短路电流的公式推导及计算.ppt

第5章短路电流的计算第1节概述二、短路的后果三、短路的种类对称性短路：三相短路K(3):最严重短路故障第2节无限大容量系统三相短路过程分析二、无限容量系统三相短路的暂态过程短路后，A相电流应满足以下方程：短路前瞬间与短路后瞬间电路电流相同3.最严重三相短路通过分析可知，最严重三相短路条件为：1、三相短路冲击电流当电阻R=0时在高压电网中短路时，取Ksh=1.82、三相短路冲击电流有效值当t=0.01s时，Ikt就是短路冲击电流有效值Ish。3、三相短路稳态电流I∞4、短路容量Sk第3节高压电网短路电流的计算一、标幺制1、标么制的概念（2）基准值的选取2、不同电压等级电抗标么值的换算关系结论：无论在哪一电压级发生短路，各段元件的标么值只需用元件所在电压等级的平均额定电压作为基准电压来计算，而无需再进行电压折算。任何一个用标么值表示的量，经变压器变换后，数值不变。不同电压等级的电力系统标幺值统一基准选择原则：整个系统选择统一的容量基准1、不同基准标么值之间的换算2、电力系统各元件电抗标么值的计算（2）发电机（4）电抗器三、短路回路总电抗标么值线路：四、高压电网三相短路电流的计算3、系统电抗供电系统短路计算中，供电部门通常给出由电源至某电压级的短路容量（MVA）或断路器的断流容量（MVA），则可用上式求出系统电抗的标幺值为：3.计算短路电流的步骤例：一个无限大容量系统通过一条70km的110kV输电线路向某变电所供电，试分别用有名单位制和标幺制计算输电线路末端和变电所出线上发生三相短路时的短路电流有效值、短路冲击电流和短路功率。（2）当k2点发生短路时，应当将线路阻抗和变压器阻抗归算到低压侧2.利用标幺制进行计算（1）选取基准功率Sd=100MVA，Ud1=115kV，Ud2=6.3kV（2）计算各元件的电抗标幺值（4）当K2点发生短路时例：下图为供电给某丝绸炼染厂的电力系统图。试计算k1、k2点短路时的三相短路电流Ik、短路容量Sk、短路冲击电流ish及冲击电流有效值Ish。（2）计算各元件的电抗标么值（4）计算k1点的等效电抗标么值、三相短路电流和短路容量（5）计算k2点的等效电抗标么值、三相短路电流和短路容量五、高压电网两相短路电流的估算第4节电动机对短路冲击电流的影响电机反馈电流：通常在下列情况可以不考虑感应电动机反馈冲击电流对短路电流的影响：（1）高压电动机总功率小于100kW；（2）低压电动机的单机功率小于20kW；（3）反馈冲击电流必须通过变压器方能送到短路点；（4）反馈冲击电流与系统的冲击短路方向和路径一致时；（5）在电动机附近发生不对称短路时。第5节低压电网短路电流计算二、低压电网中各主要元件的阻抗3.母线的阻抗三、低压电网中三相短路电流计算3.冲击电流有效值的计算第6节短路电流的效应矩形母线的形状系数2．三相平行母线间的电动力若最大冲击短路电流发生在Ｂ相（），则的合成值将比略小，大约为的倍。于是，三相平行母线的最大电动力可按下式计算：为母线通过时产生的最大计算应力，按下式计算：三、短路电流的热效应1.短路时导体发热计算的特点导体在短路期间产生的热量为：周期分量假想时间为：非周期分量假想时间只有在tk<1s时才考虑，可表示为:（2）短路时导体的最高温度（3）根据曲线确定θk的方法3.短路时热稳定校验例：已知某降压变压器低压侧10kV母线上的短路电流为：,继电保护动作时间tpr=2s，断路器分闸时间tQF=0.2s，采用单条矩形母线平放布置，母线的相间距离s=250mm，母线支持瓷瓶的跨距l=1m，跨距数大于2，母线的工作电流IW·max=600A，正常运行时最高温度为55℃。试选择母线截面，并进行短路的热稳定和动稳定校验。实际选择母线截面积为：母线的弯曲力矩为：