供電技術(shù)課件48新ch4 3例題改

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：