短路电流计算
一、短路的原因、类型及后果
The cause type and sequence of short circuit
1、短路:是指一切不正常的相与相之间或相与地(对于中性点接地的系统)发生通路的情况.
2、短路的原因:
(1)元件损坏
如绝缘材料的自然老化,设计、安装及维护不良等所造成的设备缺陷发展成短路
(2)气象条件恶化
如雷击造成的闪络放电或避雷器动作;大风造成架空线断线或导线覆冰引起电杆倒塌等
(3)违规操作
如运行人员带负荷拉刀闸;线路或设备检修后未拆除接地线就加电压
(4)其他原因
如挖沟损伤电缆,鸟兽跨接在裸露的载流部分等,
3、三相系统中短路的类型:
(1)基本形式:-三相短路;2-两相短路;"-单相接地短路;-两相接地短路;
(2)对称短路:短路后,各相电流、电压仍对称,如三相短路;
不对称短路:短路后,各相电流、电压不对称;
如两相短路、单相短路和两相接地短路.
注:单相短路占绝大多数;三相短路的机会较少,但后果较严重.
4、短路的危害后果
随着短路类型、发生地点和持续时间的不同,短路的后果可能只破坏局部地区的正常供电,也可能威胁整个系统的安全运行.短路的危险后果一般有以下几个方面.
短路点附近支路中出现比正常值大许多倍的电流,在导体间产生很大的机械应力,可能使导体和它们的支架遭到破坏.
短路电流使设备发热增加,短路持续时间较长时,设备可
能过热以致损坏.
(3)故障点往往有电弧产生,可能烧坏故障元件,也可能殃及周围设备,(4)电压大幅下降,对用户影响很大.(5)如果短路发生地点离电源不远而又持续时间较长,则可能使并列运行的发电厂失去同步,破坏系统的稳定,造成大片停电.这是短路故障的最严重后果.(6)不对称短路会对附近的通讯系统产生影响.
二、计算短路电流的目的及有关化简
The purpose and some simplification of short circuit Calculation
1、短路计算的目的
a、选择电气设备的依据;c、电气主接线方案的确定; b、继电保护的设计和整定;d、进行电力系统暂态稳定计算,研究短路对用户工作的影响;
2、短路计算的简化假设
a、不考虑发电机间的摇摆现象,认为发电机电势的相位都相同:b、不考虑磁路饱和,认为短路回路各元件的电抗为常数;C、不考虑发电机转子的不对称性,用x和E来代表.认为<<1 即认为短路前发电机是空载的;d、不考虑线路对地电容、变压器的励磁支路和高压电网中的电阻,认为等值电路中只有各元件的电抗. S7-2标么值计算方法与短路电流计算步骤 Per-unit system and the process of short-circuit current calculation 一、标么制的概念conceptionof per-unit system 1、标么制per-unit system:将电压、电流、功率、阻抗等物理量不用其有名值表示,而用标么值表示. 2、标么值:per-unitvalue标么值= 基准值(与有名值同单位) 实际有名值(任意单位) 例如:某发电机的端电压用有名值表示为U.=10.5kV,如果用标么值表示,就必须先选定基准值.若选基准值Us=10.5kV,则 10.5 10.5 若取基准值U=IkV,则U=10.5可见:标么值是一个没有量纲的数值,对于同一个有名值,基准值选得不同,其标么值也就不同 因此:说明一个量的标么值时,必须同时说明它的基准值;否则,标么值的意义不明确! 3、采用标么制的优点:theadvantage ofper-unit system (1)易于比较电力系统中各元件的特性和参数;(2)易于判断电气设备的特征和参数的优劣;(3)可以使计算量大大简化. 二、基准值的选取the selection ofreferencevalue 1、 各量的基准值之间应服从:功率方程:S=√3U1欧姆定律:U=√Iz通常选定SU/= Ss ZB=则: √3U Sa 2、三相对称系统中,不管是Y接线还是接线,任何一点的线电压(或线电流)的标么值与该点的相电压(或相电流)的标么值相等,且三相总功率的标么值与每相的功率标么值相等.故:采用标么制时,对称三相电路完全可以用单相电路计算. 3、 说明:通常取S=100MVA Ug=U(U=1.05U) 三、不同基准值的标么值之间的换算 conversion among per-unit values based on different reference values 1、 步骤:(1)将以原有基准值计算出的标么值还原成有名值 原则:换算前后的物理量的有名值保持不变.(2)计算新基准值下的标么值 2、 发电机、变压器已知:SU以及x求:SU下的xU?则:有名值: x=xX=x. S 3、 电抗器 有名值: 标么值: 四、有变压器联系的不同电压等级电网中各元件参数标么值的计算 Per-unit value calculation in a network which has different voltageclass connected by transformers. 1、 U:,将其他电压级下的电抗有名值归算到基本电压级下: 先取某一电压级为基本电压级,并取基本电压级的基准电压 K= U(待归算侧) U(基准侧)X(n) = (K K...)²X 其中: 则:归算到基本电压级的某个线段的电抗标么值应为: 2、 有变压器联系的网络标么值计算的简化 条件:U=U,用计算变比,并用代替元件的U =X S则:发电机电抗的标么值 SX= U%S 100S变压器U%的标么值 /XsXwL = XwL S线路中电抗的标么值 UX X % 100√31U UN S电抗器,%的标么值 其中对线路、电抗器的计算中,U:为元件所在电压等级的平均额定电压 证明: 取短路点所在电压等级为基本电压级,并取U.=U 则: 则:归算到任一电压级下的电抗标么值相等. 五、短路电流计算步骤processofshort-circuitcurrentcalculation 1.确定计算条件,画计算电路图 1)计算条件:系统运行方式,短路地点、短路类型和短路后采取的措施. 2)运行方式:系统中投入的发电、输电、变电、用电设备的多少以及它们之间的连接情况.根据计算目的确定系统运行方式,画相应的计算电路图.选电气设备:选择正常运行方式画计算图; 短路点取使被选择设备通过的短路电流最大的点.继电保护整定:比较不同运行方式,取最严重的. 分别画各段路点对应的等值电路. 2.画等值电路,计算参数;