工廠供電課件第3章

1、第三章第三章 短路電流計算短路電流計算3.1 概述概述3.2 短路電流暫態(tài)過程短路電流暫態(tài)過程3.3 短路回路元件參數(shù)的計算短路回路元件參數(shù)的計算3.4 理想供電系統(tǒng)三相短路電流計算理想供電系統(tǒng)三相短路電流計算3.5 短路電流的電動力效應及熱效應短路電流的電動力效應及熱效應3.1 概述概述 3.1.1 短路的原因短路的原因3.1.2 短路的類型短路的類型3.1.3 短路的危害短路的危害3.1.4 短路的預防和限制措施短路的預防和限制措施3.1.5 短路電流計算的目的短路電流計算的目的3.1.6 進行短路電流計算的基本假設進行短路電流計算的基本假設3.1.7 進行短路電流計算的重要定律進行短路電

2、流計算的重要定律3.1.1 短路的原因短路的原因p定義定義n 短路（短路（short circuitshort circuit）故障是指運行中的電力系）故障是指運行中的電力系統(tǒng)或工廠供配電系統(tǒng)的統(tǒng)或工廠供配電系統(tǒng)的相與相相與相或或相與地相與地之間發(fā)生的金之間發(fā)生的金屬性非正常連接。屬性非正常連接。p短路的原因短路的原因n電氣絕緣損壞電氣絕緣損壞 電氣設備載流部分的絕緣損壞。這種損壞可電氣設備載流部分的絕緣損壞。這種損壞可能是由于設備的絕緣材料能是由于設備的絕緣材料自然老化自然老化；或由于絕緣；或由于絕緣強度不夠而被正常電壓擊穿；強度不夠而被正常電壓擊穿； 設備絕緣正常而被設備絕緣正常而被各種形

3、式的過電壓各種形式的過電壓（包括（包括雷電過電壓）擊穿；雷電過電壓）擊穿； 輸電線路斷線、線路倒桿或受到外力輸電線路斷線、線路倒桿或受到外力機械損機械損傷傷而造成的短路。而造成的短路。n運行人員誤操作運行人員誤操作 工作人員由于未遵守安全操作規(guī)程而發(fā)生人為誤工作人員由于未遵守安全操作規(guī)程而發(fā)生人為誤操作，也可能造成短路。操作，也可能造成短路。n其他因素其他因素 一些自然現(xiàn)象（如風、雷、冰雹、霧）及鳥獸跨一些自然現(xiàn)象（如風、雷、冰雹、霧）及鳥獸跨越在裸露的相線之間或相線與接地物體之間。越在裸露的相線之間或相線與接地物體之間。3.1.2 短路的類型短路的類型中性點不接地系統(tǒng)中性點不接地系統(tǒng) 三相短

4、路三相短路 兩相短路兩相短路中性點接地系統(tǒng)中性點接地系統(tǒng) 三相短路三相短路 兩相短路兩相短路 單相接地短路單相接地短路 兩相接地短路兩相接地短路p1 1三相短路三相短路n 三相短路指供電系統(tǒng)中三相導線間同時短接。此三相短路指供電系統(tǒng)中三相導線間同時短接。此時系統(tǒng)每相的阻抗均相同，從電源到負載三相仍然時系統(tǒng)每相的阻抗均相同，從電源到負載三相仍然對稱，故又叫對稱性短路。對稱，故又叫對稱性短路。p2 2兩相短路兩相短路n 兩相短路指三相供電系統(tǒng)中，任意兩相間發(fā)生的兩相短路指三相供電系統(tǒng)中，任意兩相間發(fā)生的短接。兩相短路屬于非對稱性短路。短接。兩相短路屬于非對稱性短路。p3 3單相接地短路單相接地短路

5、n 單相接地短路指在中性點接地系統(tǒng)中，任意一相經(jīng)單相接地短路指在中性點接地系統(tǒng)中，任意一相經(jīng)大地與電源中性點發(fā)生短接。大地與電源中性點發(fā)生短接。p4 4兩相接地短路兩相接地短路n 兩相接地短路指在中性點不接地系統(tǒng)中，其中兩不兩相接地短路指在中性點不接地系統(tǒng)中，其中兩不同相的單相接地所形成的相間短路；也指在中性點接同相的單相接地所形成的相間短路；也指在中性點接地系統(tǒng)中，兩相短路又接地的情況。地系統(tǒng)中，兩相短路又接地的情況。短路名稱 表示符號 示 圖 短路性質(zhì) 特點 單相短路 不對稱短路 短路電流僅在故障相中流過，故障相電壓下降，非故障相電壓會升高 兩相短路 不對稱短路 短路回路中流過很大的短路電

6、流，電壓和電流的對稱性被破壞 兩相短路接地 不對稱短路 短路回路中流過很大的短路電流，故障相電壓為零， 三相短路 對稱短路 三相電路中都流過很大的短路電流，短路時電壓和電流保持對稱，短路點電壓為零 )1(k)2(k)1 , 1(k)3(k短路的種類在中性點不接地系統(tǒng)在中性點不接地系統(tǒng)中，出現(xiàn)單相接地時，中，出現(xiàn)單相接地時，因故障電流不大，叫因故障電流不大，叫做不正常運行狀態(tài)，做不正常運行狀態(tài)，不屬于短路故障。不屬于短路故障。 據(jù)統(tǒng)計，從據(jù)統(tǒng)計，從短路發(fā)生的類型短路發(fā)生的類型來看，來看，單相短路或接地單相短路或接地的發(fā)生率最高；的發(fā)生率最高； 從從短路發(fā)生的部位短路發(fā)生的部位來看，來看，線路線路

7、(尤其是架空線路尤其是架空線路)上發(fā)上發(fā)生的生的短路或接地短路或接地比例最大。比例最大。 我國的中壓系統(tǒng)采用中性點不接地系統(tǒng)，主要就是我國的中壓系統(tǒng)采用中性點不接地系統(tǒng)，主要就是為了避免單相接地造成的停電。為了避免單相接地造成的停電。 n 1 1短路電流增大，會引起電氣設備的發(fā)熱，損壞短路電流增大，會引起電氣設備的發(fā)熱，損壞電氣設備。電氣設備。n 2 2短路電流流過的線路，產(chǎn)生很大的電壓降，使短路電流流過的線路，產(chǎn)生很大的電壓降，使電網(wǎng)的電壓突然下降，引起電動機的轉(zhuǎn)速下降，甚至電網(wǎng)的電壓突然下降，引起電動機的轉(zhuǎn)速下降，甚至停轉(zhuǎn)。停轉(zhuǎn)。n 3 3短路電流還可能在電氣設備中產(chǎn)生很大的機械短路電流還

8、可能在電氣設備中產(chǎn)生很大的機械力（或稱力（或稱電動力電動力）。此機械力可引起電氣設備載流部）。此機械力可引起電氣設備載流部件變形，甚至損壞。件變形，甚至損壞。3.1.3 短路的危害短路的危害n 4 4當發(fā)生單相對地短路時，不平衡電流將產(chǎn)生較強當發(fā)生單相對地短路時，不平衡電流將產(chǎn)生較強的的不平衡磁場不平衡磁場，對附近的通迅線路、鐵路信號系統(tǒng)、，對附近的通迅線路、鐵路信號系統(tǒng)、可控硅觸發(fā)系統(tǒng)以及其他弱電控制系統(tǒng)可能產(chǎn)生干擾可控硅觸發(fā)系統(tǒng)以及其他弱電控制系統(tǒng)可能產(chǎn)生干擾信號，使通訊失真、控制失靈、設備產(chǎn)生誤動作。信號，使通訊失真、控制失靈、設備產(chǎn)生誤動作。n 5 5如果短路發(fā)生在如果短路發(fā)生在靠近電

9、源處靠近電源處，并且持續(xù)時間較長，并且持續(xù)時間較長時，則可導致電力系統(tǒng)中的原本并聯(lián)同步（不同發(fā)電時，則可導致電力系統(tǒng)中的原本并聯(lián)同步（不同發(fā)電機的幅值、頻率、波形、初相角等完全相同吻合）運機的幅值、頻率、波形、初相角等完全相同吻合）運行的發(fā)電機失去同步，甚至導致電力系統(tǒng)的解列（電行的發(fā)電機失去同步，甚至導致電力系統(tǒng)的解列（電力網(wǎng)中不同區(qū)域、不同電廠的發(fā)電機無法并列運行），力網(wǎng)中不同區(qū)域、不同電廠的發(fā)電機無法并列運行），嚴重影響電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。嚴重影響電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。3.1.4 短路的預防和限制措施短路的預防和限制措施n 認真執(zhí)行運行規(guī)程，不斷學習以提高電業(yè)人員的素認真執(zhí)行運行規(guī)程，

10、不斷學習以提高電業(yè)人員的素質(zhì)。嚴格遵守操作技術規(guī)程和安全規(guī)程，避免誤操作；質(zhì)。嚴格遵守操作技術規(guī)程和安全規(guī)程，避免誤操作；在短路發(fā)生時，采取有效的措施將短路的影響限制在在短路發(fā)生時，采取有效的措施將短路的影響限制在最小的范圍內(nèi)。最小的范圍內(nèi)。n 作好設備的維護、巡視、檢查，作好事故的預想和作好設備的維護、巡視、檢查，作好事故的預想和預防。預防。n 采用快速動作的繼電保護和斷路器，迅速隔離故障。采用快速動作的繼電保護和斷路器，迅速隔離故障。使系統(tǒng)電壓在較短的時間內(nèi)恢復到正常值。使系統(tǒng)電壓在較短的時間內(nèi)恢復到正常值。n 增大短路回路的阻抗，如在電路中裝限流電抗器等。增大短路回路的阻抗，如在電路中裝

11、限流電抗器等。3.1.5 計算短路電流的目的計算短路電流的目的n 選擇和校驗各種電氣設備，例如斷路器、互感器、選擇和校驗各種電氣設備，例如斷路器、互感器、電抗器、母線等。電抗器、母線等。n 合理配置繼電保護和自動裝置。合理配置繼電保護和自動裝置。n 作為選擇和評價電氣主接線方案的依據(jù)。作為選擇和評價電氣主接線方案的依據(jù)。 3.1.6 進行短路電流計算的基本假設進行短路電流計算的基本假設n 忽略磁路的飽和與磁滯現(xiàn)象忽略磁路的飽和與磁滯現(xiàn)象，認為系統(tǒng)中的元件參，認為系統(tǒng)中的元件參數(shù)恒定數(shù)恒定n 忽略元件的電阻忽略元件的電阻R R，只考慮元件的電抗只考慮元件的電抗X X（高壓電網(wǎng)（高壓電網(wǎng)的各種電氣

12、元件，其電阻一般都比電抗小的多）的各種電氣元件，其電阻一般都比電抗小的多）n 計算短路電流時，即使計算短路電流時，即使R=X/3R=X/3時，忽略電阻，誤差僅時，忽略電阻，誤差僅增大增大5%5%。22/390.95103331.053RXUUUIXXRXUIIX 假設 不忽略電阻時三相短路電流 忽略電阻時三相短路電流p忽略短路點的過渡電阻忽略短路點的過渡電阻n 過渡電阻是指相與相之間短接所經(jīng)過的電阻，如過渡電阻是指相與相之間短接所經(jīng)過的電阻，如被外來物體短接時，外來物的電阻、接地短路的接被外來物體短接時，外來物的電阻、接地短路的接地電阻、電弧短路的電弧電阻等。一般情況下，都地電阻、電弧短路的電

13、弧電阻等。一般情況下，都以金屬性短路對待，只是在某些繼電保護的計算中以金屬性短路對待，只是在某些繼電保護的計算中才考慮過渡電阻。才考慮過渡電阻。p按對稱分析按對稱分析n 除不對稱故障處出現(xiàn)局部不對稱外，實際的電力除不對稱故障處出現(xiàn)局部不對稱外，實際的電力系統(tǒng)通常都可以當作三相對稱的。系統(tǒng)通常都可以當作三相對稱的。 磁鏈定義磁鏈定義 磁通磁通與鏈著磁通的回路匝數(shù)與鏈著磁通的回路匝數(shù)w之積稱為磁鏈之積稱為磁鏈，即即w。 磁鏈守恒定律磁鏈守恒定律 任何一個閉合回路中的磁鏈都不可能發(fā)生突變。任何一個閉合回路中的磁鏈都不可能發(fā)生突變。 當外力有迫使一個閉合回路中磁鏈發(fā)生突變的趨當外力有迫使一個閉合回路中

14、磁鏈發(fā)生突變的趨勢時，回路中將產(chǎn)生一個自由電流來抵消這個突變勢時，回路中將產(chǎn)生一個自由電流來抵消這個突變趨勢趨勢。3.1.7 進行短路電流計算的重要定律進行短路電流計算的重要定律磁鏈守恒磁鏈守恒定律定律 磁鏈守恒的物理意義磁鏈守恒的物理意義 磁鏈表明了磁場能量的大小，磁功率就是磁場能磁鏈表明了磁場能量的大小，磁功率就是磁場能量對時間的導數(shù)，若磁鏈發(fā)生突變，就說明在某一量對時間的導數(shù)，若磁鏈發(fā)生突變，就說明在某一瞬間有一個無窮大的磁功率產(chǎn)生，這顯然是不可能瞬間有一個無窮大的磁功率產(chǎn)生，這顯然是不可能的，的，磁鏈守恒定律的物理意義磁鏈守恒定律的物理意義就在于此。就在于此。 一般來說，閉合回路中的電

15、流，總是由電源產(chǎn)生一般來說，閉合回路中的電流，總是由電源產(chǎn)生的，由電源產(chǎn)生并維持的電流稱為的，由電源產(chǎn)生并維持的電流稱為強制電流強制電流； 對沒有電源維持的電流，稱為對沒有電源維持的電流，稱為自由電流自由電流。自由電流。自由電流由于沒有電源維持，會因在回路電阻上的損耗而逐由于沒有電源維持，會因在回路電阻上的損耗而逐漸衰減。漸衰減。3.2 三相短路暫態(tài)過程的分析三相短路暫態(tài)過程的分析3.2.1 無限大容量系統(tǒng)三相短路的暫態(tài)過程無限大容量系統(tǒng)三相短路的暫態(tài)過程3.2.2 三相短路電流極值條件分析三相短路電流極值條件分析3.2.3 三相短路電流特征值三相短路電流特征值p電力系統(tǒng)發(fā)生三相短路后電力系統(tǒng)

16、發(fā)生三相短路后n 系統(tǒng)：正常工作狀態(tài)系統(tǒng)：正常工作狀態(tài)暫態(tài)過程暫態(tài)過程短路穩(wěn)定狀態(tài)短路穩(wěn)定狀態(tài)n 電流：正常負載電流電流：正常負載電流電流突然增大電流突然增大（暫態(tài)過暫態(tài)過程程）穩(wěn)定新值穩(wěn)定新值n 暫態(tài)過程很短暫態(tài)過程很短，但暫態(tài)過程中的短路電流比穩(wěn)態(tài)，但暫態(tài)過程中的短路電流比穩(wěn)態(tài)短路電流大的多，對設備的危害也大得多。短路電流大的多，對設備的危害也大得多。3.2.1 無限大容量系統(tǒng)三相短路的暫態(tài)過程無限大容量系統(tǒng)三相短路的暫態(tài)過程n 短路電流變化的暫態(tài)過程比較復雜，與電源系統(tǒng)短路電流變化的暫態(tài)過程比較復雜，與電源系統(tǒng)的容量有關。主要分為的容量有關。主要分為無限大容量系統(tǒng)無限大容量系統(tǒng)和和有限容

17、量有限容量系統(tǒng)。系統(tǒng)。p無限大容量系統(tǒng)無限大容量系統(tǒng)n 無限大容量是理想情況，是一相對概念。無限大容量是理想情況，是一相對概念。n 指電源系統(tǒng)的容量相對于用戶容量大得多，在發(fā)指電源系統(tǒng)的容量相對于用戶容量大得多，在發(fā)生三相短路時電源系統(tǒng)的阻抗遠小于短路回路的總生三相短路時電源系統(tǒng)的阻抗遠小于短路回路的總阻抗，以致無論用戶負荷如何變化甚至發(fā)生短路，阻抗，以致無論用戶負荷如何變化甚至發(fā)生短路，系統(tǒng)的母線電壓都能基本維持不變。系統(tǒng)的母線電壓都能基本維持不變。n 真正無限大容量的電源是不存在的。真正無限大容量的電源是不存在的。n 工程計算處理方法工程計算處理方法當電源系統(tǒng)容量超過用戶容量的當電源系統(tǒng)容

18、量超過用戶容量的5050倍時，或電倍時，或電源系統(tǒng)的阻抗不大于短路回路總阻抗源系統(tǒng)的阻抗不大于短路回路總阻抗5 51010，可將其視為無限大容量電源系統(tǒng)。，可將其視為無限大容量電源系統(tǒng)。無限大容量系統(tǒng)的三相短路暫態(tài)過程無限大容量系統(tǒng)的三相短路暫態(tài)過程 電路對稱，可以只取電路對稱，可以只取一相討論一相討論短路暫態(tài)過程分析短路暫態(tài)過程分析 （定性分析）（定性分析） 由于短路回路的阻抗遠小于正常工作回路的阻抗，在由于短路回路的阻抗遠小于正常工作回路的阻抗，在系統(tǒng)無限大容量電源的作用下，將產(chǎn)生一個遠大于正常系統(tǒng)無限大容量電源的作用下，將產(chǎn)生一個遠大于正常工作電流的交流短路電流，這一電流因系電源產(chǎn)生，故

19、工作電流的交流短路電流，這一電流因系電源產(chǎn)生，故稱其為短路電流的稱其為短路電流的強制分量強制分量，又因為這一電流為正弦交，又因為這一電流為正弦交流電流，故又稱其為流電流，故又稱其為短路電流的周期分量短路電流的周期分量。短路暫態(tài)過程分析短路暫態(tài)過程分析 （定性分析）（定性分析） 由于短路后正弦交流電流幅值與相角都發(fā)生了變化，由于短路后正弦交流電流幅值與相角都發(fā)生了變化，正弦交流電流會有突變產(chǎn)生，也即磁鏈會有突變的趨正弦交流電流會有突變產(chǎn)生，也即磁鏈會有突變的趨勢，根據(jù)磁鏈守恒定律，短路回路中將產(chǎn)生一個自由勢，根據(jù)磁鏈守恒定律，短路回路中將產(chǎn)生一個自由電流來抵消這一突變。這個電流沒有電源維持，故稱

20、電流來抵消這一突變。這個電流沒有電源維持，故稱之為之為短路電流的自由分量短路電流的自由分量；又由于它不是交變的，因；又由于它不是交變的，因此又稱之為此又稱之為短路電流的非周期分量短路電流的非周期分量。 p短路前的電壓和電流（已知條件）短路前的電壓和電流（已知條件）)sin()sin(tIitUumm202llommLLRRUIloloRRLL)(arctan其中：其中：短路暫態(tài)過程分析短路暫態(tài)過程分析 （定量分析）（定量分析）)sin(tURidtdiLmkkp三相短路后的回路方程式，根據(jù)三相短路后的回路方程式，根據(jù)KVLKVL，可得，可得短路暫態(tài)過程分析短路暫態(tài)過程分析 （定量分析）（定量分

21、析） 常系數(shù)線性一階非齊次常系數(shù)線性一階非齊次微分方程，其解由通解微分方程，其解由通解與特解兩部分構成與特解兩部分構成 通解通解(非周期分量或自由分量非周期分量或自由分量)為：為： tLRapAeti)(A積分常數(shù)，待定積分常數(shù)，待定 特解特解(周期分量或強制分量周期分量或強制分量) 為：為： )sin()sin()(222kpmkmptItLRUti短路阻抗角短路阻抗角 RLarctgk 三相短路電流周期三相短路電流周期分量的幅值分量的幅值22)(/LRUImpm)sin()()()(kpmtLRappktIAetititin 短路全電流為：短路全電流為： 三相短路電流周期三相短路電流周期分

22、量與非周期分量之分量與非周期分量之和，叫做和，叫做三相短路全三相短路全電流電流。需要確定需要確定A的值的值 確定積分常數(shù)確定積分常數(shù)A 考查考查t=0（即短路發(fā)生瞬間）前后（即短路發(fā)生瞬間）前后i(t)的大?。旱拇笮。?sin()0()0(0mIii)0()0(iiAIiikpm)sin()0()0(0)sin()sin(kpmmIIA 由于電路中存在電感，而電感中電流不能突變，由于電路中存在電感，而電感中電流不能突變，所以有所以有n 短路全電流的計算公式短路全電流的計算公式kTtapkpmRLtkpmmkmappkeitIeIItLRUiii0222)sin()sin()sin()sin(2

23、22LRUImpm)sin()sin(0kpmmapIIi周期分量周期分量非周期分量非周期分量n 短路前后電壓電流的波形短路前后電壓電流的波形u(t)i(t)ik(t)周期分量周期分量ip(t)非周期分量非周期分量iap(t)n短路電流波形短路電流波形 黃色曲線為短黃色曲線為短路 電 流 波 形 ，路 電 流 波 形 ，單 調(diào) 下 降 曲 線單 調(diào) 下 降 曲 線為非周期分量。為非周期分量。n短路電流特征短路電流特征i(t)是周期分量與非周期分量的疊加。是周期分量與非周期分量的疊加。 周期分量由電源由周期分量由電源由電源電壓電源電壓和和回路阻抗回路阻抗決定，其幅決定，其幅值值 保持不變；保持不

24、變； 非周期分量因在短路電阻非周期分量因在短路電阻R上產(chǎn)生損耗而呈指數(shù)規(guī)上產(chǎn)生損耗而呈指數(shù)規(guī)律衰減，經(jīng)過若干周期后，非周期分量衰減完畢，律衰減，經(jīng)過若干周期后，非周期分量衰減完畢，此后便只剩下周期分量，過渡過程結(jié)束，電路中的此后便只剩下周期分量，過渡過程結(jié)束，電路中的電流進入穩(wěn)態(tài)。電流進入穩(wěn)態(tài)。 電流變化過程為：穩(wěn)態(tài)交流電流電流變化過程為：穩(wěn)態(tài)交流電流 (小小)暫態(tài)電流暫態(tài)電流穩(wěn)態(tài)交流電流穩(wěn)態(tài)交流電流(大大)。p三相短路全電流最大值條件三相短路全電流最大值條件n 最大值出現(xiàn)在最大值出現(xiàn)在第一個峰值上第一個峰值上，為周期分量幅值與，為周期分量幅值與非周期分量在該時刻的大小之和。非周期分量在該時刻

25、的大小之和。n 對于一個確定系統(tǒng)和確定位置發(fā)生的短路，三相對于一個確定系統(tǒng)和確定位置發(fā)生的短路，三相短路全電流最大值的條件，就是分析何種情況下非短路全電流最大值的條件，就是分析何種情況下非周期分量會取得最大值。周期分量會取得最大值。3.2.2 三相短路電流極值條件分析三相短路電流極值條件分析 在架空線構成的中、高壓系統(tǒng)中，線路阻抗中電抗在架空線構成的中、高壓系統(tǒng)中，線路阻抗中電抗成份遠大于電阻成分。成份遠大于電阻成分。090RLarctgk000sin()sin()sin()tLRkpmkmpmkiItIIe 根據(jù)三相短路全電流表達式分析，短路電流取得最根據(jù)三相短路全電流表達式分析，短路電流取

26、得最大值的條件大值的條件與第二項有關，與第一項無關。與第二項有關，與第一項無關。嚴格的說，應該對、嚴格的說，應該對、求導數(shù)并令導數(shù)等于、求導數(shù)并令導數(shù)等于零。（零。（數(shù)學方法求解，非常困難數(shù)學方法求解，非常困難!）mI ，故先考慮第二項，故先考慮第二項 欲使其取得最大值，需欲使其取得最大值，需0。問題問題： 0意味著什么？意味著什么？（短路發(fā)生在電壓過零時刻）（短路發(fā)生在電壓過零時刻）n 工程實際處理工程實際處理pmI0sin()pmkImI00 第二項中前一項為，由于第二項中前一項為，由于0 0 9090，故其，故其值始終小于等于值始終小于等于0 0。 若使其取得最大值，只有若使其取得最大值

27、，只有Im0問題問題： Im 0意味著什么？意味著什么？（短路前系統(tǒng)為空載）（短路前系統(tǒng)為空載）n 工程實際處理工程實際處理sinmI 短路電流取得最大值的條件：短路電流取得最大值的條件： 短路前為空載；短路前為空載； 相電壓過零時發(fā)生短路。相電壓過零時發(fā)生短路。n 結(jié)論結(jié)論0sin(90 )costLRkpmpmtLRpmpmiItIeItIe n三相短路電流取得最大值時的波形圖三相短路電流取得最大值時的波形圖 三相短路全電流最大只會在一相出現(xiàn)，而不三相短路全電流最大只會在一相出現(xiàn)，而不可能三相同時滿足。可能三相同時滿足。n 注意注意p短路電流沖擊值短路電流沖擊值i ishshn定義：短路電

28、流可能出現(xiàn)的最大瞬時值。定義：短路電流可能出現(xiàn)的最大瞬時值。n求?。簭亩搪冯娏鞑ㄐ紊峡梢钥闯?，短路電流瞬求?。簭亩搪冯娏鞑ㄐ紊峡梢钥闯?，短路電流瞬時最大值出現(xiàn)在短路發(fā)生后約半個周期，此時時最大值出現(xiàn)在短路發(fā)生后約半個周期，此時 t0.5T0.01s3.2.3 三相短路電流特征值三相短路電流特征值shpshpmLRpmkshKIKIeIii2)1 ()01. 0(/01. 0max三相短路電流三相短路電流周期分量幅值周期分量幅值沖擊系數(shù)沖擊系數(shù)三相短路電流周三相短路電流周期分量有效值期分量有效值 Ksh與與衰減時間常數(shù)衰減時間常數(shù)T=L/R之間的關系之間的關系 對對L較大的中、高壓系統(tǒng)，取較大的

29、中、高壓系統(tǒng)，取Ksh1.8，則，則 ish=2.55Ip 對對R較大的低壓系統(tǒng)，取較大的低壓系統(tǒng)，取Ksh1.3，則，則 ish=1.84Ip ish主要用來校驗電氣設備短路時的動穩(wěn)定性。主要用來校驗電氣設備短路時的動穩(wěn)定性。p短路沖擊電流有效值短路沖擊電流有效值Ish2) 1(21shpshKIIIsh主要用于校驗設備在短路沖擊電流下的熱穩(wěn)定主要用于校驗設備在短路沖擊電流下的熱穩(wěn)定。三相短路電流周期分三相短路電流周期分量有效值量有效值指在第一個周期內(nèi)三相短路全電流的有效值。指在第一個周期內(nèi)三相短路全電流的有效值。計算公式計算公式 短路以后幅值最大的一個周期（即短路以后幅值最大的一個周期（即

30、第一個周期第一個周期）的短路電流周期分量的有效值。的短路電流周期分量的有效值。 在無限大容量系統(tǒng)中，短路電流周期分量幅值保在無限大容量系統(tǒng)中，短路電流周期分量幅值保持不變，其持不變，其計算公式計算公式 p短路電流次暫態(tài)值短路電流次暫態(tài)值I I/2/pmpIII 三相短路電流周期分量的有效值三相短路電流周期分量的有效值Ip，短路發(fā)生后，短路發(fā)生后57個周期，短路電流的非周期分量幾乎衰減完畢，剩下個周期，短路電流的非周期分量幾乎衰減完畢，剩下的只有短路電流的周期分量。的只有短路電流的周期分量。 簡稱三相短路電流簡稱三相短路電流Ik（3）或或Ik。計算公式計算公式 I Ip= Ikp三相穩(wěn)態(tài)短路有效

31、值三相穩(wěn)態(tài)短路有效值I I 定義：定義：kavkIUS3系統(tǒng)中某一點系統(tǒng)中某一點的短路容量的短路容量短路點所在電壓等短路點所在電壓等級的平均電壓級的平均電壓某點短路時的三相某點短路時的三相短路電流穩(wěn)態(tài)值短路電流穩(wěn)態(tài)值物理意義物理意義：無限大容量電源向短路點提供的視在功率。：無限大容量電源向短路點提供的視在功率。p短路容量短路容量 不管短路點發(fā)生在何處，在計算短路電流時均可不管短路點發(fā)生在何處，在計算短路電流時均可假定作用于短路點的電壓就是該電壓等級線路電壓假定作用于短路點的電壓就是該電壓等級線路電壓的平均值的平均值Uav 如某電壓等級線路末端維持電網(wǎng)的額定電壓為如某電壓等級線路末端維持電網(wǎng)的額

32、定電壓為UN，線路始端電壓為，線路始端電壓為1.1UN，則線路平均電壓為，則線路平均電壓為標準電壓kV0.1270.220.380.66361035110平均電壓kV0.1330.230.40.693.156.310.537115NNavUUU05. 1211 . 13.3 短路回路元件參數(shù)的計算短路回路元件參數(shù)的計算3.3.1 短路計算方法簡介短路計算方法簡介3.3.2 有名值法有名值法3.3.3 標么值法標么值法3.3.4 短路回路各元件的阻抗標么值的計算短路回路各元件的阻抗標么值的計算 計算短路電流時，在高壓系統(tǒng)中，若計算短路電流時，在高壓系統(tǒng)中，若R1/3X，可，可忽略忽略R，在低壓系

33、統(tǒng)中，若，在低壓系統(tǒng)中，若X1/3R，可忽略，可忽略X，由，由此引起的誤差均不大。此引起的誤差均不大。 在高壓系統(tǒng)中，在高壓系統(tǒng)中，XUIavk3RUIavk3 在低壓系統(tǒng)中，在低壓系統(tǒng)中，電源至短路點之間電源至短路點之間的電抗的電抗電源至短路點之間電源至短路點之間的電阻的電阻3.3.1 短路計算的方法簡介短路計算的方法簡介 有名值法有名值法標幺值法標幺值法短路容量法短路容量法 如果各種電氣設備的電阻和電抗及其它電氣參數(shù)用如果各種電氣設備的電阻和電抗及其它電氣參數(shù)用短路容量表示，稱短路容量法。短路容量表示，稱短路容量法。 如果各種電氣設備的電阻和電抗及其它電氣參數(shù)用如果各種電氣設備的電阻和電抗

34、及其它電氣參數(shù)用相對值表示，稱標幺值法。相對值表示，稱標幺值法。 如果各種電氣設備的電阻和電抗及其它電氣參數(shù)用如果各種電氣設備的電阻和電抗及其它電氣參數(shù)用有名值即有單位的值表示，稱有名值法。有名值即有單位的值表示，稱有名值法。p短路計算的方法簡介短路計算的方法簡介 應用場合應用場合 有名值法有名值法主要用于主要用于1kv以下低壓供電系統(tǒng)的短路以下低壓供電系統(tǒng)的短路電流計算；電流計算； 標幺值法標幺值法多用于高壓供電系統(tǒng)的短路電流計算。多用于高壓供電系統(tǒng)的短路電流計算。3.3.2 有名值法有名值法p定義定義n 用阻抗實際值進行的計算。用阻抗實際值進行的計算。n 因各阻抗的單位都用歐姆，又有人稱之

35、為歐姆法。因各阻抗的單位都用歐姆，又有人稱之為歐姆法。p原理原理n 已知線路電壓，計算短路回路的總阻抗，再根已知線路電壓，計算短路回路的總阻抗，再根據(jù)歐姆定律求短路電流。據(jù)歐姆定律求短路電流。p有名值有名值n 電流（安培）等于電壓（伏特）除以阻抗（歐電流（安培）等于電壓（伏特）除以阻抗（歐姆）。姆）。p實質(zhì)實質(zhì)n 歐姆定律歐姆定律p單線圖單線圖n三相系統(tǒng)中的三相用一根線表示三相系統(tǒng)中的三相用一根線表示p有名值法求三相短路電流公式有名值法求三相短路電流公式n 在在K K點發(fā)生三相短路時，如短路回路的阻抗以點發(fā)生三相短路時，如短路回路的阻抗以R R，X X（ ）表示，則三相短路電流的有效值為表示，

36、則三相短路電流的有效值為22)3(3/XRUIavk 短路點所在線短路點所在線路的平均電壓路的平均電壓 短路回路的總電阻短路回路的總電阻和總電抗，和總電抗， 式中式中R，X均要均要折算折算到短路點所在處的電壓等級。到短路點所在處的電壓等級。 如果短路回路中有變壓器，就必須進行折算。如果短路回路中有變壓器，就必須進行折算。XUIavk3)3(n 對高壓供系統(tǒng)，電阻可以忽略，則有對高壓供系統(tǒng)，電阻可以忽略，則有p兩相短路電流計算公式兩相短路電流計算公式XUIavk2)2(n 負載電抗比短路電抗大得多，因此非短路相的電流負載電抗比短路電抗大得多，因此非短路相的電流可認為零（實際為可認為零（實際為AB

37、AB相短路情況下的負荷電流，也稱相短路情況下的負荷電流，也稱為非故障相電流）。所以有（忽略電阻）為非故障相電流）。所以有（忽略電阻）p阻抗的折算阻抗的折算n 如圖所示的供電線路中存在變壓器，現(xiàn)在發(fā)生短路，如圖所示的供電線路中存在變壓器，現(xiàn)在發(fā)生短路，如果按上面的公式計算，那么如果按上面的公式計算，那么R R1 1就必須進行折算。就必須進行折算。n 根據(jù)變壓器折算原理，有根據(jù)變壓器折算原理，有121221211RUURKRavavTn 繪制短路回路等效電路繪制短路回路等效電路n 計算短路回路中各元件的阻抗值計算短路回路中各元件的阻抗值n 求等效阻抗，化簡電路求等效阻抗，化簡電路n 計算三相短路電

38、流周期分量有效值及其它短路計算三相短路電流周期分量有效值及其它短路參數(shù)。參數(shù)。p用有名值法進行短路計算的步驟用有名值法進行短路計算的步驟3.3.3 標幺值法標幺值法p概述概述n 將實際值與所選定的基準值的比值來運算。將實際值與所選定的基準值的比值來運算。其特點是，在多電壓等級系統(tǒng)中計算比較方便。其特點是，在多電壓等級系統(tǒng)中計算比較方便。n 電力系統(tǒng)短路電流計算廣泛應用的一種基本電力系統(tǒng)短路電流計算廣泛應用的一種基本方法。方法。p標幺值標幺值實際值同單位）基值（又稱基準值，與任意單位）實際值（又稱有名值，標幺值 p標幺制標幺制 標幺制是用標幺值表示系統(tǒng)或元件參數(shù)，并用標幺制是用標幺值表示系統(tǒng)或元

39、件參數(shù)，并用標幺值進行分析計算的一套工程方法體系。標幺值進行分析計算的一套工程方法體系。 是以某一量值大小為基準的一個相對值，即：是以某一量值大小為基準的一個相對值，即：n 采用標幺制的原因采用標幺制的原因 由于工程上常會遇到由于工程上常會遇到各種電氣參量各種電氣參量，這些參量，這些參量在量值上可能差異很大，因此對其進行對比分析在量值上可能差異很大，因此對其進行對比分析就比較困難，計算上也甚為不便。標幺制就是工就比較困難，計算上也甚為不便。標幺制就是工程方法中對程方法中對“量量”進行處理的一個典型體系。進行處理的一個典型體系。n 標幺值的優(yōu)點標幺值的優(yōu)點 易于從量值上比較各種元件的易于從量值上

40、比較各種元件的特性參數(shù)特性參數(shù)。例如，。例如，10kV0.4kV變壓器，當容量從變壓器，當容量從315kVA變化到變化到1600kVA時，其短路阻抗的有名值變化很大，但時，其短路阻抗的有名值變化很大，但短路阻抗以變壓器額定值為基值的標幺值大小均短路阻抗以變壓器額定值為基值的標幺值大小均為為4.5(800kVA及以下及以下)和和6(800kVA以上以上)，這，這樣表述，就使我們對變壓器短路阻抗的大小有了樣表述，就使我們對變壓器短路阻抗的大小有了明確的數(shù)量概念。明確的數(shù)量概念。 便于從便于從量值的角度量值的角度判斷判斷電氣設備和系統(tǒng)參數(shù)電氣設備和系統(tǒng)參數(shù)的好的好壞。比如說通過某一變壓器的電流為壞。

41、比如說通過某一變壓器的電流為500A，并不能，并不能立刻確定該變壓器的運行狀態(tài)好壞，但若說通過變立刻確定該變壓器的運行狀態(tài)好壞，但若說通過變壓器電流的標幺值壓器電流的標幺值(以變壓器額定值為基值以變壓器額定值為基值)為為1.1，則可立刻判斷出該變壓器處于過載運行狀態(tài)，過載則可立刻判斷出該變壓器處于過載運行狀態(tài)，過載率為率為10。 在有在有多個電壓等級多個電壓等級的電網(wǎng)中，能極大地方便短路的電網(wǎng)中，能極大地方便短路電流計算。電流計算。p標幺制的基值標幺制的基值n 所謂基準值是衡量某個物理量的標準或尺度。所謂基準值是衡量某個物理量的標準或尺度。例如我們選定：基準容量例如我們選定：基準容量SdSd，

42、基準電壓，基準電壓UdUd，基準，基準電流電流IdId和基準電抗和基準電抗XdXd，則供電系統(tǒng)中的容量，則供電系統(tǒng)中的容量S S、電、電壓壓U U、電流、電流I I和電抗和電抗X X的標么值可用上述的基準值來的標么值可用上述的基準值來表示。表示。dXXX *dSSS *dUUU *dIII *標幺值標幺值n 在三相交流系統(tǒng)中，容量在三相交流系統(tǒng)中，容量S S、電壓、電壓U U、電流、電流I I和電和電抗抗X X之間有如下關系：之間有如下關系：UIS3IXU3n 相應的對基準值有以下約束：相應的對基準值有以下約束：dddIUS3dddXIU3pS*、U*、I*、X*之間的關系之間的關系dddIU

43、S3dddXIU3n 四個基準值中，只要選定其中兩個，另外兩個便可四個基準值中，只要選定其中兩個，另外兩個便可通過關系式計算出來。通過關系式計算出來。n 在短路電流計算中，通常選定在短路電流計算中，通常選定Sd和和Ud。dddUSI3dddddSUIUX23p阻抗標么值的轉(zhuǎn)換阻抗標么值的轉(zhuǎn)換n 問題：若在基值問題：若在基值Sd1、Ud1下，電抗標幺值為下，電抗標幺值為X*1，那么在基值那么在基值Sd2、Ud2下，同一電抗的標幺值下，同一電抗的標幺值X*2應應為多少呢為多少呢? ?n 因因電抗有名值是不變電抗有名值是不變的，故先求出該電抗的有的，故先求出該電抗的有名值，再求在新基值下的標幺值，從

44、前面的推導名值，再求在新基值下的標幺值，從前面的推導可知，阻抗基值均為可知，阻抗基值均為U2d/Sd，則該電抗有名值為：，則該電抗有名值為： 1211*11*/dddSUXXXXn 在基值在基值Ud2、Sd2下該電抗的標幺值下該電抗的標幺值X*2為：為：1222211*2221211*22*/dddddddddSSUUXSUSUXXXXp基準值的選擇基準值的選擇n 基準值的選擇是任意的基準值的選擇是任意的n 基準容量的選擇：基準容量的選擇：100MVAn 基準電壓基準電壓 元件所在電壓等級的平均額定電壓。元件所在電壓等級的平均額定電壓。 對于多電壓級電路，各元件阻抗標么值無需對于多電壓級電路，

45、各元件阻抗標么值無需進行電壓換算。進行電壓換算。n 選擇選擇基準容量基準容量、基準電壓基準電壓、計算短路點的、計算短路點的基準基準電流電流。n 繪制短路回路的等效電路。繪制短路回路的等效電路。n 計算短路回路中各元件的電抗標幺值。計算短路回路中各元件的電抗標幺值。n 求求總電抗標幺值總電抗標幺值，化簡電路。，化簡電路。n 計算三相短路電流周期分量有效值及其他短路計算三相短路電流周期分量有效值及其他短路參數(shù)。參數(shù)。p用標幺值法進行短路計算的步驟用標幺值法進行短路計算的步驟3.3.4 短路回路各元件的阻抗標么值的計算短路回路各元件的阻抗標么值的計算p線路阻抗計算線路阻抗計算n 架空線路阻抗計算架空

46、線路阻抗計算 架空線路的阻抗中，電抗成分遠大于電阻成分，架空線路的阻抗中，電抗成分遠大于電阻成分，可近似認為其阻抗為純電抗?？山普J為其阻抗為純電抗。 架空線路的電抗有名值為架空線路的電抗有名值為(單位：單位：)：lxXL0 單 位 長 度 電單 位 長 度 電抗值為抗值為x0(km) 線路的長度線路的長度(km) 架空線路的架空線路的標幺標幺值值為：為：ddLSUlxX20*基值基值 (MVA)基值基值 (KV)n 電纜線路阻抗的計算電纜線路阻抗的計算 電纜線路中，電阻和電抗成分大致相當，因此不電纜線路中，電阻和電抗成分大致相當，因此不能忽略電阻。能忽略電阻。 電纜線路的阻抗有名值為電纜線路

47、的阻抗有名值為(單位：單位：)：20202200XxrlRZlxXlrRccccc 線路的長度線路的長度(km) 單 位 長 度 電單 位 長 度 電電阻值為電阻值為r0(km) 單 位 長 度 電單 位 長 度 電抗值為抗值為x0(km) 以以Sd(MVA)、Ud(KV)為為基值基值時的阻抗標幺值為時的阻抗標幺值為 ddcddcddcSUxrlZSUlxXSUlrR22020*20*20*/2222223100%TkTkTkTnTnkTnkTkTnTnkTkRZXSUPIPRSUuZ變壓器短路變壓器短路電壓百分數(shù)電壓百分數(shù)變壓器額定變壓器額定電壓（電壓（kV）變壓器額定變壓器額定容量容量（M

48、VA）n 變壓器阻抗有名值變壓器阻抗有名值 p變壓器阻抗計算變壓器阻抗計算 ddTnTnkTkSUSUuZ22*/100%以以Sd、Ud為基值的變壓器為基值的變壓器短路阻抗標幺值短路阻抗標幺值ddTnTnkTkSUSUPR222*/2*2*TkTkTkRZXn 問題：變壓器一次側(cè)、二次側(cè)各有一個額定電壓，問題：變壓器一次側(cè)、二次側(cè)各有一個額定電壓，UnT到底應該取哪一側(cè)的到底應該取哪一側(cè)的額定電壓額定電壓呢呢? 一般說來，電壓基值一般說來，電壓基值Ud的選取與電壓等級有關，的選取與電壓等級有關，由變壓器聯(lián)系的不同電壓等級，其電壓基值由變壓器聯(lián)系的不同電壓等級，其電壓基值Ud的的選取是不一樣的。

49、如果選取是不一樣的。如果Ud為變壓器一次側(cè)所在電為變壓器一次側(cè)所在電壓等級電壓基值，則應選壓等級電壓基值，則應選UnT等于變壓器一次側(cè)額等于變壓器一次側(cè)額定電壓定電壓Un1T，否則應選擇，否則應選擇UnT 為二次側(cè)額定電壓為二次側(cè)額定電壓Un2T。 n 串聯(lián)電抗器的主要作用是限制短路電流的大小。串聯(lián)電抗器的主要作用是限制短路電流的大小。n 其銘牌上給出的參數(shù)為額定電壓其銘牌上給出的參數(shù)為額定電壓Un、額定電流、額定電流In、電抗百分數(shù)電抗百分數(shù)Xk% %。n 當以當以Sd(MVA)、Ud(kV)為基值時，電抗標么值為：為基值時，電抗標么值為：ddnnkRkSUIUXX2*/3100%p串聯(lián)電抗

50、器阻抗計算串聯(lián)電抗器阻抗計算n 產(chǎn)品樣本中給出的是同步發(fā)電機的次暫態(tài)電抗的產(chǎn)品樣本中給出的是同步發(fā)電機的次暫態(tài)電抗的額定相對值額定相對值X* / G(N) n 同步發(fā)電機次暫態(tài)電抗的有名值同步發(fā)電機次暫態(tài)電抗的有名值n 當以當以Sd(MVA)、Ud(kV)為基值時，電抗標么值為：為基值時，電抗標么值為：NGNGNGGSUXX2/)(/p同步發(fā)電機阻抗計算同步發(fā)電機阻抗計算NGdNGddNGNGNGGSSXSUSUXX/)(22/)(/p電力系統(tǒng)的電抗值計算電力系統(tǒng)的電抗值計算n 對于供電系統(tǒng)而言，有時可以將電源側(cè)看作無窮對于供電系統(tǒng)而言，有時可以將電源側(cè)看作無窮大系統(tǒng)，此時電力系統(tǒng)的阻抗相對很

51、小，可以忽略；大系統(tǒng)，此時電力系統(tǒng)的阻抗相對很小，可以忽略；但若供電部門提供了電力系統(tǒng)的電抗參數(shù)，可以計但若供電部門提供了電力系統(tǒng)的電抗參數(shù)，可以計入，然后再計算短路電流，更接近實際。入，然后再計算短路電流，更接近實際。（1）已知電力系統(tǒng)電抗有名值）已知電力系統(tǒng)電抗有名值Xs2*ddSSUSXX（2）已知電力系統(tǒng)出口斷路器的斷流容量）已知電力系統(tǒng)出口斷路器的斷流容量Soc 將系統(tǒng)變電所高壓饋線出口斷路器的斷流容量看將系統(tǒng)變電所高壓饋線出口斷路器的斷流容量看作系統(tǒng)的短路容量來估算系統(tǒng)電抗，即：作系統(tǒng)的短路容量來估算系統(tǒng)電抗，即：（3）已知電力系統(tǒng)出口處的短路容量）已知電力系統(tǒng)出口處的短路容量SK

52、ocdddoccddSSSSUSSUUSXX222*KdSSSX*p例題例題3.1 某供電系統(tǒng)如圖所示，各元件參數(shù)如下：某供電系統(tǒng)如圖所示，各元件參數(shù)如下： 發(fā)電機發(fā)電機G：SNG30MVA， X* / G(N) 0.27； 線路線路L1、L2：100km，X00.4 km； 變壓器變壓器T1：SNT31.5MVA，Uk10.5； 變壓器變壓器T2： SNT15MVA，Uk10.5； 電抗器電抗器L：UNR10kv，INR0.3kA，XR%=6。 試用標么值分別計算試用標么值分別計算K1、K2點短路時的短路回路總阻點短路時的短路回路總阻抗?？埂?解：設解：設Sd=100MVA， Ud= ，計算

53、各元件的電抗，計算各元件的電抗標幺值如下：標幺值如下：avU9 . 03010027. 01* NGdNGGSSXXX333. 05 .311001005 .101002*1*NTdKTSSUXX302. 01151001004 . 02204*3*2*1*avdLLUSlXXXXX發(fā)電機發(fā)電機 變壓器變壓器T1 線路線路L1，L27 . 0151001005 .101005*2*NTdKTSSUXX047. 15 .101003 . 03101006310022006*avdNRNRRRUSIUXXX233. 1333. 09 . 02*1*1*XXXK131. 3047. 17 . 02/

54、302. 0333. 09 . 026*5*3*2*1*2*XXXXXXK變壓器變壓器T2 電抗器電抗器L K1點短路時短路回路總阻抗為：點短路時短路回路總阻抗為：K2點電路時短路回路總阻抗：點電路時短路回路總阻抗：3.4 理想供電系統(tǒng)三相短路電流計算理想供電系統(tǒng)三相短路電流計算3.4.1 三相短路電流計算三相短路電流計算3.4.2 標幺值計算短路電流標幺值計算短路電流3.4.1三相短路電流計算三相短路電流計算 無窮大系統(tǒng)發(fā)生三相短路故障時，短路電流的無窮大系統(tǒng)發(fā)生三相短路故障時，短路電流的周期分量的幅值和有效值保持不變，而且相關的。周期分量的幅值和有效值保持不變，而且相關的。 等都與短路電流

55、的周期分量有等都與短路電流的周期分量有關，因此只要計算出短路電流的周期分量的有效關，因此只要計算出短路電流的周期分量的有效值即可。值即可。SIiIIshsh, p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*2*13333ZUSUSZUZZUZUIddddcdckavkdkkdddIIIUSI*,3n 由基準電流的公式由基準電流的公式*1ZIkn 可得：可得： 上式表明，短路電流周期分量有效值的標幺值上式表明，短路電流周期分量有效值的標幺值等于短路回路總阻抗標幺值的倒數(shù)。實際計算中，等于短路回路總阻抗標幺值的倒數(shù)。實際計算中，由短路回路由短路回路總阻抗標幺值總阻抗標幺值求出短路電流周期

56、分量求出短路電流周期分量有效值的標幺值，然后再計算短路電流的有效值。有效值的標幺值，然后再計算短路電流的有效值。p沖擊短路電流沖擊短路電流由前面分析可知：由前面分析可知：kshpshshIKIKi22kshpshshIKIKI22) 1(21) 1(21p三相短路容量三相短路容量 可見，三相短路容量在數(shù)值上等于基準容量與可見，三相短路容量在數(shù)值上等于基準容量與三相短路電流標幺值或三相短路容量標幺值的三相短路電流標幺值或三相短路容量標幺值的乘積，而且三相短路容量標幺值與三相短路電乘積，而且三相短路容量標幺值與三相短路電流的標幺值相等。流的標幺值相等。 *333SSISZIUIUIUSdkdddk

57、dkavk3.4.2 標么值計算短路電流標么值計算短路電流n 1 1、選基值，一般按如下方式選擇、選基值，一般按如下方式選擇 Sd=100MVA Udi=Uav.i，n 式中式中UdiUi電壓等級電網(wǎng)的電壓基值，單位電壓等級電網(wǎng)的電壓基值，單位為為kV；n Uav.iUi電壓等級平均電壓，單位為電壓等級平均電壓，單位為kV；p標么值進行短路電流計算的步驟標么值進行短路電流計算的步驟n 2 2、繪出計算短路電流的等效電路圖并計算各元、繪出計算短路電流的等效電路圖并計算各元件的標幺值件的標幺值n 3 3、簡化網(wǎng)絡，求出從無限大容量電源點到短路、簡化網(wǎng)絡，求出從無限大容量電源點到短路點問的短路總阻抗

58、點問的短路總阻抗X *。n 4 4、由短路回路總阻抗標幺值計算短路電流的標、由短路回路總阻抗標幺值計算短路電流的標幺值幺值Ik*。n 6 6、將短路電流標幺值轉(zhuǎn)換為有名值，、將短路電流標幺值轉(zhuǎn)換為有名值， Ik = Ik*Idip例例3.2SQFSs=1000MVAWL15km, 0.4/km1T2T2500kVA,35/11kV,uk%=7.51km, 0.38/kmWL23T750kVA,10/0.4kV,uk%=4.5供電系統(tǒng)圖供電系統(tǒng)圖K1K2 試求如圖所示的供電系統(tǒng)中，總降壓變電所試求如圖所示的供電系統(tǒng)中，總降壓變電所10KV母母線上的線上的K1點和車間變電所點和車間變電所380V母

59、線上的母線上的K2點發(fā)生三點發(fā)生三相短路時的短路電流和短路容量，以及相短路時的短路電流和短路容量，以及K2點發(fā)生三相點發(fā)生三相短路時流經(jīng)變壓器一次繞組的短路電流。短路時流經(jīng)變壓器一次繞組的短路電流。 解：解： (1) 畫出短路電流計算等效電路圖。畫出短路電流計算等效電路圖。 (2)取基準容取基準容量量Sd=100MVA， 3個基準電壓分別為個基準電壓分別為Ud1=37kV，Ud2=10.5kV，Ud3=0.4kV。求各元件的電抗。求各元件的電抗標幺值。標幺值。 系統(tǒng)系統(tǒng)S： 線路線路WL1： 1 . 01000100*1kdSSX146. 03710054 . 022110*2ddUSlXX1

60、 . 010 . 620 . 330 . 34345. 050 . 66 變壓器變壓器1T1T和和2T2T 線路線路2 2 變壓器變壓器3 3 （3 3）求）求K1K1點三相短路電流和短路容量點三相短路電流和短路容量, ,計算短路回路總阻計算短路回路總阻抗標幺值抗標幺值0 . 35 . 21001005 . 7100%*4*3NdkSSuXX345. 05 .10100138. 022220*5ddUSlXX0 . 675. 01001005 . 4100%*6NdkSSuX746. 12/3146. 01 . 0/*4*3*2*1*1 XXXXXk 計算計算K1點所在電壓級的短路電流基準值點