6_电力系统三相短路的实用计算
- 格式:ppt
- 大小:1.68 MB
- 文档页数:32
第七章电力系统三相短路的实用计算内容要点电力系统故障计算。
可分为实用计算的“手算”和计算机算法。
大型电力系统的故障计算,一般均是采用计算机算法进行计算。
在现场实用中,以及大学本、专科学生的教学中,常采用实用的计算方法—‘手算’(通过“手算“的教学,可以加深学生对物理概念的理解)。
例题1:如图7一1所示的输电系统,当k点发生三相短路,作标么值表示的等值电路并计算三相短路电流。
各元件参数已标于图中。
图7一1系统接线图解:取基准容量Sn=100MV A,基准电压Un=Uav(即各电压级的基准电压用平均额定电压表示)。
则各元件的参数计算如下,等值电路如图7一2所示图7-2 等值电路例题7-2:已知某发电机短路前在额定条件下运行,额定电流 3.45N KA I =,NCOS ϕ=0.8、dX ''=0.125。
试求突然在机端发生三相短路时的起始超瞬态电流''I 和冲击电流有名值。
(取 1.8=i m pK)解:因为,发电机短路前是额定运行状态,取101.10U =∠︒习题:1、电力系统短路故障计算时,等值电路的参数是采用近似计算,做了哪些简化?2、电力系统短路故障的分类、危害、以及短路计算的目的是什么?3、无限大容量电源的含义是什么?由这样电源供电的系统,三相短路时,短路电流包含几种分量?有什么特点?4、何谓起始超瞬态电流(I")?计算步骤如何?在近似计算中,又做了哪些简化假设?k的大小与5、冲击电流指的是什么?它出现的条件和时刻如何?冲击系数imp什么有关?i时,什么样的情况应该将异步电动机(综合负菏)作为电源6、在计算1"和imp看待?如何计算?7、什么是短路功率(短路容量)?如何计算?什么叫短路电流最大有效值?如何计算?8、网络变换和化简主要有哪些方法?转移电抗和电流分布系数指的是什么?他们之间有何关系?9.运算由线是在什么条件下制作的?如何制作?10.应用运算曲线法计算短路电流周期分量的主要步骤如何?11、供电系统如图所示,各元件参数如下:线路L, 50km,Ω;变压X1=0.4kmS=10MV A, %k u=10.5. T K= 110/11。
电力系统三相短路电流的实用计算
电力系统中,短路电流是一种非常重要的参数,它能够反映出电力系统的安全性能。
在电力系统中,短路电流通常是指在电力系统中某一点发生短路时,通过短路点的电流大小。
在电力系统中,短路电流通常是三相短路电流,因为电力系统中的电路通常是三相电路。
三相短路电流的实用计算方法有很多种,其中比较常用的方法是采用对称分量法。
对称分量法是一种基于对称分量理论的计算方法,它能够将三相电路转化为三个对称分量电路,从而简化计算。
对称分量法的基本思想是将三相电路分解为正序、负序和零序三个对称分量电路,然后分别计算每个对称分量电路的短路电流,最后将三个对称分量电路的短路电流合成为三相短路电流。
具体的计算步骤如下:
1. 将三相电路分解为正序、负序和零序三个对称分量电路。
2. 分别计算正序、负序和零序三个对称分量电路的短路电流。
3. 将三个对称分量电路的短路电流合成为三相短路电流。
对称分量法的优点是计算简单、直观,适用于各种类型的电路。
但是,对称分量法也有一些局限性,比如只适用于对称电路,不适用于非对称电路。
除了对称分量法,还有一些其他的计算方法,比如矩阵法、有限元法等。
这些方法各有优缺点,需要根据具体情况选择合适的方法。
电力系统三相短路电流的实用计算是电力系统设计和运行中非常重要的一部分,需要掌握一定的计算方法和技巧,以确保电力系统的安全性能。
三相短路容量计算公式在电力系统中,短路是指电流在电路中产生异常大的流动,可能导致电气设备受损甚至引发事故。
因此,了解电路的短路容量是非常重要的。
三相短路容量是指在三相电路中,短路电流的最大值。
本文将介绍三相短路容量的计算公式以及相关的内容。
一、三相短路容量的定义三相短路容量是指在三相电路中,当发生短路时,电流的最大值。
它是衡量电力系统抗短路能力的重要参数之一。
通常以单位时间内,电流的最大值来表示。
二、三相短路容量计算公式三相短路容量的计算公式如下:Isc = U / (Zs × √3)其中,Isc为短路电流,U为电压,Zs为短路阻抗。
三、三相短路容量计算公式的解释在三相电路中,电压、短路阻抗和短路电流之间存在着特定的关系。
根据欧姆定律,电流等于电压除以阻抗。
而在三相电路中,短路电流的最大值是通过电压和短路阻抗计算得出的。
其中,√3是一个常数,它与三相电路中电流和电压之间的关系有关。
由上述公式可知,当电压和短路阻抗都不变时,短路电流的最大值只与这两个参数有关。
因此,我们可以通过测量电压和短路阻抗来计算三相短路容量,从而评估电力系统的抗短路能力。
四、三相短路容量的影响因素1. 电压:电压的大小直接影响到短路电流的大小,电压越高,短路电流越大。
2. 短路阻抗:短路阻抗的大小也会影响到短路电流的大小,短路阻抗越小,短路电流越大。
3. 电力系统容量:电力系统的容量越大,短路电流也会越大。
4. 电力系统的接地方式:电力系统的接地方式不同,短路电流的大小也会有所不同。
五、三相短路容量的应用1. 设计电力系统:在设计电力系统时,需要计算三相短路容量,以确保系统能够承受短路电流的影响,保证设备的正常运行和安全。
2. 选择电力设备:在选购电力设备时,需要考虑设备的额定短路容量,以满足电力系统的要求。
3. 电力系统的运行和维护:了解电力系统的短路容量,可以帮助运行人员及时发现和解决潜在的电力故障,保证系统的可靠性和稳定性。
电力系统三相对称短路电流计算_实用计算方法和程序电力系统三相对称短路电流计算是电力系统中常见的一项计算工作。
计算三相对称短路电流有助于评估系统的短路能力,确保系统的正常运行和设备的安全性。
本篇文章将介绍电力系统三相对称短路电流的实用计算方法和程序。
首先,我们需要先了解一些基本的电路参数和公式。
在三相对称系统中,短路电流是由以下公式计算得出:I=U/Z其中,I表示短路电流,U表示电压,Z表示短路阻抗。
根据短路故障类型的不同,Z可以分为三种情况:对称短路阻抗Zs、负序短路阻抗Z2和零序短路阻抗Z0。
接下来,我们将介绍两种常用的计算方法和程序。
方法一:直接计算法直接计算法是一种较为简单直接的计算方法,适用于系统较简单、负载较少的情况。
步骤一:确定短路故障点的位置和类型。
常见的短路故障类型有对称短路、单相接地短路和两相接地短路。
步骤二:根据短路故障类型确定所需的短路参数,如短路阻抗Zs、负序短路阻抗Z2和零序短路阻抗Z0。
步骤三:根据系统的电压等级和拓扑结构选取合适的计算方法和程序。
对于一般的配电系统,可以使用常见的短路电流计算软件,如ETAP、CYME等。
步骤四:输入所需的系统参数和短路参数,进行计算。
计算的结果一般包括三个方向的对称短路电流、负序短路电流和零序短路电流。
方法二:梯级计算法梯级计算法是一种逐步递推计算的方法,适用于系统结构复杂、负载多变的情况。
步骤一:将电力系统划分为若干个较小的区域,每个区域由一个发电机和若干个负载组成。
步骤二:根据每个区域的电源和负载参数确定区域内的电压和短路阻抗,并计算出各区域内的对称短路电流、负序短路电流和零序短路电流。
步骤三:根据区域之间的连接关系和相应的变压器参数,逐步计算各区域之间的短路电流。
步骤四:将各区域之间的短路电流相加,得到整个系统的短路电流。
需要注意的是,梯级计算法需要依赖于电力系统的拓扑结构和参数,对于大型复杂系统,计算过程较为繁琐,因此需要借助计算软件进行计算。
电力系统三相短路实用计算简介三相短路是指电力系统中三相电源间发生短路故障,导致电流异常高,可能造成严重的损坏甚至事故。
因此,对电力系统进行短路计算是非常重要的,可以有效地预防事故发生,保障电力系统的平安运行。
本文档将介绍三相短路的根本概念和计算方法,并给出一个实际的计算例如。
三相短路计算的根本概念短路电流短路电流是在短路位置上的电流值。
当电力系统中的短路发生时,电流会突然增大,可能会到达很高的数值。
短路电流的大小直接影响到系统设备和保护装置的选择。
短路阻抗短路阻抗是电力系统在短路位置上的阻抗值。
它是指系统在故障点发生前后的阻抗差异。
短路阻抗的大小直接关系到短路电流的大小。
短路计算方法三相短路计算是指根据电力系统各个环节的电流、电压和阻抗等参数来计算短路电流的方法。
常用的短路计算方法包括:•对称分量法:将三相短路电流分解成正序、负序和零序三个分量,然后进行计算。
•变压器等值法:将变压器视为简化模型进行计算,忽略其中的细节。
•线路模型法:根据线路的参数和拓扑结构来计算短路电流。
实际计算例如假设有一个电力系统,其中包括一台发电机、一台变压器和一条输电线路。
我们需要计算在发生故障时的短路电流。
首先,我们需要收集系统的参数数据,包括发电机的功率、电压和短路阻抗,变压器的变比和短路阻抗,以及线路的阻抗和长度等。
然后,我们可以使用对称分量法来计算短路电流。
对称分量法将三相短路电流分解为正序、负序和零序三个分量。
通过对称分量法,我们可以根据系统的参数数据计算出各个分量的电流值。
最后,将三个分量的电流值合并得到系统的总短路电流值。
根据这个值,我们可以评估系统设备和保护装置的选型,以确保系统在短路故障发生时能够正常运行。
总结三相短路计算是电力系统中至关重要的一项工作。
通过合理的短路计算,可以有效地预防事故发生,保障电力系统的平安运行。
本文档介绍了三相短路计算的根本概念和计算方法,并给出了一个实际的计算例如。
希望这些内容对理解和应用三相短路计算有所帮助。
电力系统三相短路的分析计算
三相短路是指电力系统中三相导体之间发生短路故障,通常是由于设
备故障或外部原因引起的。
三相短路可能引起电流突然增大,电流过大很
容易导致设备的损坏或损坏。
因此,对三相短路进行及时的分析和计算非
常重要。
三相短路的分析计算主要包括以下几个方面:
1.短路电流计算:根据电力系统的拓扑结构和设备参数,通过计算和
仿真得到短路电流。
这是确定系统中短路故障的重要步骤,可以帮助工程
师了解系统中电流的大小和方向。
2.短路电流传播计算:根据系统中设备的参数,计算短路电流在系统
中的传播路径和传播过程。
这可以帮助工程师确定短路故障的类型和位置,以及各个设备受到的短路电流大小。
3.设备保护装置设定计算:根据短路电流的计算结果,确定设备保护
装置的动作时间和动作电流。
这可以帮助工程师对电力系统的保护装置进
行设置和校验,确保系统中的设备在短路故障发生时能够及时动作,保护
设备的安全运行。
4.短路电流对设备的影响计算:根据短路电流的计算结果,分析短路
故障对系统中设备的影响。
这可以帮助工程师评估设备的稳定性和可靠性,确保设备能够在短路故障发生时正常运行。
总之,电力系统三相短路的分析计算是电力系统工程中的重要任务之一、通过对短路电流的计算和分析,可以帮助工程师了解系统中的故障状态,确定短路故障的类型和位置,并对设备的保护装置进行设置和校验,
以确保系统的安全运行。
6.4 电力系统三相短路的实用计算6.4.1 短路电流实用计算的基本假设与基本任务电力系统短路计算可分为实用的“手算”计算和计算机算法。
大型电力系统的短路计算一般均采用计算机算法进行计算。
在现场实用中为简化计算,常采用一定假设条件下的“手算”近似计算方法,短路电流实用计算所作的基本假设如下:①短路过程中发电机之间不发生摇摆,系统中所有发电机的电势同相位。
采用该假设后,计算出的短路电流值偏大。
②短路前电力系统是对称三相系统。
③不计磁路饱和。
这样,使系统各元件参数恒定,电力网络可看作线性网络,能应用叠加原理。
④忽略高压架空输电线路的电阻和对地电容,忽略变压器的励磁支路和绕组电阻,每个元件都用纯电抗表示。
采用该假设后,简化部分复数计算为代数计算。
⑤对负荷只作近似估计。
一般情况下,认为负荷电流比同一处的短路电流小得多,可以忽略不计。
计算短路电流时仅需考虑接在短路点附近的大容量电动机对短路电流的影响。
⑥短路是金属性短路,即短路点相与相或相与地间发生短接时,它们之间的阻抗是零。
在前面已介绍了在突然短路的暂态过程中,定子电流包含有同步频率周期分量、直流分量和二倍频率分量。
由于实际的同步发电机具有阻尼绕组或等效阻尼绕组,减小了、轴的不对称,使二倍频率分量的幅值很小,工程上通常可以忽略不计;定子直流分量衰减的时间常数很小,它很快按指数规律衰减到零。
因此,在工程实际问题中,主要是对短路电流同步频率周期分量进行计算,只有在某些情况下,如冲击电流和短路初期全电流有效值的计算中,才考虑直流分量的影响。
短路电流同步频率周期分量的计算,包括周期分量起始值的计算和任意时刻周期分量电流的计算。
周期分量起始值的计算并不困难,只需将各同步发电机用其次暂态电动势(或暂态电动势)和次暂态电抗(或暂态电抗)作为等值电势和电抗,短路点作为零电位,然后将网络作为稳态交流电路进行计算即可;而任意时刻周期分量电流要准确计算非常复杂,工程上常常采用的是运算曲线法,运算曲线是按照典型电路得到的的关系曲线,根据各等值电源与短路点的计算电抗和时刻t,即可由运算曲线查得。
3 电力系统三相短路的实用计算①起始次暂态电流I"(短路电流基频交流分量的初始值)、冲击电流(短路电流最大瞬时值)、短路电流最大有效值、短路容量;(用于效验断路器开断电流、继电保护整定、电气设备动稳定效验);②采用运算曲线法近似计算电网三相短路暂态过程中,任一时刻短路电流(交流分量的有效值)3.1交流电流初始值的计算一、计算近似假设(各个元件次暂态参数的获取)1)发电机①电抗:用x d";②电动势:用E"(近似认为短路前后瞬间保持不变)相量表示:E0"=U0+jI0x d"标量表示:E0"≈U0+jI0x d"sinφ|0|其中:I|0|=P|0|−jQ|0|U0③近似计算中可取E"=1.05~1.08④不计负荷影响时(短路前空载),E"=1,且同相位。
⑤当电源远离短路点,可将发电机看作恒定电压源,取其额定电压U N。
2)线路、变压器① 并联支路:忽略线路对地电容、变压器励磁回路; ② 高压输电线路:仅考虑线路电抗,忽略电阻; ③低压输电线路或电缆:近似用阻抗模值z = 2+x 2 ④变压器变比:不考虑实际变比,用平均电压比。
3) 一般负荷①不考虑负荷(即短路前空载):基于负荷电流远小于短路电流。
②考虑负荷:恒定阻抗负荷:z i =U i|0|2P i|0|−jQ i|0|综合负荷:E "=0.8,x "=0.35远离短路点的负荷:略去不计或x "=0.354) 短路点附近的大型异步(同步)电动机负荷:①正常运行时,异步电动机的转差率很小(2%~5%),可作同步机看待。
则根据短路瞬间磁链守恒原理,可用与转子绕组总磁链成正比的E "、x "(为启动电抗)表示。
如短路瞬间的机端电压小于E ",则考虑到送短路电流,当作发电机看待。
E "、x "的确定:x "=1I st =14~7=0.14~0.25,近似x "≅0.2E 0 "≈U 0 −jI 0 x "sin φ|0|,近似E 0 "≅0.9(I "≅0.45)②如短路瞬间的机端电压大于E ",当作综合负荷看待。