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第4章 短路电流计算 6 不对称短路电流计算培训讲学

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不对称短路电流计算PPT课件

不对称短路电流计算PPT课件

将 Dm
H mm
H sm代入U0
qa0
2 0
(ln
H sm r
2 ln
Hmm ) Dm
得
Dm' 9 H aa Hbb HccH ab2 H ac2 Hbc2
r ' 9 r 3Dab2 Dac2 Dbc2
第343页/共56页
输电线路不对称运行参数
6.电缆线路的零序参数
电缆线路的零序参数与电缆的铺设方式及沿线大地情况有关。
∴定子绕组产生高次奇次谐波； 转子绕组产生高次偶次谐波。
X2
1 2
( X d
X q)
表 同步发电机的电抗X2和 X0
类型
水轮发电机
电抗
有阻尼绕组 有阻尼绕组
汽轮发电机
调相机
X2 0.15~0.35 0.32~0.55 0.134~0.18 X0 0.04~0.125 0.04~0.08 0.036~0.08
Z 0
3Z
(3rg
j0.4335lg
Dg ) D
第265页/共56页
输电线路不对称运行参数
图中双回线的电压方程分别为：
U 0 Z0 I 0Z 0 I 0 (Z0 Z 0 )I 0Z 0 (I 0 I 0 ) Z 0 I 0Z 0 (I 0I 0 )
U 0 Z 0 I 0Z 0 I0 Z 0 I 0Z 0 (I 0 I 0 )
对称分量法
以矩阵形式表示
U U
a b
1 1
1 a2
1 a
UU10
(2)
U
c
1
a
a2
U
2
或记为
U abc AU 012
(3)

短路电流计算培训课件

短路电流计算培训课件
Network Optimization Expert Team
二、短路过程的简单分析
f (3)
析uA全uAU响左mU应边simns；：int短与t路电R后源kRl k，l相每连相的阻短抗路iiaa 变回小路，—R—其 R分稳
态电流值必将增大；但由LLkl于kl 存在电感，故 LL
电uB流uU不B mU能simns突int变t，12将10200出0 现非周i期ibb 分量电R流R ，
正常的电力系统中，除中性点之外，相与相和相与地之间是 绝缘的，不论由于何种原因使绝缘遭到破坏,不同电位的导电部 分之间的低阻抗短接而构成通路，即所谓电力系统发生了短路 故障。
Network Optimization Expert Team
一、短路及其原因、后果 原因：
1. 概 述
1）电气绝缘损坏 2）误操作 3）自然灾害（雷电、大风、雨雪、地震、鸟兽害等）
Network Optimization Expert Team
二、短路的类型
1. 概 述
4）两相接地短路：中性点不接地系统中，任意两相发生单 相接地而产生的短路。
Network Optimization Expert Team
三、计算短路电流的目的
1. 概 述
（1） 选择和校验电气设备
（2） 继电保护装置的整定计算
Network Optimization Expert Team
一、短路及其原因、后果 后果：
（1） 短路的电动效应和热效应 （2） 电压骤降 （3） 造成停电事故 （4） 影响系统稳定 （5） 产生电磁干扰
1. 概 述
Network Optimization Expert Team
1. 概 述
Network Optimization Expert Team

短路电流计算教学课件

短路电流计算教学课件

计算步骤
逐步演示短路电流的计算 过程，包括各个参数的计 算和最终的短路电流计算 。
计算结果分析
结果展示
展示计算得到的短路电流值，并对比 其他相关标准或规范的要求。
结果解读
分析计算结果的含义和解释，说明短 路电流的大小对电力系统的影响和可 能产生的后果。
实例总结与启示
实例总结
回顾整个实例的计算过程和分析结果，强调短路电流计算的 重要性和应用。
03
短路电流的的影响因素及 降低措施
影响短路电流的因素
系统阻抗
包括电源内阻、线路阻抗、变 压器阻抗等，系统阻抗越大， 短路电流越小。
接地方式
不同的接地方式会影响故障点 的阻抗，从而影响短路电流的 大小。
系统电压
系统电压的高低直接影响短路 电流的大小，电压越高，短路 电流越大。
运行方式
不同的系统运行方式，如并列 运行、分列运行等，会对短路 电流产生影响。
短路电流的防护措施
学习如何选择合适的电气设备、导线截面以及保护装置，以预防和 控制短路电流的危害。
学习方法建议
1 2 3
理论学习与实践操作相结合
在学习短路电流计算的理论知识的同时，结合实 际案例进行操作练习，加深对知识点的理解和掌 握。
多渠道获取学习资源
除了教材和教学课件，学生还可以通过网络、图 书馆等途径获取相关的学习资料和辅导书籍，拓 宽学习视野。
短路电流计算的基本原理
欧姆定律应用
在已知电路阻抗和电压条件下 ，通过欧姆定律可计算短路电
流。
等效电路法
将复杂的电路简化为等效电路 ，便于计算分析。
对称分量法
对于不对称故障，通过对称分 量法将电流分解为正序、负序 和零序分量，分别计算后再合 成。

短路电流及其计算课件

短路电流及其计算课件

通过建立等效电路来计算短路电流， 适用于具有多个元件和复杂连接的电 路。
叠加法
适用于多个电源或复杂电路，可以通 过叠加各个电源对短路点的贡献来计 算短路电流。
进行计算
01
根据选择的计算方法，使用确定 的电路参数进行短路电流的计算 。
02
可能需要使用计算器或计算机软 件进行计算，确保计算的准确性 和可靠性。
叠加原理法
总结词
将电路中的电压或电流源分别独立作用，然后叠加得到短路电流。
详细描述
叠加原理法是一种较为复杂的短路电流计算方法，适用于多个电源和电阻的电 路。通过将电路中的电压或电流源分别独立作用，然后根据叠加原理计算短路 电流。这种方法需要较高的数学和电路分析能力。
节点电压法
总结词
通过求解节点电压方程来计算短路电流。
分析计算结果
根据计算结果，分析短路电流的大小 和方向。
根据短路电流的大小，评估对电路元 件和设备的影响，以及可能的安全风 险。
04 短路电流的限制 与保护
短路电流的限制措施
变压器分接开关调整
通过调整变压器分接开关，改变变压器变比，从而限制短路电流 。
串联电抗器
在系统中串联电抗器，通过增加系统的电抗值来限制短路电流。
详细描述
节点电压法是一种基于节点电压的短路电流计算方法，通过建立节点电压方程并 求解，可以得到各支路的电流，进而求得短路电流。这种方法适用于具有多个支 路的电路，但需要建立正确的节点电压方程。
相量法
总结词
利用相量表示法，通过相量图和相量方程求解短路电流。
详细描述
相量法是一种较为高级的短路电流计算方法，适用于交流电路。通过将交流电路中的电压和电流用相量表示，并 建立相量方程，可以在相量图上求解短路电流。这种方法需要较高的数学和电路分析能力，但可以处理较为复杂 的交流电路。

短路电流的计算课件

短路电流的计算课件

计算短路电流的直流分量
总结词
短路电流的直流分量是指短路发生后，持续存在的直流电流分量。它对断路器的分断能 力和设备保护有影响。
详细描述
计算短路电流的直流分量需要考虑电源容量和短路点的位置等因素。通常使用电路分析 的方法来计算直流分量的大小，并考虑其对系统的影响。
PART 04
短路电流计算的实际应用
特点
短路电流通常很大，可以达到正常工 作电流的几十倍甚至几百倍，会对电 路和设备造成严重损坏。
短路电流的产生
01
02
03
设备故障
设备故障是短路电流产生 的主要原因之一，如电线 老化、绝缘层破损、设备 内部故障等。
误操作
操作人员误操作也可能导 致短路电流的产生，如错 误地连接线路、错误地操 作开关等。
系统稳定性受影响
短路电流的产生可能会对电力系统的 稳定性造成影响，如导致电压波动、 电流波动等，严重时可能导致整个系 统崩溃。
PART 02
短路电流计算的基本原理
REPORTING
欧姆定律的应用
欧姆定律是计算短路电流的基本原理之一，它指出在电路中 ，电流、电压和电阻之间的关系。在短路情况下，欧姆定律 可以帮助我们计算出短路电流的大小。
短路电流的计算课件
REPORTING
• 短路电流概述 • 短路电流计算的基本原理 • 短路电流计算的步骤和方法 • 短路电流计算的实际应用 • 短路电流计算的注意事项 • 短路电流计算案例分析
目录
PART 01
短路电流概述
REPORTING
定义与特点
定义
短路电流是指电力系统在正常运行时 ，由于某种原因导致电路中出现不正 常的通路，使得电流不经过负载而直 接流过这个通路的现象。

建筑供配电与照明》最新备课课件：第4章 短路电流及其计算

建筑供配电与照明》最新备课课件：第4章 短路电流及其计算

在实际工程应用中，计算高压线路的短路电流只考虑对短 路电流影响较大的电路元件。例如：发电机、变压器、电 抗呈现的电阻值远远小于其自身的 电抗值，因此在计算这些元件的阻抗时只考虑其电抗值。 虽然所得到的计算结果和实际有一些误差，但这个误差的 值很小，可以满足工程计算精度的要求。
（四）短路的预防和限制措施
认真执行运行规程，不断学习以提高电业人员的素质。严 格遵守操作规程和安全规程，避免误操作；在短路发生时， 采取有效的措施将短路的影响限制在最小的范围内。
作好设备的维护、巡视、检查，作好事故的预想和预防。 采用快速动作的继电保护和断路器，迅速隔离故障。使系
统电压在较短的时间内恢复到正常值。 增大短路回路的阻抗，如在电路中装设限流电抗器等。
三相短路的有关物理量
(3)三相短路电流 周期分量的有效 值(Ip)。
(4)三相短路电流
稳态有效值(I∞)。
短路电流非周期 分量衰减完毕以 后的短路全电流
(5)短路后0.2s的短 路电流周期分量 有效值(I0.2 )
(6)次暂态短路电流 （三相短路电流 周期分量第一周 的有效值）(I'' )。
(7)三相短路电流的 有效值(Ik ) 在由无限大容量 系统供电时:
C
I (3) k.C
负荷
a) 三相短路
两相短路：是指三相供电系统中任意两相间发生的短路， 用k(2)表示。
电源 0
A
I (2) k.A
B
I (2) k.B
C
k(2)
负荷
b) 两相短路
单相短路：是指供电系统中任一相经大地与电源中性点发
生短路，用k(1)表示。
A
电源 0
B
C
I (1) k

电力系统不对称短路电流的计算电力配电知识

电力系统不对称短路电流的计算 - 电力配电学问（一）相量及其计算：相量à是旋转相量，他在复数平面用一个有向线段和初相角表示，以ωt角速度逆时针绕原点旋转，他在竖轴上的投影即为正弦波的瞬时值。

计算出相量即可算出正弦波的瞬时值。

（正弦波的瞬时值才能进行四则运算）相量在数学上表示为à= Aejф如两个相量：它的四则运算：相量加减用平行四边形计算、相量乘除是幅值相乘除，角度相加减。

如两相量相乘：单位相量：为算子。

（二）对称重量法及其应用1、对称重量法任何一组三相不对称相量都可用数学分析的方法分解成三组三相对称相量，他们是三相正序对称相量、负序对称相量和零序对称相量，如图1－7所示图1－7 三相不对称电压分解成三组正、负、零序对称电压或者说，三相不对称相量的相值等于相应于该相各序值的和：以三相电压为例úA=úa1+úa2+úa0úB=úb1+úb2+úb0úC=úc1+úc2+úc0各序值为三相对称相量，则上面方程式可写成：úA=úa1+úa2+úa0úB=a2úa1+aúa2+úa0úC=aúa1+a2úa2+úC0三个方程有三个未知数，可联立求解2、对称重量法的应用图1－8 对称重量的独立性接受叠加原理：在短路点有一组不对称电压，用对称重量法分解成三组对称电压，在对三相对称短路阻挠系统中各序有独立性，可以用单相计算各序电流，相电流为相应相各序电流的和。

图1－9 正序网等值图正序网对短路点简化后的回路方程为：úda1=èA—jìda1X1∑图1－10 负序网等值图电源没有负序电压，只有短路点有一组负序电压。

负序网对短路点简化后的回路方程为úda2=0—jìda2X2∑图1－11零序网等值图电源没有零序电压，只有短路点有一组零序电压。

电力工程基础 孙丽华 第二版 第4章精品PPT课件


抗标幺值
X
*
。
图4-2的等效电路图如图4-3所示。
图4-3 图4-2的等效电路图
注意：求电源到短路点的总电抗时，必须是电源与短路点直接相连 的电抗，中间不经过公共电抗。当网络比较复杂时，需要对网络进 行化简，求出电源至短路点直接相连的电抗（即转移电抗）。
不对称短路产生的不平衡磁场，会对附近的通讯系统及弱 电设备产生电磁干扰，影响其正常工作 。
29.11.2020
河北科技大学电气信息学院
4
二、短路的种类
➢对称短路： 三相短路k（3）
➢不对称短路：
两相短路k（2） 单相接地短路k（1） 两相接地短路k（1,1）
进行短路电流计算的目的： 选择合理的电气接线图 选择和校验各种电气设备 合理配置继电保护和自动装置
换算成统一基准值的标幺值。 换算方法是：
➢先将以额定值为基准的电抗标幺值
X
* N
还原为有名值，即
XXN * XN
XN *
UN 2 SN
➢选定Sd和Ud，则以此为基准的电抗标幺值为：
Xd *X Xd XU Sd d2XN *U SN N 2 U Sd d2
若取 Ud UNUav，则
X
* d
X
* N
Sd SN
图4-பைடு நூலகம் 短路的类型
a）三相短路 b）两相短路 c）、 d）单相接地短路 e）、f）两相接地短路
29.11.2020
河北科技大学电气信息学院
5
一、概述
4.2 标幺制
在短路电流计算中，各电气量的数值，可以用有名值表示， 也可以用标幺值表示。通常在1kV以下的低压系统中宜采用 有名值，而高压系统中宜采用标幺值。

短路电流计算PPT课件


10kV系统短路电流计算
10kV系统短路电流计算
10kV系统短路电流计算
0.4kV低压网络元件阻抗计算
0.4kV低压网络元件阻抗计算
0.4kV低压网络元件阻抗计算
0.4kV低压网络元件阻抗计算
0.4kV低压网络元件阻抗计算
0.4kV低压网络元件阻抗计算
0.4kV低压网络元件阻抗计算
地短路 • 四、终端变电所可采用的限流措施 • 1、变压器分列运行 • 2、采用高阻抗变压器 • 3、在变压器回路中装设电抗器 • 4、采用小容量变压器
10kV系统电路元件阻抗的计算
• 一、系统阻抗 • 由供电部门提供 • 二、10kV线路阻抗 • 1、对计算要求不十分精确是，可采用各种线路电抗的近
10kV
SCB11-800kVA
中心电房
• 变电站：最大运行方式下阻抗为0.28Ω
•
最小运行方式下阻抗为0.35Ω
10kV系统短路电流计算示例
导体绝缘层，δ为其厚度 导体，d为其外径
变电站
10kV系统短路电流计算示例
k1
电缆L2
k2 分电房
10kV
电缆L1
ZCYJV22-3*400,3km
ZCYJV22-3*120,0.3km
电缆外护套， H1=0.035D+1(mm)
电缆内护套H2
电缆外径D
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
10kV侧短路电流1
1号
k1 0.4kV I段
分电房 3号
SCB11-1600kVA
k4 0.4kV III段
k5
ZCYJV-4*240+1*120,0.15km
电缆L2
配电总箱
SCB11-1600kVA k2

短路电流计算教学课件

电路阻抗是指电路中的电阻、电感和电容等元件对电流的 阻碍作用。在短路电流计算中，电路阻抗的大小也会影响 到短路电流的大小。
在进行短路电流计算时，应充分考虑电路阻抗的影响，并 根据实际情况进行修正。同时，为了减小电路阻抗对短路 电流的影响，应选择合适的导线材料和截面积，并合理设 计电路布局和布线方式。
短路点的选择
短路点的选择是短路电流计算中的一 个重要步骤，它决定了短路电流的大 小和方向。在选择短路点时，应充分 考虑电源、负荷和电路的实际情况， 并选择适当的短路点位置。
VS
在选择短路点时，应注意以下几点： 首先，应选择在电源侧或负荷侧的适 当位置；其次，应选择在电路中电势 较高的位置；最后，应选择在便于计 算和分析的位置。
特点
短路电流计算是电力系统故障分 析和保护配置的重要依据，其计 算结果直接影响电力系统的安全 稳定运行。
短路电流计算的重要性
保障电力系统安全
短路电流计算有助于评估电力系统的 安全性能，为保护装置的配置和整定 提供依据，防止设备损坏和系统崩溃 。
提高供电可靠性
降低维护成本
准确的短路电流计算有助于合理选择 电气设备，降低维护成本和延长设备 使用寿命。
安全意识培养
强调短路电流计算中的安全意识 ，让学生认识到安全的重要性。
安全操作规范
介绍短路电流计算中的安全操作 规范，确保学生在操作过程中的
安全。
安全事故案例分析
选取短路电流计算中发生的安全 事故案例，引导学生分析原因，
加强安全教育。
THANKS
感谢观看
叠加原理法
总结词：精度较高
详细描述：叠加原理法是将电路中的各个元件对电流的贡献分别计算，然后将各部分电流叠加得到总短路电流。该方法精度 较高，适用于较复杂的电路。
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短路回路各元件的序电抗
所谓元件的序电抗，是指元件流过某序电流 时，由该序电流所产生的电压降和该序电流的比 值。 1.正序电抗
在计算三相短路电流时，所用的各元件电抗 就是正序电抗值。
莆田学院现代教育技术中心 2004年2月
短路回路各元件的序电抗
2.负序电抗 凡是静止的三相对称结构的设备，如架空线、
变压器、电抗器等，其负序电抗等于正序电抗， 即X2=X1。
对于旋转的发电机等元件，其负序电抗不等 于正序电抗，X2≠X1，通常可以查表4.6.1取近 似值进行计算。
莆田学院现代教育技术中心 2004年2月
莆田学院现代教育技术中心 2004年2月
短路回路各元件的序电抗
3.零序电抗 三相零序电流大小相等相位相同，所以在三相
2.负序网络 负序电流能流通的元件与正序电流相同，因此负序
网与正序网结构相同。所不同的是，其中各元件电抗应 为负序电抗。
负序网是无源网络。
莆田学院现代教育技术中心 2004年2月
不对称短路的序网络图
3.零序网络 在三相系统中零序电流的流通情况与发电机及变
压器的中性点接地方式有密切关系。在绘制零序等值 网络时，可假设在故障端口施加零序电势，产生零序 电流，观察零序电流的流通情况，凡是零序电流流通 的元件均应包含在零序网中，体现为零序电抗。
零序网是无源网络。
莆田学院现代教育技术中心 2004年2月
不对称短路的序网络图
三序网络的电压方程如下式所示：
U1 U2
E1 j
I2
jI1 X X2
1
U0 jI0 X 0
(4.6.8)
莆田学院现代教育技术中心 2004年2月
不对称短路的分析计算
➢ 单相接地短路 ➢ 两相短路 ➢ 两相接地短路
变压器副边至少有 一个负载的中性点 接地 变压器副边没有负 载的中性点接地
莆田学院现代教育技术中心 2004年2月
不对称短路的序网络图
利用对称分量法分析不对称短路时，首先必 须根据电力系统的接线、中性点接地情况等原始 资料绘制出正序、负序、零序的序网络图。
各序网络中存在各自的电压和电流以及相应 的各序电抗。由于各序网络都是三相对称的，且 独立满足基尔霍夫定律和欧姆定律，因此可以用 单线图来表示。
时，零序电抗为零，但实际上定子绕组不可能完全对 称，一般取X0=(0.15～0.6)X"d。
莆田学院现代教育技术中心 2004年2月
短路回路各元件的序电抗
（3）变压器的零序电抗与变压器结构及其绕组的接 法有关。 当零序电压加在三角形或中性点不接地的星形侧， 在绕组中无零序电流，因此X0= ∞。 当零序电压加在中性点接地的星形侧时，随着另一 侧绕组的接法的不同，零序电流在各个绕组中的分布情 况也不同。
莆田学院现代教育技术中心 2004年2月
1．单相（A相）接地短路
故障处的边界条件为
用对称分量表示为
化简可得
A B C
E 1
I A I B IC 0
U A 0
(a ) j X 1∑
I A 1
U A 1
j X 2∑
I A 2
j X 0∑
I
? A
0
U A 2 U A 0
(b )
图 4.6.3
单相接地短路
系统中零序电流的流通情况与发电机及变压器的中 性点接地方式有关。 在中性点不接地系统中，零序电流不能形成通路， 元件的零序阻抗可看成无穷大。
莆田学院现代教育技术中心 2004年2月
短路回路各元件的序电抗
中性点接地系统中各元件的零序电抗 （1）架空线、电缆的零序电抗计算比较复杂，与
线路的敷设方式有关，通常可取表4.6.1中的数据。 （2）同步机的定子三相绕组在空间位置完全对称
(a)单 相 （ A相 ） 接 地 短 路 ； （ b） 单 相 短 路 复 合 序 网 图
(4.6.9)
莆田学院现代教育技术中心 2004年2月
IB1
IC2
(a)
(b)
(c)
图4.6.1 三相相量的对称分量 莆（田a学）院正现序分 代量 教；育（技b术）中负心序分2量00；4年（2c） 月零序分量
对称分量法的应用
以上变换可简写为
IA120SIABC
式中：S称为对称分量变化矩阵
(4.6.4)
1
S
1 3
1 1
2
1
2
1
莆田学院现代教育技术中心 2004年2月
莆田学院现代教育技术中心 2004年2月
不对称短路的序网络图
各序网络的示意图
X1 I1
E1
U1
X2 I2 U2
X0 I0 U0
（a）
（b）
图4.6.2 序网络图 （a）正序网络；（b）负序网络；（c）零序网络
（c）
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不对称短路的序网络图
1.正序网络 正序网络就是通常计算对称短路用的等值网络。 正序网是有源网络。
22
12 0
3 1
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对称分量法的应用
I B1 I B2
2IA1, I C1 IA1 IA2, I C2 2IA2
IA0 I B0 I C0
IA1
II AA12
IA0
1 1311
IBA 2
1
2II BA
1 IC
IA2
IC0IB0IA0
IB2
IC1
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短路回路各元件的序电抗
在短路电流实用计算中，一般可认为变压器的零序激磁 电抗Xμ（0）＝∞，则变压器的零序电抗可以根据下表求取。
变压器的绕组接线形式 变压器零序电抗
Y0，d Y0，y
X0＝XⅠ＋XⅡ X0= ∞
Y0，y0
X0＝XⅠ＋XⅡ＋XL0 X0= ∞
备注
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对称分量法的应用
例如：有三相不对称的相量 IA 、IB 、IC ，可将其进 行如下分解（以下标1、2、0分别表示各相的正、负、
零三序对称分量）：
式中：
II AA12 IA0
1 1311
2
1
2II BA
1 IC
ej1 2 0c1 o 2 sj0 s1 in 2 0 1j 3
4.6 不对称短路电流计算
对称分量法的用 短路回路各元件的序电抗 不对称短路的序网络图 不对称短路的分析计算 正序等效定则
莆田学院现代教育技术中心 2004年2月
对称分量法的应用
任何一个三相不对称的系统都可分解成三相对称 的三个分量系统，即正序、负序和零序分量系统。 对于每一个相序分量来说，都能独立地满足电路 的欧姆定律和基尔霍夫定律，从而把不对称短路计 算问题转化成各个相序下的对称电路的计算问题。