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文檔簡(jiǎn)介
回顧求短路電流的基本原理標(biāo)么制簡(jiǎn)介標(biāo)么值法基準(zhǔn)量的選擇元件基準(zhǔn)標(biāo)么值的計(jì)算標(biāo)么值法求短路電流的步驟例題求短路電流的基本原理1通過對(duì)短路電流暫態(tài)過程的分析可知,在無限大容量電源供電系統(tǒng)中發(fā)生三相短路時(shí),短路電流的周期分量是不變的,因此它的有效值也是不變的。如下圖: (三相對(duì)稱化歸一相計(jì)算)求短路電流的基本原理2在K點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí),如短路回路的阻抗R,X以W
表示,則三相短路電流的有效值為式中:Uav短路點(diǎn)所在線路的平均電壓,V
R,X短路回路的總電阻和總電抗,W
。均已折算到短路點(diǎn)所在處的電壓等級(jí)。也即如果短路回路中有變壓器,就必須進(jìn)行折算。2Iav2(
3
)kU
/
3R
+
X=求短路電流的基本原理3對(duì)高壓供電系統(tǒng),可忽略R,用X代替Z,上式可寫成IkU
av3
X(
3
)=由上式可以看出,計(jì)算短路電流的關(guān)鍵在于求出X的值。標(biāo)么值的概念基準(zhǔn)值是衡量某個(gè)物理量的標(biāo)準(zhǔn)或尺度該量的基準(zhǔn)值(與實(shí)際值同單位)該量的實(shí)際值(任意單位)某量的標(biāo)么值=標(biāo)么制的基值所謂基準(zhǔn)值是衡量某個(gè)物理量的標(biāo)準(zhǔn)或尺度。例如我們選定:基準(zhǔn)容量Sj,基準(zhǔn)電壓Uj,基
準(zhǔn)電流Ij和基準(zhǔn)電抗Xj,則供電系統(tǒng)中的容量S、電壓U、電流I和電抗X的標(biāo)么值可用上述的基
準(zhǔn)值來表示。X*
=
XXjS
*
=
SS
jU
*
=
UU
jI
*
=
II
j標(biāo)么值標(biāo)么值法基準(zhǔn)量的選擇1、基準(zhǔn)量的選?。汗灿泄β蔛、電壓U、電流I和電抗X等四個(gè)量。它們滿足歐姆定律和功率方程式的關(guān)系2、通常選擇Sj和Uj:基準(zhǔn)電壓Uj選線路各級(jí)平均電壓Uav;Sj=100MVA選定基準(zhǔn)值后,S、U、I、X的標(biāo)么值見右邊的公式。3、式中各量的右上標(biāo)“*”表示標(biāo)么值右下標(biāo)“j”表示基準(zhǔn)值歐姆定律:X
=U3I功率方程:S
=3UI=2***j
jjjjjjjjjjU
U3I
j
X
=
X
S
j
XXX
=S3U
j
II
*
=
=IUIUU
=SSS
=元件電抗的基準(zhǔn)標(biāo)么值計(jì)算11、系統(tǒng)電抗2、變壓器:NTjkTSSU
%*X
=DksSS
j=X
*元件電抗的基準(zhǔn)標(biāo)么值計(jì)算23、電抗器:4、線路:取Uj=Uav,則有*100jU2Sj3UN.LRINLU2X
%XLR
=
LR
N.LR
0avlUS
j2X
*=
x
l變壓器耦合電路的標(biāo)么值計(jì)算在選擇基準(zhǔn)值時(shí),可將其中的一段作為基本段,例如選擇線路
l1為基本段,并取其基準(zhǔn)功率為Sj,基準(zhǔn)電壓等于該段的平均電壓,即取Ud=Uav。T
1KX
¢=
K
2
X2
T
1
22222222
U
2SSdU
av
2av1SdT
1 2
U
2av1Sdd=
X
*=
Xav1
KT
1
U
=
X=
K
2
X*
=X
¢
X
¢X
¢=
K
2
K
2
X3
T
1
T
2
3*333U
2Sav
3Sd3
U
2av1SdT
1
T
2 3
U
2av1d=
X=
X=
K
2
K
2
XX
¢*
=X
¢av
2
av3T
2U
UK=
U
av1
=
U
av
2變壓器耦合電路的標(biāo)么值計(jì)算不同電壓等級(jí)下的元件參數(shù)變換為統(tǒng)一基準(zhǔn)值
下的標(biāo)么值,計(jì)算時(shí)取各線段的基準(zhǔn)功率相同,基準(zhǔn)電壓分別選擇為本線段的平均電壓,則可
直接計(jì)算得各元件的基準(zhǔn)標(biāo)么值,不需要進(jìn)行
電壓折算,從而是計(jì)算簡(jiǎn)化。計(jì)算短路電流(1)短路回路中各元件的標(biāo)么電抗計(jì)算出后,就可以計(jì)算出回路的總標(biāo)么電抗 ,最后根據(jù)歐姆定律的標(biāo)么值形式計(jì)算出短路電流周期分量標(biāo)么值
:U*—電源電壓的標(biāo)么值,取Ud=Uav時(shí),U*=1于是短路電流周期分量實(shí)際值:***=XUIk*X*kI**
1
=XIkk
dk*
II
=
I計(jì)算短路電流(2)求出短路電流周期分量值(I”),就可求出沖擊電流值ish:ish
=2.55
I”短路電流最大有效值Ish:=1.51
I”短路容量:kk3U I
*
I
=
3U
I I
*
=
S I
*av
k
d
d
d
k
d
kav
Ik
=S
=
3U或S
=
S
/
X
*d
k標(biāo)么值法計(jì)算的一般步驟選擇基準(zhǔn)量,一般為基準(zhǔn)功率Sj和基準(zhǔn)電壓Uj。Sj可選100MVA,或選系統(tǒng)中某個(gè)元件的額定容量。基準(zhǔn)電壓應(yīng)選短路點(diǎn)所在區(qū)段的平均電壓值。計(jì)算系統(tǒng)各元件阻抗的標(biāo)么值。繪制等效電路,圖上按順序標(biāo)出其阻抗值。求電源點(diǎn)至短路點(diǎn)的總阻抗。求短路電流的周期分量、沖擊電流和短路容量。例題1某供電系統(tǒng):A是電源母線,l1為架空線,l2為電纜,L為電抗器,整個(gè)系統(tǒng)并列運(yùn)行。參數(shù)如下,試求短路點(diǎn)分別發(fā)生在
K1、K2和K3點(diǎn)時(shí)的三相短路電流。Sk=560MVA,l1=20km,x01=0.4Ω/km,SNT=5600kVA,ΔUk%=7.5%,UNL=6kV,INL=200A,XL%=3,l2=0.5km,x02=0.08
Ω
/km標(biāo)么制例題1
(a)=
0.08
·
0.5
·100 /
6.32
=
0.101=
0.03
·
9.16
/
0.2
=
1.37=
0.075
·100 /
5.6
=
1.34=
0.4
·
20
·100 /
37
2
=
0.584jl
2NLLLNTTjjs0 2
U
2S
j=
x
lX
*II
j=
X
%X
*100
SS
j=
D
U
k
%X
*U
2S=
S
j
/
S
k
=
100 /
560
=
0.179X
*=
1.56
kA
,
I
j
2
=
9.16
kAI
j1電纜電抗電抗器的電抗變壓器電抗架空線
1的電抗
X
*
=
x
ll1
0電源的電抗S
j
=100
MVA
,U
j1
=37
kV
,U
j
2
=6.3kV
,則基準(zhǔn)值的選取解:標(biāo)么制例題1(b)標(biāo)么制例題1
(c)K1點(diǎn)等值電路圖:
K2點(diǎn)等值電路圖:標(biāo)么制例題1(d)11
1X
*I
*K1點(diǎn)短路時(shí)的短路電流k1
k1
d1s
l1k1i
=
2.55I
(3)
I
=1.51I
(3)sh1
k1
sh1
k1S
=
I
*
S
=
2.12
·100
=
212MVAk1
k1
dK
2,K
3點(diǎn)同理,略=
2.12
·3.31
=
8.44kAI
(3)
=
I
*
I=
2.12X
*
+
X
*
/
2
0.179
+
0.584
/
2=
=
=d
k=
S I
*3U I
*
I
?
3U I
*
Iav
k
d
d
k
dav
Ik
=Sk
=
3U例題2試求下圖供電系統(tǒng)總降壓變電所10kV母線上K1點(diǎn)和車間變電所380V母線上K2點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)的短路電流和短路容量,以及K2點(diǎn)短路時(shí)流經(jīng)3T一次繞組的短路電流。750kVA10/0.4kVUk%=4.52500kVA35/10.5kVUk%=7.5QF2WL1km
0.38/km1WL
5km
0.4/km
1T2T
3TSK1(3)Sk=1000MVA(3)K2解:1、畫出等效電路圖抗標(biāo)么值系統(tǒng)S1WL12342、取基準(zhǔn)容量100MVA,基準(zhǔn)電壓Ud=Uc,計(jì)算各元件電56kjsS
100X
=
= =
0.1S
100037220
1*2=
0.4
·5·
100
=
0.146j1jUS=
x
l
·X1T
2T2WL3T*4*3·=NjkSDU
%
=
7.5·100
=
3.0100
S
100
2.5=
XX10.520
2*5=
0.345=
0.38·1·
100jjU
2S=
x
l
·X*6=
4.5
·
100=6.0·Njk100
S
100
0.75SDU
%X
=0.110.146233.03.0450.345
6.063、計(jì)算總阻抗4、計(jì)算短路電流其中基準(zhǔn)電流為=
X
*
+
X
*
+
X
*
//
X
*
=1.7461
2
3
4X
*k1X
*=
X
*
+
X
*
+
X
*
=
8.091k1
5
6k
2UISUjj
2j
2j1j1=144.3kA=
Sd=
5.5kAI
=1****=
0.
124==
0
.
573=k
2k
2k
1k
1XI1XIIk
2k
2sh1k1j1k1S
=
S
·
I
*
=12.4MVAj k
2=
I
·
I
*
=
3.152kAi
=
2.55I
,S
=
S
·
I
*
=
57.3MVAk1
k1
j
k1I
=
I
·
I
*
=17.839kA,i
=
2.55Ij
2
k
2
sh
2
k
25、計(jì)算K2點(diǎn)三相短路時(shí)流經(jīng)3T一次繞組的短路電流Ik2’方法1:電流標(biāo)么值同Ik2*,用一次側(cè)基準(zhǔn)電流I
'
=
I
·
I
*
=
5.5·0.124
=
0.680kAk
2
d k
2方法2:
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