短路电流的计算方法文档格式.doc
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—单相接地短路；
—两相接地短路；
⑵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。
（1）电动力效应
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。
（2）发热
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
ThepurposeandsomesimplificationofshortcircuitCalculation
1、短路计算的目的
a、选择电气设备的依据；
b、继电保护的设计和整定；
c、电气主接线方案的确定；
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，认为所有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，用来代表。
认为<
<
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。
7-2标么值计算方法与短路电流计算步骤
Per-unitsystemandtheprocessofshort-circuitcurrentcalculation
一、标么制的概念conceptionofper-unitsystem
1、标么制per-unitsystem：
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
例如:
某发电机的端电压用有名值表示为,如果用标么值表示,就必须先选定基准值.若选基准值,则;
若取基准值,则;
若取基准值,则.
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：
theadvantageofper-unitsystem
（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theselectionofreferencevalue
1、各量的基准值之间应服从：
功率方程：
欧姆定律：
通常选定
则：
，
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（）
三、不同基准值的标么值之间的换算
conversionamongper-unitvaluesbasedondifferentreferencevalues
1、原则：
换算前后的物理量的有名值保持不变。
步骤：
（1）将以原有基准值计算出的标么值还原成有名值
（2）计算新基准值下的标么值
2、发电机、变压器
已知：
求：
则：
有名值：
标么值：
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-unitvaluecalculationinanetworkwhichhasdifferentvoltageclassconnectedbytransformers.
1、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，将其他电压级下的电抗有名值归算到基本电压级下：
其中：
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：
，用计算变比，并用代替元件的
发电机电抗的标么值
变压器的标么值
线路中电抗的标么值
电抗器的标么值
其中对线路、电抗器的计算中，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
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。
2．画等值电路，计算参数；
分别画各段路点对应的等值电路。
标号与计算图中的应一致。
3．网络化简，分别求出短路点至各等值电源点之间的总电抗。
⑴.星—角变换公式角—星变换公式
⑵.等值电源归算
（1）同类型且至短路点的电气距离大致相等的电源可归并；
（2）至短路点距离较远的同类型或不同类型的电源可归并；
（3）直接连于短路点上的同类型发电机可归并；
7-3供配电系统三相短路电流计算
Three-phaseshort-circuitcurrentcalculationinpowersupplyanddistributionsystem
一、“无限大”电力系统conceptofinfinitesystem
1.定义：
系统的容量∞,系统的内阻抗（）.
2.“无限大”电力系统的特点：
外电路电流变动时，其端口电压不变。
3．若系统阻抗不超过短路回路总阻抗的15%，则系统看作“无限大系统”
实用计算中，将配电网中的系统母线看作无限大容量系统。
等值电源内阻抗
二、供配电系统三相短路电流计算
three-phaseshort-circuitcurrentcalculationinpowersupplyanddistributionsystem
1.三相短路电流
1）
＝
其中：
—短路时电源电压相位角（合闸相位角）
—稳态分量，周期分量
—暂态分量，非周期分量
2）的有效值
2.冲击短路电流impulsecurrent
--------短路电流最大瞬时值
当时，短路瞬间最大，则也最大
又当时，即
当时，最大。
即：
＝
冲击系数，，
一般:
高压网中，＝0.05S时，则＝1.8
大容量系统或发电机附近短路时，
发电厂高压母线；
=1.85
低压网中，则：
＝1-1.3
3、短路电流全电流的有效值
近似认为：
冲击电流全电流有效值：
三、“无限大”电源供电的简单电力网三相短路电流计算步骤
impulsecurrentvaluecalculationofthree-phaseshort-circuitsuppliedbyinfinitesystem
1.取基准值；
2.画出标么值表示的等值电路；
3.计算出从短路点到各电源点之间的等值阻抗；
4.计算。
（）
5.计算，（其中）
说明：
（1）短路电流应还原成有名值；
（2）公式中的为短路点所在电压等级平均额定电压。
四、“短路容量”的概念及用途
conceptandusageofshot-circuitcapability
1.某一点的短路容量＝该点短路时的短路电流×
该点短路前的电压
有名值：
标么值：
的大小实际反映了该点短路电流的大小，也就反映了该点到恒定电压点之间总电抗的大小。
2、可近似取某点的＝装于该点的断路器的额定开断容量
7-4由同步发电机供电的三相短路电流计算
Three-phaseshort-circuitcurrentcalculationsuppliedbysynchronousgenerator
一、同步发电机发生三相突然短路（无自动励磁调节装置）
Three-phaseshort-circuithappenednearbysynchronousgeneratorwhichhasnoautomaticexcitationregulationdevice
1.不能当作“无限大”系统的情况
1）发电机端点或端点附近发生短路；
2）短路点虽离发电机较远，但发电机容量有限。
在以上地点发生三相突然短路时,由于短路电流所造成的强烈去磁性电枢反应,使发电机端口电动势和内部电抗在短路的暂态过程中发生变化,相应的短路电流周期分量的振幅也随之变化,这是与无限大系统相区别的地方.
2．短路电流的周期分量
从短路瞬间起，经历了次暂态、暂态、稳态的过程。
短路电流周期分量的幅值：
式中：
----次暂态短路电流的有效值；
----暂态短路电流的有效值；
----稳态短路电流的有效值；
----次暂态分量电流衰减的时间常数；
----暂态分量电流衰减的时间常数。
不计励磁调节时：
Ⅰ）空载短路
为发电机空载电动势。
Ⅱ）负载情况下端口短路
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