電氣自動(dòng)化專業(yè)外文文獻(xiàn)及翻譯---短路電流-電氣類-資料下載頁(yè)
2025-05-11 20:09本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】Causes:. Effects:. Shortcircuit:. potentials.anelectricalwork.workbranches.DCaperiodicponent:. Voltagefactor:. Un,dividedby3.constant.
【正文】 抗。就是中性點(diǎn)到短路位置阻抗的三倍。 ? 短路阻抗： 計(jì)算短路位置的短路電流所需要的阻抗。 正序系統(tǒng)的短路路徑： 對(duì)于相同的外部導(dǎo)體電壓，三相短路允許同一數(shù)量級(jí)的三 相電流在三相導(dǎo)體中發(fā)展。所以在進(jìn)一步計(jì)算中只需要考慮一相導(dǎo)體的情況。根據(jù)短路位置到發(fā)電機(jī)的距離，這里有必要將遠(yuǎn)離發(fā)電機(jī)短路和靠近發(fā)電機(jī)短路這兩種情況分開(kāi)考慮。對(duì)于遠(yuǎn)離和靠近發(fā)電機(jī)短路的情況，短路路徑可以用一個(gè)有交流電壓源，電抗 X，電阻 R 構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)圖表示。（圖 ）這里 X 和 R 替代所有的原件，如電纜，導(dǎo)體，變壓器，發(fā)電機(jī)和電機(jī)。 Rk Xk ibikU 圖 短路電流路徑在正序系統(tǒng)中的等效電路 下面的微分方程可以用來(lái)描述短路過(guò)程 + = , () 是短路點(diǎn)的相位角。這是假設(shè)電流在 S關(guān)閉（短路）之前是零。非線性一階微分方程可以通過(guò)決定齊次解 ik和特解 i178。k求解。 = + () 齊次解有一個(gè)時(shí)間常量 = ,方程式為： = () 對(duì)于特解，我們得出： = () 總短路電流由兩部分構(gòu)成： = () 根據(jù)以上方程，單相短路電流的短路角為： = = () 對(duì)于遠(yuǎn)離發(fā)電機(jī)形式的短路，短路電流是由一個(gè)不變的交流周期分量和一個(gè)衰減的直流非周期分量構(gòu)成。從簡(jiǎn)化計(jì)算，我們可以得出以下結(jié)論 : ? 短路電流總是由一個(gè)固定的交流周期分量和一個(gè)衰減的直流非周期分量構(gòu)成； ? 短路電流的大小取決于電流的工作角，最大值為 90176。（純電感負(fù)載）。這種情況作為進(jìn)一步計(jì)算的基礎(chǔ)。 ? 短路電流都是感應(yīng)的。 短路電流計(jì)算方法 : 三相系 統(tǒng)中的短路電流有三種計(jì)算方法： ； ； 。 等效電壓源 : 這里的等效電壓源主要作為發(fā)電機(jī)或投入電網(wǎng)的短路電流計(jì)算的唯一有效電源。發(fā)電機(jī)和投入電網(wǎng)的內(nèi)部電壓是短路的，短路地點(diǎn)（故障位置）的值就作為唯一有效電壓。（圖 ） ? 電壓因素考慮 3[5]（表 ） ? 不同電壓值取決于時(shí)間和地點(diǎn)的不同 ? 變壓器開(kāi)關(guān)的階躍變化 ? 等效電壓源的計(jì)算中負(fù)荷和容量都可忽略不計(jì) ? 發(fā)電機(jī)和電機(jī)的起始狀態(tài) 該方法假設(shè)以下條件： ? 被動(dòng)負(fù)荷和導(dǎo)體容量可以忽略 不計(jì) ? 變壓器的步驟設(shè)定可以不需考慮 ? 發(fā)電機(jī)的激勵(lì)不需要考慮 ? 前負(fù)荷的負(fù)荷狀態(tài)的時(shí)間和位置可以忽略不計(jì) Q T LMV LVK:1Sk39。39。Uk故障位置Xc Rc Xt XlRt RlIk 39。39。圖 具有等效電壓源的網(wǎng)絡(luò)電路 a)三相系統(tǒng) b)正序系統(tǒng)的等效電路 表 根據(jù) E DIN IEC 73/89/CDV (VDE 0102, Part 100):199708的電壓因素 網(wǎng)絡(luò)電壓 電壓因素 Un 最大短路電流 最小短路電流 Cmax Cmin 低壓 100V至 1000V （ IEC38 表 1） 中壓 1KV至 35KV 高壓 大于 35KV Cmax Un不能超過(guò)網(wǎng)絡(luò)中操作設(shè)備的最大工作電壓 Um 在低壓網(wǎng)絡(luò)有 +6%的公差 在低壓網(wǎng)絡(luò)有 +10%的公差 疊加法 : 疊加法是一種精確的計(jì)算短路電流的方法。該方法包含三個(gè)步驟。在短路發(fā)生前變壓器的變壓比和網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷條件必須已知。在第一階段，穩(wěn)態(tài)允許下的電流，電壓，穩(wěn)態(tài)電壓在短路前都要先計(jì)算出來(lái) (圖 )。計(jì)算考慮了阻抗，電源和有源元件的節(jié)點(diǎn)負(fù)荷。第二步，在短路前故障位置處的電壓和電流分配要加以符號(hào)確定（圖 ）。電壓源是網(wǎng)絡(luò)中唯一的。內(nèi)部電壓時(shí)短路的。在第三階段兩種狀態(tài)會(huì)疊加起來(lái)。我們最 終在故障點(diǎn)獲得零序電壓。電流的疊加同樣也會(huì)導(dǎo)致零值。這種方法的缺點(diǎn)是穩(wěn)定狀態(tài)必須被指定。網(wǎng)絡(luò)參數(shù)（有功功率和無(wú)功功率，節(jié)點(diǎn)電壓和變壓器的步驟設(shè)定）往往是很難決定的。問(wèn)題同時(shí)出現(xiàn)，這將導(dǎo)致工作狀態(tài)時(shí)出現(xiàn)最大的短路電流。 Xd139。39。Xd239。39。E139。 E239。Lk39。39。=故障位置電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)P1+jQ1P2+jQ2U F+Xd39。39。Xd39。39。電力系統(tǒng)FU 圖 1..5 疊加法原理 a) 穩(wěn)定系統(tǒng) b) 故障處運(yùn)行電壓 c) a 和 b 的疊加 瞬態(tài)計(jì)算 : 用瞬態(tài)方法計(jì)算每個(gè)設(shè)備時(shí)，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)被一系列的微分方程所表示。計(jì)算過(guò)程非常乏味。擁有等效電壓源的這種方法相比其他方法比 較簡(jiǎn)單。自 1988 年以來(lái)已經(jīng)在 IEC 60 909 中被國(guó)際化規(guī)范。運(yùn)算和當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)是獨(dú)立的。所以在這本書(shū)中我們將解決和討論有等效電壓源的這種方法。 參考變量的計(jì)算 : 有很多方法根據(jù)絕對(duì)的和參考抗值進(jìn)行短路計(jì)算。一些在這兒已經(jīng)總結(jié)出來(lái)，還有實(shí)例加以比較。為了定義相對(duì)值，有兩種可能的參考變量。 為表征電工關(guān)系，我們要求四個(gè)參數(shù)： ? 單位為 V的電壓 U ? 單位為 A的電流 I ? 單位為 KW的阻抗 Z ? 單位為 VA的視在功率 S 以下三種方法可以用來(lái)計(jì)算短路電流： 1. 歐姆系統(tǒng)：?jiǎn)挝唬?kV, kA, V, MVA 2. 標(biāo)幺值系統(tǒng)：這種方法主要用于發(fā)電機(jī)系統(tǒng)：所有四個(gè)參數(shù)， u,i,還有 s都被給定了值（單位 =1）。參考容量是 100MV。系統(tǒng)的兩個(gè)參考變量分別是 UB和 SB。例如：同步機(jī)的電抗 Xd,Xd’Xd’’都以標(biāo)幺值的形式被給定，或者乘以 100%以百分比標(biāo)幺值形式給定。 3. %/MVA系統(tǒng) 這種方法特別適用于短路阻抗的快速測(cè)定。作為正式單位用 %加以補(bǔ)充。
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