本课题所涉及的问题在国内(外)研究现状及分析

3 结束语 .......................................................... 7 致 谢 ............................................................. 8 参考文献 .......................................................... 9
电，也可能威胁整个系统的安全运行。短路的危险后果一般有以下的几个方面：
（1）短路故障使短路点附近的支路中出现比正常值大许多倍的电流，由于短路电流的
电动力效应，导体间将产生很大的机械应力，可能使导体和它们的支架遭到破坏。
（2）短路电流使设备发热增加，短路持续时间较长时，设备可能过热以致损坏。
（3）短路时系统电压大幅度下降，对用户影响很大。系统中最主要的电力负荷是异步
采取的措施等。从短路计算的角度来看，系统运行方式指的是系统中投入运行的发电、变电、
输电、用电的设备的多少以及它们之间相互联接的情况，计算不对称短路时，还包括中性点
的运行状态。对于不同的计算目的，所采用的计算条件是不同的。
1.4 短路的后果
随着短路类型、发生地点和持续时间的不同，短路的后果可能指破坏局部地区的正常供
S NG
60MVA, EG''
1.08,
X
'' d
0.12
。同期调相机
C
的参数为
S NC
5MVA, EC''
1.2,
X
'' C
0.20
。
负
荷
L1
的参数为
S NL1
30MVA,
E '' L1
0.8,
X
'' L1
0.35;
L 2为S NL 2
18MVA,
E '' L2
0.8,
X '' L2
0.35;
X13 ( X 2 // X 4 ) X 7 X10 1.9
7
2
0.53 4 E2 1.2
4 1.95
E4 0.8
X14 ( X12 // X13 ) X11 X 8 1.93
E6
E1 E3
X1
X3
11
X1
X3
X 3 E1 X1E3 X1 X3
1.04
E7
X 4 E2 X 2 E4 X2 X4
1
塔里木大学课程设计
（4）进行电力系统暂态稳定计算，研究短路对用户工作的影响等，也含有一部分短路
计算的内容
此外，确定输电线路对通讯的干扰，对已发生故障进行分析，都必须进行短路计算。
在实际工作中，根据一定的任务进行短路计算时，必须首先确定计算条件。所谓计算条
件，一般包括，短路发生时系统的运行方式，短路的类型好发生的地点，以及短路发生后所
短路是电力系统的严重故障。所谓短路，是指一切不正常的相与相之间或相与地（对于 中性点接地的系统）发生通路的情况。
1.1 短路的原因 产生短路的原因很多，主要有如下几个方面：（1）元件损坏，例如绝缘材料的自然老化、 设计、安装及维护不良所带来的设备缺陷发展成短路等；（2）气象条件恶劣，例如雷击造成 的网络放电或避雷器动作，架空线路由于大风或导线覆冰引起电杆倒塌等；（3）违规操作， 例如运行人员带负荷拉闸，线路或设备检修后未拆除接地线就加上电压等；（4）其他，如挖 沟损伤电缆，鸟兽跨接在裸露的载流部分等。 1.2 短路的类型 在三相系统中，可能发生的短路有：三相短路、两相短路、两相短路接地和单相接地短 路。三相短路也称为对称短路，系统各项与正常运行时一样仍处于对称状态。其他类型的短 路都是不对称短路。 电力系统的运行经验表明，在各种类型的短路中，单相短路占大多数，两相短路较少， 三相短路的机会最少。三相短路虽然很少发生，但情况较严重，应给予足够的重视。况且， 从短路计算方法来看，一切不对称短路的计算，在采用对称分量法后，都归结为对称短路的 计算。因此，对三相短路的的研究是具有重要意义的。 1.3 短路计算的目的 在电力系统的设计和电气设备的运行中，短路计算是解决一系列问题的不可缺少的基本 计算，这些问题主要是： （1）选择有足够机械稳定度和热稳定度的电气设备，例如断路器、互感器、瓷瓶、母 线、电缆等，必须以短路计算作为依据。这里包括计算冲击电流以校验设备的电动力稳定度； 计算若干时刻的短路电流周期分量以校验设备的热稳定度；计算指定时刻的短路电流有效值 以校验断路器的断流能力等。 （2）为了合理地配置各种继电保护和自动装置并确定其参数，必须对电力网中发生的 各种短路进行计算和分析。在这些计算中不但要知道故障支路中的电流值，还必须知道电流 在网络中的分布情况。有时还要知道系统中某些节点的电压值。 （3）在设计和选择发电厂和电力系统主接线时，为了比较各种不同方案的接线图，确 定是否需要采取限制短路电流的措施等，都要进行必要的短路电流计算。
14
1.93
图 4 网络简图
2.4 起始次暂态电流和冲击电流的计算
2.4.1 起始次暂态电流
变压器 T3 方面提供
I E8 1.01 0.523 X14 1.93
负荷 L3 提供
I LD3
E5 X5
0.8 0.137 5.83
2.4.2 冲击电流
iim kim I
变压器 T3 方面提供电流 0.523 中有发电机、调相机、和负荷提供的电流, 冲击系数分别为
2
当在 k 点发生三相短路时，求短路的冲击电流。
10.5KV
115KV
GG T1
L1
l1
l2
l3
L3
6.3KV
T3
塔里木大学课程设计
6.3KV
C
T2
L2
图 1-1 2.2 参数计算及制定等值网络 2.2.1 标幺值的计算 先将全部负荷计入，以额定标幺电抗为 0.35，电势为 0.8 的电源表示取 SB=100MVA, VB=Vav
2 电力系统三相短路冲击电流计算 ..................................... 2
2.1 基础资料............................................................. 2 2.2 参数计算及制定等值网络 ............................................... 3 2.2.1 标幺值的计算 ....................................................... 3 2.2.2 绘制等值网络图 ..................................................... 4 2.3 网络化简 ............................................................. 4 2.4 起始次暂态电流和冲击电流的计算 ....................................... 5 2.4.1 起始次暂态电流 ..................................................... 5 2.4.2 冲击电流 ........................................................... 5 2.5 冲击电流的计算 ....................................................... 5 2.5.1 a 点残余电压计算 ................................................... 5 2.5.2 b、c 点残余电压计算 ............................................... 6 2.5.3 短路冲击电流计算 ................................................... 6
E7 0.93
Va ( X 8 X11 ) I (1.4 0.03) 0.523 0.75
2.5.2 b、c 点残余电压计算
L3为SML3
6MVA,
E '' L3
0.8,
X '' L3
0.35
。变压器
T1
的参数为
SNT1 31.5MVA,U（k %）=10.5;
T 2为SNT 2 20MVA,U（k %）=10.5；
T 3为SNT 3 7.5MVA,U（k %）=10.5
。
电
力
线
路
l1为长60km，x1 0.4 km ; l3为长10km，x1 0.4 km 。
60
100 1152
0.18
X10
0.4
20
100 1152
0.06X11Fra bibliotek0.4 10 100 1152
0.03
取发电机的次暂态电势 调相机按短路前额定满负荷运行
E1 1.08
E2 V xdI sin 90 1 0.2 1 1.2
3
塔里木大学课程设计
V E
j
jxd I
I
图 1 向量图 2.2.2 绘制等值网络图 由以上计算可得到如下的等值网络图
E1 1.08 1
6
9
0.2 0.33
0.18
3
5
1.17
5.83
10 0.06
11 0.03
E3 0.8 E5 0.8
8
1.4
2.3 网络化简
图 2 等值网络图
X12 ( X1 // X 3 ) X 6 X 9 0.2 1.17 0.33 0.18 0.68 0.2 1.17