3無限大容量電力系統(tǒng)短路電流的計算

供配電系統(tǒng)的相關(guān)計算無限大容量電力系統(tǒng)短路電流的計算河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院HNPI現(xiàn)代供配電技術(shù)“現(xiàn)代供配電技術(shù)精品在線開放課程>>01無限大容量電力系統(tǒng)及其三相短路的物理過程目錄CONTENT02短路的物理量03無限大容量電力系統(tǒng)中的短路電流計算知識目標(biāo)能力目標(biāo)無限大容量電力系統(tǒng)的定義能夠正確計算三相短路電流標(biāo)幺值法KNOWLEDGEGOALABILITYGOAL01無限大容量電力系統(tǒng)及其三相短路的物理過程河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院HENANPOLYTECHNICINSTITUTE無限大容量電力系統(tǒng)及其三相短路的物理過程河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院HENANPOLYTECHNICINSTITUTE無限大容量電力系統(tǒng)概念：指電力系統(tǒng)容量相對于用戶內(nèi)部供配電系統(tǒng)容量大得多的電力系統(tǒng)。（一般認(rèn)為系統(tǒng)容量大于用戶容量50倍時），可視用戶所接電力系統(tǒng)為“無限大容量電力系統(tǒng)”。具體描述：用戶負(fù)荷變動甚至發(fā)生短路時，系統(tǒng)變電所饋電母線電壓基本維持不變。（端電壓保持穩(wěn)定，系統(tǒng)內(nèi)部阻抗為零。實際電力系統(tǒng)容量都具有一定值，把系統(tǒng)容量做無限大假設(shè)，主要給分析計算帶來方便。圖a為三相短路的電路圖，因三相對稱，可用圖b單相等效電路圖來表示)無限大容量電力系統(tǒng)及其三相短路的物理過程河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院HENANPOLYTECHNICINSTITUTE

河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院HENANPOLYTECHNICINSTITUTE

圖1所示的是無限大容量電力系統(tǒng)發(fā)生三相短路前后的電壓、電流變化曲線，短路發(fā)生后，系統(tǒng)由工作狀態(tài)經(jīng)過一個暫態(tài)過程（時間很短），然后進入短路后的穩(wěn)定狀態(tài)。無限大容量電力系統(tǒng)及其三相短路的物理過程02短路的物理量河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院HENANPOLYTECHNICINSTITUTE有關(guān)短路的物理量河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院HENANPOLYTECHNICINSTITUTE(一)短路電流周期分量

是按歐姆定律由短路電路的電壓和阻抗所決定的一個短路電流，如圖1中的，無限大容量系統(tǒng)中，由于電源電壓不變，因此的幅值也是恒定不變的。

(二)短路電流非周期分量（根據(jù)圖4-3短路電流變化曲線）

有關(guān)短路的物理量河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院HENANPOLYTECHNICINSTITUTE(三)短路全電流某一瞬間的短路全電流有效值(四)次暫態(tài)短路電流I″短路瞬間短路電流周期分量為最大幅值對應(yīng)的有效值。有關(guān)短路的物理量河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院HENANPOLYTECHNICINSTITUTE(五)短路沖擊電流短路后經(jīng)過半個周期(0.01s)，短路全電流瞬時值達(dá)到最大值。這一最大的瞬時電流稱為短路沖擊電流,用ish表示。高壓供電系統(tǒng)中：ish=2.55I″低壓供電系統(tǒng)中：ish=1.84I″（六）短路沖擊電流的有效值Ish指短路后第一個周期的短路全電流有效值。高壓供電系統(tǒng)中：Ish=1.51I″低壓供電系統(tǒng)中：Ish=1.09I″有關(guān)短路的物理量河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院HENANPOLYTECHNICINSTITUTE(七)短路穩(wěn)態(tài)電流短路穩(wěn)態(tài)電流是短路電流非周期分量衰減完畢以后(一般約經(jīng)0.1~0.2s)的短路全電流，用表示。03無限大容量電力系統(tǒng)中的短路電流計算河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院HENANPOLYTECHNICINSTITUTE無限大容量電力系統(tǒng)中的短路電流計算河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院HENANPOLYTECHNICINSTITUTE

在短路電流計算中，各電氣量的數(shù)值，可以用有名值表示，也可以用標(biāo)幺值表示。通常在1kV以下的低壓系統(tǒng)中宜采用有名值，而高壓系統(tǒng)中宜采用標(biāo)幺值。標(biāo)幺制是相對單位制的一種，在標(biāo)幺制中各物理量都用相對值表示，標(biāo)幺值的定義如下：按標(biāo)幺制法進行短路計算時，首先應(yīng)選定基準(zhǔn)容量

和基準(zhǔn)電壓基準(zhǔn)容量，工程設(shè)計中通常取基準(zhǔn)電壓，通常就取短路計算元件所在電路的短路計算電壓

Uc比所在電路額定電壓UN約高5%，即

基準(zhǔn)電流

基準(zhǔn)電抗無限大容量電力系統(tǒng)中的短路電流計算河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院HENANPOLYTECHNICINSTITUTE

在無限大容量系統(tǒng)中發(fā)生三相短路時，其三相短路電流周期分量有效值（即三相短路穩(wěn)態(tài)電流）的標(biāo)幺值

為（1）電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值式中——為電力系統(tǒng)出口斷路器的斷流容。

（2）電力變壓器的電抗標(biāo)幺值式中：

——為電力變壓器的短路電壓（阻抗電壓）百分值；

——為電力變壓器的額定容量。無限大容量電力系統(tǒng)中的短路電流計算河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院HENANPOLYTECHNICINSTITUTE3）電力線路的電抗標(biāo)幺值

式中：X0——為線路的單位長度電抗；

l

——為線路的長度。求出短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值后，就可利用其等效電路分別針對各個短路計算點進行電路化簡，按不同的短路計算點分別計算其總的電抗標(biāo)幺值。由于所有元件電抗都采用相對值，與短路計算電壓無關(guān)，因此計算總電抗標(biāo)幺值時，不同電壓的元件阻抗值無需進行換算。這也是標(biāo)幺制法較之歐姆法方便之處。無限大容量電力系統(tǒng)中的短路電流計算河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院HENANPOLYTECHNICINSTITUTE由此可得三相短路電流周期分量有效值（即三相短路穩(wěn)態(tài)電流）為：而三相短路容量的計算公式為：

無限大容量電力系統(tǒng)中的短路電流計算河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院HENANPOLYTECHNICINSTITUTE標(biāo)幺制法作短路計算的步驟1）短路計算電路圖，并根據(jù)短路計算的目的確定短路計算點；2）選定標(biāo)幺值的基準(zhǔn)，并求出所有短路計算點電壓下的；3）計算短路電路中所有主要元件的電抗標(biāo)幺值；4）繪出短路電路的等效電路圖，用分子標(biāo)明元件序號或代號，分母標(biāo)明電