【正文】 Iz=Ik。此值通常用來(lái)校驗(yàn)電器和線(xiàn)路中載流部分的熱穩(wěn)定性。 169。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所 供電技術(shù) X ? 短路的類(lèi)型 ? 注意對(duì)稱(chēng) /不對(duì)稱(chēng)；中性點(diǎn)運(yùn)行方式 ? 無(wú)限大容量電源系統(tǒng) ? 暫態(tài)過(guò)程分析 ? 周期分量與非周期分量的疊加 ? 周期分量由電源維持恒定，非周期分量衰減 ? 穩(wěn)態(tài) 暫態(tài) 穩(wěn)態(tài) ? 最大值 ? 第一個(gè)峰值 ? 條件： ? 最大，最小運(yùn)行方式 線(xiàn)路平均電壓 ? I∞ ish Ish Sk 169。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所 供電技術(shù) X 第三節(jié) 無(wú)限大容量電源條件下 短路電流的計(jì)算方法 169。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所 供電技術(shù) X ? 對(duì)于無(wú)限大容量電源系統(tǒng)的三相短路， I∞=I’’= Iz=Ik。 ? 為了簡(jiǎn)化計(jì)算，電壓通常采用各級(jí)線(xiàn)路始末兩端的平均電壓Uav（線(xiàn)電壓） 。 標(biāo)準(zhǔn)電壓等級(jí)的平均電壓值 (kV) 標(biāo)準(zhǔn)電壓 3 平均電壓 標(biāo)準(zhǔn)電壓 6 10 35 110 220 平均電壓 37 115 231 169。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所 供電技術(shù) X 系統(tǒng)運(yùn)行方式 ? “運(yùn)行方式”是指由于電力系統(tǒng)各開(kāi)關(guān)狀態(tài)不同，造成短路回路阻抗的變化，分為 最大運(yùn)行方式 和 最小運(yùn)行方式 兩種。 ? 前者用以計(jì)算可能出現(xiàn)的最大短路電流，作為選擇電氣設(shè)備的依據(jù)；后者用以計(jì)算可能出現(xiàn)的最小短路電流，作為校驗(yàn)繼電保護(hù)裝置動(dòng)作性能的依據(jù)。 ? 最大運(yùn)行方式實(shí)際是將供電系統(tǒng)中的雙回路電力線(xiàn)路和并聯(lián)的變壓器均按并列運(yùn)行處理，從而得到由短路點(diǎn)至系統(tǒng)電源的總阻抗最小，短路電流最大。 ? 同理，最小運(yùn)行方式按實(shí)際可能的單列系統(tǒng)供電，阻抗最大，短路電流最小。 ? 主要在繼電保護(hù)中用到。 169。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所 供電技術(shù) X ? 通過(guò)對(duì)短路電流暫態(tài)過(guò)程的分析可知，在無(wú)限大容量電源供電系統(tǒng)中發(fā)生三相短路時(shí)，短路電流的周期分量是不變的，因此它的有效值也是不變的。 ? 如下圖 : (三相對(duì)稱(chēng)化歸一相計(jì)算 ) 求短路電流的基本原理 169。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所 供電技術(shù) X ?在 K點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)，如短路回路的阻抗 R， X以 ?表示，則三相短路電流的有效值為 式中： ?Uav－短路點(diǎn)所在線(xiàn)路的平均電壓， V ?R， X－短路回路的總電阻和總電抗， ? 。 ?均已 折算到短路點(diǎn)所在處的電壓等級(jí)。 也即如果短路回路中有變壓器，就必須進(jìn)行折算 。 22)3( 3/XRUI avk??169。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所 供電技術(shù) X ? 在工程設(shè)計(jì)中，高壓供電系統(tǒng)的 RX ? 為簡(jiǎn)化計(jì)算，若 RX/3，可忽略 R，用 X代替 Z ? 同理在低壓供電系統(tǒng)中 XR，若 XR/3，可忽略X，用 R代替 Z，在這樣的簡(jiǎn)化條件下求出的短路電流值，誤差不超過(guò) 5%，在工程計(jì)算及選擇設(shè)備中是完全允許的。 ? 因此對(duì)高壓供電系統(tǒng)，上式可寫(xiě)成 XUI avk 3)3( ?169。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所 供電技術(shù) X 求短路電流的基本方法 ?標(biāo)么值法 將實(shí)際值與所選定的基準(zhǔn)值的比值來(lái)運(yùn)算。其特點(diǎn)是在多電壓等級(jí)系統(tǒng)中計(jì)算比較方便。 ?有名值法 短路計(jì)算中的各物理量均采用有名值 (因各阻抗的單位都用歐姆，又有人稱(chēng)之為歐姆法 )。 ?對(duì)稱(chēng)分量法 ?兆伏安法 ?圖表法 ?計(jì)算曲線(xiàn)法 169。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所 供電技術(shù) X 標(biāo)么值法 ? 標(biāo)么值法是工程上計(jì)算短路電流的一種常用方法，各元件阻抗值的標(biāo)么值是用標(biāo)么值法計(jì)算短路電流的基礎(chǔ)。 ?標(biāo)么值 是以某一量值大小為基準(zhǔn)的一個(gè)相對(duì)值，即： 實(shí)際值同單位）基值（又稱(chēng)基準(zhǔn)值，與任意單位）實(shí)際值（又稱(chēng)有名值，標(biāo)幺值 ?169。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所 供電技術(shù) X ? 標(biāo)么制及其基值 ?標(biāo)么制 標(biāo)么制是用標(biāo)么值表示系統(tǒng)或元件參數(shù)，并用標(biāo)么值進(jìn)行分析計(jì)算的一套工程方法體系。 ? 標(biāo)么制的由來(lái)： 如果把電氣量的額定值選為基準(zhǔn)值，而該量又處于額定狀態(tài)下，其標(biāo)么值為 1，標(biāo)么值的名稱(chēng)即由此而來(lái)。 ? 標(biāo)么制屬于相對(duì)單位制的一種，在用標(biāo)么制計(jì)算時(shí)，各電氣元 件的參數(shù)都用標(biāo)么值表示，標(biāo)么值又稱(chēng)相對(duì)值。 標(biāo)么值法 169。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所 供電技術(shù) X ? 采用標(biāo)么制的原因 ?由于工程上常會(huì)遇到各種電氣參量，這些參量在量值上可能差異很大，因此對(duì)其進(jìn)行對(duì)比分析就比較困難，計(jì)算上也甚為不便。 ?標(biāo)么制就是工程方法中對(duì)“量”進(jìn)行處理的一個(gè)典型體系。 標(biāo)么值法 169。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所 供電技術(shù) X ? 標(biāo)么制的優(yōu)點(diǎn) ?易于從量值上比較各種元件的特性參數(shù)。 ?便于從量值的角度判斷電氣設(shè)備和系統(tǒng)參數(shù)的好壞。 ?在有多個(gè)電壓等級(jí)的電網(wǎng)中，能極大地方便短路電流計(jì)算。 標(biāo)么值法 169。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所 供電技術(shù) X ? 標(biāo)么制的基值 ?所謂基準(zhǔn)值是衡量某個(gè)物理量的標(biāo)準(zhǔn)或尺度。 例如選定：基準(zhǔn)容量 Sj，基準(zhǔn)電壓 Uj，基準(zhǔn)電流 Ij和基準(zhǔn)電抗 Xj，則供電系統(tǒng)中的容量 S、電壓 U、電流 I和電抗X的標(biāo)么值可用上述的基準(zhǔn)值來(lái)表示。 jXXX ?*jSSS ?*jUUU ?*jIII ?*標(biāo)么值法 169。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所 供電技術(shù) X 標(biāo)么值法基準(zhǔn)量的選擇 ? 基準(zhǔn)量的選?。汗灿泄β?Sj 、電壓Uj 、電流 Ij和電抗 Xj等四個(gè)量。它們滿(mǎn)足歐姆定律和功率方程式的關(guān)系。 ? 通常選擇 Sj和 Uj：基準(zhǔn)電壓 Uj選線(xiàn)路各級(jí)平均電壓 Uav； Sj=100MVA選定基準(zhǔn)值后， S、 U、 I、 X的標(biāo)么值見(jiàn)右邊的公式。 ? 式中各量的右上標(biāo)“ *”表示標(biāo)么值右下標(biāo)“ j”表示基準(zhǔn)值。 jjjjjjIUSIUX33??功率方程：歐姆定律：??????????????????????2****33jjjjjjjjjjjjjjUSXUXIXXXSIUIIIUUUSSS169。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所 供電技術(shù) X （ 1）輸電線(xiàn)路 ? 輸電線(xiàn)路的電抗有名值為 (單位： Ω)： ? 輸電線(xiàn)路的標(biāo)么值為，取 Uj=Uav，則有： lxX L 0?* 0000 223 33LjjLjj j a vjjjjSSx l x lXX x l x lSX U UUIUU? ? ? ? ?供電系統(tǒng)中各元件電抗標(biāo)么值的計(jì)算 169。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所 供電技術(shù) X 變壓器耦合電路的標(biāo)么值計(jì)算 ? 在選擇基準(zhǔn)值時(shí)，選取 短路段的平均電壓 為基準(zhǔn)電壓，則任一段線(xiàn)路電抗對(duì)基準(zhǔn)值的標(biāo)幺值，等于該電抗的有名值乘以基準(zhǔn)容量后，被 該線(xiàn)路的平均電壓 的平方值去除。 2112223212139。1*1223212139。1avjljjavavavavljllavavavavllUSXUSUUUUXXXXUUUUXX????????????????????????????????????????????169。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所 供電技術(shù) X （ 2） 變壓器 變壓器短路電壓百分?jǐn)?shù) 變壓器的電抗標(biāo)幺值為 供電系統(tǒng)中各元件電抗標(biāo)么值的計(jì)算 2.* .2%%100100k N TjkNTTTj avNTjuUSuSXXX U SS???? ? ?1001003% 2... ?????TNTTNNTTTNk UXSUXIu169。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所 供電技術(shù) X 供電系統(tǒng)中各元件電抗標(biāo)么值的計(jì)算 （ 3）電抗器 ?串聯(lián)電抗器的主要作用是限制短路電流的大小，其銘牌上給出的參數(shù)為額定電壓 (kV)、額定電流 (kA)、電抗百分?jǐn)?shù) XLR%。 注意公式中的電壓！ 1003%.. ??LRNLRLRNLR UXIX169。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所 供電技術(shù) X 供電系統(tǒng)中各元件電抗標(biāo)么值的計(jì)算 （ 4）電源 ?Sk－變電站出口斷路器的短路容量 22* ja v a vSSj k j kSUUXX XS S S? ? ?169。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所 供電技術(shù) X 求電源至短路點(diǎn)的總電抗 計(jì)算出每個(gè)元件的電抗后，就可以畫(huà)出由電源至短路點(diǎn)的等效電路圖。圖 36就是圖 35的等效電路圖。求總電抗時(shí)，可根據(jù)元件間的串、并聯(lián)關(guān)系求出總的電抗標(biāo)幺值 *X?。 圖 3－ 6 圖 3－ 5所示系統(tǒng)的等效電路圖 169。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所 供電技術(shù) X 三相短路電流的計(jì)算 無(wú)限大容量系統(tǒng)三相短路周期分量有效值的標(biāo)么值按下式計(jì)算 : 2( 3 )( 3 )*133ja v a vzz jjjSUUIII S X XXU????? ? ? ?由此可得三相短路電流周期分量有效值： ( 3 ) ( 3 )*jz z jII I IX????其他 短路電流： 三相 短路 容量 ： ( 3 ) ( 3 )**33 a v j jk a v zU I SS U IXX??? ? ?( 3 ) ( 3 )zII? ? z sh zi I I I?? z sh zi I I I??（ 對(duì)高壓系統(tǒng) ） （ 對(duì)低壓系統(tǒng) ） 169。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所 供電技術(shù) X 標(biāo)么值法計(jì)算的一般步驟 ? 選擇基準(zhǔn)量，一般為基準(zhǔn)功率 Sj和基準(zhǔn)電壓 Uj。 Sj可選 100MVA，或選系統(tǒng)中某個(gè)元件的額定容量。 基準(zhǔn)電壓應(yīng)選短路點(diǎn)所在區(qū)段的平均電壓值。 ? 繪制等效電路，圖上按順序標(biāo)號(hào)。 ? 計(jì)算系統(tǒng)各元件阻抗的標(biāo)么值。 ? 求電源點(diǎn)至短路點(diǎn)的總阻抗。 ? 求短路電流的周期分量、沖擊電流和短路容量。 169。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所 供電技術(shù) X 圖 3－ 7 例 3－ 1的供電系統(tǒng)圖 a) 電路圖 例： 設(shè)供電系統(tǒng)圖如圖 37a所示，數(shù)據(jù)均標(biāo)在圖上，試求 ? ? ? ?3231 kk 及 處的 最大和最小運(yùn)行方式 下的三相短路 電流 及 最小運(yùn)行方式下的兩相短路電流 。 169。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所 供電技術(shù) X AMV1 0 0j ??S1) 選 ? ?31k kA 100j1 ???I處，取 Uj1= 則 ? ?32k kA 100j2 ???I對(duì)于 處，取 Uj2= 則 2) 繪制等效電路圖，圖上給各個(gè)元件編號(hào)。 解： 169。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院電氣工程研究所 供電技術(shù)