注冊(cè)電氣工程師-短路電流計(jì)算方法供配電

1、1,第八章,短路電流計(jì)算,2,提要,1短路電流計(jì)算方法（掌握） 2短路電流計(jì)算結(jié)果的應(yīng)用（熟悉） 3影響短路電流的因素及限制短路電流的措施（熟悉）,3,1短路電流計(jì)算方法,4,短路電流計(jì)算主要目的,選擇導(dǎo)體和電器設(shè)備,確定送電線路對(duì)通信線電磁危險(xiǎn)影響,電網(wǎng)電廠主接線的比較、選擇,繼電保護(hù)等保護(hù)設(shè)備整定選擇的依據(jù),驗(yàn)算接地裝置的接觸電壓和跨步電壓,5,高壓系統(tǒng)短路電流計(jì)算 低壓系統(tǒng)短路電流計(jì)算,6,高壓系統(tǒng)短路電流計(jì)算,標(biāo)么值及基準(zhǔn)值選擇與計(jì)算 系統(tǒng)元件電抗標(biāo)么值的計(jì)算 三相短路電流計(jì)算 不對(duì)稱短路電流計(jì)算,7,標(biāo)么值及基準(zhǔn)值選擇與計(jì)算,高壓短路電流計(jì)算一般只計(jì)及 各元件(即發(fā)電機(jī)、變壓器、 電

2、抗器、線路等)的電抗， 并采用標(biāo)么值計(jì)算， 可以使計(jì)算得到簡(jiǎn)化,基準(zhǔn)容量SJ全網(wǎng)只取一個(gè) 一般取 SJ=100MVA 或SJ=1000MVA 基準(zhǔn)電壓UJ每個(gè)電壓級(jí)各取一個(gè) 一般取用各級(jí)的平均電壓,進(jìn)行標(biāo)么值計(jì)算要先取 基準(zhǔn)容量和基準(zhǔn)電壓，而且要考慮計(jì)算的方便,網(wǎng)絡(luò)平均電壓,網(wǎng)絡(luò)額定電壓,下標(biāo) J 表示“基準(zhǔn)”,8,電流基準(zhǔn)值和阻抗基準(zhǔn)值的計(jì)算,基準(zhǔn)電流,基準(zhǔn)阻抗,當(dāng)基準(zhǔn)容量SJ（MVA）、基準(zhǔn)電壓UJ（kV）選定后，根據(jù)各物理量之間的關(guān)系 基準(zhǔn)電流IJ（kA），與基準(zhǔn)阻抗ZJ （） 便可求得,9,各元件參數(shù)標(biāo)幺值的計(jì)算,電壓,電流,阻抗、電阻及電阻， 它們的基準(zhǔn)相同,功率：有功功率、無(wú)功功率

3、、視在功率的基準(zhǔn)相同,標(biāo)么值的意義：電路元件物理量有名值與同一物理量基準(zhǔn)值的之比稱標(biāo)么值。,10,采用標(biāo)么值的一些好處，采用標(biāo)么值后：,當(dāng)電壓等于基準(zhǔn)電壓時(shí)，即電壓的標(biāo)么值等于1時(shí)：,相電壓和線電壓的標(biāo)么值是相等,單相功率和三相功率的標(biāo)么值相等,某些物理量還可以用標(biāo)么值相等的另一些物理量來(lái)代替，如,當(dāng)用標(biāo)么值計(jì)算時(shí)，正常情況下，全網(wǎng)各處電壓均在1左右，便于分析系統(tǒng)運(yùn)行情況,11,標(biāo)么值和有名值之間的關(guān)系和變換,各元件參數(shù)計(jì)算,12,有名值,標(biāo)么值,發(fā)電機(jī)參數(shù)計(jì)算,13,有名值,標(biāo)么值,變壓器參數(shù)計(jì)算,14,有名值,標(biāo)么值,電抗器參數(shù)計(jì)算,要特別注意，這里的電壓不能消去,15,有名值,標(biāo)么值,輸

4、電線參數(shù)計(jì)算,幾何均距,16,三相短路電流周期分量計(jì)算,無(wú)限大電源供給的短路電流 有限電源供給的短路電流,17,無(wú)限大電源供給的短路電流,此時(shí)，短路電流周期分量不變，都等于短路點(diǎn)的輸入阻抗分之一 標(biāo)么值,有名值,短路功率標(biāo)么值與短路電流標(biāo)么值相等,有名值,此時(shí)，都認(rèn)為電勢(shì)E1,當(dāng)供電電源為無(wú)窮大或計(jì)算電抗(以供電電源為基準(zhǔn))Xjs3時(shí)，不考慮短路電流周期分量的衰減，此時(shí),18,零秒三相短路電流的周期性分量(對(duì)稱短路電流初始值起始次暫態(tài)電流)標(biāo)么值 一般稱為X分之一法,短路電流有名值,短路功率有名值,短路故障點(diǎn)的等值電抗(標(biāo)么值),基準(zhǔn)電流,基準(zhǔn)功率,基準(zhǔn)電壓,短路電流周期性分量計(jì)算 教材上的表

5、示法,19,短路電流周期分量的標(biāo)么值；,0秒短路電流周期分量的標(biāo)么值，稱為起始次暫態(tài)電流,穩(wěn)態(tài)短路電流周期分量的標(biāo)么值,電源對(duì)短路點(diǎn)的等值電抗標(biāo)么值；,20,考慮電阻的影響時(shí),上面的計(jì)算公式忽略了電阻的影響，如果回路總電阻較大，滿足條件：,則電阻對(duì)短路電流有較大的作用。此時(shí)，必須用阻抗的標(biāo)么值來(lái)代替式中的電抗標(biāo)么值。,21,有限電源供給的短路電流 通常用短路電流計(jì)算曲線計(jì)算,在工程計(jì)算中，常利用計(jì)算曲線（或稱運(yùn)算曲線）來(lái)確定短路后任意指定時(shí)刻短路電流的周期性分量。,22,有限電源供給的短路電流 通常用短路電流計(jì)算曲線計(jì)算,計(jì)算電抗的意義 把歸算到發(fā)電機(jī)額定容量的外接電抗的標(biāo)么值和發(fā)電機(jī)縱軸次暫

6、態(tài)電抗的標(biāo)么值之和定義為計(jì)算電抗,計(jì)算方法： 先將電源對(duì)短路點(diǎn)的等值電抗 （ ）歸算到以電源容量為基準(zhǔn)的計(jì)算電抗,然后按給定時(shí)間值，查相應(yīng)的發(fā)電機(jī)運(yùn)算曲線 或查相應(yīng)的發(fā)電機(jī)運(yùn)算曲線數(shù)字表 ，即可得到短路電流周期分量的標(biāo)么值 。,發(fā)電機(jī)額定容量,系統(tǒng)基準(zhǔn)容量,23,24,25,26,27,28,從運(yùn)算曲線查出短路電流,查出短路電流標(biāo)么值后，乘以基準(zhǔn)電流（在這里，是發(fā)電機(jī)的額定電流），即得短路電流有名值：,運(yùn)算曲線可查出t時(shí)刻短路電流，對(duì)于t時(shí)刻電流為：,29,運(yùn)算曲線時(shí)注意,從運(yùn)算曲線查出短路電流時(shí)，注意，當(dāng)：,或者,即認(rèn)為周期分量電流不衰減了,30,三相短路電流 非周期分量計(jì)算,31,由于電力

7、系統(tǒng)是由一些具有電感或電容的元件組成，在運(yùn)行中的這些元件將會(huì)儲(chǔ)存電磁能量，當(dāng)電路狀態(tài)發(fā)生突變時(shí)（例如短路時(shí)）電路中這些元件的電流（對(duì)于電感）或電壓（對(duì)于電容）不能發(fā)生突變，因而，為了維持能量的不突然變化，于是在電路中就會(huì)產(chǎn)生電流的非周期分量，即電路會(huì)有一個(gè)從原來(lái)狀態(tài)過(guò)渡到一個(gè)新的狀態(tài)的過(guò)渡過(guò)程。 但是，這個(gè)非周期分量的電流沒(méi)有電源的支持，而電路中又有電阻存在，所以，隨著時(shí)間的推移，這個(gè)電流要逐漸衰減，直到新的穩(wěn)定狀態(tài)。,非周期分量電流產(chǎn)生的原因,32,短路電流非周期分量計(jì)算,即周期分量的幅值,它是衰減的直流電流,正弦交流的角頻率,衰減時(shí)間常數(shù)，取決于回路電抗及電阻大小,短路電流 t秒時(shí)刻的非周

8、期分量：,起始值,有名值 單位為秒,標(biāo)么值 無(wú)單位,33,短路電流非周期分量衰減時(shí)間常數(shù)，s，當(dāng)電網(wǎng)頻率為50Hz時(shí)：,有名值，秒,標(biāo)么值，無(wú)單位,非周期分量衰減時(shí)間常數(shù),34,沖擊電流和全電流的計(jì)算,沖擊電流 全電流,35,周期分量,非周期分量,全電流（瞬時(shí)值）,沖擊電流,非周期分量起始值,0.01秒,此情況為：空載短路 電源電勢(shì)剛為零的時(shí)刻,36,沖擊電流及沖擊系數(shù),0.01秒時(shí)，非周期分量的值,稱為沖擊系數(shù) 它的大小在1到2之間,三相短路發(fā)生后，短路電流的最大瞬時(shí)值稱為沖擊電流,沖擊電流出現(xiàn)在短路發(fā)生后的大約半個(gè)周期(t=0.0l s),當(dāng)不及周期分量的衰減時(shí),37,短路電流最大有效值,

9、38,短路電流最大有效值,考慮了衰減后的非周期分量為,當(dāng)不計(jì)周期分量的衰減時(shí),短路電流全電流最大有效值,這是前面已經(jīng)說(shuō)明的沖擊系數(shù),短路電流全電流最大有效值，也出現(xiàn)在短路發(fā)生后的大約半個(gè)周期(t=0.0l s),39,電動(dòng)機(jī)反饋對(duì)短路沖擊電流的影響,感應(yīng)電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，從系統(tǒng)吸收電能，因而也儲(chǔ)存有電磁能量，相對(duì)有一個(gè)等值電勢(shì)存在；正常運(yùn)行時(shí)，外施電壓高于其電勢(shì)，電流流入電動(dòng)機(jī)；但是，當(dāng)離電動(dòng)機(jī)接入點(diǎn)較近的外接電路發(fā)生短路時(shí)，電動(dòng)機(jī)接入點(diǎn)的電壓就有可能低于電動(dòng)機(jī)電勢(shì)，這時(shí)，電動(dòng)機(jī)就會(huì)變?yōu)橐粋€(gè)電源，向外提供短路電流，這時(shí)就需要計(jì)及電動(dòng)機(jī)反饋對(duì)短路沖擊電流的影響,40,電動(dòng)機(jī)反饋對(duì)短路沖擊電流的影

10、響,僅當(dāng)短路點(diǎn)附近所接用電動(dòng)機(jī)額定電流之和大于短路電流的1時(shí)，才予以考慮其反饋電流的影響，即：,由異步電動(dòng)機(jī)饋送的短路沖擊電流可由下式計(jì)算,異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流倍數(shù)可取為67,異步電動(dòng)機(jī)的短路電流沖擊系數(shù)可取1.4 1.7,異步電動(dòng)機(jī)的額定電流,41,計(jì)入異步電動(dòng)機(jī)影響后的電流,短路沖擊電流,短路全電流最大有效值,由系統(tǒng)送到短路點(diǎn)的短路沖擊電流,由系統(tǒng)送到短路點(diǎn)的超瞬變（次暫態(tài)）短路電流,由短路點(diǎn)附近的異步電動(dòng)機(jī)送到短路點(diǎn)的超瞬變（次暫態(tài)）短路電流,由異步電動(dòng)機(jī)反饋短路沖擊電流,42,由短路點(diǎn)附近的異步電動(dòng)機(jī)送到短路點(diǎn)的超瞬變（次暫態(tài)）短路電流，kA,如果有多臺(tái)異步電動(dòng)機(jī),異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流倍數(shù)

11、可取為67 如果有多臺(tái)異步電動(dòng)機(jī),異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流倍數(shù),43,不對(duì)稱短路電流計(jì)算,對(duì)稱分量法的基本關(guān)系 序網(wǎng)的構(gòu)成 合成阻抗 正序電流 合成電流,44,對(duì)稱分量法的基本關(guān)系,不對(duì)稱短路計(jì)算一般采用對(duì)稱分量法。,它的意義是： 三相網(wǎng)絡(luò)內(nèi)任一組不對(duì)稱三相相量(電流、電壓等)都可以分解成三組對(duì)稱的分量。即正序分量、負(fù)序分量和零序分量。,正序分量的三相量大小相等，方向各差120，相序與對(duì)稱時(shí)的三相相序相同,零序分量的的三相量大小相等，相位也相同,負(fù)序分量的三相量大小相等，方向各差120，相序與對(duì)稱時(shí)的三相相序相反,45,不對(duì)稱量分解 成為序分量： 即相分量分解 成為序分量,算子：,不對(duì)稱電壓分解

12、成為序分量：,不對(duì)稱電流分解 成為序分量：,46,序分量合成為不對(duì)稱量：即序分量合成 成為相分量,電流序分量合成相分量,電壓序分量合成相分量,47,三序?qū)ΨQ分量的獨(dú)立性,在三相對(duì)稱網(wǎng)絡(luò)中，由于三相網(wǎng)絡(luò)內(nèi)施加任一組對(duì)稱分量電壓（或電流）都只在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)產(chǎn)生相應(yīng)的對(duì)稱分量電流（或電壓），此即所謂三相對(duì)稱網(wǎng)絡(luò)中對(duì)稱分量的獨(dú)立性。,因此，可以分別對(duì)各序電流電壓分布進(jìn)行計(jì)算，然后再用對(duì)稱分量法進(jìn)行合成，從而求出實(shí)際的短路電流或電壓值。,48,序網(wǎng)的構(gòu)成,將三相不對(duì)稱相量分解為正序(順序)、負(fù)序(逆序)和零序三組對(duì)稱分量后，要對(duì)于不同序的電流電壓進(jìn)行計(jì)算，相應(yīng)的不同序的計(jì)算用網(wǎng)絡(luò)稱為序網(wǎng)。,正序網(wǎng)絡(luò) 它與前面

13、所述三相短路時(shí)的網(wǎng)絡(luò)和電抗值相同。,負(fù)序網(wǎng)絡(luò) 它所構(gòu)成的元件與正序網(wǎng)絡(luò)完全相同，只需用各元件負(fù)序阻抗X2代替正序阻抗X1即可。 對(duì)于的靜止元件(變壓器、電抗器、架空線路、電纜線路等) X2= X1 對(duì)于旋轉(zhuǎn)電機(jī)的負(fù)序阻抗X2不等于正序阻抗X1，一般由制造廠提供。,零序網(wǎng)絡(luò) 它由元件的零序阻抗所構(gòu)成,49,零序網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成,零序網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成比較復(fù)雜，其構(gòu)成方法是：在短路點(diǎn)加上一組零序電壓，然后尋找零序電流通路，如能夠有零序電流流過(guò)，則該支路包含在零序網(wǎng)絡(luò)中。這種能夠有零序電流流過(guò)回路至少在短路點(diǎn)連接的回路中有一個(gè)接地中性點(diǎn)時(shí)才能形成；,若發(fā)電機(jī)或變壓器的中性點(diǎn)經(jīng)過(guò)阻抗接地，則必須將該阻抗增加3倍后再列

14、入零序網(wǎng)絡(luò)。,如果在回路中有變壓器，那么零序電流只有在一定條件下才能由變壓器一側(cè)感應(yīng)至另一側(cè)。,電抗器的零序阻抗 X0= X1,50,51,52,53,復(fù)合序網(wǎng),根據(jù)不同的不對(duì)稱短路，將三個(gè)序網(wǎng)連接成不同的形式，從而進(jìn)行計(jì)算，這時(shí)的網(wǎng)絡(luò)稱為復(fù)合序網(wǎng)；,其連接方法是根據(jù)不同的短路類型，由短路處的邊界條件決定的。,根據(jù)復(fù)合序網(wǎng)，可方便的求出正序電流的A相分量，進(jìn)而求出各序電流電壓的序分量，最后再合成為要求的相分量,54,正序網(wǎng)E、X1,負(fù)序網(wǎng)X2,零序網(wǎng)X0,負(fù)序網(wǎng)X2,單相接地短路 三序網(wǎng)串聯(lián),A相短路電流的正序分量,A相短路電流的正序分量計(jì)算公式,附加阻抗,單相接地短路,55,正序網(wǎng)E、X1,

15、負(fù)序網(wǎng)X2,兩相短路 正序網(wǎng)與負(fù)序網(wǎng)并聯(lián),A相短路電流的正序分量,兩相短路,56,正序網(wǎng)E、X1,負(fù)序網(wǎng)X2,零序網(wǎng)X0,兩相接地短路 三序網(wǎng)并聯(lián),A相短路電流的正序分量,兩相接地短路,57,阻抗寫成通式,單相短路：,二相短路：,二相接地短路：,三相短路：,附加阻抗,58,短路電流A相正序分量寫成通式：,當(dāng)電勢(shì)的標(biāo)么值為1時(shí),59,如要運(yùn)用短路電流計(jì)算曲線，則應(yīng)換算成計(jì)算電抗：,三相短路時(shí)的計(jì)算電抗：,60,求出了A相正序分量電流后，就可用對(duì)稱分量法合成各相電流，進(jìn)而求出短路處的短路電流以及整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的電流和電壓分布。,對(duì)于不同的短路，短路處的短路電流與正序分量A相電流有如下的關(guān)系：,單相短路：

16、,二相短路：,二相接地短路：,三相短路：,前面求出的正序分量電流：,61,在計(jì)算t=0（也即是次暫態(tài)短路電流）時(shí)近似假定：,這時(shí)的兩相短路電流可簡(jiǎn)化為：,兩相短路次暫態(tài)電流,62,此時(shí)的發(fā)電機(jī)正序參數(shù)是用次暫態(tài)參數(shù)，發(fā)電機(jī)的負(fù)序參數(shù)與其正序參數(shù)數(shù)值接近，分母的兩項(xiàng)相差不大，可以近似認(rèn)為兩者相等。,對(duì)于遠(yuǎn)離發(fā)電機(jī)的短路穩(wěn)態(tài)電流，外接電路電抗的影響較大，相反，發(fā)電機(jī)參數(shù)影響較小，分母的兩項(xiàng)也相差不大，可以近似認(rèn)為兩者相等，所以，結(jié)論與上面相同,對(duì)于發(fā)電機(jī)出口的短路穩(wěn)態(tài)電流，原因見(jiàn)下頁(yè),63,遠(yuǎn)離發(fā)電機(jī)短路時(shí),發(fā)電機(jī)出口處短路時(shí),注意：,對(duì)于遠(yuǎn)離發(fā)電機(jī)的短路穩(wěn)態(tài)電流，外接電路電抗的影響較大，相反，發(fā)

17、電機(jī)參數(shù)影響較小，分母的兩項(xiàng)也相差不大，可以近似認(rèn)為兩者相等，所以，結(jié)論與上面相同,64,對(duì)于發(fā)電機(jī)的出口兩相短路穩(wěn)態(tài)電流，由于此時(shí)發(fā)電機(jī)參數(shù)是用同步電抗表示，同步電抗很大，負(fù)序電抗相對(duì)很?。ń咏诎l(fā)電的正序暫態(tài)參數(shù)），（又無(wú)外接電路電抗的影響），因此，分母的兩項(xiàng)合成起來(lái)，只比正序電抗大一些，故分子的根號(hào)3就起主要作用，于是短路電流也就很大，約為穩(wěn)態(tài)短路電流的1.5倍，就主要是這個(gè)因素的影響。,發(fā)電機(jī)出口處的兩相穩(wěn)態(tài)短路電流,65,低壓系統(tǒng)短路電流計(jì)算,計(jì)算特點(diǎn) 三相和兩相短路電流的計(jì)算 單相短路(包括單相接地故障)電流的計(jì)算 低壓網(wǎng)絡(luò)電路元件阻抗的計(jì)算,66,計(jì)算特點(diǎn),前面介紹的高壓系統(tǒng)短路

18、電流計(jì)算方法同樣適用于低壓網(wǎng)絡(luò),由于低壓電網(wǎng)的電源一般來(lái)自地區(qū)大中型電力系統(tǒng)，配電用的電力變壓器的容量又遠(yuǎn)小于系統(tǒng)的容量，因此，從電氣距離來(lái)看，短路點(diǎn)可以說(shuō)離電源很遠(yuǎn)，于是，短路電流可按遠(yuǎn)離發(fā)電機(jī)計(jì)算，即可認(rèn)為按電源為無(wú)限大電源容量的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行短路計(jì)算；即短路電流周期分量不衰減。,67,計(jì)算特點(diǎn),由于電壓較低，短路回路的電阻影響較大，因此對(duì)于低壓網(wǎng)絡(luò)的短路電流計(jì)算要計(jì)及短路電路各元件的有效電阻，但短路點(diǎn)的電弧電阻、導(dǎo)線連接點(diǎn)、開(kāi)關(guān)設(shè)備和電器的接觸電阻可忽略不計(jì)。,由于電路電阻較大，短路電流非周期分量將會(huì)很快衰減，因此，計(jì)算中一般可以不考慮非周期分量。只有在離配電變壓器低壓側(cè)很近處，例如低壓側(cè)20

19、m以內(nèi)大截面線路上或低壓配電屏內(nèi)部發(fā)生短路時(shí)，才需要計(jì)算非周期分量。,要考慮溫度對(duì)于導(dǎo)線電阻的影響，即單位線路長(zhǎng)度有效電阻將隨溫度的變化進(jìn)行修正,68,計(jì)算特點(diǎn),低壓網(wǎng)絡(luò)的短路電流計(jì)算一般采用有名值計(jì)算：電壓用伏，電流用千安，功率用千伏安，阻抗用毫歐,計(jì)算220380V網(wǎng)絡(luò)中的三相短路電流時(shí)，計(jì)算公式中的電壓要用計(jì)算電壓進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算電壓為：,計(jì)算三相短路電流時(shí)：C=1.05 計(jì)算單相接地故障電流時(shí)： C=1.0 Un為系統(tǒng)標(biāo)稱電壓(線電壓)380V。,69,低壓網(wǎng)絡(luò)三相短路電流的計(jì)算,在220380V網(wǎng)絡(luò)中，一般以三相短路電流為最大。,低壓網(wǎng)絡(luò)三相起始短路電流周期分量有效值：,各元件電阻及電

20、抗,電壓系數(shù)，計(jì)算三相短路電流時(shí)取1.05：,網(wǎng)絡(luò)標(biāo)稱電壓(線電壓)，V, 在220380V網(wǎng)絡(luò)為380V,短路電路總阻抗、總電阻、總電抗，m；,70,變壓器高壓側(cè)系統(tǒng)的電阻、電抗(歸算到400V側(cè))m；,變壓器的電阻、電抗(歸算到400V側(cè))m；,變壓器低壓側(cè)母線段的電阻、電抗，m；,配電線路的電阻、電抗，m；,短路回路總電阻、總電抗，m；,71,一臺(tái)變壓器供電的低壓網(wǎng)絡(luò)三相短路電流計(jì)算電路圖,72,當(dāng)變壓器的阻抗與系統(tǒng)的阻抗之比滿足以下條件，則可看成無(wú)限大電源的短路：,對(duì)于無(wú)限大電源的短路，變壓器低壓側(cè)短路時(shí)的短路電流周期分量不衰減，,即系統(tǒng)的阻抗相比之下比較小時(shí)：,低壓系統(tǒng)的短路通?？闯?/p>

21、無(wú)限大電源的短路,73,低壓網(wǎng)絡(luò)兩相短路電流與三相短路電流的關(guān)系也和高壓系統(tǒng)一樣，此時(shí)，由于低壓網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)離發(fā)電機(jī)，故發(fā)電機(jī)參數(shù)影響很小，故可得：,兩相短路次暫態(tài)電流，它也不衰減：,74,單相短路(包括單相接地故障)電流的計(jì)算,單相接地故障電流的計(jì)算：TN接地系統(tǒng)的低壓網(wǎng)絡(luò)單相接地故障電流,線電壓有名值,短路電路正序、負(fù)序、零序電阻，m；,短路電路正序、負(fù)序、零序阻抗，m,短路電路正序、負(fù)序、零序阻抗，m；,C：電壓系數(shù)，計(jì)算單相接地故障電流時(shí)取1；,75,短路電路的 相保電阻 相保電抗 相保阻抗,短路電路的相線與保護(hù)線組成的回路的有關(guān)參數(shù)簡(jiǎn)稱相保參數(shù),76,變壓器的參數(shù)，m,變壓器高壓側(cè)系統(tǒng)的參

22、數(shù)(歸算到400V側(cè))，m；,變壓器低壓側(cè)母線段的參數(shù)，m；,配電線路的參數(shù)，m；,77,低壓網(wǎng)絡(luò)電路元件阻抗的計(jì)算,在計(jì)算三相短路電流時(shí)，元件阻抗指的是元件的相阻抗，即相正序阻抗。因?yàn)橐呀?jīng)三相系統(tǒng)是對(duì)稱的，發(fā)生三相短路時(shí)只有正序分量存在，所以不需要特別提出序阻抗的概念。,78,相保阻抗,發(fā)生不對(duì)稱短路時(shí)，保護(hù)線中將會(huì)有電流流過(guò)，相保阻抗則是包括相線及保護(hù)線在內(nèi)的阻抗總稱。,79,在低壓網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生不對(duì)稱短路時(shí)，由于短路點(diǎn)離發(fā)電機(jī)較遠(yuǎn)，因此可以認(rèn)為所有元件的負(fù)序阻抗等于正序阻抗，即等于相阻抗。,發(fā)電機(jī)（屬于旋轉(zhuǎn)元件）的正序阻抗、負(fù)序阻抗不相等,低壓網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生不對(duì)稱短路時(shí)，通常認(rèn)為負(fù)序總阻抗等于正

23、序總阻抗,80,低壓網(wǎng)絡(luò)的零序阻抗,TN接地系統(tǒng)低壓網(wǎng)絡(luò)的零序阻抗等于相線的零序阻抗與三倍保護(hù)線(即PE、PEN線)的零序阻抗之和，即,81,TN接地系統(tǒng)低壓網(wǎng)絡(luò)的相保阻抗與各序阻抗的關(guān)系為,82,83,84,系統(tǒng)阻抗（高壓側(cè)）的計(jì)算,在計(jì)算220380V網(wǎng)絡(luò)短路電流時(shí)，變壓器高壓側(cè)系統(tǒng)阻抗需要計(jì)入。若已知高壓側(cè)系統(tǒng)短路容量，則歸算到變壓器低壓側(cè)的高壓系統(tǒng)阻抗為,如果不知道其電阻和電抗的確切數(shù)值，可以取,變壓器高壓側(cè)系統(tǒng)短路容量，MVA,變壓器低壓側(cè)標(biāo)稱電壓，0.38kV,電壓系數(shù)，計(jì)算三相短路電流時(shí)取1.05,歸算到變壓器低壓側(cè)（380V）的高壓系統(tǒng)電阻、電抗、阻抗，m.,85,關(guān)于高壓側(cè)的

24、零序阻抗,高壓側(cè)的零序阻抗：Dyn和Yyn0連接的配電變壓器，當(dāng)?shù)蛪簜?cè)發(fā)生單相短路時(shí)，由于低壓側(cè)繞組零序電流不能在高壓側(cè)流通，高壓側(cè)對(duì)于零序電流相當(dāng)于開(kāi)路狀態(tài)，故在計(jì)算單相接地短路時(shí)此阻抗不存在。表8-l-2列出了10(6)/0.4kV配電變壓器高壓側(cè)系統(tǒng)短路容量與高壓側(cè)系統(tǒng)阻抗、相保阻抗(歸算到400V)的數(shù)值關(guān)系。,86,87,10(6)0.4kV 三相雙繞組配電變壓器的阻抗計(jì)算,配電變壓器的正序阻抗與負(fù)序阻抗相等：,當(dāng)電阻值較小，允許忽略電阻時(shí),88,配電變壓器的零序阻抗與連接情況有關(guān)。Yyn0連接的變壓器的零序阻抗比正序阻抗大得多，其值由制造廠通過(guò)測(cè)試提供；Dyn11連接變壓器的零序阻

25、抗如沒(méi)有測(cè)試數(shù)據(jù)時(shí)，可取其值等于正序阻抗值。,配電變壓器的零序阻抗,89,低壓配電線路的阻抗： 線路的零序阻抗和相保阻抗的計(jì)算方法,90,線路相保阻抗的計(jì)算,單相接地短路電路中任一元件(配電變壓器、線路等)的相保阻抗 計(jì)算公式為,91,2短路電流計(jì)算結(jié)果的應(yīng)用,(1)電氣主接線比較及選擇； (2) 電器和導(dǎo)體的選擇； (3)確定中性點(diǎn)接地方式； (4)計(jì)算軟導(dǎo)線的短路搖擺； (5)驗(yàn)算接地裝置的接觸電壓和跨步電壓； (6)選擇繼電保護(hù)裝置和整定計(jì)算； (7)校驗(yàn)導(dǎo)體和電器的動(dòng)、熱穩(wěn)定。,92,用于設(shè)備的選擇與校驗(yàn),應(yīng)用短路電流計(jì)算結(jié)果對(duì)變配電所中斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、電流互感器、電壓互感器、成套開(kāi)

26、關(guān)設(shè)備、支柱絕緣子、避雷器等設(shè)備以及軟導(dǎo)線、硬導(dǎo)體等導(dǎo)體的選擇；驗(yàn)算接地裝置的接觸電壓和跨步電壓；選擇繼電保護(hù)裝置和進(jìn)行整定計(jì)算等。,93,影響短路電流的因素及限制短路電流的措施,影響短路電流的因素 限制短路電流的措施,94,影響短路電流的因素,(1)電源布局及其地理位置，特別是大容量發(fā)電廠及發(fā)電廠群距受端系統(tǒng)或負(fù)荷中心的電氣距離；,(2)發(fā)電廠的規(guī)模、單機(jī)容量、接入系統(tǒng)電壓等級(jí)及主接線方式；,(3)電力網(wǎng)結(jié)構(gòu)(特別是主網(wǎng)架)的緊密程度及不同電壓電力網(wǎng)間的耦合程度；,(4)接至樞紐變電所的發(fā)電和變電容量，其中性點(diǎn)接地?cái)?shù)量和方式對(duì)單相短路電流水平影響很大；,(5)電力系統(tǒng)間互聯(lián)的強(qiáng)弱及互聯(lián)方式。

27、,95,限制短路電流的措施,當(dāng)電力網(wǎng)短路電流數(shù)值與系統(tǒng)運(yùn)行和發(fā)展不適應(yīng)時(shí)，應(yīng)采取措施限制短路電流，一般可以從電力網(wǎng)結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)運(yùn)行和設(shè)備等方面采取措施：,(1)電力網(wǎng)結(jié)構(gòu)方面：在保持合理電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，及時(shí)發(fā)展高一級(jí)電壓、電網(wǎng)互聯(lián)或新建線路時(shí)注意減少網(wǎng)絡(luò)的緊密性，大容量發(fā)電廠盡量接入最高一級(jí)電壓電網(wǎng)，合理選擇開(kāi)閉所的位置及直流聯(lián)網(wǎng)等，要經(jīng)過(guò)全面技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后決定。,(2)系統(tǒng)運(yùn)行方面：高一級(jí)電壓電網(wǎng)形成后及時(shí)將低一級(jí)電壓電網(wǎng)分片運(yùn)行、多母線分列運(yùn)行和母線分段運(yùn)行等。,96,(3)設(shè)備方面：結(jié)合電力網(wǎng)具體情況，可采用高阻抗變壓器、分裂電抗器等常用措施，在高壓電網(wǎng)必要時(shí)可采用LC諧振式或晶閘管控制式短路電流限制裝置。,(4)其他方面：為限制單相短路電流，可采用減少中性點(diǎn)接地變壓器數(shù)目、變壓器中性點(diǎn)經(jīng)小電抗接地、部分變壓器中性點(diǎn)正常不接地，在變壓器跳開(kāi)前使用快速接地開(kāi)關(guān)將中性點(diǎn)接地、發(fā)電機(jī)變壓器組的升壓變壓器不接地，但要提高變壓器和中性點(diǎn)的絕緣水平及限制自耦變壓器使用等。,97,題目及解答,98,1-1,99,100,1-2,101,102,這一題與前面相似，只是只求兩條支路,1-3,103,1-4,104,這題的做法是：將其中的兩條支路合并成一條后，就變成星形網(wǎng)絡(luò)，然后按星三角變換處理,10