电力系统三相短路的分析与计算共105页
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算算3【例1】在图1所示网络中,设8.1;;100===M av B BK U U MVA S,求K 点发生三相短路时的冲击电流、短路电流的最大有效值、短路功率?解:采用标幺值的近似计算法 ①各元件电抗的标幺值1008.03.610008.05.0222.13.03.631001004100435.0301001005.10121.01151004.0402*2**2*1=⨯⨯==⨯⨯⨯=⨯==⨯==⨯⨯=L N B R T L X I I X X X②从短路点看进去的总电抗的标幺值: 7937.1*2***1*=+++=∑L R T L X X X X X③短路点短路电流的标幺值,近似认为短路点的开路电压fU 为该段的平均额定电压avU5575.01****===∑∑XX U I f f4④短路点短路电流的有名值kA I I I Bf f113.53.631005575.0*=⨯⨯=⨯=⑤冲击电流kAI i f M 01.13113.555.255.2=⨯== ⑥最大有效值电流kAI I f M 766.7113.552.152.1=⨯==⑦短路功率MVAI I S S S B f B f f 75.551005575.0**=⨯=⨯=⨯=[例2] 电力系统接线如图2(a )所示,A 系统的容量不详,只知断路器B 1的切断容量为3500MV A ,C 系统的容量为100MV A ,电抗X C =0.3,各条线路单位长度电抗均为0.4Ω/km ,其他参数标于图中,试计算当f 1点发生三相短路时短路点的起始次暂态电流''1f I 及冲击电流i M ,(功率基准值和电压基准值取avBBU U MVA S ==,100)。
50km40kmf 1(3)A40km40km B 135kV(a)f 2(3)5X AX CX 1 X 2X 3X 4 X 5 f 1S AS C(b)S CX 9 X 7 X 8 X 10f 1X CS A(c)X 1X 11 (d)图2 简单系统等值电路(a) 系统图 (b)、(c)、(d)等值电路简化解:采用电源电势|0|''1E ≈和忽略负荷的近似条件,系统的等值电路图如图7-7(b)所示。
三相短路分析及短路电流计算三相短路分析及短路电流计算是电力系统中一个重要的问题,在电力系统运行和设计中起着至关重要的作用。
理解和计算三相短路电流对于保护设备和系统的可靠性至关重要。
下面我将详细介绍三相短路分析及短路电流计算的内容。
1.三相短路分析三相短路是指三相电源之间或电源与负载之间发生短路故障,造成电流突然增加。
三相短路会导致电流剧增,电网负载增大,电网发电机负荷骤降。
因此,对于电力系统而言,短路是一种严重的故障。
短路的原因主要有以下几种:-外部因素,如雷击、设备故障等;-人为因素,如误操作、设备维护不当等。
短路的位置主要有以下几种:-发电机绕组内部;-输电线路中;-终端设备终端内部。
短路的类型主要有以下几种:-对地短路(单相接地短路、双相接地短路);-相间短路;-相对地短路;-三相短路。
短路电流是指在短路发生时,电路中的电流值。
短路电流的计算是电力系统设计、保护设备选择、线路容量选择的重要依据。
正确计算短路电流能够保证系统的安全运行。
短路电流的计算包括以下步骤:-确定故障位置和类型;-确定电路参数,包括发电机额定电流、负载电流、接地电阻等;-选择合适的计算方法,如对称分量法、复杂网络法、解耦法等;-根据选定的计算方法进行计算,并考虑系统运行时的各种条件,如电源电压波动、电源短路容量等;-对计算结果进行验证和分析,确保结果的准确性。
在进行短路电流计算时,还需要考虑以下几个因素:-各种设备的短路容量,包括母线、断路器、继电器等;-系统的整体阻抗和电流限制;-瞬时电流和持续电流的功率损耗;-预测设备短路容量的变化趋势。
总之,三相短路分析及短路电流计算对于电力系统的正常运行和设备的保护至关重要。
准确计算短路电流能够帮助电力系统工程师定位和解决故障,从而确保系统的安全运行。
第一节电力系统故障概述在电力系统的运行过程中,时常会发生故障,如短路故障、断线故障等。
其中大多数是短路故障(简称短路)。
所谓短路,是指电力系统正常运行情况以外的相与相之间或相与地(或中性线)之间的连接。
在正常运行时,除中性点外,相与相或相与地之间是绝缘的.表7—1示出三相系统中短路的基本类型.电力系统的运行经验表明,单相短路接地占大多数。
三相短路时三相回路依旧是对称的,故称为对称短路;其它几种短路均使三相回路不对称,故称为不对称短路.上述各种短路均是指在同一地点短路,实际上也可能是在不同地点同时发生短路,例如两相在不同地点短路.产生短路的主要原因是电气设备载流部分的相间绝缘或相对地绝缘被损坏。
例如架空输电线的绝缘子可能由于受到过电压(例如由雷击引起)而发生闪络或由于空气的污染使绝缘子表面在正常工作电压下放电。
再如其它电气设备,发电机、变压器、电缆等的载流部分的绝缘材料在运行中损坏。
鸟兽跨接在裸露的导线载流部分以及大风或导线覆冰引起架空线路杆塔倒塌所造成的短路也是屡见不鲜的。
此外,运行人员在线路检修后未拆除地线就加电压等误操作也会引起短路故障.电力系统的短路故障大多数发生在架空线路部分。
总之,产生短路的原因有客观的,也有主观的,只要运行人员加强责任心,严格按规章制度办事,就可以把短路故障的发生控制在一个很低的限度内。
表7—1 短路类型短路对电力系统的正常运行和电气设备有很大的Array危害。
在发生短路时,由于电源供电回路的阻抗减小以及突然短路时的暂态过程,使短路回路中的短路电流值大大增加,可能超过该回路的额定电流许多倍.短路点距发电机的电气距离愈近(即阻抗愈小),短路电流愈大。
例如在发电机机端发生短路时,流过发电机定子回路的短路电流最大瞬时值可达发电机额定电流的10~15倍。
在大容量的系统中短路电流可达几万甚至几十万安培。
短路点的电弧有可能烧坏电气设备。
短路电流通过电气设备中的导体时,其热效应会引起导体或其绝缘的损坏。
第七章电力系统三相短路的分析与计算电力系统三相短路是指在电力系统中发生的电路短路故障,其中涉及到三个相位之间的短路。
在电力系统中,电路短路是一种严重的故障,可能会导致系统故障、设备损坏和人员伤亡。
因此,对电力系统三相短路进行分析和计算十分重要。
首先,为了进行电力系统三相短路的分析与计算,需要了解电力系统的拓扑结构和电气参数。
电力系统的拓扑结构包括发电厂、变电站、输电线路和配电系统等组成部分。
电力系统的电气参数包括电压、频率、电流和阻抗等。
在进行电力系统三相短路分析与计算时,首先需要确定电路的故障类型。
电力系统的三相短路可以分为对地短路和相间短路。
对地短路是指电路的任意一相与地之间发生短路,相间短路是指电路的任意两个相之间发生短路。
对地短路通常是系统中最简单的短路类型,而相间短路通常是更严重的故障。
然后,需要根据电力系统的电气参数和拓扑结构,进行电力系统三相短路计算。
电力系统三相短路计算包括短路电流的计算和短路电流的传递。
短路电流的计算需要根据电力系统的阻抗和电流进行计算,可以使用相序基准法、对称分量法和潮流法等方法进行计算。
短路电流的传递是指确定电路中各个节点的短路电流,根据电力系统的拓扑结构和电气参数进行计算。
最后,需要根据电力系统三相短路的分析结果,采取相应的保护措施。
电力系统的保护装置能够及时检测和隔离电路的短路故障,以保护电力系统的设备和人员的安全。
保护措施包括过电流保护、地跳保护和差动保护等。
过电流保护用于检测电流异常,地跳保护用于检测对地短路,差动保护用于检测相间短路。
总而言之,电力系统三相短路的分析与计算是电力系统运行和保护的重要组成部分。
通过对电力系统的拓扑结构和电气参数进行分析与计算,可以有效地预防和处理电力系统中的短路故障,以保护电力系统设备和人员的安全。
电⼒系统【第七章:电⼒系统三相短路的分析与计算】⼀.电⼒系统故障概述 1.短路 短路是指电⼒系统正常运⾏情况下以外的相与相或相与地【或中性线】之间的故障连接。
2.对称短路与不对称短路 三相短路时三相回路依旧是对称的,故称为对称短路。
其它⼏种短路均使三相回路不对称,故称为不对称短路,如下: 3.产⽣短路的主要原因是电⽓设备载流部分的相间绝缘或相对地绝缘被损坏。
4.系统中发⽣短路相当于改变了电⽹的结构,必然引起系统中功率分布的变化,⽽且发电机输出功率也相应发⽣变化。
5.为了减少短路对电⼒系统的危害,可以采⽤限制短路电流的措施,在线路上装设电抗器。
但是最主要的措施是迅速将发⽣短路的部分与系统其它部分进⾏隔离,这样发电机就可以照常向直接供电的负荷和配电所的负荷供电。
6.电⼒系统的短路故障有时也称为横向故障,因为它是相对相【或相对地】的故障。
还有⼀种故障称为纵向故障,即断线故障,指的是⼀相或多相断线使系统运⾏在⾮全相运⾏的情况。
在电⼒系统中的不同地点【两处以上】同时发⽣不对称故障的情况,称为复杂故障。
⼆.⽆限⼤功率电源供电的系统三相短路电流分析 1.电源功率⽆限⼤时外电路发⽣短路(⼀种扰动)引起的功率改变对电源来说微不⾜道,因⽽电源的电压和频率对应于同步发电机的转速保持恒定。
2.⽆限⼤电源可以看做由多个有限功率电源并联⽽成的,因其内阻抗为零,电源电压保持恒定。
实际上,真正的⽆限⼤电源是不存在的,只能是⼀种相对概念往往是以供电电源的内阻抗与短路回路总阻抗的相对⼤⼩来判断电源是否作为⽆限⼤功率电源。
若供电电源的内阻抗⼩于短路回路总阻抗的10%时,则可认为供电电源为⽆限⼤功率电源。
在这种情况下,外电路发⽣短路对电源影响较⼩,可近似认为电源电压幅值和频率保持恒定。
3.当短路点突然发⽣三相短路时,这个电路即被分成两个独⽴的回路。
及有电源连接的回路和⽆电源连接的回路。
在有电源连接的回路中,其每相阻抗减⼩,对应的稳态电流必将增⼤。