【正文】 否 則應(yīng)按動穩(wěn) 定性要。 當(dāng)成套設(shè)備的允許通過的極限電流峰值大于 時，或允許通過的極限電流有效值大于 時，設(shè) 備的機(jī)械強(qiáng)度就能承受沖擊電流的電動力，這就是 動穩(wěn)定校驗(yàn)。 27B m s s h3 1 0 ( N )lF k ia??? 當(dāng)發(fā)生三相短路故障時，短路電流沖擊值通過導(dǎo)體， 中間相所受電動力的最大值為 ： 143 小結(jié)： 成套電氣設(shè)備的長度、導(dǎo)線間的中心距及形狀 系數(shù)均為定值，故所受到的電動力只與電流大小有 關(guān)。 AiBiCiBAFBCFa a l AmBmCmsi n( 120 )si nsi n( 120 )iI ω tiI ω tiI ω t?????三相平行導(dǎo)體間的電動力 B相的導(dǎo)體所受電動力 B B A B C7s B A B C7s B A C2 ( ) 102 ( ) 10F F Flk i i i ialk i i ia????? ? ?27B s m3 s in 2 1 0 ( N )lF k I ω ta???:A B Ciii代 入 、 、當(dāng) 時，得 B相最大受力： 2 90t? ? ? ?27B m s m3 1 0 ( N )lF k Ia???142 短路電流沖擊值通過導(dǎo)體， B相最大受力 產(chǎn)生電動力最嚴(yán)重的時刻是發(fā)生短路后出現(xiàn)沖擊電 流的瞬間，這時有最大電動力 Fm。 修正后的電動力須乘載流體的形狀系數(shù) ks： 7122 1 0 ( )slF k i ia??? 牛 頓當(dāng)導(dǎo)體為 矩形導(dǎo)體時，需要加 k系數(shù)進(jìn)行修正 140 三相平行導(dǎo)體間的電動力 如三相載流導(dǎo)體敷設(shè)在同一平面上，邊緣相的導(dǎo)體 和中間相的導(dǎo)體受力不一樣。 ?兩導(dǎo)體中流過的電流互為反向時，兩力相斥。 通常把電氣設(shè)備承受短路電流的電動效應(yīng)而不至于造成機(jī) 械性損壞的能力，稱為電氣設(shè)備具有足夠的電動穩(wěn)定度。 135 供電系統(tǒng)在短路時，由于短路電流特別是短路沖擊電流 很大，因此相鄰載流導(dǎo)體間將產(chǎn)生強(qiáng)大的電動力，可能使電 器和載流部分遭受嚴(yán)重的破壞。 因此，選擇電氣設(shè)備時，必須充分考慮這兩種效應(yīng)對電器和導(dǎo)體可能造成的后果，即要進(jìn)行熱穩(wěn)定度和動穩(wěn)定度的校驗(yàn)。 一方面要產(chǎn)生很高的溫度，即熱效應(yīng)； 另一方面要產(chǎn)生很大的電動力，即電動效應(yīng)。 132 1. 兩相短路 供電系統(tǒng)在 K點(diǎn)發(fā)生 B、 C兩相短路 。 由各相電壓、電流與其相應(yīng)的各序電壓、電流之間的關(guān)系可列出 6個方程，另外由不對稱短路的特征（所謂邊界條件）再列出 3個方程即可求出短路點(diǎn)的各相短路電流 。 129 130 不對稱短路電流的計(jì)算 用對稱分量法計(jì)算不對稱短路電流的步驟大致如下：首先計(jì)算故障點(diǎn)處的各序電壓和電流，代入各相電壓、電流與其相應(yīng)的各序電壓、電流之間的矩陣方程，求出故障處的三相電壓和電流。 正序網(wǎng)絡(luò)是一個有源網(wǎng)絡(luò)，可以用戴維南定理 簡化為 k(1)jXEa(1)Ia(1)V(1)k(1)127 2. 負(fù)序網(wǎng)絡(luò) 負(fù)序網(wǎng)絡(luò)的組成與正序網(wǎng)絡(luò)完全相同 ,只是電源的負(fù)序電勢為零，各元件的電抗用負(fù)序電抗參數(shù)表示，并在短路點(diǎn)加入負(fù)序電壓 負(fù)序網(wǎng)絡(luò)是一個無源網(wǎng)絡(luò)，可以用戴維南定理 簡化為 a(2)Ia(2)V(2)k(2)128 3. 零序網(wǎng)絡(luò) 供電系統(tǒng)零序網(wǎng)絡(luò)的組成，取決于零序電流 可能流通的路徑。 125 126 一個 1. 正序網(wǎng)絡(luò) 正序網(wǎng)絡(luò)就是通常計(jì)算短路電流時所用的等值 網(wǎng)絡(luò)。 即一個不對稱的實(shí)際網(wǎng)絡(luò)，可用三個對稱的假 想網(wǎng)絡(luò)代替，這些網(wǎng)絡(luò)分別為正序網(wǎng)絡(luò)、負(fù)序網(wǎng) 絡(luò)和零序網(wǎng)絡(luò)。 122 討論雙繞組及三繞組變壓器在不同聯(lián)結(jié)方式時的零序電抗 ， 變壓器的等效零序電抗 ， 123 （ 4） 同步發(fā)電機(jī) 同步電機(jī)的零序電抗與其結(jié)構(gòu)有關(guān)。 各元件的各序電抗平均值可取表 35中數(shù)值 。 因此 ， 只對中性點(diǎn)接地的 元件才考慮其零序電抗 。 旋轉(zhuǎn)電機(jī) 汽輪發(fā)電機(jī)和具有阻尼繞組的水輪發(fā)電機(jī) 沒有阻尼繞組的水輪發(fā)電機(jī) 異步機(jī) ?X ??????120 零序電抗 由于三相零序電流都同相 ， 所以在三相系統(tǒng)中 ， 零序電流是否存在取決于：變壓器繞組接線方式及其 中性點(diǎn) ， 發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)的接地方式 。實(shí)際上就是在三相對稱短路計(jì)算時 所采用的電抗值。對應(yīng)的為 正序 阻抗 、 負(fù)序阻抗 和 零序阻抗 。故對應(yīng)有正序阻抗、負(fù)序阻抗和零序阻抗。 此時，故障點(diǎn)以外的系統(tǒng) 其余部分的參數(shù)（阻抗）不 為 0。 當(dāng) A相線路發(fā)生單相接 地 A相對地阻抗為 0，對地 電壓為 0。 ???????????????????????????????cbaUUUaaaaUUU??????222101111131求上式的逆矩陣，得各序分量矩陣 116 當(dāng)供電系統(tǒng)發(fā)生不對稱短路故障時，只是故障點(diǎn)的三相 對稱性遭到破壞，而系統(tǒng)的其余部分仍然是對稱的 。 U U U U? ? ? ?（ ） （ 2） （ ） （ ）；0a ( 0 ) b 0 c 0 a 0U U U U? ? ?（ ） （ ） （ ）＝零序 114 根據(jù)三相電路理論 正序分量，負(fù)序分量和零 序分量 存在如下關(guān)系 ???????????????????????221021c02120210210210UaUaUUUUUUaUaUUUUUUUUUUUUcccbbbbaaaa?????????????????????以矩陣形式表示為 ???????????????????????????????2102211111UUUaaaaUUUcba??????115 各序分量的計(jì)算式為 上式為求電壓分量 ， 求電流分量時 ， 是同樣 ， 的形式 。 bUcUaUcUaUbUaU sin??113 je ???叫復(fù)數(shù)的指數(shù)形式 j1 2 0 13ej22?? ? ? ?＝2 j 2 4 0 13ej22?? ? ? ?＝三相正弦函數(shù)用復(fù)指數(shù)表示 ： 2a ( 1 ) b 1 a c 1 a 1U 。 a(2)Ub(2)U c(2)U(2)U(2)U111 3. 零序分量 什么是負(fù)序分量？ 三個大小相等、相位相同 ，這樣 一組相量稱為 零序分量 ， 用 表示。 1U（ ）b1U（ ）c(1)Ua1U（ ）1U（ ）110 2. 負(fù)序分量 什么是負(fù)序分量 ？ 幅值相等，相位互差 120?，相序?yàn)槟鏁r針 （與 電源電壓相序相 逆 ） 。 107 ? 對稱分量的概念 108 將不對稱短路產(chǎn)生的 三相不對稱 電量，分解為 三組對稱的量 ，表示如下： 109 1. 正序分量 什么是正序分量 ？ 幅值相等，相位互差 120?，相序?yàn)轫槙r針 （與 電源電壓相序相同） 。這三組分量都能獨(dú)立地形成序網(wǎng)絡(luò)并滿 足歐姆定律和基爾霍夫定律。 106 不對稱故障分析 什么是不對稱短路？ 不對稱短路主要是 兩相短路 和大電流接地系統(tǒng) 中的 單相接地 和 兩相接地 故障。 —— 電動機(jī)次暫態(tài)電抗，為 。 異步電動機(jī)的影響 異步電動機(jī)的等值電路及相量圖 異步電動機(jī)的次暫態(tài)電勢 : ?s i n11 XIUE ??????s 2 ms1s 2 mXXXXXX?? ?? ?異步電動機(jī)的次暫態(tài)電抗 : 異步電動機(jī)的 次暫態(tài)電抗的 額定標(biāo)幺值 : ****qq1UX = 0 .2II?? ??異步機(jī)啟動電流的標(biāo)幺值， 通常取 5。 當(dāng)短路計(jì)算點(diǎn)附近（約 20m以內(nèi)）有單臺容量或多臺總?cè)? 量 100kW及以上的交流電機(jī)運(yùn)行時，應(yīng)計(jì)入其反饋電流對短 路沖擊電流的影響。 同時電動機(jī)迅速受到制動，它所提供的短路電流很快衰減， 一般只考慮電動機(jī)對沖擊短路電流的影響，如圖所示。 (3)短路電流周期分量的有效值可按下式計(jì)算： （ 348） 式中 為歸算到短路點(diǎn)所在電壓等級 下的 所有發(fā)電機(jī)額定電流之和，即 （ 349） *?X*ktII? 0?t?I ??t*Nk t k tI I I ??NI ?avUNNav3SIU?? ?100 大功率電動機(jī)對短路電流的影響 供電系統(tǒng)中的負(fù)荷主要是異步電動機(jī)和同步電動機(jī)。 求出各元件的電抗標(biāo)幺值后，根據(jù)短路點(diǎn)到大容量發(fā)電機(jī)之間各元件的連接關(guān)系，再計(jì)算出短路回路的總電抗標(biāo)幺值 。 98 (1) 計(jì)算短路回路總電抗標(biāo)幺值 ，繪制等值電路圖。 3* ??X31 * ?? ?X3* ??X 圖 314短路電流平均計(jì)算曲線 97 簡單有限容量電源系統(tǒng)短路電流計(jì)算方法 在簡單有限容量電源系統(tǒng)中，用容量較大類型 的發(fā)電機(jī)曲線進(jìn)行近似計(jì)算，這種方法也稱為綜 合變化法。 當(dāng) 時，由于發(fā)電機(jī)類型不同所引起的短路電 流差別很小，可用平均計(jì)算曲線查得，如圖 314所示。所有曲線只作到 為止。 工程上為便于計(jì)算，把短路電流周期分量有效值繪成通 用計(jì)算曲線，以便計(jì)算短路電流時查用。 試用標(biāo)幺制法計(jì)算系統(tǒng)中 k1點(diǎn)和 k2點(diǎn)的三相短路電流和短路容量。 kVS U U? ? ?rer e 1r e 1100 1 .5 6 ( k A )3 3 3 7SIU? ? ??rer e 2r e 2100 9 .1 6 ( k A )3 3 6 .3SIU? ? ??由選定值得基準(zhǔn)電流 : 3） 計(jì)算各元件的電抗標(biāo)幺值標(biāo)在等值電路圖上 * resk100 0 . 1 7 9560SXS? ? ?電源： * re1 0 1 1 22a v 11000 . 4 2 0 0 . 5 8 437lSX X lU? ? ? ? ?架空線： 變壓器 ： * reTkNT100% 0 .0 7 5 1 .3 45 .6SXuS? ? ? ?電抗 器 : *N r e 2N r e 26 9 . 1 6% 0 . 0 3 1 . 3 10 . 2 6 . 3LLLLUIXXIU?? ? ? ??* re2 0 2 2 22r e 21000 . 0 8 0 . 5 0 . 1 0 16 . 3lSX X lU? ? ? ? ?電纜： 4）根據(jù)各元件的串、并聯(lián)關(guān)系，算出短路回路的總電抗標(biāo)幺 值 : *?X87 K1點(diǎn)短路總電抗 : *** 11s0 . 5 8 40 . 1 7 9 0 . 4 7 122lXXX? ? ? ? ? ? 11 *1*1 ????XI k( 3 ) *1 1 1( 3 )11( 3 )11( 3 ) ( 3 )11 ( ) ( ) ( )3 3 37 212( )k k js h ks h kk av 1 kI I I k Ai I k AI I k AS U I M VA? ? ? ?? ???????? ? ? ? ??5）計(jì)算各短路點(diǎn)短路電流 K1點(diǎn)短路電流 : * *** 1 T2