繼電保護第5講 短路電流計算

1、電力系統(tǒng)繼電保護電力系統(tǒng)繼電保護power system relaying廈門工學院廈門工學院 陳珍姍陳珍姍補充：短路電流計算補充：短路電流計算三三 三相短路電流計算三相短路電流計算3.1 3.1 短路過渡過程和短路電流計算短路過渡過程和短路電流計算 一、無窮大容量系統(tǒng)一、無窮大容量系統(tǒng)二、二、 無窮大容量系統(tǒng)三相短路暫態(tài)過程無窮大容量系統(tǒng)三相短路暫態(tài)過程GQ電 源(3)ka)RLXLRX)tsin(Ii0WM MI22m)XX()RR(/UIM 0 )RR/()XX(arctg0 3.1 3.1 短路過渡過程和短路電流計算短路過渡過程和短路電流計算 RXGikb)u)tsin(UdtdiLR

2、imkk 短路電流周期分量的幅值，短路電流周期分量的幅值， 短路后回路的阻抗角，短路后回路的阻抗角， 短路回路時間常數(shù)，短路回路時間常數(shù)， C C 積分常數(shù)，由初始條件決定，即短路電流非周積分常數(shù)，由初始條件決定，即短路電流非周 期分量的初始值期分量的初始值 。 sin()tkzfiPMkiiiItCePMI22mPMXR/UI k RXarctgk fiTRLRXTfi 0fii3.1 3.1 短路過渡過程和短路電流計算短路過渡過程和短路電流計算 )sin(I)sin(ICkPM0M 0sin()sin()sin()tkzfiPMkMPMkiiiItIIe 二、二、 無窮大容量系統(tǒng)三相短路暫

3、態(tài)過程無窮大容量系統(tǒng)三相短路暫態(tài)過程3.1 3.1 短路過渡過程和短路電流計算短路過渡過程和短路電流計算 0sin()sin()sin()tkzfiPMkMPMkiiiItIIe二、二、 無窮大容量系統(tǒng)三相短路暫態(tài)過程無窮大容量系統(tǒng)三相短路暫態(tài)過程3.1 3.1 短路過渡過程和短路電流計算短路過渡過程和短路電流計算 pi周期分量部分api非周期分量部分ifi(0)i正常運行狀態(tài)0.01siz(0)i0O暫態(tài)穩(wěn)態(tài)t(t)ikuishi,uu2Iizifi1. 1. 短路電流沖擊值短路電流沖擊值 IKIKeIiiimMimMstkim 2)1 (/01. 0)01. 0(三、三相短路全電流的特征值

4、三、三相短路全電流的特征值3.1 3.1 短路過渡過程和短路電流計算短路過渡過程和短路電流計算 IIKiimim 55. 22IIKiimim 84. 122.2.短路沖擊電流有效值短路沖擊電流有效值 IKdtiTIimTTkim 2222max) 1(21)(1IUSavk 3為了簡化計算，可假定非周為了簡化計算，可假定非周期分量在短路后第一個周期內恒期分量在短路后第一個周期內恒定不變，取該中心時刻定不變，取該中心時刻t=0.01st=0.01s的電流值計算。對于周期分量，的電流值計算。對于周期分量，無論是否為無窮大容量電源系統(tǒng)，無論是否為無窮大容量電源系統(tǒng)，在短路后第一個周期內都可認為在短

5、路后第一個周期內都可認為是幅值恒定的正弦量。是幅值恒定的正弦量。3.1 3.1 短路過渡過程和短路電流計算短路過渡過程和短路電流計算 短路沖擊系數(shù)取短路沖擊系數(shù)取1.8時時 短路沖擊系數(shù)取短路沖擊系數(shù)取1.3時時IIim 52. 1IIim 09. 1三三 三相短路電流計算三相短路電流計算3.2 3.2 標幺值和短路回路的等值阻抗標幺值和短路回路的等值阻抗*jAAA標幺制：標幺制：值值和和實實際際值值同同單單位位的的基基準準有有單單位位的的實實際際值值標標幺幺值值一、標幺制和標幺值一、標幺制和標幺值bbbbbbZIUIUS33二、基準值的選取二、基準值的選取NavbUUU05. 13.2 3.

6、2 標幺值和短路回路的等值阻抗標幺值和短路回路的等值阻抗MVASb1000avbbbbUSUSI33bavbbbSUIUZ23三、標么制的優(yōu)點三、標么制的優(yōu)點 *ZLZLZLSUZLkSkUZLSUZLZLZLZL2j122jj1222j2j122jj22j22*2 3.2 3.2 標幺值和短路回路的等值阻抗標幺值和短路回路的等值阻抗四、標幺值換算四、標幺值換算 在采用標幺值進行計算時，要進行基準容量和基準電壓的換算。在采用標幺值進行計算時，要進行基準容量和基準電壓的換算。 現(xiàn)以變壓器為例說明標幺值的換算的關系，變壓器銘牌參現(xiàn)以變壓器為例說明標幺值的換算的關系，變壓器銘牌參數(shù)給出的標幺值參數(shù)為

7、數(shù)給出的標幺值參數(shù)為Z Z* *TN TN 和和R R* *TNTN ，該標幺值參數(shù)是以變壓，該標幺值參數(shù)是以變壓器的額定容量器的額定容量S SN N 和額定電壓和額定電壓U UN N 為基準值得出的為基準值得出的; ;在采用標幺在采用標幺值計算時，取基準容量為值計算時，取基準容量為S Sb b、基準電壓為基準電壓為U Ub b，換算關系為換算關系為: : NbTNbTTSSZZZZ* 在忽略額定電壓與額定平均電壓的差別時，可簡化為在忽略額定電壓與額定平均電壓的差別時，可簡化為: :2*22*bNNbTNbbNNTNbNTNbNNTbTTUUSSZSUSUZZZZZZZZZZZ3.2 3.2

8、標幺值和短路回路的等值阻抗標幺值和短路回路的等值阻抗五、短路回路中元件阻抗標幺值的計算五、短路回路中元件阻抗標幺值的計算1 1、 三點假設三點假設 在計算元件阻抗時，為簡化起見，常做一些不影響精度的假設：v 忽略磁路的飽和及磁滯阻抗是恒定的；v 認為所有短路均為金屬性短路 不計算過渡電阻的影響；v 忽略高壓供電系統(tǒng)中電阻的影響 3.2 3.2 標幺值和短路回路的等值阻抗標幺值和短路回路的等值阻抗2 2、供電系統(tǒng)各元件電抗標幺值、供電系統(tǒng)各元件電抗標幺值 1 1）發(fā)電機（電動機）電抗標幺值）發(fā)電機（電動機）電抗標幺值 2 2）電力線路的電力線路的電抗標幺值電抗標幺值NbdNdSSXX*LRUSZ

9、RRbbbWLWL02*LXUSZXXbbbWLWL02*五、短路回路中元件阻抗標幺值的計算五、短路回路中元件阻抗標幺值的計算3.2 3.2 標幺值和短路回路的等值阻抗標幺值和短路回路的等值阻抗 3 3）電力變壓器的電力變壓器的電抗標幺值電抗標幺值因為因為 所以所以 *TNTTNNN3%() 100100100kZI ZUZUZ3.2 3.2 標幺值和短路回路的等值阻抗標幺值和短路回路的等值阻抗bbKNbTNTSSUSSZZ100%*式中，式中， XL %為電抗器繞組電抗百分比。為電抗器繞組電抗百分比。2*3100%100%bbNNLbNNbLLUSIUXUUIIXX3.2 3.2 標幺值和短

10、路回路的等值阻抗標幺值和短路回路的等值阻抗sbSSSX*kavsIUS3三三 三相短路電流計算三相短路電流計算3.3 3.3 高壓電網短路電流計算高壓電網短路電流計算(3)2(3)pp*j133javavjjSIUUIIS XXXU(3)(3)*ppjjIIIIX(3)shpshp2.551.51iIII(3)shpshp1.841.09iIII(3)(3)*p33avjjkavUISSUIXX3.3 3.3 高壓電網短路電流計算高壓電網短路電流計算jj1j2100,10.5,0.4,SMVAUkVUkVj210030.4144.34M VAIkVkAS 9 - 8 0 0電 纜 線 0 .

11、5 k m1 0 k Vk - 10 . 3 8 k Vk - 2G電 源j*1k1001.9252SMVAXSMVA 2 2）電力線路的電力線路的電抗標幺值電抗標幺值j*2022j11000.08(/) 0.50.036(10.5)SMVAXx LkmkmUkV 3 3）電力變壓器的電力變壓器的電抗標幺值電抗標幺值3*34%5100106.25100100800jkN TSukVAXXSkVA3 3求求k k-2-2點的短路電路總電抗標么值和三相短路電流點的短路電路總電抗標么值和三相短路電流1 1）總電抗標么值）總電抗標么值 (2)1231.920.0366.258.206kXXXX2) 2) 三相短路電流周期分量有效值三相短路電流周期分量有效值(3)22(2)144.3417.588.206jkkIkAIkAX3) 3) 其他三相短路電流其他三相短路電流 (3)(3)1.84 17.5832.351.09 17.5819.