短路电流及其计算课件.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《短路电流及其计算课件.ppt》由用户(三亚风情)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 短路 电流 及其 计算 课件
- 资源描述:
-
1、3 建筑供配电系建筑供配电系统短路电流及其统短路电流及其计算计算第一节第一节 概述概述一一 短路原因、类型、后果及计算短路电流短路原因、类型、后果及计算短路电流的目的的目的(一)主要原因:(一)主要原因:1.电气设备、元件的损坏。电气设备、元件的损坏。2.自然原因自然原因3.人为事故人为事故(二)类型:(二)类型:1.三相短路三相短路2.两相短路两相短路3.单相短路单相短路(三)后果:(三)后果:1.产生很大的电动力和很高的温度,使故产生很大的电动力和很高的温度,使故障元件和短路电路中的其它元件损坏。障元件和短路电路中的其它元件损坏。2.电压骤降,影响电气设备的正常运行。电压骤降,影响电气设备
2、的正常运行。3.造成停电事故。造成停电事故。4.造成不对称电路,其电流将产生较强的造成不对称电路,其电流将产生较强的不平衡磁场,对附近的通信设备、信号不平衡磁场,对附近的通信设备、信号系统及电子设备等产生干扰。系统及电子设备等产生干扰。5.严重的短路运行电力系统运行的稳定性,严重的短路运行电力系统运行的稳定性,使并列运行发电机组失去同步使并列运行发电机组失去同步,造成系造成系统解列统解列。(四)目的:(四)目的:1.选择和校验电气设备。选择和校验电气设备。2.继电保护装置的整定计算。继电保护装置的整定计算。3.设计时作不同方案的技术比较设计时作不同方案的技术比较。二二.电力系统的中性点运行方式
3、电力系统的中性点运行方式(一)类型(一)类型 三相交流电力系统中,供电电源的发三相交流电力系统中,供电电源的发电机和变压器的中性点运行方式:电机和变压器的中性点运行方式:1.小电流接地小电流接地v电源中性点不接地电源中性点不接地v电源中性点经消弧圈接地电源中性点经消弧圈接地2.大电流接地大电流接地v电源中性点直接接地电源中性点直接接地(二(二)电源中性点不接地电力系统电源中性点不接地电力系统v电网对地存在分布电容电网对地存在分布电容C,若三相对称,若三相对称v电网正常电网正常时时流入分布电容的电流对称流入分布电容的电流对称中性点与地电位相同,地中无电流流过中性点与地电位相同,地中无电流流过vC
4、相单相接地时三相负载不对称 电流见图 C相电位为零非故障相电压升高中性点与地之间存在电位差线电压不变设备可继续运行接地电流为0.33333CCACAACBCACEIXUXUIIII 35035cabohNEllUI v单相接地后特点:单相接地后特点:故障相电位为零故障相电位为零非故障相相电压升高为线电压非故障相相电压升高为线电压电网按线电压设计电网按线电压设计中性点与地之间存在电位差中性点与地之间存在电位差-零序电压零序电压线电压不变设备可继续运行线电压不变设备可继续运行2小时小时接地电流为接地电流为3倍零序电流,较小,电流保护不动作倍零序电流,较小,电流保护不动作v我国我国635kV中压采用
5、中压采用10kV单相接地电流应小于单相接地电流应小于30A35kV单相接地电流应小于单相接地电流应小于10A(三(三)电源中性点经消弧圈接地的电源中性点经消弧圈接地的电力系统电力系统当当10kV单相接地电流应大于单相接地电流应大于30A,35kV单单相接地电流应大于相接地电流应大于10A,发生单相接地时,发生单相接地时会产生间歇电弧,造成过电压,因此要采会产生间歇电弧,造成过电压,因此要采用中性点经消弧线圈接地。用中性点经消弧线圈接地。用电感电流补偿电容电流,可减少接地电流v补偿方式欠补偿完全补偿过补偿CLII CLII CLII 易谐振,不采用产生谐振过电压,不用采用(四)(四)电源中性点直
6、接接地的电力电源中性点直接接地的电力系统系统v特点特点接地电流很大,可使接地电流很大,可使保护动作保护动作非故障相相电压不变,非故障相相电压不变,可按相电压设计,电网可按相电压设计,电网造价低造价低人触电很危险人触电很危险v110kV以上电网和低以上电网和低压电网采用压电网采用(五)建筑供配电系统分为(五)建筑供配电系统分为TN、TT、IT系统系统对于低压系统(对于低压系统(TN):中性线(中性线(N)保护线保护线(PE)三相四线制三相四线制v第一个字母表示电源中性点的对地关系;第一个字母表示电源中性点的对地关系;(电力系统的对地关系)(电力系统的对地关系)T T一点直接接地;一点直接接地;I
7、 I所有带电部分与地绝缘,或一点经所有带电部分与地绝缘,或一点经 阻抗接地。阻抗接地。v第二个字母表示装置的外露可导电的部分对第二个字母表示装置的外露可导电的部分对地关系;地关系;T T外露可导电部分对地直接电气连接,外露可导电部分对地直接电气连接,与电力系统的任何接地点无关;与电力系统的任何接地点无关;N N外露可导电部分与电力系统的接地外露可导电部分与电力系统的接地 点直接电气连接。点直接电气连接。v横线后面的字母横线后面的字母(S、C或或C-S-S)表示保护线与表示保护线与中性线的结合情况。中性线的结合情况。3.2 短路电流的暂态过程 v无限大电源容量系统短路电流的暂态过程无限大电源容量
8、系统短路电流的暂态过程暂态过程:正常稳态到短路稳态的过程。暂态过程:正常稳态到短路稳态的过程。无限大电源容量:系统电压基本不变。无限大电源容量:系统电压基本不变。1)短路容量:)短路容量:3倍或以上。倍或以上。2)电源总阻抗)电源总阻抗5%10%线路总阻抗。线路总阻抗。3)电网容量)电网容量或或=50倍用户容量。倍用户容量。v有限大电源容量系统有限大电源容量系统系统电压随时间变化。系统电压随时间变化。电源总阻抗电源总阻抗 5%10%线路总阻抗。线路总阻抗。3.2.1无限大容量系统短路电流暂态过程v由图得,短路前由图得,短路前 短路后短路后v解微分方程,短路的全电流为:解微分方程,短路的全电流为
9、:v其中:其中:tUdtdiLRimkksin nppTtkpmmkkmkiieIItIi /sinsinsin短路回路阻抗角 kkkRLTT/,短路回路时间常数短路电流周期分量 pi短路电流非周期分量 npi tIitUummsin,sinv可见:短路电可见:短路电流由两部分组流由两部分组成。成。其一按指数规其一按指数规律衰减变化律衰减变化-非周期分量非周期分量其二按正弦规其二按正弦规律变化律变化-周周期分量期分量短路电流非周期分量是由于电短路电流非周期分量是由于电路存在着电感,用以维持短路路存在着电感,用以维持短路瞬间的电流不致突变。瞬间的电流不致突变。无限大容量系统短路电流的暂态过程无限
10、大容量系统短路电流的暂态过程v结论:结论:1)周期分量幅值不变。周期分量幅值不变。2)非周期分量总要衰减,而且短路电路总电阻非周期分量总要衰减,而且短路电路总电阻Rk越大,时间常数越大,时间常数T越小,衰减越快。越小,衰减越快。3)短路后经半个周期(短路后经半个周期(0.01s),出现最大值,),出现最大值,称为短路的冲击电流称为短路的冲击电流ish4)暂态过程经十个周期(暂态过程经十个周期(0.2s)进入稳态。称为)进入稳态。称为短路的稳态电流短路的稳态电流i v有限大容量系统短路电流的暂态过程。有限大容量系统短路电流的暂态过程。1)周期分量幅值是变化的。周期分量幅值是变化的。2)非周期分量
11、也是衰减。非周期分量也是衰减。3.2.2 需要计算的短路电流参数需要计算的短路电流参数 1)短路次稳态电流:)短路次稳态电流:短路开始第一个周期周期分量的有效值。用短路开始第一个周期周期分量的有效值。用 I表示。表示。2)短路稳态电流:)短路稳态电流:短路进入稳态时的有效值。用短路进入稳态时的有效值。用 I 表示。表示。作用:校验电气作用:校验电气设备的热稳定性设备的热稳定性 3)短路电流冲击值)短路电流冲击值:短路全电流中的最大瞬时值。用短路全电流中的最大瞬时值。用 ish表示。表示。产生最大短路冲击电流必备的条件:空载产生最大短路冲击电流必备的条件:空载Im=0;电源电压过零;电源电压过零
12、=0;纯电感电路。;纯电感电路。作用:校验电气设备的动稳定性作用:校验电气设备的动稳定性 将上述条件带入全电流公式得冲击电流将上述条件带入全电流公式得冲击电流 高压电路取高压电路取1.8;低压电路取低压电路取1.3称为冲击系数shshshKIKi 2IIKishsh 55.22IIKishsh 84.123.2.2 需计算的短路电流参数需计算的短路电流参数4)短路冲击电流有效值:)短路冲击电流有效值:为短路全电流中的最大有效值为短路全电流中的最大有效值。用。用Ish表示。表示。作用:校作用:校验电气设备的动稳定性。验电气设备的动稳定性。高压:高压:低压:低压:5)短路后)短路后0.2s时的短路
13、电流周期分量有效值时的短路电流周期分量有效值和短路容量和短路容量 作用:校验开关电气的额定开断电流和额定断流容作用:校验开关电气的额定开断电流和额定断流容量。量。周期分量有效值周期分量有效值短路容量短路容量 IIsh 52.1Iish 09.1pmavkIUS3 IIIIpm2.0 3.3 无限大容量系统短路电流计算无限大容量系统短路电流计算v短路电流有两种计算方法短路电流有两种计算方法:有名值法有名值法通常用于通常用于1000V以下低压供电系统的短路计算。以下低压供电系统的短路计算。相对值法相对值法 常用在高压系统短路电流计算。常用在高压系统短路电流计算。有名值法(绝对值法、欧姆法)有名值法
14、(绝对值法、欧姆法)由欧姆定律计算,各个物理量均有单位由欧姆定律计算,各个物理量均有单位*对于高压电路,一般只计电抗,不计电阻对于高压电路,一般只计电抗,不计电阻,当当 时需计算电阻。时需计算电阻。*对于低压短路,一般只计电阻,不计电抗,当对于低压短路,一般只计电阻,不计电抗,当 时才需计算电抗。时才需计算电抗。为短路回路的阻抗值kkavkZZUI3 3RX 3XR 3.3.1 有名值法有名值法计算短路电流步骤计算短路电流步骤1)绘制短路计算电路图:标参数、找短路点)绘制短路计算电路图:标参数、找短路点;2)求短路回路中各元件阻抗,在图上标出各元求短路回路中各元件阻抗,在图上标出各元件阻抗值;
15、件阻抗值;3)计算短路回路的总阻抗。(注意:等效阻抗)计算短路回路的总阻抗。(注意:等效阻抗的换算)。的换算)。4)计算短路电流。)计算短路电流。计算短路电流的关键是计算各元件阻抗计算短路电流的关键是计算各元件阻抗 22333XRUZUIavavs3.3.2 短路回路中各元件阻抗短路回路中各元件阻抗 (1)电源系统的阻抗)电源系统的阻抗电源的短路容量电源的短路容量sk。可由高压馈电线出口断路器的断流容量可由高压馈电线出口断路器的断流容量Sb(极限短路容量)来估(极限短路容量)来估算算,公式同上。公式同上。由开断电流由开断电流Ioc来计算其断流容量,来计算其断流容量,(2)变压器的阻抗:)变压器
16、的阻抗:式式3-19 式式3-18 (3)输电线路的阻抗:)输电线路的阻抗:线路的电阻线路的电阻Rwl。Rwl=R0L。R0单位长度电阻,查附表单位长度电阻,查附表6或查手或查手册册 线路的电抗线路的电抗Xwl。Xw=X0L。X0单位长度电抗单位长度电抗KavkSUx2 ocavocIUS3 22TTTRZXTNTNKTSUUZ.2.100%2.2.TNTNkTSUPR TX3.3.2 短路回路中各元件阻抗 (4)限流电抗器的电抗:)限流电抗器的电抗:按各元件串并联的关系,计算总阻抗按各元件串并联的关系,计算总阻抗例题例题3-1 某供电系统如图示,断路器为某供电系统如图示,断路器为SN10-1
展开阅读全文