工厂供电第3章短路电流及其计算-PPT精选文档

发布时间:2021-07-30 15:44:04

第3章 短路电流及其计算 第1节 短路的原因、后果及形式 第2节 无限大容量电力系统发生三相短路时的物 理过程和物理量 第3节 无限大容量电力系统中短路电流的计算 第4节 短路电流的效应和稳定度校验 2019/3/26 1 教学内容: 短路的原因、后果及其形式; 无限大容量电力系统发生三相短路时的物理过程和物理量; 三相短路电流的计算; 两相和单相短路电流的计算; 短路电流的效应和稳定度校验。 教学重点: 短路的原因、后果及其形式; 三相短路电流的计算;两相和单相短路电流的计算; 短路电流的效应和稳定度校验。 2019/3/26 教学难点: 三相短路电流和短路容量的计算; 短路电流的电动效应和热效应 2 一、短路的原因 绝缘损坏、过电压、外力损伤、违反操作规程、动物 造成等 二、短路的后果 ? 产生很大的电动力、很高温度、元器件损坏;电压骤 停、影响电气设备正常运行;停电、电力系统运行的 稳定性遭到破坏;不*衡电流、不*衡逆变磁场、电 磁干扰等出现。 ? 三、短路的形式 三相短路 I ( 3 ) k 两相短路 I ( 2 ) k 单相短路 I k( 1 ) 两相接地短路 ? 2019/3/26 3 第1节 短路的原因、后果及形式 一、短路的原因 绝缘损坏、过电压、外力损伤、违反操作规程、 动物造成等 二、短路的后果 产生很大的电动力、很高温度、元器件损坏; 电压骤停、影响电气设备正常运行; 停电、电力系统运行的稳定性遭到破坏; 不*衡电流、不*衡逆变磁场、电磁干扰等出现 2019/3/26 4 三、短路的形式 三相短路 两相短路 2019/3/26 5 单相短路 2019/3/26 6 三相短路为对称性短路,其他形式短路为不对称性短路 电力系统中发生单相短路的可能性最大 发生三相短路的可能性最小,但造成的危害最严重。 因此作为选择和校验电气设备用的短路计算中,以三相 短路计算为主。 计算短路电流目的: 1.选择和校验电气设备。 2.整定继电保护装置的动作电流 2019/3/26 7 第2节 无限大容量电力系统发生三相 短路时的物理过程和物理量 一、 无限大容量电力系统及其三相短路的物理过程 无限大容量电力系统: 指供电容量相对于用户供电系统的用电容量大的多的 电力系统,当用户供电系统的负荷变动甚至发生短路时, 电力系统变电所馈电母线上的电压能基本维持不变。 或者电力系统容量大于用户供电系统容量50倍时, 可将电力系统视为无限大容量系统。 对于一般供电系统来说,可将电力系统看作无限大容量 电源。 2019/3/26 8 (二)无限大容量系统三相短路的物理过程 无限大容量电源供电 ?的三相电路上发生 ?三相短路的电路图。 从电源至短路点的阻抗: Z ? R ? jX W L W L 从短路点至负荷阻抗 ?? ?? ? Z R j X L L 2019/3/26 9 ?系统正常运行时:电路的负荷电流 I? U 3 Z ? Z? ?当系统发生三相短路时 U Ik ? ??I 3Z 2019/3/26 10 (三)短路有关的电流量 2019/3/26 11 ? 1.短路电流周期分量: ip(0) ?? 2 ? I? ? ? ? ? 2.短路电流非周期分量: 3.短路全电流: 4.短路冲击电流: 5.短路稳态电流 ? inp I? (0) ? 2 ik ?ip ?inp ? ish ?ksh 2 I? ??I? ?i I? k 12 2019/3/26 第3节 无限大容量电力系统中三相短路 电流的计算 一概述 首先要绘出计算电路图。 并计算短路电路中各元件的阻抗。 在等效电路图上,只需将被计算的短路电流所流经的 一些主要元件表示出来, 并标明其序号和阻抗值一般是分子标序号,分母标阻抗值. 短路电流计算过程: 绘出计算电路图、元件编号、绘等效电路、 计算阻抗和总阻抗、计算短路电流和短路容量。 2019/3/26 13 欧姆法 短路计算的方法 标幺制法 工程设计中采用 的单位 kA 电流单位: 电压单位: kV ?A 短路容量、断流容量: MV 设备容量单位为: kW kV .A 阻抗单位为: ? 2019/3/26 14 二、采用欧姆法进行三相短路计算 短路电流 ( 3 ) ( 3 ) S ? 3 U I k c k 短路计算 ( 3 ) 短路容量 I k ? U U c c ? 2 2 3 Z 3R ? X ? ? ? 2019/3/26 15 短路计算中三大主要元件: (一)电力系统的阻抗: (二)电力变压器的阻抗 1.变压器的电阻: 2.变压器的电抗: U c2 XS ? S oc Uc 2 R ? ? P ( ) T k SN Uk %Uc2 XT ? 100 SN 2019/3/26 16 (三) 电力线路的阻抗 1.线路的电阻 2.线路的电抗: 注意:在计算短路电路 ? U 2 c 的阻抗时,假如电路 R ? ? R ( ) 内含有电力变压器, Uc 则电路各元件的阻抗 U c? 2 都应统一换算到短路 X ? ? X ( ) Uc 点的短路计算电压去。 R l WL?R 0 X ?X l WL 0 2019/3/26 17 电力线路每相的单位长度电抗*均值 线 路 电 压 线路结构 35kV及以上 6~10kV 220/380V 架空线路 电缆线路 0.40 0.12 0.35 0.08 0.32 0.066 2019/3/26 18 ? 例4-1 某供配电系统如图所示。已知电力系统出口 断路器为SN10-10Ⅱ型。试求企业变电所高压10KV母 线上k-1点短路和低压380V母线上k-2点短路的三相短 路电流和短路容量。 2019/3/26 19 解 1、求k-1点的三相短路电流和短路容量 (UC1

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