第三章短路電流計算

第三章短路電流計算1第一頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四預(yù)備知識小接地系統(tǒng)與大接地系統(tǒng)小接地系統(tǒng)電源中性點與大地隔離或經(jīng)大電抗線圈連接。大接地系統(tǒng)電源中性點與大地直接金屬性連接。常用于工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)常用于高壓輸電系統(tǒng)第二頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四接地裝置由接地連接線和接地體構(gòu)成

第三頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四接地電阻測量儀第四頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四接地變壓器

為三相變壓器（或三相電抗器），常用來為無中性點的系統(tǒng)提供一個人工的、可帶負(fù)載的中性點，供系統(tǒng)接地使用。其接地方式有：直接接地，與接地電抗器、電阻或消弧線圈組合接地。接地變壓器可帶一個供連續(xù)使用的低電壓的二次繞組作為變電站輔助電源。接地變壓器內(nèi)部預(yù)備知識接地變壓器外部第五頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四消弧線圈

消弧線圈是一個裝設(shè)于配電網(wǎng)中性點的可調(diào)電感線圈，當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生單相接地故障時，消弧線圈的作用是提供一個電感電流，補償單相接地的電容電流，使電容電流減小到規(guī)定值以下；同時，也使得故障相接地電弧兩端的恢復(fù)電壓速度降低，達(dá)到自動熄滅電弧的目的。消弧線圈的電抗或電流通過有載(無載)分接開關(guān)調(diào)節(jié)。預(yù)備知識第六頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四

原理——根據(jù)系統(tǒng)運行方式及發(fā)展情況，確定消弧線圈在過補償條件下的額定容量，即可確定在接地故障時可提供的電感電流。增設(shè)消弧線圈二次電容負(fù)荷繞組，同時在該消弧線圈的二次繞組上并聯(lián)若干只（一般為四至五只）低壓電容器，通過控制器控制二次電容器投入的數(shù)量，來調(diào)節(jié)消弧線圈二次容抗的大小，從而改變消弧線圈一次側(cè)電感電流的大小。電力系統(tǒng)正常運行時，消弧線圈裝置工作在最大過補償狀態(tài)，保證電網(wǎng)中性點不高于電網(wǎng)額定相電壓的15%，控制器實時監(jiān)測電網(wǎng)線路的對地總?cè)菘?，從而計算出所需補償?shù)碾姼须娏髦?。調(diào)容式消弧線圈裝置裝置構(gòu)成圖第七頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四第一節(jié)概述一短路的種類三相短路，兩相短路，單相短路和兩相接地短路（僅大接地系統(tǒng)有）。（a、b為小接地系統(tǒng)，c、d為大接地系統(tǒng)）65%20%10%5%三相交流系統(tǒng)危害較大的短路類型主要有：第八頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四二短路的原因（1）電力系統(tǒng)中電器設(shè)備載流導(dǎo)體的絕緣損壞。造成絕緣損壞的原因主要有設(shè)備絕緣自然老化，操作過電壓，大氣過電壓，絕緣受到機械損傷等。（3）運行人員不遵守操作規(guī)程，如帶負(fù)荷拉、合隔離開關(guān)，檢修后忘卻拆除地線合閘等非正常操作(人員過失)。（4）鳥獸跨越在裸露導(dǎo)體上等意外故障。第一節(jié)概述元件損壞、氣象條件惡化、人員過失、其他原因。（2）氣象條件惡化第九頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四三短路的危害（1）短路產(chǎn)生很大的熱量，導(dǎo)體溫度升高，將導(dǎo)體絕緣破壞。（2）短路產(chǎn)生巨大的電動力，使電氣設(shè)備受到機械破壞。（3）短路使系統(tǒng)電壓降低，電流升高，電器設(shè)備正常工作受到破壞。（4）短路造成停電，給國民經(jīng)濟帶來損失，給人民生活帶來不便。（5）嚴(yán)重的短路將影響電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，使同步發(fā)電機失步。（6）單相短路產(chǎn)生不平衡磁場，對通信線路和弱電設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán)重電磁干擾。第一節(jié)概述第十頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四四短路電流計算的目的（1）正確選擇和校驗各種電器設(shè)備。（2）計算和整定保護短路的繼電保護裝置。（3）選擇限制短路電流的電器設(shè)備。（4）研究短路對用戶工作的影響。第一節(jié)概述第十一頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四五短路電流計算的主要參數(shù)（1）次暫態(tài)短路電流（有效值）。（2）短路電流最大值（瞬時值）。（3）短路電流最大有效值（有效值）。（4）短路電流穩(wěn)態(tài)值（有效值）。第一節(jié)概述第十二頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四第二節(jié)三相短路過渡過程分析一無限大容量三相短路分析～負(fù)載M其中：～短路時刻（t=0）前，供電回路的電壓電流方程為：為電源電壓初相角為電源電壓角頻率第十三頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四第二節(jié)三相短路過渡過程分析一無限大容量三相短路分析當(dāng)在t=0時刻，發(fā)生短路圖3-3無限大系統(tǒng)三相短路電路圖圖3-4無限大系統(tǒng)三相短路單相等值電路圖～負(fù)載KK從短路時刻（t=0）開始，短路回路的電壓方程為：M為電源電壓初相角為電源電壓角頻率～第十四頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四為短路回路的阻抗角，一無限大容量三相短路分析求解上述微分方程，得到：其中：由于感性電路在短路瞬間電流不能突變，由此特征求解A值：得：為短路電流周期分量幅值，第二節(jié)三相短路過渡過程分析第十五頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四：非周期分量衰減時間常數(shù)，一無限大容量三相短路分析將A帶入的表達(dá)式，得到短路后短路電流隨時間變化的表達(dá)式：第二節(jié)三相短路過渡過程分析決定非周期分量按指數(shù)規(guī)律衰減的快慢短路發(fā)生在高壓電網(wǎng)時：短路發(fā)生在發(fā)電機附近時：第十六頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四二產(chǎn)生最大短路電流的條件（1）線路近似于純感性（，）（2）當(dāng)發(fā)生短路瞬間，電壓瞬時值過零（）（3）如短路前，線路空載（）第二節(jié)三相短路過渡過程分析第十七頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四二產(chǎn)生最大短路電流的條件滿足上述三個條件的短路，稱為無載線路合閘嚴(yán)重短路三個短路相電流分別為※只有電壓瞬時值過零的那一相才有最大短路電流產(chǎn)生。第二節(jié)三相短路過渡過程分析第十八頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四二產(chǎn)生最大短路電流的條件三相短路時最嚴(yán)重相的電流波形圖第二節(jié)三相短路過渡過程分析第十九頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四1、——次暫態(tài)短路電流周期分量有效值第二節(jié)三相短路過渡過程分析第二十頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四2、——短路電流沖擊值

短路沖擊電流是短路全電流的瞬時最大值，出現(xiàn)在短路后半個周期位置，即t=0.01秒時刻。因為第二節(jié)三相短路過渡過程分析其中：第二十一頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四第二節(jié)三相短路過渡過程分析第二十二頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四3、——短路電流沖擊有效值

短路沖擊電流有效值是短路后第一個周期的短路全電流有效值。第二節(jié)三相短路過渡過程分析第二十三頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四4、——短路電流穩(wěn)態(tài)值短路穩(wěn)態(tài)電流有效值是短路電流非周期分量衰減完后的短路電流有效值，用表示。

在無限大容量系統(tǒng)中，在有限大容量系統(tǒng)中，第二節(jié)三相短路過渡過程分析第二十四頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四主要指同步發(fā)電機及其附近發(fā)生三相突然短路不能當(dāng)作“無限大”系統(tǒng)的情況1）發(fā)電機端點或端點附近發(fā)生短路；2）短路點雖離發(fā)電機較遠(yuǎn)，但發(fā)電機容量有限。表象原因：有限容量電源系統(tǒng)，是和無限大容量電源系統(tǒng)相對而言的。在這種系統(tǒng)中發(fā)生短路時，或因電源容量較小，或是短路點靠近電源，這時電源的母線電壓不能繼續(xù)維持恒定。四有限容量電源供電系統(tǒng)三相短路分析第二節(jié)三相短路過渡過程分析第二十五頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四四有限容量電源供電系統(tǒng)三相短路分析本質(zhì)原因：

在以上地點發(fā)生三相突然短路時，由于短路電流所造成的強烈去電樞磁性反應(yīng)，使發(fā)電機端口電動勢和內(nèi)部電抗在短路的暫態(tài)過程中發(fā)生變化，相應(yīng)的短路電流周期分量的振幅也隨之變化，這是與無限大系統(tǒng)相區(qū)別的地方。分析過渡過程時，要考慮各部分磁通和定子繞組阻抗的變化。第二節(jié)三相短路過渡過程分析同步發(fā)電機發(fā)生三相突然短路第二十六頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四同步發(fā)電機主磁通變化

同步發(fā)電機發(fā)生三相突然短路四有限容量電源供電系統(tǒng)三相短路分析電樞磁勢Fa與勵磁磁勢Ff反向，合成磁勢的幅值減小，此時電樞反應(yīng)性質(zhì)為直軸去磁電樞反應(yīng)。第二十七頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四突然短路后的幾個階段同步發(fā)電機發(fā)生三相突然短路四有限容量電源供電系統(tǒng)三相短路分析短路電流周期分量最大值Ipm第二十八頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四突然短路后定子繞組電抗的變化

同步發(fā)電機發(fā)生三相突然短路四有限容量電源供電系統(tǒng)三相短路分析阻尼繞組阻尼繞組勵磁繞組勵磁繞組阻尼繞組阻尼繞組第二十九頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四突然短路后電流的衰減同步發(fā)電機發(fā)生三相突然短路四有限容量電源供電系統(tǒng)三相短路分析定子電流周期性分量的最大值為Im″=E0m/xd″;當(dāng)阻尼繞組中感應(yīng)電流分量衰減完畢后，電樞反應(yīng)磁通可以穿過阻尼繞組，電流幅值變?yōu)镮m′=E0m/xd′;當(dāng)勵磁繞組中的感應(yīng)電流分量也衰減完畢后，達(dá)到穩(wěn)態(tài)短路電流，電樞反應(yīng)磁通可以穿過勵磁繞組，電流幅值變?yōu)镮m=E0m/xd。當(dāng)A相繞組交鏈的空載磁通為零時出現(xiàn)短路，A相短路電流的衰減過程如下圖所示短路發(fā)生的時刻不同，其短路電流的值也不同，在最惡劣的情況下發(fā)生短路時可能出現(xiàn)的最大電流值稱為沖擊電流im″，其值可達(dá)額定電流的10-20倍，它出現(xiàn)在短路后半個周波時刻?？紤]到衰減，沖擊電流im″=Ksh

Im″，其中Ksh稱為沖擊系數(shù)，取值范圍為1.8-1.9。第三十頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四發(fā)電機突然短路對發(fā)電機的影響同步發(fā)電機發(fā)生三相突然短路四有限容量電源供電系統(tǒng)三相短路分析

1.定子繞組的端部受到很大的電磁力的作用，使繞組變形：定子繞組端部與轉(zhuǎn)子繞組端部相互間的作用力F1；定子繞組端部與鐵心之間的作用力F2。定子繞組端部相互間的作用力F3；

2.轉(zhuǎn)軸受到很大的電磁力矩作用，使振動加?。ㄞD(zhuǎn)子繞組端部受到的作用力F1所引起）；

3.短路電流很大，會引起繞組過熱。第三十一頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四短路電流的周期分量

式中：----次暫態(tài)短路電流的有效值； ----暫態(tài)短路電流的有效值； ----穩(wěn)態(tài)短路電流的有效值；----次暫態(tài)分量電流衰減的時間常數(shù)；----暫態(tài)分量電流衰減的時間常數(shù)。從短路瞬間起，經(jīng)歷了次暫態(tài)、暫態(tài)、穩(wěn)態(tài)的過程。短路電流周期分量的幅值：同步發(fā)電機發(fā)生三相突然短路（無自動勵磁調(diào)節(jié)裝置）四有限容量電源供電系統(tǒng)三相短路分析第二節(jié)三相短路過渡過程分析第三十二頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四短路電流的周期分量

Ⅰ）空載短路時：為發(fā)電機空載電動勢。

Ⅱ）負(fù)載情況下端口短路：

為次暫態(tài)電動勢、暫態(tài)電動勢、穩(wěn)態(tài)電動勢。其中：

、依次為發(fā)電機額定電壓和額定電流。一般取，。

同步發(fā)電機發(fā)生三相突然短路（無自動勵磁調(diào)節(jié)裝置）四有限容量電源供電系統(tǒng)三相短路分析第三十三頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四短路電流的周期分量

Ⅲ）經(jīng)外電路短路其中：

從短路點到發(fā)電機端點的總電抗

同步發(fā)電機發(fā)生三相突然短路（無自動勵磁調(diào)節(jié)裝置）四有限容量電源供電系統(tǒng)三相短路分析第三十四頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四短路電流的非周期分量最不利條件下（即，且）為定子回路衰減時間常數(shù)。則最不利條件下，同步發(fā)電機三相突然短路電流瞬時值：同步發(fā)電機發(fā)生三相突然短路（無自動勵磁調(diào)節(jié)裝置）四有限容量電源供電系統(tǒng)三相短路分析第三十五頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四次暫態(tài)短路電流、沖擊短路電流、穩(wěn)態(tài)短路電流次暫態(tài)短路電流※校驗機端快速動作斷路器開斷電流和開斷容量時，用對應(yīng)于開斷時刻t的短路電流全電流有效值。機端短路：

經(jīng)外電阻短路：

次暫態(tài)短路功率：

同步發(fā)電機發(fā)生三相突然短路（無自動勵磁調(diào)節(jié)裝置）四有限容量電源供電系統(tǒng)三相短路分析第三十六頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四次暫態(tài)短路電流、沖擊短路電流、穩(wěn)態(tài)短路電流沖擊短路電流t=0.01s

時其中Ksh=1.9，機端短路；

Ksh=1.8，經(jīng)外阻抗短路。穩(wěn)態(tài)短路電流機端短路：

經(jīng)外電阻短路：

同步發(fā)電機發(fā)生三相突然短路（無自動勵磁調(diào)節(jié)裝置）四有限容量電源供電系統(tǒng)三相短路分析第三十七頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四裝有自動勵磁調(diào)節(jié)裝置時同步發(fā)電機的三相短路電流不考慮勵磁調(diào)節(jié)時

認(rèn)為整個短路過程中發(fā)電機的勵磁電流不變，則感應(yīng)電動勢為常數(shù)。考慮自動勵磁時a.由于發(fā)電機的勵磁回路有較大的電感,勵磁電流不能在短路發(fā)生后立即增大,所以自動勵磁裝置的調(diào)節(jié)效果要在短路后的一定時間內(nèi)才顯示出來。因而在短路后最初幾個周波內(nèi)，勵磁電流不會變化.故:次暫態(tài)短路電流和沖擊短路電流的計算與無勵磁時相同。b.當(dāng)自動勵磁裝置起作用后,周期分量電流不再減小而是逐漸增加,最后過渡到穩(wěn)態(tài)值.因此穩(wěn)態(tài)短路電流以及自勵裝置起作用后的某一時刻的短路電流的計算變得復(fù)雜。

穩(wěn)態(tài)值的大小主要與短路點的遠(yuǎn)近和自動勵磁裝置的調(diào)整程度。勵磁裝置起作用后計算較復(fù)雜，一般用“運算曲線法”。四有限容量電源供電系統(tǒng)三相短路分析第三十八頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四無自動勵磁調(diào)節(jié)裝置的發(fā)電機短路電流變化曲線

i3-7(b)uii(t=0)短路暫態(tài)過程正常狀態(tài)短路穩(wěn)定狀態(tài)第三十九頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四ui短路暫態(tài)過程正常狀態(tài)短路穩(wěn)定狀態(tài)i(t=0)3-7(a)有自動勵磁調(diào)節(jié)裝置的發(fā)電機短路電流變化曲線第四十頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四第三節(jié)供電系統(tǒng)電氣元件參數(shù)計算一標(biāo)么制計算短路電流常采用標(biāo)么值計算，可簡化計算，便于比較分析。用相對值表示元件的物理量，稱為標(biāo)么制。電壓、電流、容量、阻抗的標(biāo)么值分別為：※以標(biāo)么制表示的物理量用下角標(biāo)*標(biāo)注第四十一頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四第三節(jié)供電系統(tǒng)電氣元件參數(shù)計算一標(biāo)么制采用標(biāo)么制的優(yōu)點：a、易于比較電力系統(tǒng)中各元件的特性和參數(shù)b、易于判斷電氣設(shè)備的特征和參數(shù)的優(yōu)劣c、可以使計算量大大簡化第四十二頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四第三節(jié)供電系統(tǒng)電氣元件參數(shù)計算一標(biāo)么制各物理量的基準(zhǔn)值之間必須服從

功率方程：歐姆定律：通常選定、則：通常取或，采用標(biāo)么制時，對稱三相電路完全可以用單相電路計算基準(zhǔn)值的選取是有條件任意（僅限其中2個）的，四個基準(zhǔn)值中只有二個基準(zhǔn)值是獨立的，通常選定基準(zhǔn)容量和基準(zhǔn)電壓。原則：換算前后的物理量的有名值保持不變?；鶞?zhǔn)值選擇的注意事項第四十三頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四一標(biāo)么制額定標(biāo)么值——以設(shè)備額定值為基準(zhǔn)折算的標(biāo)么值第三節(jié)供電系統(tǒng)電氣元件參數(shù)計算額定標(biāo)么值與任意選定的基準(zhǔn)標(biāo)么值進行折算的方法真實值選定的基準(zhǔn)值第四十四頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四不同電壓等級標(biāo)么值的歸算第三節(jié)供電系統(tǒng)電氣元件參數(shù)計算

則:歸算到基本電壓級的某個線段的電抗標(biāo)么值應(yīng)為：1先取某一電壓級為基本電壓級，并取基本電壓級的電壓為基準(zhǔn)電壓，則非基本電壓級的基準(zhǔn)電壓可由下式計算得出:第四十五頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四第三節(jié)供電系統(tǒng)電氣元件參數(shù)計算

2由變壓器聯(lián)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)么值計算的簡化不同電壓等級標(biāo)么值的歸算第四十六頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四二線路中各元件阻抗的計算1、發(fā)電機通常用次暫態(tài)時刻的阻抗值代替其它時刻值有名制：標(biāo)么值：第三節(jié)供電系統(tǒng)電氣元件參數(shù)計算第四十七頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四二線路中各元件阻抗的計算各類發(fā)電機、電動機次暫態(tài)電抗額定標(biāo)么值

第三節(jié)供電系統(tǒng)電氣元件參數(shù)計算發(fā)電機類型汽輪發(fā)電機0.125水輪發(fā)電機（有阻尼繞組）0.20水輪發(fā)電機（無阻尼繞組）0.27同步補償機0.20大型同步電動機0.20第四十八頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四二線路中各元件阻抗的計算2、變壓器有名制：標(biāo)么值：第三節(jié)供電系統(tǒng)電氣元件參數(shù)計算第四十九頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四二線路中各元件阻抗的計算3、電抗器電抗百分?jǐn)?shù)有名制：標(biāo)么值：4、線路的阻抗計算有名制：

標(biāo)么值：第三節(jié)供電系統(tǒng)電氣元件參數(shù)計算——線路所處電壓等級的平均額定電壓第五十頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四三短路電路總阻抗標(biāo)么值的計算步驟1繪制計算電路圖第三節(jié)供電系統(tǒng)電氣元件參數(shù)計算可以是一個發(fā)電機/發(fā)電廠并列運行，也可分立運行（升壓變壓器）地區(qū)降壓變電站扼流圈抑制短路電流SNG、X*GSNT~線路1線路2SNTSNTSNT第五十一頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四三短路電路總阻抗標(biāo)么值的計算步驟2確定運行方式和短路計算點

最大運行方式：從短路點到電源的短路回路中所有元器件的總阻抗最小

最小運行方式：從短路點到電源的短路回路中所有元器件的總阻抗最大

短路計算點：一般選擇母線處或發(fā)電機出線端子處第三節(jié)供電系統(tǒng)電氣元件參數(shù)計算第五十二頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四三短路電路總阻抗標(biāo)么值的計算所有電器設(shè)備都以感抗形式表示①短路計算的目的：選電氣設(shè)備（此時等值電路按最大運行方式繪制）②短路計算的目的：繼電保護的整定（此時等值電路按最小運行方式繪制）步驟3繪制等值電路圖第三節(jié)供電系統(tǒng)電氣元件參數(shù)計算~第五十三頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四三短路電路總阻抗標(biāo)么值的計算步驟4確定（選定）基準(zhǔn)值Sd（10的整數(shù)倍），常取為100MVAUd取為各線路平均額定電壓（）第三節(jié)供電系統(tǒng)電氣元件參數(shù)計算額定電壓kV0.38/0.223610153560110220330平均額定電壓kV0.4/0.233.156.310.515.753763115230345表3-1各級線路的額定電壓與平均額定電壓對照表~第五十四頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四步驟5計算每個元件阻抗第三節(jié)供電系統(tǒng)電氣元件參數(shù)計算三短路電路總阻抗標(biāo)么值的計算第五十五頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四步驟6計算短路回路總阻抗第三節(jié)供電系統(tǒng)電氣元件參數(shù)計算三短路電路總阻抗標(biāo)么值的計算

目的①情況（最大運行方式）目的②情況（最小運行方式）第五十六頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四第四節(jié)短路電流計算一無限大容量短路無限大包含三層含義：①∑S→∞②∑Xs→0系統(tǒng)內(nèi)抗③U端≡恒短路后發(fā)電機端子電壓計算供電系統(tǒng)中某點（K點）短路后，短路電流周期分量有名制：標(biāo)么制：短路點所在電壓等級的線路平均額定電壓※無限大容量短路~第五十七頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四一無限大容量短路第四節(jié)短路電流計算計算K點短路電流相關(guān)參數(shù)

第五十八頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四一無限大容量短路例3.1：求：K點短路的解：（一）確定運行方式，繪制等值電路圖第四節(jié)短路電流計算第五十九頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四一無限大容量短路例3.1解：（二）選定基準(zhǔn)值Sd=100MVA第四節(jié)短路電流計算第六十頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四一無限大容量短路例3.1解：（三）計算各元件標(biāo)么值第四節(jié)短路電流計算變壓器線路變壓器線路電抗器第六十一頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四例3.1解：（四）總阻抗計算（五）計算短路各參數(shù)值第四節(jié)短路電流計算一無限大容量短路第六十二頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四二有限大容量短路的短路電流計算短路位置：①發(fā)生在發(fā)電機出線端子處（電力系統(tǒng)的發(fā)電廠）②企業(yè)有自備電廠的高壓電器上（企業(yè)供電系統(tǒng)的發(fā)電廠）第四節(jié)短路電流計算第六十三頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四1I”的計算發(fā)電機的額定電壓在工程上近似等于其后接線路的平均額定電壓Uav第四節(jié)短路電流計算二有限大容量短路的短路計算第六十四頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四2ish、Ish的計算第四節(jié)短路電流計算二有限大容量短路的短路計算第六十五頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四二有限大容量短路3三相短路電流任一時刻周期分量Ipt的計算第四節(jié)短路電流計算關(guān)于表3-4，3-5的時間區(qū)間的說明有名制：標(biāo)么制：（運算曲線法）第六十六頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四二有限大容量短路第四節(jié)短路電流計算3三相短路電流周期分量Ipt的計算關(guān)于表3-4，3-5的計算電抗取值區(qū)間的說明{汽輪機水輪機第六十七頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四三用運算曲線計算短路電流方法（多臺發(fā)電機為短路點供電時）1同一變換法（綜合計算電抗法）畫等值電路，確定運行方式（選設(shè)備還是計算繼電保護裝置整定值）。選基準(zhǔn)值（有限容量）Sd=SN∑

Ud=Uav

計算各元件電抗標(biāo)么值。求出短路回路計算電抗總和。X*∑（自定基準(zhǔn)值時），X*ca（以發(fā)電機額定為基準(zhǔn)值時）查表

⑤t時刻短路容量的計算第四節(jié)短路電流計算第六十八頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四例3.2：解：（1）畫等值電路圖，確定運行方式第四節(jié)短路電流計算三用運算曲線計算短路電流方法（多臺發(fā)電機為短路點供電時）第六十九頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四例3.2：（2）確定基準(zhǔn)值第四節(jié)短路電流計算三用運算曲線計算短路電流方法（多臺發(fā)電機為短路點供電時）第七十頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四例3.2：（3）計算各元件標(biāo)么值第七十一頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四例3.2：（4）確定計算電抗（5）查表第四節(jié)短路電流計算三用運算曲線計算短路電流方法（多臺發(fā)電機為短路點供電時）第七十二頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四第四節(jié)短路電流計算三用運算曲線計算短路電流方法（多臺發(fā)電機為短路點供電時）第七十三頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四考慮上述情況，短路電流的計算應(yīng)按單獨變化法計算，即計算時將條件相似的電源或發(fā)電機分在一組，可將一個復(fù)雜的供電網(wǎng)路簡化成只有兩、三個電源的相對獨立的支路對短路點供電的電路。第四節(jié)短路電流計算

實際的供電網(wǎng)路中往往不能忽略下述一些情況：各電源與短路點之間的電氣距離不相同；為短路點供電的電源可能既有水輪發(fā)電機又有汽輪發(fā)電機，它們在短路時的過渡過程有很大差別；工業(yè)企業(yè)供電可能同時由無限大容量電力系統(tǒng)和本企業(yè)自備電廠的同步發(fā)電機供電。2單獨變化法三用運算曲線計算短路電流方法（多臺發(fā)電機為短路點供電時）第七十四頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四無源大容量電源單獨分為一組；距短路點電氣距離相近的同一類有限容量發(fā)電機分在一組；彼此無關(guān)支路，與短路點直接相連的同一類型發(fā)電機分在一組。第四節(jié)短路電流計算2單獨變化法分組原則：三用運算曲線計算短路電流方法（多臺發(fā)電機為短路點供電時）若干組不同類型的電源，通過彼此無關(guān)支路與短路點直接相連的供電回路最后簡化成分叉電路第七十五頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四第四節(jié)短路電流計算2單獨變化法圖3－12計及各電源與短路地點間的不同距離時原來計算短路電流的電路三用運算曲線計算短路電流方法（多臺發(fā)電機為短路點供電時）。。。。。。K電源1電源2K電源1電源2K電源1電源2(a)(b)(c)復(fù)雜供電網(wǎng)絡(luò)簡化方法：第七十六頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四第四節(jié)短路電流計算2單獨變化法

由圖3-12(b)變換成圖3-12(c)時，電抗和可用Y/△變換的方法決定，公式如下：若和是根據(jù)任意選定的基準(zhǔn)容量歸算的，則必須再把它們根據(jù)對應(yīng)支路的發(fā)電機總額定容量進行歸算，并求出每一條支路的計算電抗，公式如下：三用運算曲線計算短路電流方法（多臺發(fā)電機為短路點供電時）第七十七頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四第四節(jié)短路電流計算2單獨變化法

分別計算出簡化為分叉電路每一電源供給的短路電流這些電流之和即是流到短路點的總短路電流。三用運算曲線計算短路電流方法（多臺發(fā)電機為短路點供電時）復(fù)雜供電網(wǎng)絡(luò)總短路電流計算方法：

算例詳見例題3-2?！喕癁榉植骐娐泛蟮牡趇個等效電源供給的短路電流。第七十八頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四第五節(jié)電網(wǎng)電路電流計算中的特殊問題一對外部電網(wǎng)的考慮

近似計算方法高壓母線斷路器高壓母線XsK第七十九頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四第五節(jié)電網(wǎng)電路電流計算中的特殊問題一對外部電網(wǎng)的考慮將系統(tǒng)視為有限容量系統(tǒng)，以占主要地位的發(fā)電機類型來確定該系統(tǒng)等效發(fā)電機的類型，計算短路過渡過程的電流。近似計算方法高壓母線斷路器高壓母線XsK第八十頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四一對外部電網(wǎng)的考慮常見問題第五節(jié)電網(wǎng)電路電流計算中的特殊問題無限大容量系統(tǒng)短路參數(shù)未知問題：

第八十一頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四二電動機對短路電流沖擊值的影響第五節(jié)電網(wǎng)電路電流計算中的特殊問題圖3-14電動機對短路沖擊電流的影響～同步電動機電力系統(tǒng)KM作為附加電源考慮第八十二頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四二電動機對短路電流沖擊值的影響當(dāng)電動機端子處發(fā)生三相短路時，電動機所反饋的沖擊電流可按下式計算：在計入電動機的反饋電流后，總的短路電流沖擊值為第五節(jié)電網(wǎng)電路電流計算中的特殊問題第八十三頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四二電動機對短路電流沖擊值的影響計算沖擊電流短路時處短路時，只考慮D1處電動機的影響，不考慮D2處電動機的影響；②處短路時，只考慮D2處電動機的影響，不考慮D1處電動機的影響。第五節(jié)電網(wǎng)電路電流計算中的特殊問題

①②車間降D2MMD1第八十四頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四三車間內(nèi)的短路電流計算問題一般視為無限大容量短路考慮用有名單位制計算（“°”表示有名單位制）

第五節(jié)電網(wǎng)電路電流計算中的特殊問題第八十五頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四四兩相短路（不對稱短路）電流的估算兩相短路電流的次暫態(tài)值由下式估算：第五節(jié)電網(wǎng)電路電流計算中的特殊問題※兩相短路電流的估算用于繼電保護的整定第八十六頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四五不對稱短路電流的計算①不對稱短路通常采用對稱分量法進行計算。②對稱分量法的實質(zhì)：將發(fā)生不對稱短路(、、)處出現(xiàn)的三相不對稱電壓分解成三組各自對稱的正序、負(fù)序和零序分量。第五節(jié)電網(wǎng)電路電流計算中的特殊問題第八十七頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四短路電流通過電力系統(tǒng)中的電氣元件時，會在電氣元件中產(chǎn)生兩種效應(yīng)：導(dǎo)體自身的熱效應(yīng)（加速絕緣老化，降低絕緣強度）導(dǎo)體之間的力效應(yīng)（導(dǎo)致設(shè)備損壞或永久變形）※需要電氣元件具有足夠的熱穩(wěn)定和電動穩(wěn)定性第六節(jié)短路電流的熱效應(yīng)和力效應(yīng)

第八十八頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期四短路電流的熱效應(yīng)

短路電流在持續(xù)時間t內(nèi)使導(dǎo)體的發(fā)熱可由下式表示：

，，

—短路電流周期分量、非周期分量以及總短路電流的有效值，

。—短路電流延續(xù)時間內(nèi)，導(dǎo)體電阻的平均值。發(fā)熱量為假想時間為計算方便起見，在工