系統(tǒng)短路容量

1、系統(tǒng)短路容量系統(tǒng)短路容量 定義：1)短路就是電源未經(jīng)過(guò)負(fù)載而直接由導(dǎo)線接通成閉合回路。短路電流是指不接用電器時(shí)的電流，相當(dāng)于直接找個(gè)導(dǎo)線把電池的正負(fù)相連接時(shí)的電流。(通常這是一種嚴(yán)重而應(yīng)該盡可能避免電路的故障,會(huì)導(dǎo)致電路因電流過(guò)大而燒毀并發(fā)生火災(zāi)。) 2)在混聯(lián)電路中,用導(dǎo)線或開(kāi)關(guān)直接將某電路元件或負(fù)載的兩端連接起來(lái)。(這是因需要并不會(huì)導(dǎo)致因電流過(guò)大而發(fā)生燒毀現(xiàn)象的安全連接,是一種局部或部分的短路。如用幾十只小燈泡串聯(lián)而成的節(jié)日小彩燈,為了延長(zhǎng)它的使用壽命,當(dāng)其中某只燈絲斷開(kāi)而損壞后,其內(nèi)部的特別結(jié)構(gòu)會(huì)自動(dòng)將其兩端連接而使其他小燈泡正常工作。) 短路在物理學(xué)的解釋 電力系統(tǒng)在運(yùn)行中，相與相之間

2、或相與地（或中性線）之間發(fā)生非正常連接（即短路）時(shí)而流過(guò)非常大的電流。其電流值遠(yuǎn)大于額定電流，并取決于短路點(diǎn)距電源的電氣距離。例如，在發(fā)電機(jī)端發(fā)生短路時(shí)，流過(guò)發(fā)電機(jī)的短路電流最大瞬時(shí)值可達(dá)額定電流的1015倍。大容量電力系統(tǒng)中，短路電流可達(dá)數(shù)萬(wàn)安。這會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行造成嚴(yán)重影響和后果。三相系統(tǒng)中發(fā)生的短路有4種基本類(lèi)型：三相短路，兩相短路，單相對(duì)地短路和兩相對(duì)地短路。其中，除三相短路時(shí)，三相回路依舊對(duì)稱(chēng)，因而又稱(chēng)對(duì)稱(chēng)短路外，其余三類(lèi)均屬不對(duì)稱(chēng)短路。在中性點(diǎn)接地的電力網(wǎng)絡(luò)中，以一相對(duì)地的 短路故障最多，約占全部故障的90%。在中性點(diǎn)非直接接地的電力網(wǎng)絡(luò)中，短路故障主要是各種相間短路。發(fā)生短

3、路時(shí)，電力系統(tǒng)從正常的穩(wěn)定狀態(tài)過(guò)渡到短路的穩(wěn)定狀態(tài)，一般需35秒。在這一暫態(tài)過(guò)程中，短路電流的變化很復(fù)雜。它有多種分量，其計(jì)算需采用電子計(jì)算機(jī)。在短路后約半個(gè)周波（0.01秒）時(shí)將出現(xiàn)短路電流的最大瞬時(shí)值，稱(chēng)為沖擊電流。它會(huì)產(chǎn)生很大的電動(dòng)力，其大小可用來(lái)校驗(yàn)電工設(shè)備在發(fā)生短路時(shí)機(jī)械應(yīng)力的動(dòng)穩(wěn)定性。短路電流的分析、計(jì)算是電力系統(tǒng)分析的重要內(nèi)容之一。它為電力系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)和運(yùn)行中選擇電工設(shè)備、整定繼電保護(hù)、分析事故提供了有效手段。電氣線路上，由于種種原因相接或相碰，產(chǎn)生電流忽然增大的現(xiàn)象稱(chēng)短路。相線之間相碰叫相同短路；相線與地線、與接地導(dǎo)體或與大地直接相碰叫對(duì)地短路。在短路電流忽然增大時(shí)，其瞬間放

4、熱量很大，大大超過(guò)線路正常工作時(shí)的發(fā)熱量，不僅能使絕緣燒毀，而且能使金屬熔化，引起可燃物燃燒發(fā)生火災(zāi)。造成短路的主要原因有：1、線路老化，絕緣破壞而造成短路；2、電源過(guò)電壓，造成絕緣擊穿；3、小動(dòng)物（如蛇、野兔、貓等）跨接在裸線上；4、人為的多種亂拉亂接造成；5、室外架空線的線路松弛，大風(fēng)作用下碰撞；6、線路安裝過(guò)低與各種運(yùn)輸物品或金屬物品相碰造成短路. 系統(tǒng)短路容量簡(jiǎn)介 當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí)，需要迅速切斷故障部分，使其余部分能繼續(xù)運(yùn)行。這一任務(wù)要由繼電保護(hù)裝置和斷路器來(lái)完成。所謂“短路”，就是電力系統(tǒng)中一切不正常的相與相之間或相與地之間發(fā)生通路的情況。為了校驗(yàn)斷路器的斷流能力，或者我們計(jì)

5、算無(wú)功沖擊與電壓波動(dòng)關(guān)系時(shí)，都需要用到短路容量的概念。 定義 系統(tǒng)的短路容量是指電力系統(tǒng)在規(guī)定的運(yùn)行方式下，關(guān)注點(diǎn)三相短路時(shí)的視在功率，它是表征電力系統(tǒng)供電能力強(qiáng)弱的特征參數(shù)，其大小等于短路電流與短路處的額定電壓的乘積。從短路容量定義可以 看出，它與電力系統(tǒng)的運(yùn)行方式有關(guān)，在不同的運(yùn)行方式下，數(shù)值 也不相同。因而工程應(yīng)用上需要進(jìn)一 步弄清楚最大短路容量與最小短路容量的概念。所謂最大短路容量，是指系統(tǒng)在最大運(yùn)行方式，即系統(tǒng)具有最小的阻抗值時(shí)關(guān)注點(diǎn)的短路容量；最小短路容量就是指系統(tǒng)在最小運(yùn)行方式下，即系統(tǒng)具有最大的阻抗值時(shí)，發(fā)生短路后具有最小短路電流值時(shí)的短路容量。從以上 定義可以看出：短路容量只

6、是一個(gè)定義的計(jì)算量，而不是測(cè)量量，是 反映電力系統(tǒng)某一供電點(diǎn)電氣性能的一個(gè)特征量，跟短路電流與該點(diǎn)故障前正常運(yùn)行時(shí)的相間電壓有關(guān)，短路容量是對(duì)電力系統(tǒng)的某一供電點(diǎn)而言的，反映了該點(diǎn)的某些重要性能：該點(diǎn)帶負(fù)荷的能力和電壓穩(wěn)定性；該點(diǎn)與電力系統(tǒng)電源之間聯(lián)系的強(qiáng)弱；該點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)，短路電流的水平。隨著電力系統(tǒng)容量的擴(kuò)大，系統(tǒng)短路容量的水平也會(huì)增大，該值是根據(jù)該地電力系統(tǒng)的所有相關(guān)參數(shù)計(jì)算出來(lái)的，既與本地用戶(hù)的用電設(shè)備有關(guān)，又與電力系統(tǒng)的設(shè)備及運(yùn)行方式有關(guān)。 最大短路容量 選擇斷路器時(shí)，用最大短路容量 設(shè)計(jì)院在設(shè)計(jì)一套裝置時(shí)，電氣上主要的把握就是考慮各級(jí)母線關(guān)合電流的等級(jí)，也就是考慮電網(wǎng)短路電流及發(fā)電

7、機(jī)反饋電流的條件下，發(fā)生故障時(shí)斷路器的分?jǐn)嗄芰Α＝佑|比較 多 的鋼廠和石化，其供電方式一般是將 110kv電壓經(jīng)三繞組變壓器后送到各處。歷史悠久一點(diǎn)的廠大都采用6kv電壓等級(jí)，這是因?yàn)殚_(kāi)始的設(shè)備大都采用6kv電壓等級(jí)。隨著規(guī)模的擴(kuò)大，包括設(shè)備規(guī)模和供電規(guī)模的擴(kuò)大，采用6kv電壓等級(jí)時(shí)，往往能導(dǎo)致最大短路電流超過(guò)40ka，也就是需要采用50ka等 級(jí)的斷路器。而50ka斷路器的成本要比40ka的高的多，所以開(kāi)關(guān)器件選型困難?，F(xiàn)在新上的系統(tǒng)或改造的系統(tǒng)，都是10kv的電壓等級(jí)，其主要原因就在于此。 系統(tǒng)短路容量與系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的電壓等級(jí)和短路電流有關(guān),不同的電壓等級(jí)有不同短路電流的限定值,如220kv短

8、路電流不能大于50ka,短路容量一般用來(lái)分析各級(jí)電壓斷路器的開(kāi)斷電流以及設(shè)備的動(dòng)熱穩(wěn)定電流得到配合,也可以分析以下幾點(diǎn)；某一節(jié)點(diǎn)帶負(fù)荷的能力和電壓穩(wěn)定性；某一節(jié)點(diǎn)與電力系統(tǒng)電源之間聯(lián)系的強(qiáng)弱；某一節(jié)點(diǎn)發(fā)生短路時(shí),短路電流的水平. 短路容量也和整個(gè)系統(tǒng)的容量有關(guān).隨著電力系統(tǒng)容量的擴(kuò)大,系統(tǒng)短路容量的水平也會(huì)增大；系統(tǒng)最高一級(jí)電壓母線的短路容量應(yīng)在不超過(guò)規(guī)定值的基礎(chǔ)上,應(yīng)維持一定的短路容量以減小受端系統(tǒng)的電源阻抗,即使系統(tǒng)發(fā)生震蕩,也能維持各級(jí)電壓不過(guò)低. 短路容量是電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)里的一個(gè)重要參數(shù)值，也是一個(gè)計(jì)算值，指的是電力系統(tǒng)在規(guī)定的運(yùn)行方式下，關(guān)注點(diǎn)三相短路時(shí)的視在功率。短路容量是一個(gè)矛盾值

9、，它既反映了電力系統(tǒng)互相聯(lián)系的緊密程度和穩(wěn)定性（短路時(shí)，與關(guān)注點(diǎn)任一聯(lián)絡(luò)線都會(huì)為這點(diǎn)貢獻(xiàn)短路電流），也反映了該點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)，短路電流的大小。短路容量小，系統(tǒng)不穩(wěn)定，聯(lián)絡(luò)不強(qiáng)；短路容量大，短路電流超標(biāo)，設(shè)備代價(jià)昂貴（63ka、50ka、40ka遮斷的設(shè)備差別很大），控制措施復(fù)雜。 當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí)，需要迅速切斷故障部分，使其余部分能繼續(xù)運(yùn)行。這一任務(wù)要由繼電保護(hù)裝置和斷路器來(lái)完成。短路容量是指電力系統(tǒng)在規(guī)定的運(yùn)行方式下，關(guān)注點(diǎn)三相短路時(shí)的視在功率，它是表征電力系統(tǒng)供電能力強(qiáng)弱的特征參數(shù)，其大小等于短路電流與短路處的額定電壓的乘積。設(shè)計(jì)院在設(shè)計(jì)一套裝置時(shí)，電氣上主要的把握就是考慮各級(jí)母線關(guān)合電流的等級(jí)，也就是考慮電網(wǎng)短路電流及發(fā)電機(jī)反饋電流的條件下，發(fā)生故障時(shí)斷路器的分?jǐn)嗄芰ΑｋS著規(guī)模的擴(kuò)大，包括設(shè)備規(guī)模和供電規(guī)模的擴(kuò)大，采用6kv電壓等級(jí)時(shí)，往往能導(dǎo)致最大短路電流超過(guò)40ka，也就是需要采用50ka等級(jí)的斷路器。 選擇斷路器時(shí)，用最大短路容量 設(shè)計(jì)院在設(shè)計(jì)一套裝置時(shí)，電氣上主要的把握就是考慮各級(jí)母線關(guān)合電流的等級(jí)，也就是考慮電網(wǎng)短路電流及發(fā)電機(jī)反饋電流的條件下，發(fā)生故障時(shí)斷路器的分?jǐn)嗄芰?。接觸比較多 的鋼廠和石化，其供電方式一般是將110kv電壓經(jīng)三繞組變壓器后送到各處。歷史悠久一點(diǎn)的廠大都采用6kv電壓等級(jí)，這是因?yàn)?/p>