防雷與接地裝置

關(guān)于防雷與接地裝置第一節(jié)概述一、短路及其種類1、短路：指一切正常運(yùn)行之外的相與相之間或相與地之間的連接。2、短路的種類：三相短路：；事故幾率，5%兩相短路：；事故幾率，10～15%單相接地短路：；事故幾率，65～70%兩相接地短路：；事故幾率，10～20%第2頁,共35頁，星期六，2024年，5月二、短路發(fā)生的原因（不可避免性）1、設(shè)備或裝置存在隱患。如絕緣材料陳舊老化、絕緣機(jī)械損傷、設(shè)備缺陷未發(fā)現(xiàn)和消除、設(shè)計(jì)安裝有誤。2、運(yùn)行、維護(hù)不當(dāng)。如不遵守操作規(guī)程，技術(shù)水平低，管理不善等。3、自然災(zāi)害。如雷擊、風(fēng)、雨、雪、飛禽走獸。

三、短路的后果及相應(yīng)的防范措施短路的后果：1、電動(dòng)力效應(yīng)?？赡芤鹪O(shè)備變形、扭曲、斷裂。2、熱效應(yīng)。可能導(dǎo)致設(shè)備短時(shí)過熱，燒壞設(shè)備，甚至危及工作人員。3、磁效應(yīng)。產(chǎn)生電磁干擾。4、電壓效應(yīng)?？赡苁闺娋W(wǎng)電壓下降。第3頁,共35頁，星期六，2024年，5月防范措施：

1、設(shè)法消除可能引起短路的一切原因。

2、發(fā)生短路后盡快切除故障部分，快速恢復(fù)電網(wǎng)電壓。

3、增大短路回路阻抗以限制短路電流數(shù)值（常用電抗器）。四、短路電流計(jì)算的目的與計(jì)算假設(shè)1、短路電流計(jì)算的目的：

1）選擇和校驗(yàn)電氣設(shè)備。

2）進(jìn)行繼電保護(hù)裝置的選型與整定計(jì)算。

3）分析電力系統(tǒng)的故障及穩(wěn)定性能；選擇限制短路電流的措施。

4）確定電力線路對通信線路的影響。

5)確定分裂導(dǎo)線間隔棒的間距。

2、短路電流計(jì)算的基本假設(shè)：

1）電力系統(tǒng)在正常工作時(shí)三相是對稱的。

2）所有發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和電勢相位在短路過程中保持不變。

3）電力系統(tǒng)各元件的電容和電阻略去不計(jì)，只計(jì)電抗。

4）各元件的電抗在短路過程中保持不變。

第4頁,共35頁，星期六，2024年，5月第二節(jié)標(biāo)幺值一、標(biāo)幺值的定義標(biāo)幺值是某電氣量的實(shí)際有名值與所選定的同單位規(guī)定值之比。

第5頁,共35頁，星期六，2024年，5月第6頁,共35頁，星期六，2024年，5月第7頁,共35頁，星期六，2024年，5月第8頁,共35頁，星期六，2024年，5月第三節(jié)電力系統(tǒng)各元件的電抗和等值電路

高壓網(wǎng)絡(luò)的短路電流計(jì)算一般只考慮同步發(fā)電機(jī)、電力變壓器、架空線路與電纜線路及電抗器等主要元件的電抗。一、同步電機(jī)同步發(fā)電機(jī)的等值電路可用相應(yīng)的電動(dòng)勢與電抗串聯(lián)起來表示。（一）標(biāo)幺額定值從產(chǎn)品目錄技術(shù)參數(shù)中獲取，無技術(shù)參數(shù)時(shí)查表：第9頁,共35頁，星期六，2024年，5月第10頁,共35頁，星期六，2024年，5月（二）有名值（三）標(biāo)幺基準(zhǔn)值第11頁,共35頁，星期六，2024年，5月二、電力變壓器（一）雙繞組變壓器銘牌參數(shù)有：額定容量，額定電壓：短路電壓百分?jǐn)?shù)：1、標(biāo)幺額定值2、有名值：第12頁,共35頁，星期六，2024年，5月3、標(biāo)幺基準(zhǔn)值（二）三繞組變壓器銘牌參數(shù)有：額定容量，額定電壓：，繞組間的短路電壓百分?jǐn)?shù)、、。各繞組電壓百分?jǐn)?shù)為第13頁,共35頁，星期六，2024年，5月各繞組電抗的有名值：標(biāo)幺基準(zhǔn)值：第14頁,共35頁，星期六，2024年，5月三繞組變壓器及其等值電路圖：第15頁,共35頁，星期六，2024年，5月三、電抗器電抗器的作用：限制短路電流。其等值電路用電抗表示。與電抗有關(guān)的銘牌參數(shù)有：電抗百分?jǐn)?shù)：額定電壓和額定電流。（一）電抗有名值：（二）標(biāo)幺基準(zhǔn)值第16頁,共35頁，星期六，2024年，5月四、架空線路和電纜線路（一）架空線路電抗有名值：電抗標(biāo)幺基準(zhǔn)值：第17頁,共35頁，星期六，2024年，5月補(bǔ)充：將原處于U1級的阻抗折算到U2電壓級的計(jì)算方法是：第18頁,共35頁，星期六，2024年，5月短路電流的計(jì)算步驟第19頁,共35頁，星期六，2024年，5月一、作計(jì)算電路圖1、以電氣主接線為基礎(chǔ)：只作G（發(fā)電機(jī)），T（變壓器），WL（電抗器），L（線路）的符號，其連接順序不變。2、標(biāo)示各元件文字符號，計(jì)算編號，有關(guān)參數(shù)（U）。3、根據(jù)計(jì)算目的，標(biāo)出計(jì)算短路點(diǎn)。第20頁,共35頁，星期六，2024年，5月二、作初始等值電路1、作出短路回路。即從電源到計(jì)算短路點(diǎn)的全部網(wǎng)絡(luò)，中間流過短路電流的回路。2、每一計(jì)算短路點(diǎn)對應(yīng)唯一短路回路。3、各元件用電抗符號表示：有源元件包括電勢和電抗。4、通過電抗計(jì)算，各元件參數(shù)用分?jǐn)?shù)表示：第21頁,共35頁，星期六，2024年，5月因?yàn)楦邏弘娐返亩搪冯娏饔?jì)算均采用標(biāo)幺基準(zhǔn)值，算式中電抗符號的腳碼可只標(biāo)編號而省略標(biāo)幺基準(zhǔn)值符號。三、等值電路圖的簡化（計(jì)算過程）將初始等值電路圖逐步進(jìn)行等值變換，直到只有一個(gè)總電源經(jīng)一個(gè)總電抗至短路點(diǎn)的最簡等值電路圖1、串聯(lián)等值電抗：X=X+X+……+X2、第22頁,共35頁，星期六，2024年，5月2、并聯(lián)等值電抗：

3、Δ→Y：第23頁,共35頁，星期六，2024年，5月四、根據(jù)系統(tǒng)容量求三相短路電流1、無限大容量電力系統(tǒng)2、有限大容量電力系統(tǒng)第24頁,共35頁，星期六，2024年，5月第25頁,共35頁，星期六，2024年，5月第26頁,共35頁，星期六，2024年，5月一、有限容量的概念在電力系統(tǒng)中發(fā)生短路時(shí)，在很多情況下，供電系統(tǒng)的母線電壓是下降的。所以，大多數(shù)情況下不能把所有的短路回路的電源都看成是無限大容量系統(tǒng)，而應(yīng)看成是一個(gè)有限容量的等值發(fā)電機(jī)（發(fā)電機(jī)的容量為系統(tǒng)的總?cè)萘?，阻抗為系統(tǒng)的總阻抗）供電的系統(tǒng)。二、有限容量系統(tǒng)三相對稱短路分析

第六節(jié)有限容量發(fā)電機(jī)供電的電路內(nèi)三相短路第27頁,共35頁，星期六，2024年，5月1、短路電流的周期分量在暫態(tài)過程中是變化的，但在其中任一周期內(nèi)的變化可以忽略不計(jì)。次暫態(tài)短路電流：

t=0時(shí)，周期分量的起始有效值(I”(3))。穩(wěn)態(tài)短路電流：短路的暫態(tài)過程結(jié)束后的短路電流()。2、短路電流非周期分量:

逐步衰減第28頁,共35頁，星期六，2024年，5月第29頁,共35頁，星期六，2024年，5月第30頁,共35頁，星期六，2024年，5月利用運(yùn)算曲線計(jì)算短路電流的一般步驟：1、作出等值電路圖，化簡電路，求短路回路總電抗。2、將短路回路總電抗換算為計(jì)算電抗。3、根據(jù)計(jì)算電抗，查運(yùn)算曲線得到短路電流周期分量的有效值，換算為有名值。四、短路電流其他各量的計(jì)算1、短路沖擊電流第31頁,共35頁，星期六，2024年，5月Ksh=1.9，機(jī)端短路；Ksh=1.85，高壓側(cè)母線及發(fā)電機(jī)出口斷路器處；Ksh=1.8，遠(yuǎn)離發(fā)電廠。

2、短路全電流短路全電流的最大有效值為：例題見書，156頁第32頁,共35頁，星期六，2024年，5月第七節(jié)短路電流的限制方法一、短路電流限制的目的1、在大容量發(fā)電廠和電力網(wǎng)中，避免電氣設(shè)備選擇困難。2、在中小容量發(fā)電站中，為了能選用輕型的開關(guān)電器與較小截面的電纜和母線，有時(shí)也需采取某些限制短路電流。3、接于較大容量的配電變壓器的低壓網(wǎng)絡(luò)，常有必要將其低壓主母線的短路電流限制在一定數(shù)值，以滿足低壓電氣設(shè)備的選擇要求。第33頁,共35頁，星期六，2024年，