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1、第七章 短路电流计算 Short Circuit Current Calculation 7-1 概述 General Description一、短路的原因、类型及后果The cause, type and sequence of short circuit1、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。2、短路的原因： 元件损坏 如绝缘材料的自然老化，设计、安装及维护不良等所造成的设备 缺陷发展成短路 . 气象条件恶化如雷击造成的闪络放电或避雷器动作； 大风造成架空线断线或导 线覆冰引起电杆倒塌等 . 违规操作 如运行人员带负荷拉刀闸；线路或设备检修后未
2、拆除接地线就加 电压. 其他原因如挖沟损伤电缆 ,鸟兽跨接在裸露的载流部分等 .3、三相系统中短路的类型： 基本形式 : k (3) 三相短路； k(2) 两相短路；k (1) 单相接地短路； k(1,1) 两相接地短路； 对称短路：短路后，各相电流、电压仍对称 , 如三相短路； 不对称短路：短路后，各相电流、电压不对称 ;如两相短路、单相短路和两相接地短路 .注 :单相短路占绝大多数；三相短路的机会较少 ,但后果较严重。4、短路的危害后果随着短路类型、 发生地点和持续时间的不同， 短路的后果可能只 破坏局部地区的正常供电， 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几个方面。
3、（1 ） 电动力效应短路点附近支路中出现比正常值大许多倍的电流，在导体间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 ） 发热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 ） 故障点往往有电弧产生， 可能烧坏故障元件， 也可能殃 及周围设备 .（4 ） 电压大幅下降，对用户影响很大 .（5 ） 如果短路发生地点离电源不远而又持续时间较长， 则可 能使并列运行的发电厂失去同步，破坏系统的稳定，造 成大片停电。这是短路故障的最严重后果。（6 ） 不对称短路会对附近的通讯系统产生影响。二、计算短路电流的目的及有关化简The purpose and some
4、simplification of short circuit Calculation1、短路计算的目的a、选择电气设备的依据；b 、继电保护的设计和整定；c、电气主接线方案的确定；d、进行电力系统暂态稳定计算，研究短路对用户工作的影响；2、短路计算的简化假设a、不考虑发电机间的摇摆现象，认为所有发电机电势的相位都相 同；b、不考虑磁路饱和，认为短路回路各元件的电抗为常数；C、不考虑发电机转子的不对称性，用 Xd和Eq来代表。认为lfv1 d,即认为短路前发电机是空载的；d、不考虑线路对地电容、变压器的励磁支路和高压电网中的电阻，认为等值电路中只有各元件的电抗。7-2标么值计算方法与短路电流计
5、算步骤Per-unit system and the process of short-circuit current calculation一、标么制的概念 con cepti on of per-un it system1、标么制per-unit system :将电压、电流、功率、阻抗等物理量不用其有名值表示，而用标么值表示。2、标么值： per- unit value标么值实际有名值（任意单位 ）标么 基准值（与有名值同单位）例如:某发电机的端电压用有名值表示为Ug 10.5kV ,如果用标么值表示，就必须先选定基准值若选基准值Ub 10-5kV ,则uUg10.5GUb10.515若
6、取基准值Ub10kV 侧 Ug 1.05；若取基准值Ub1kV,则 Ug 10.5.可见:标么值是-个没有量纲的数值,对于同一个有名值，基准值选得不同，其标么值也就不同因此:说明一个量的标么值时，必须同时说明它的基准值；否则，标 么值的意义不明确！3、采用标么制的优点：the adva ntage of per-un it system（1）易于比较电力系统中各元件的特性和参数；（2）易于判断电气设备的特征和参数的优劣；（3）可以使计算量大大简化。二、基准值的选取the selectio n of refere nee value1、各量的基准值之间应服从：功率方程：S 3UI通常选定SB ,
7、U B1 B则：ZUi2 x 25MW= 0.12613 .网络化简，分别求出短路点至各等值电源点之间的总电抗。 .星一角变换公式角一星变换公式XinXi2XaiX12XmX2nX 1 n X 2nX12X13X 23X3nX2nX12X32X 23X2nX3nX2n X3nX12X13X23XmXanX32X31X31X3nXmX3n X 1 nXi2X13X 23X2n等值电源归算（1）同类型且至短路点的电气距离大致相等的电源可归并;（2）至短路点距离较远的同类型或不同类型的电源可归并;（3）直接连于短路点上的同类型发电机可归并；7-3供配电系统三相短路电流计算Three-phase sh
8、ort-circuit curre nt calculati on in power supply and distributi on system一、“无限大”电力系统concept of infinite system1. 定义：系统的容量S系统的内阻抗Z 0（ R o,x o）.2. “无限大”电力系统的特点：外电路电流变动时，其端口电压不变。3. 若系统阻抗不超过短路回路总阻抗的15%，则系统看作“无限大 系统”实用计算中，将配电网中的系统母线看作无限大容量系统。等值电源内阻抗Zg Zg1Zg2Zg3二、供配电系统三相短路电流计算three-phase short-circuit cu
9、rrent calculation in power supply and distribution system1. 三相短路电流1) R ikdikL - U m si n(wt dtou )则:ikUzsi n(wtou)UZmsi n(ou.Rt )e L i kp i np其中：ou 短路时电源电压相位角（合闸相位角）artg y Rikp 稳态分量，周期分量inp 暂态分量，非周期分量iI KP2) ikp的有效值2. 冲击短路电流 ish impulse current短路电流最大瞬时值当ou 2时，短路瞬间inp最大，则ik也最大xX R, artg 0,又当R 时，即 2ish0.01sUmZ时，U eZik最大。即:、2 U(
