4电力系统短路.pptx

电力系统短路内容4-1故障概述表1-1各种短路的示意图和代表符号对称短路：①绝缘材料的自然老化设计、安装及维护不良所带来的设备缺陷发展成短路。②恶劣天气：雷击造成的闪络放电或避雷器动作架空线路由于大风或导线覆冰引起电杆倒塌等。③人为误操作如运行人员带负荷拉刀闸线路或设备检修后未拆除地线就加上电压引起短路。④挖沟损伤电缆鸟兽跨接在裸露的载流部分等。(1)电流剧增：设备发热增加若短路持续时间较长可能使设备过热甚至损坏;由于短路电流的电动力效应导体间还将产生很大的机械应力致使导体变形甚至损坏。(2)电压大幅度下降对用户影响很大。(3)当短路发生地点离电源不远而持续时间又较长时并列运行的发电机可能失去同步破坏系统运行的稳定性造成大面积停电这是短路最严重的后果。(4)发生不对称短路时三相不平衡电流会在相邻的通讯线路感应出电动势影响通讯.无限大功率电源（又称恒定电势源）是指端电压幅值和频率都保持恒定的电源其内阻抗为零。短路前电路处于稳态以a相为例：短路电流的强制分量或稳态分量（特解）并记为非周期电流：短路电流的自由分量或直流分量记为指短路电流最大可能的瞬时值用iim表示。其主要作用是校验电气设备的电动力稳定度（机械强度）。当电路的参数确定并已知时短路电流周期分量的幅值是一定的而短路电流的非周期分量则是按指数规律单调衰减的直流因此非周期电流的初值越大暂态过程中短路全电流的最大瞬时值也就越大。将和＝0代入式短路全电流表达式：三、短路电流的有效值→短路电流最大有效值在短路过程中任意时刻t的短路电流有效值是指以时刻t为中心的一个周期内瞬时电流的均方根值即对于周期电流认为它在所计算的周期内是幅值恒定的其数值即等于由周期电流包络线所确定的t时刻的幅值。因此t时刻的周期电流有效值应为正弦函数ipt在一个周期内的积分其值为0短路电流的最大有效值：短路电流的最大有效值短路容量也称为短路功率它等于短路电流有效值同短路处的正常工作电压（一般用平均额定电压）的乘积即五、有关短路的物理量归纳结论4-3无限大容量电源条件下短路电流的计算方法基准容量工程设计中通常取第二章中：各元件电抗标幺值的近似计算公式:2）电力线路的电抗标幺值三、三相短路电流的计算例题1：某厂一10/0.4kV车间变电所装有一台S9－800型变压器（△uk%=5）由厂10kV高压配电所通过一条长0.5km的10kV电缆（x0＝0.08Ω/km）供电。已知高压配电所10kV母线k-1点三相短路容量为52MVA试计算该车间变电所380V母线k-2点发生三相短路时的短路电流。例2某供电系统如图所示由厂10kV高压配电所通过一条长5km的10kV电缆（x1＝0.38Ω/km）供电.已知电力系统出口断路器的断开容量为500MV·A试求变电所低压0.38kV母线上k-2点短路的三相短路电流和短路容量。（2）选取基准容量一般取SB=100MV·AUB1=10.5kVUB2=0.4kV得2）三相短路电流周期分量有效值：四、两相短路电流的估算4-4短路电流的效应式中a为两平行导体间距离；l为导体两相邻支点间距离即档距；i1、i2分别为两导体通过的电流kf为形状系数在三相系统中当三相导体在同一平面平行布置时受力最大的是中间相。当发生三相短路故障时短路电流冲击值通过导体中间相所产生的最大电动力为：二、短路点附近交流电动机的反馈冲击电流影响当交流电动机进线端发生三相短路时它反馈的最大短路电流瞬时值（即电动机反馈冲击电流）可按下式计算：1.在实际短路时间tk内短路电流的热量为2.曲线法在工程实际中一般是利用图所示的曲线来确定θk。该曲线的横坐标为导体加热系数K（104A2·S·mm-4）纵坐标为导体温度θ（0C）。利用曲线由θL查θk的方法如下（如图所示）1）先从纵坐标上找到导体在正常负荷时的温度θL值。2）由θL点作平行于K轴与曲线交于a点。3）由a点作垂直于K轴交于KL。4）计算Kk：小结思考题与习题4.13.某供电系统如图所示。由厂10kV高压配电所通过一条长5km的10kV电缆（x1＝0.38Ω/km）供电己知电力系统出口处的短路容量为Sk=250MVA试求工厂变电所10kV母线上k-1点短路的三相短路电流和短路容量;两台变压器并联运行、分列运行两种情况下低压380V母线上k-2点短路的三相短路电流和短路容量。