【文章內(nèi)容簡介】 KT S SUX ????? 1 4 3 21 7 * 33 BTT ZXX (3)變壓器 T T T T7等值電抗計(jì)算 已知 : MVASN 20? (%)?KU 則 20210 (% )* 7* 6* 5* 4 ???????? N BKTTTT S SUXXXX ???????? 4 3 3 25 2 * 47654 BTTTTT ZXXXXX (4)變壓器 T8等值電抗計(jì)算 已知 : MVASN 15? (%)?KU 則 15100 (%)* 8 ????? N BKT S SUX ????? * 88 BTT ZXX 最大負(fù)荷電流計(jì)算 (1) B、 C 母線最大負(fù)荷電流計(jì)算 吉林建筑大學(xué)城建學(xué)院電氣信息工程系課程設(shè)計(jì) 第 15頁 共 41頁 最大負(fù)荷電流計(jì)算 (拆算到 110KV) KVUPII f hBf hcf hB 20c os3 m a xm a xm a x ?????? ??? ? (2) D 母線最大負(fù)荷電流計(jì)算 最大負(fù)荷電流計(jì)算 (拆算到 110KV) KVUPI f hDf hD 12c os3 m a xm a x ????? ?? ? 吉林建筑大學(xué)城建學(xué)院電氣信息工程系課程設(shè)計(jì)（論文） 第 16頁 共 41頁 第 3章 短路計(jì)算 短路電流 短路電流介紹和分類 短路電流： 流電力系統(tǒng)在運(yùn)行中 ，相與相之間或相與地（或中性線）之間發(fā)生非正常連接（即短路）時(shí)流過的電流。其值可遠(yuǎn)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)，流過發(fā)電機(jī)的短路電流最大瞬時(shí)值可達(dá)額定電流的 10～ 15 倍。大容量電力系統(tǒng)中，短路電流可達(dá)數(shù)萬安。這會(huì)對電力系統(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 種基本類型：三相短路，兩相短路，單相對地短路和兩相對地短路。其中，除三相短路時(shí)，三相回路依舊對稱，因而又稱對稱短路外，其余三類均屬不對稱短路。在中性點(diǎn)接地的電 力網(wǎng)絡(luò)中，以一相對地的短路故障最多，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)生短路時(shí)，電力系統(tǒng)從正常的穩(wěn)定狀態(tài)過渡到短路的穩(wěn)定狀態(tài)，一般需 3～ 5 秒。在這一暫態(tài)過程中，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（ 秒）時(shí)將出現(xiàn)短路電流的最大瞬時(shí)值，稱為沖擊電流。它會(huì)產(chǎn)生很大的電動(dòng)力，其大小可用來校驗(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。 供電網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生短路時(shí)，很大的短路電流會(huì)使電器設(shè)備過熱或受電動(dòng)力作用而遭到損壞，同時(shí)使網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的電壓大大降低，因而破壞了網(wǎng)絡(luò)內(nèi)用電設(shè)備的正常工作。為了消除或減輕短路的后果，就需要計(jì)算短路電流，以正確地選擇電器設(shè)備、設(shè)計(jì)繼電保護(hù)和選用限制短路電流的元件。 計(jì)算目的 計(jì)算短路電流的目的是為了限制短路的危害和縮小故障的影響范圍。在變電所和供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行中，基于如下用途必須進(jìn)行短路電流的計(jì)算： ⑴選擇電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體，必須用短路電流校驗(yàn)其熱穩(wěn)定性和動(dòng)穩(wěn) 定性。 ⑵選擇和整定繼電保護(hù)裝置，使之能正確的切除短路故障。 ⑶確定合理的主接線方案、運(yùn)行方式及限流措施。 ⑷保護(hù)電力系統(tǒng)的電氣設(shè)備在最嚴(yán)重的短路狀態(tài)下不損壞，盡量減少因短路故障產(chǎn)吉林建筑大學(xué)城建學(xué)院電氣信息工程系課程設(shè)計(jì) 第 17頁 共 41頁 生的危害。 計(jì)算條件 （ 1）設(shè)系統(tǒng)有無限大的容量 .用戶處短路后，系統(tǒng)母線電壓能維持不變。即計(jì)算阻抗比系統(tǒng)阻抗要大得多。 具體規(guī)定：對于 3~35KV 級電網(wǎng)中短路電流的計(jì)算，可以認(rèn)為 110KV 及以上的系統(tǒng)的容量為無限大。只要計(jì)算 35KV 及以下網(wǎng)絡(luò)元件的阻抗。 （ 2）計(jì)算高壓電器中的短路電流時(shí)，只需考慮發(fā)電機(jī)、變壓器、電抗器 的電抗，而忽略其電阻；對于架空線和電纜，只有當(dāng)其電阻大于電抗 1/3 時(shí)才需計(jì)入電阻，一般也只計(jì)電抗而忽略電阻。 （ 3）路電流計(jì)算公式或計(jì)算圖表，都以三相短路為計(jì)算條件。因?yàn)閱蜗喽搪坊蚨喽搪窌r(shí)的短路電流都小于三相短路電流。能夠分?jǐn)嗳喽搪冯娏鞯碾娖?，一定能夠分?jǐn)鄦蜗喽搪冯娏骰蚨喽搪冯娏鳌? 短路電流計(jì)算 由于短路電流計(jì)算是電網(wǎng)繼電保護(hù)配置設(shè)計(jì)的基礎(chǔ) ,因此分別考慮最大運(yùn)行方式(三臺(tái)發(fā)電機(jī)全部投入 ,系統(tǒng)環(huán)網(wǎng)取開網(wǎng)運(yùn)行 )時(shí)各線路未端短路的情況 ,最小運(yùn)行方下(三臺(tái)中最小的一臺(tái)投入 ,系統(tǒng)按環(huán)網(wǎng)計(jì)算 )時(shí)各線路未端 短路的情況。電網(wǎng)等效電路圖如圖 31所示 圖 31 電網(wǎng)等效圖 吉林建筑大學(xué)城建學(xué)院電氣信息工程系課程設(shè)計(jì)（論文） 第 18頁 共 41頁 d1 點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)流過斷路器 1 電流 (1)d1 點(diǎn)短路最大運(yùn)行方式下等值圖如下圖： 圖 32 d1點(diǎn)短路最大運(yùn)行方式下的等值電路 進(jìn)一步簡化后得如圖： 圖 33 簡化電路圖 ? ? ? ?? ? ? ? )( )(2*2*1*1*2*2*1*1** ???? ??????? ????TGTGTGTGGT XXXX XXXXX 3 8 1 7 0 6 *3*3* ????? TGGT XXX 5 4 4 7 2 2 5 1 *2*1** ??????? LLLL XXXX 圖 34 正序短路電路圖 吉林建筑大學(xué)城建學(xué)院電氣信息工程系課程設(shè)計(jì) 第 19頁 共 41頁 其中： ? ? 18 )38 ( 38 * 3** 3** ??????? GTGT GTGTdT XX XXX 7 3 4 4 4 8 9 8 **1* ????? LdTff XXX * 1* m a x1 ???? ffd XEI KAIII Bdd 7 1 7 0 3 0 a x1*m a x1 ???? ?? (2)最小運(yùn)行方式兩相短路正序短路電流 2 9 9 4 4 3 2 2 *1**1* ??????? LTGTff XXXX 1*)2()2(1* ffff XX ? ? ? 1* )0()*2()2(11* )0()*2()1( ?????? fffffff ffa XVXX VI ? ? 6 9 9 0 3 )*2(1)*2( ???? faf II KAIII Bff )*2()2( ???? (3)最大運(yùn)行方式兩相短路零序短路電流。 圖 35 零序短路電路圖 )0(1*)0(* ??? TTT XX * )0( ????TX 吉林建筑大學(xué)城建學(xué)院電氣信息工程系課程設(shè)計(jì)（論文） 第 20頁 共 41頁 )( )(* )0( ??? ???T B LX )( )(* )0( ??? ???TLX )( )(* )0( ??? ???TX * )0(* )0(3* )0(1 ????? TLBLff XXX )0(1* )0(* )0(1 ??? ffff X EI 5 5 0 0 9 * )0(1)0(1 ???? Bffff III d2 點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)流過斷路器 2 電流 (1)最大運(yùn)行方式正序短路電流 **2* ????? LdTff XXX *m a x2* ???? ffd X EI KAIII Bdd a x2*m a x2 ???? ?? (2)最小運(yùn)行方式兩相短路正序短路電流 ? ? )( 3*3*2*1*3*2*1*2* ???? ??? LLLLLLL XXXX XXXX 3 2 5 9 3 6 8 9 8 **2* ????? XXX dTff 1*)*3( ???? fff XEI KAIII Bff 3 5 8 9 )*3()3( ???? 1*)*2( ?? ??? fff X EI 流過斷路器 5和 6的短路電流為： If(2)=If(2)*IB=179。 = 吉林建筑大學(xué)城建學(xué)院電氣信息工程系課程設(shè)計(jì) 第 21頁 共 41頁 KAIII Bff )*2()2( ???? (3)最大運(yùn)行方式兩相短路零序短路電流 ,如圖所 示 圖 36 短路等值電路 )0(*)0(1* )0(*)0(1*)0(* ??????? TBL TBLBL XX XXX )( )()( )( )0(*)0(*)0(4* )0(*)0(*)0(4*)0(* ??? ????? ??? TCTBL TCTBLTL XXX XXXX )( )()( )( )0(*)0(*)0(2* )0(*)0(*)0(2*)0(* ??? ????? ??? TLBLL TLBLLLB XXX XXXX 09 )( )()( )( )0(*)0(*)0(3* )0(*)0(*)0(3*)0(2* ??? ????? ??? LBTL LBTLff XXX XXXX )0(2* )0()0(2* ??? ffff X EI KAIII Bffff 5 3 0 2 3 )0(2*)0(2 ????? d3 發(fā)生短路時(shí)流過斷路 2 (1)最大運(yùn)行方式正序短路電流 **3* ?????? LdTff XXX *m a x3* ???? ffd X EI KAIII Bdd 7 2 0 4 4 a x3*m a x3 ???? ?? 吉林建筑大學(xué)城建學(xué)院電氣信息工程系課程設(shè)計(jì)（論文） 第 22頁 共 41頁 (2)最小運(yùn)行方式兩相短路正序短路電流 2 9 9 4 4 3 2 2 *1*1*3* ???????? LTdff XXXX 3*)*2( ?? ??? fff X EI KAIII Bff )*2()2( ???? (3)最大運(yùn)行方式兩相短路零序短路電流 ,如圖所示 圖 37 短路等值電路 )( )()()( )()( *)0(3*)0(8*)0(4* *)0(3*)0(8*)0(4*)0(4* ???? ??????? ???? TLTL TLTLTL XXXX XXXXX 16 )24 ( 24 )()( )( **)0(2* **)0(2*)0(2* ??? ????? ??? TBTCL TBTCLTL XXX XXXX 12 16 )( )0(2*)0(4* )0(2*)0(4*)0(* ??????? TLTL TLTLBL XX XXX 5 7 6 2 2 5 3 )0(*)0(1*)0(3* ????? BLLff XXX )0(3* )0()0(3* ??? ffff X EI KAIII Bffff 9 1 4 0 2 2 )0(3*)0(3 ????? 吉林建筑大學(xué)城建學(xué)院電氣信息工程系課程設(shè)計(jì) 第 23頁 共 41頁 d4 點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)流過斷路器 2 (1)最大運(yùn)行方式正序短路電流 其中： 5 7 5 7 7 2 8 9 8 *3**5* ??????? LLdTff XXXX *m a x5* ???? ffd X EI KAIII Bdd 9 1 5 0 2 a x5*m a x5 ???? ?? (2)最小運(yùn)行方式短路正序短路電流 )( )()( )( 3*2*1* 1*2*3*3* ??? ????? ??? LLL LLL XXX XXXX 3 0 5 4 1 5 8 9 8 *1*2* ????? XXX dff *)*3( ??? fff X EI KAIII Bff )*3()3( ???? 流過斷路器 5的三相短路電流為：