北科技大学电气信息学院三、三相短路冲击电流在最严重短路情况下，三相短路电流的最大瞬时值称为冲击电流，用ish表示。由图4-3知，ish发生在短路后约半个周期（0.01s）。其中，　　　　　　——短路电流冲击系数。意味着短路电流非周期分量不衰减当电阻R=0时，　　　　　　　，当电抗Ｘ=0时，　　　　　　，意味着不产生非周期分量8/7/202111河北科技大学电气信息学院1＜Ksh＜2因此在高压电网中短路时，取Ksh=1.8，则

4、在低压电网中短路时，取Ksh=1.3，则三、三相短路冲击电流有效值任一时刻t的短路电流的有效值是指以时刻t为中心的一个周期内短路全电流瞬时值的方均根值，即8/7/202112河北科技大学电气信息学院为了简化Ikt的计算，可假定在计算所取的一个周期内周期分量电流的幅值为常数，而非周期分量电流的数值在该周期内恒定不变且等于该周期中点的瞬时值，因此当t=0.01s时，Ikt就是短路冲击电流有效值Ish。∴当Ksh=1.3时，当Ksh=1.8时，8/7/202113河北科技大学电气信息学院四、三相短路稳态电流三相短路稳态电流是指短路电流非周期分量衰减完后的短路全电流，

5、其有效值用　表示。在无限大容量系统中，短路后任何时刻的短路电流周期分量有效值（习惯上用Ik表示）始终不变，所以有式中，　为次暂态短路电流或超瞬变短路电流，它是短路瞬间（t=0s）时三相短路电流周期分量的有效值；　为短路后0.2s时三相短路电流周期分量的有效值。8/7/202114河北科技大学电气信息学院4.3无限大容量系统三相短路电流计算一、概述二、标幺制的概念某一物理量的标幺值Ａ*，等于它的实际值A与所选定的基准值Ad的比值，即在短路电流计算中，各电气量的数值，可以用有名值表示，也可以用标幺值表示。通常在1kV以下的低压系统中宜采用有名值，而高压系统中宜采用

6、标幺值。在高压电网中，通常总电抗远大于总电阻，所以可以只计各主要元件的电抗而忽略其电阻。8/7/202115河北科技大学电气信息学院通常先选定基准容量Sd和基准电压Ud，则基准电流Id和基准电抗Xd分别为：常取基准容量Sd=100MVA，基准电压用各级线路的平均额定电压，即。表4-1线路的额定电压与平均额定电压额定电压UN/kV0.220.3836103560110220330平均额定电压Uav/kV0.230.43.156.310.53763115230345基准值的选取线路平均额定电压：指线路始端最大额定电压与末端最小额定电压的平均值。取线路额定电压的1.

7、05倍，见表4-1。8/7/202116河北科技大学电气信息学院三、电力系统各元件电抗标幺值的计算电力系统：电力系统的电抗为变压器：通常给出SN、UN和短路电压百分数，由于所以式中，　　　　为变压器的额定电抗标幺值。A母线的短路容量断路器QF的断流容量则求系统等值电抗示意图8/7/202117河北科技大学电气信息学院电抗器：通常给出INL、UNL和电抗百分数　　，其中∴式中，　　　　　为电抗器的额定容量。电力线路：通常给出线路长度和每公里的电抗值，则线路WL的平均额定电压8/7/202118河北科技大学电气信息学院将各元件的电抗标幺值求出后，就可以画出由电源到

8、短路点的等值电路图，并对网络进行化简，