电力系统三相短路电流的计算
电力系统三相短路电流的实用计算
•
6.1 短路电流计算的基本原理和方法
或
节点 接入负荷,相
当于在 阵中与节点
对应的对角元素中
增加负荷导纳
。
最后形成包括所
有发电机支路和负荷
支路的节点方程如下
(6-2)
•
6.1 短路电流计算的基本原理和方法 二、利用节点阻抗矩阵计算短路电流
点i产生的电压,也就是短路前瞬间正常运行状态下的
节点电压,记为 。第二项是当网络中所有电流源都
断开,电势源都短接时,仅仅由短路电流 在节点i产
生的电压。这两个分量的叠加,就等于发生短路后节点
i的实际电压,即
(6-4)
•
6.1 短路电流计算的基本原理和方法
公式(6-4)也适用于故障节点f,于是有
(6-5)
(b)所示。
•
6.1 短路电流计算的基本原理和方法
4、利用网络的等值变换计算转移阻抗
(1)将电源支路等值合并和网络变换,把原网络简化 成一端接等值电势源另一端接短路点的单一支路,该支 路的阻抗即等于短路点的输入阻抗,也就是等值电势源 对短路点的转移阻抗,然后通过网络还原,算出各电势 源对短路点的转移阻抗。 (2)保留电势源节点和短路点的条件下,通过原网络 的等值变换逐步消去一切中间节点,最终形成以电势源 节点和短路点为顶点的全网形电路,这个最终电路中联 结电势节点和短路点的支路阻抗即为该电源对短路点的 转移阻抗。
•
6.3 短路电流计算曲线及其应用
(二)计算步骤 (1)绘制等值网络 选取基准功率 和基准电压 发电机电抗用 ,略去网络各元件的电阻、输电线 路的电容和变压器的励磁支路 无限大功率电源的内电抗等于零 略去负荷
电力系统短路电流计算
电力系统短路电流计算电力系统短路电流计算是电力系统设计和运行中非常重要的一项工作。
短路电流是指在系统发生故障时电流的最大值,通常由短路电流计算来确定。
短路电流的计算对于保护设备的选择、电路设计和系统运行状态的分析都具有重要意义。
短路电流计算主要分为对称分量法和非对称分量法两种方法。
下面将对这两种方法进行详细介绍。
1.对称分量法:对称分量法是一种传统的短路电流计算方法,它将三相电流分解为正序、负序和零序三个对称分量,然后再计算每个分量的短路电流。
对称分量法的计算步骤如下:a.首先需要确定系统的短路电流初始值。
可以通过测量系统的各个节点电压和电流来获得。
一般来说,短路电流初始值取系统额定电流的2-3倍。
b.将系统的正常运行条件下的三相电流表示为复数形式:iA,iB和iC。
c.计算三相电流的正序分量:I1=(iA+α^2*iB+α*iC)/3,其中α=e^(j2π/3),j为虚数单位。
d.计算三相电流的负序分量:I2=(iA+α*iB+α^2*iC)/3e.计算三相电流的零序分量:I0=(iA+iB+iC)/3f.计算每个分量的短路电流。
可以使用短路电流公式和阻抗矩阵来计算。
例如,正序分量的短路电流I1'=Z1*I1,其中Z1为正序阻抗。
g.将三个分量的短路电流叠加得到总的短路电流。
2.非对称分量法:非对称分量法是一种更加准确的短路电流计算方法,它考虑了系统故障时的非对称特性,可以更好地反映系统的短路电流分布。
非对称分量法的计算步骤如下:a.获取系统正常运行条件下的三相电流。
b. 将三相电流转换为abc坐标系下的矢量形式。
c.计算叠加故障电流矢量。
d. 将叠加故障电流矢量转换为dq0坐标系的正序、负序和零序分量。
e.根据正、负、零序分量计算短路电流。
非对称分量法相比于对称分量法更加准确,但在计算过程中需要考虑更多的参数和细节,计算复杂度较高。
需要注意的是,短路电流计算是在假设系统中所有设备均采用理想的电气参数的情况下进行的。
第三章电力系统三相短路的实用计算
计算的条件和近似:电源
E|0| U|0| jI|0| xd
发电机的等值电动势为次暂态电动势; 等值电抗为直轴次暂态电抗; 若忽略负荷,则短路前为空载状态,所有电源的等值电动 势标幺值均为1,且同相位。 当短路点远离电源时,发电机端电压母线看作恒定电压源。
计算的条件和近似:电网 • 忽略线路对地电容和变压器的励磁回路 • 计算高压网时忽略电阻,低压网和电缆 线路用阻抗模值计算 • 标幺值计算中取变压器变比为平均额定 电压之比
计算的条件和近似:负荷 • 不计负荷(均断开)。 • 短路前按空载情况决定次暂态电动势, 短路后电网上依旧不接负荷。 • 近似的可行性是由于短路后电网电压下 降,负荷电流<<短路电流。
计算的条件和近似:电动机
• 短路后瞬间电动机倒送短路电流现象:图3-1 异步电动机在失去电源后能提供短路电流: 机械惯性和电磁惯性。 异步电动机短路电流中有交流分量和直流分量。
• 电力系统短路电流的工程计算只要求计 算短路电流基频交流分量的初始值,即 次暂态电流 I 。
WHY? 由于使用快速保护和高速断路器以后, 断路器开断时间小于0.1S
Q:各种电机的时间常数的大致范围为多少?
P32 表2-2
第三章 电力系统三相短路电流的实用计算
第一节 短路电流交流分量初始值计算
线形 网络
I f
f
只有第i个电势源 单独作用时的电 流分布
Iii
表示第i个电势源单独作用时从节点i流入网络的电流 表示第j个电势源单独作用时从节点i流出网络的电流
Iij
第i个电源节点的电流可以表示为:
I i I ii I ij
j 1 j i
n
第三章 电力系统三项短路电流的使用计算
近似计算2:
假设条件:
所有发电机的电势为1,相角为 0,即 E 10 不计电阻、电纳、变压器非标准变比。 不计负荷(空载状态)或负荷用等值电抗表示。 短路电路连接到内阻抗为零的恒定电势源上
起始次暂态电流和冲击电流的 实用计算
没有给出系统信息
X S*
IB IS
有阻尼绕组 jxd
jxd 无阻尼绕组
E
E
三、起始次暂态电流和冲击电流的实用计算 1. 起始次暂态电流的计算
•起始次暂态电流:短路电流周期分量(基频分量) 的初值。
•静止元件的次暂态参数与稳态参数相同。
•发电机:用次暂态电势 E 和次暂态电抗 X d
表示。
E G 0 U G 0 jX dIG 0
三、起始次暂态电流和冲击电流的实用计算 1. 起始次暂态电流的计算
(3)短路电流使用计算步骤
较精确计算步骤
绘制电力系统等值电路图 进行潮流计算 计算发电机电势 给定短路点,对短路点进行网络简化 计算短路点电流 由短路点电流推算非短路点电流、电压。
例题
三、起始次暂态电流和冲击电流的实用计算 1. 起始次暂态电流的计算
电力系统三相短路的实用计算
三、起始次暂态电流和冲击电流的实用计算 1. 起始次暂态电流的计算
(1)同步发电机的模型
ia
Eq xd
cos(t
0 )
Ed xq
sin(t
0 )
I cos(t 0-)
ia
Eq|0| xd
当cos(xtd
0
)xq(时Exqd|0|
Exqd|0I| )cos(x1td0E)qe|0|Ttd E(qE|0x|qd|0| ExE|dx0q|d|0|
电源三相短路电流计算公式
电源三相短路电流计算公式在电力系统中,短路电流是一个非常重要的参数,它决定了系统中的保护装置的选择和设置。
特别是在三相电源系统中,短路电流的计算是至关重要的。
本文将介绍电源三相短路电流的计算公式,以及一些相关的理论知识。
首先,我们来看一下电源三相短路电流的计算公式。
在三相电源系统中,短路电流可以通过以下公式进行计算:Isc = U / (Z √3)。
其中,Isc代表短路电流,U代表电源的相电压,Z代表系统的阻抗。
这个公式简单明了,但是其中的一些参数可能需要进一步解释。
首先是相电压U,它是指电源系统的相电压,通常以伏特(V)为单位。
其次是系统的阻抗Z,它是指系统中的总阻抗,包括电缆、变压器、发电机等设备的阻抗。
最后是√3,它是一个常数,代表了三相系统中的相电压和线电压之间的关系。
通过这个公式,我们可以很容易地计算出电源系统中的短路电流。
但是在实际应用中,我们还需要考虑一些其他因素。
例如,系统中的电流限制装置、保护装置的动作特性等,这些都会对短路电流的计算和分析产生影响。
除了短路电流的计算公式,我们还需要了解一些相关的理论知识。
首先是短路电流的影响。
短路电流会导致系统中的设备受到过载,甚至烧毁。
因此,对于系统中的各种设备,我们都需要对其进行短路电流的计算和分析,以确保其正常运行。
其次是短路电流的限制和保护。
在实际应用中,我们通常会在系统中设置电流限制装置和保护装置,以保护系统中的设备。
这些装置的动作特性和设置参数,都需要根据系统中的短路电流进行合理的选择和设置。
另外,我们还需要考虑系统中的地线电流。
在三相系统中,地线电流也是一个非常重要的参数,它通常会影响系统中的保护装置的选择和设置。
因此,在进行短路电流的计算和分析时,我们还需要考虑地线电流的影响。
总之,电源三相短路电流的计算公式是一个非常重要的工具,它可以帮助我们快速准确地计算出系统中的短路电流。
但是在实际应用中,我们还需要考虑一些其他因素,例如系统中的保护装置、电流限制装置等。
电力系统三相短路电流的实用计算
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。
电力系统三相短路电流计算
电力系统三相短路电流及其计算短路全电流,为短路电流周期分量与非周期分量之和。
k p np i i i =+ 式中,p i 为短路电流周期分量,np i 为短路电流非周期分量。
短路冲击电流,三相短路电流峰值sh p i K =式中,sh K 为短路电流冲击系数。
12sh K <<()短路全电流k i 的最大有效值,也称短路冲击电流有效值(指第一个周期内)sh p I =在高压电路发生三相短路时,一般可取 1.8sh K =,因此2.55sh p i I = 1.51sh p I I =在1000kVA 及以下电力变压器二次侧及低压电路中发生三相短路时,一般可取 1.3sh K =,因此1.84sh p i I = 1.09sh p I I =一般来说,sh i 用来校验电气设备短路时的动稳定性,sh I 校验冲击电流的热稳定性高压三相短路电流计算短路计算中有关物理量一般采用以下单位。
电流kA ,电压kV ,短路容量和断流容量MVA ,设备容量kW 或kVA ,阻抗Ω。
标幺值法进行短路计算时,一般先选定基准容量100B S MVA =和基准电压 1.05B N av U U U ==(115kV ,10.5kV ,0.4kV )根据功率方程S =,欧姆定律U = 基准电流B S I =基准电抗2BBBUXS==系统电源阻抗(电力系统的电抗)标幺值22*//B B Bs S BK B KU U SX X XS S S===KS为母线Ⅰ上的短路容量(电力系统变电所高压馈电线出口处的短路容量,一般由供电部门提供)电力变压器的电抗标幺值22*%%//100100K B B K BT T BT B TU U U U SX X XS S S===TS为配电变压器的额定容量(MVA)电力线路的电抗标幺值架空线路2*002//B BW W BB BU SX X X X l X lS U===电缆线路2*2//B BC C BB BU SZ X XS U===(注:一般高压短路回路的总电阻值R∑远小于总电抗X∑的1/3,计算中可不计高压元件有效电阻)限流电抗器2*//BK K BBU UUX X XS===其中KX,NU,NI为电抗器电抗百分值,额定电压,额定电流三相稳态短路电流(短路周期分量有效值)P KI I I∞==标幺值2***1//K PBK BBU S UI I I IS X X∑∑=====由此可得**1PP K B BI I I I IX∑=====三相短路容量**PBK av K av BSS I S IX∑====由**P KK B K BS S I S S S==,得**P KI S=即某点短路容量标幺值与该点的短路电流标幺值在数值上相等。
三相短路容量计算公式
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。
第三章电力系统三相短路电流的实用计算
为短路电流周期分量是不衰减的,而求得的短路电流周 期分量的有效值即为起始次暂态电流 I 。
例3-1 (P66)
条件与近似
第三章 电力系统三相短路电流的实用计算 a)直接法(如图(3-1)所示)
假设条件: 1.所接负荷为综荷
2. E 1 0
短路电流为:
1 1 I f x1 x2
第三章 电力系统三相短路电流的实用计算
(a)
(b)
(a)等值网络 (b)分解后正常、故障运行网络 图3-4 计及负荷时计算短路电流等值网络
第三章 电力系统三相短路电流的实用计算
(c)
(d) 图3-5 不计及负荷短路电流计算等值网络
正常运行方式为空载运行,网络各点电压为1;
故障分量网络中, U f 0 1
U1 Z11 Z U 2 21 U i Z i1 Z f 1 U f U n Z n1 Z12 Z 22 Zi 2 Zf2 Zn2 Z1i Z1 f Z 2i Z 2 f Z ii Z fi Z ni Z if Z ff Z nf Z1n 0 Z1 f Z2 n 0 Z2 f Z in Z if (3-16) Z fn I f Z ff Z nn 0 Z nf
同步发电机计算方法与调相机类似;
异步电动机短路失去电源后能提供短路电流。
突然短路瞬间,异步电动机在机械和电磁惯性作用下,
定转子绕组中均感应有直流分量电流,当端电压低于 次暂态电动势时,就向外供应短路电流。
第三章:电力系统三相短路实用计算
E _
''
+
1
x '' d1
xL1
E _
''
+
2
xd'' 2
+ xL2
U f |0|
x '' d1 xL1
xd'' 2
xL2 U f |0|
正常分量
故障分量
采用
E'' |0|
1
和忽略负荷的近似后
I
'' f
1
x '' d1
xL1
1
x'' d2
x '' L2
或者应用叠加原理,直接由故障分量求的
G
G
S LD1
L1 L2
S LD 2
f (3)
K
S LD 3
SLD1 SLD 2 SLD 3 为负荷
短路发生在 K 点
发生三相短路后的等效电路图
_
+ E1''
x '' d1
_
+ E2''
xd'' 2
xL1
零点电势等效为
xL2
U f |0|
U f |0|
上图可以等效 故障后网络=正常分量+故障分量
SB
30 103
1650A
3U B 3 10.5
k (3) 115kV
50km
xd
xd
U S
2 N
N
U
2 B
xd 0.2
短路电流公式
短路电流公式短路电流是电力系统中一个相当重要的概念,咱们今儿就好好唠唠短路电流公式这回事儿。
在电力系统中,短路电流的计算可真是个关键环节。
为啥这么说呢?给您举个例子,有一次我们小区的配电箱出了点小故障,导致部分线路短路。
维修师傅来了之后,嘴里就一直念叨着短路电流的计算,说是要准确算出电流大小,才能选对合适的保护设备和线缆,不然这问题可就大了。
咱们先来说说最常见的三相短路电流公式,也就是有名值法中的计算公式:$I_{k}=\frac{U_{av}}{Z_{∑}}$ 。
这里的 $I_{k}$ 就是短路电流,$U_{av}$ 是平均额定电压,$Z_{∑}$ 是短路回路总阻抗。
这个公式看起来简单,可实际用起来,那得把每个元件的阻抗都算清楚,一点儿也不能马虎。
再说说标幺值法的短路电流计算公式。
这个方法呢,先把各个参数都化成标幺值,然后计算起来会更方便一些。
比如说,先通过基准容量和基准电压算出基准电流,然后再根据各元件的标幺阻抗来计算短路电流。
不过,您可别觉得记住这些公式就能高枕无忧啦。
实际情况中,电力系统复杂得很,有时候线路里还有电感、电容啥的,这就需要考虑更多的因素。
就像我之前跟着工程师去一个工厂检修电路,他们要计算短路电流的时候,那真是拿着图纸一点点分析,各种数据反复核算,就怕出一点差错。
还有啊,不同的短路类型,短路电流的大小和计算方法也会有所不同。
像单相短路、两相短路,都有各自特定的计算公式和考虑因素。
在学习和运用短路电流公式的时候,可得有耐心和细心。
就像搭积木一样,一块一块地把各个参数搞清楚,才能得出准确的结果。
不然,一旦计算错误,那后果可能不堪设想,小则设备损坏,大则影响整个区域的供电。
总之,短路电流公式虽然有点复杂,但只要咱们认真学,多实践,就一定能掌握好它,为电力系统的稳定运行保驾护航。
您说是不是这个理儿?。
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_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
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。
关于短路电流的计算
关于短路电流的计算短路是指电力系统中带电部分与大地(包括设备的外壳、变压器的铁心、低压线路的中线等)之间,以及不同相的带电部分之间的不正常连接。
短路将使系统的电压急剧下降,电流大幅度增加,使电力系统稳定性遭到破坏。
K (3)三相短路(对称短路),K (2)两相短路,K (1)单相接地短路,K (1.1)两相接地短路。
计算短路电流的方法:有名值法、标幺值值法。
(1)电力系统发生三相短路时,短路电流的计算方法:I k (3)=X Uav 3U av 短路点的计算电压(平均额定电压),即0.4、10.5、37、63、115、230、347。
X ∑短路回路的总阻抗值。
(2)电力系统的等值电抗:可用电力系统变电所高压线路出口断路器的断流容量S K 进行估算即:X X =KS av U 2U av 短路计算点的平均额定电压(用于计算时的线路电压),kV ; S K 出口短路器的断流容量,MV ·A,由产品手册查得。
(3)电力变压器的等值电抗:X T =100%Uk ·NS av U 2U K %变压器短路电压百分数,可由产品手册查得; S N 变压器的额定容量,MV ·A; X T 变压器的正序等值电抗,欧姆。
(4)电力线路的等值电抗X L =X 0LX 0架空线路或电缆线路的单位电抗,欧姆/千米; L 电力线路的长度,千米。
类别 10kV 35kV 63kV 110kV 220kV330kV 500kV架空 线路0.38 0.42 0.420.43 0.31(0.44) 0.320.30 电缆 0.08 0.12注:架空线路的正序等值电抗与负序等值电抗相等,零序等值电抗X 0=3.5X 1。
(三相短路)K (3)XRI k(3)计算短路电流的目的:(1)为确定电气主接线提供参考。
(2)为载流导体的选择提供依据。
(3)为确定继电保护定值提供依据。
(4)进行电力系统运行及故障分析。
电力系统三相短路实用算法
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。
短路电流计算方法
短路电流计算方法
短路电流计算是电力系统中一项非常重要的工作,它是针对线路或设备在短路状态下电流的大小和方向的计算。
正确地计算短路电流有助于选择合适的保护装置来保护设备,以及评估系统的稳态和动态行为。
下面是短路电流计算的基本方法及步骤。
一、短路电流基本原理
短路电流是指在电力系统中,短路处的电阻很小,使得电流极大,电力系统对电流的负荷能力不足而出现故障。
因此,短路电流大小的计算就显得特别重要。
总的短路电流分为三种类型:
1.三相短路电流
短路故障时,电源中发生三相短路。
三相短路电流的计算是根据 Ohm 定律进行的,即
l = V / Z
其中,l 是电流,V 是电压,Z 是短路阻抗,它由以下式子得到:
Z = (Z1*Z2)/(Z1+Z2)
其中,Z1 和 Z2 分别是两端的线圈或电容器的阻抗。
2.两相短路电流
1。
最大三相短路电流
最大三相短路电流
首先,我们需要了解什么是最大三相短路电流。
最大三相短路电流是指在电路中发生的最大三相短路时所流过的电流。
这个电流值是非常危险的,因为它可以直接影响到电力系统的稳定性和安全性。
因此,我们需要使用正确的公式来计算最大三相短路电流。
接下来,我们需要介绍最大三相短路电流计算公式。
这个公式可以表示为:最大三相短路电流= 电路总容量/ 电路总电阻+ 电路总电抗
这个公式中,电路总容量是指电路中的总容量,单位为兆伏安(MVA)。
电路总电阻是指电路中的总电阻,单位为欧姆(Ω)。
电路总电抗是指电路中的总电抗,单位为欧姆(Ω)。
在使用这个公式计算最大三相短路电流时,需要注意以下几点:
首先,电路总容量需要根据实际情况进行计算,因为电路中的容量可能不仅仅包括电力设
备的容量,还包括其他负载的容量。
其次,电路总电阻和电路总电抗需要根据电路中的实际情况进行测量,因为这些参数可以
直接影响到计算结果的准确性。
最后,需要注意的是,在计算最大三相短路电流时,需要考虑到电路中的各种因素,例如电路拓扑结构、电力设备的特性、负载的情况等等。
这些因素都会对计算结果产生影响。
综上所述,使用最大三相短路电流计算公式可以准确地计算电路中的最大三相短路电流。
但是,在使用这个公式时需要注意电路总容量、电路总电阻和电路总电抗的准确性,以及考虑到电路中的各种因素。
只有这样,才能得到准确的计算结果,从而保证电力系统的稳
定性和安全性。
三相短路电流与单相短路电流换算
三相短路电流与单相短路电流换算三相短路电流与单相短路电流的换算是电力系统中的基本知识之一。
了解这个概念对于电力工程师和电气技术人员来说至关重要。
本文将详细介绍三相短路电流和单相短路电流的概念、计算方法以及它们之间的换算关系。
让我们先来了解一下什么是短路电流。
短路电流是指当电力系统中的两个电极或电路之间发生短路时,通过短路点的电流。
短路电流是一个非常重要的参数,它能够影响电力系统的运行和设备的选择。
在电力系统中,常用的两种短路电流是三相短路电流和单相短路电流。
三相短路电流是指当电力系统的三个相之间发生短路时通过短路点的电流。
而单相短路电流是指当电力系统的两个相之间或一个相与中性点之间发生短路时通过短路点的电流。
三相短路电流可以通过以下公式计算:三相短路电流=短路电压/总阻抗。
其中,短路电压是指在短路点处的电压,总阻抗是指电力系统在短路点处的总阻抗。
单相短路电流的计算方法与三相短路电流类似。
单相短路电流可以通过以下公式计算:单相短路电流=短路电压/阻抗。
其中,短路电压是指在短路点处的电压,阻抗是指电力系统在短路点处的阻抗。
接下来,我们来了解一下三相短路电流与单相短路电流之间的换算关系。
在实际应用中,有时需要将三相短路电流换算为单相短路电流,或者将单相短路电流换算为三相短路电流。
这个换算关系可以通过以下公式得到:三相短路电流=√3*单相短路电流单相短路电流=三相短路电流/√3其中,√3是一个常数,约等于1.732。
通过这个换算关系,我们可以在需要的时候方便地进行三相短路电流和单相短路电流之间的换算。
三相短路电流和单相短路电流是电力系统中非常重要的参数。
了解它们的概念、计算方法以及它们之间的换算关系对于电力工程师和电气技术人员来说至关重要。
通过本文的介绍,相信读者对于这个话题有了更深入的了解。
希望本文能够对读者有所帮助,谢谢阅读!。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
能源学院课程设计课程名称:电力系统分析设计题目:电力系统三相短路电流的计算学院:电力学院专业:电气工程及其自动化____________ 班级:1203班________________________ 姓名:将________________________学号:1310240006__________________目录摘要 (1)课题 (2)第一章.短路的概述 (2)1.1发生短路的原因 (2)1.2发生短路的类型 (2)1.3短路计算的目的 (3)1.4短路的后果 (3)第二章.给定电力系统进行三相短路电流的计算 (4)2.1收集已知电力系统的原始参数 (4)2.2制定等值网络及参数计算 (4)2.2.1标幺值的概念 (4)2.2.2计算各元件的电抗标幺值 (5)2.2.3系统的等值网络图 (5)第三章.故障点短路电流计算 (6)第四章.电力系统不对称短路电流计算 (9)4.1对称分量法 (9)4.2各序网络的定制 (10)4.2.1同步发电机的各序电抗 (10)4.2.2变压器的各序电抗 (10)4.3不对称短路的分析 (12)4.3.1不对称短路三种情况的分析 (12)4.3.2正序等效定则 (14)心得体会 (15)参考文献 (16)电力系统分析是电气工程、电力工程的专业核心课程,通过学习电力系统分析,学生可以了解电力系统的构成,电力系统的计算分析及方法、电力系统常见的故障及其处理方法、电力系统稳定性的判断,为从事电力系统打下必要的基础。
电力系统短路电流的计算是重中之重,电力系统三相短路电流计算主要是短路电流周期(基频)分理的计算,在给定电源电势时,实际上就是稳态交流电路的求解。
采用近似计算法,对系统元件模型和标幺参数计算作简化处理,将电路转化为不含变压器的等值电路,这样,就把不同电压等级系统简化为直流系统来求解。
在电力系统中,短路是最常见而且对电力系统运行产生最严重故障的后果之一。
电力系统接线图如图所示,其中G为发电机,M为电动机,负载(6)为由各种电动机组合而成的综合负荷,设在电动机附近发生三相短路故障,计算短路点k的短路电流。
第一章.短路的概述1.1发生短路的原因电力系统中,发生短路故障的原因有很多,常见的有:(1)元件的绝缘自然老化发展成短路;(2)因雷击或过电压引起电弧放电,凤、雪等自然灾害引起电杆倒塌;(3)违反了电力系统的正规操作——违规操作;其他,如鸟兽等跨接裸露导线等造成的短路。
1.2发生短路的类型电力系统中,发生短路故障的类型具体可分为以下:(1)三相接地故障,用K)3(表示;(2)单相接地故障,用K)1(表示;(3)两相短接故障,用K)2(表示;(4)两相接地短路故障,用K)1,1(表示;电力系统中,短路故障归类可以分为:三相短路 {对称短路}两相短路⇒{不对称短路}单相接地短路⇒{不对称短路}两相接地短路⇒{不对称短路}在这些故障中,三相短路故障虽然很少发生,但情况比较严重,且三相短路时电力系统仍是三相对称的,称为对称故障,分析比较容易,因此对三相短路的研究有十分重要的意义。
1.3短路计算的目的在电力系统中,短路计算具有十分重要的意义:(1)选择有足够电动力稳定和热稳定性的电气设备;(2)合理的配置继电保护及自动装置,并正确整定其参数;(3)选择最佳的主接线方案;(4)进行电力系统暂态稳态的计算;(5)确定电力线路对邻近通信线路的干扰等;1.4短路的后果发生短路故障时可能产生以下后果:(1)通过短路点的很大短路电流和所燃起的电弧使短路点的元件发生故障甚至损坏。
(2)短路电流通过非故障设备时,由于发热和电动力作用,引起它们使用寿命缩短甚至严重损坏。
(3)电力系统中部分地区的电压严重降低,使大量电力用户的正常工作遭到破坏。
(4)破坏电力系统中各发电厂之间并列运行的稳定性,引起系统振荡甚至使得系统崩溃,无法继续正常运行。
所以,有必要对电力系统进行短路计算分析。
根据计算的结果,合理选择和校验电气设备,进行继电保护装置的选型与整定计算,分析电力系统的故障及稳定性能,选择限制短路电流的措施和确定电力线路对通信线路的影响等。
第二章.给定电力系统进行三相短路电流的计算2.1收集已知电力系统的原始参数发电机G1:额定有功功率60MVA 次暂态电抗标幺值X”=0.12 ,次暂态电动势E”=1.08。
电动机为6MVA 。
变压器T1::变压器额定容量31.5MVA,电压10.5/121KV 变压器T2:变压器额定容量 7.7MVA,电压110/6.3KV 变压器T3:变压器额定容量20MVA,电压110/11KVL1线路,60km ,X1=0.4Ω/km、L2线路,20km 、 L3线路,7km2.2制定等值网络及参数计算 2.2.1标幺值的概念在电力系统分析中,还经常采用一种相对单位制,称为标幺值。
在标幺值中。
各不同单位的物理量都要指定一个基准值,这个基准值用下标B 表示。
则某个物理量的标幺值定义为其有名值和基准值之比,用下标*表示,有时加上说明用标幺值表示后,可以略去下标*。
可见标么值是一个无单位的比值,而且,对同一个实际值,当所算的基值不同时其标幺值也不同。
标么值的符号为各量符号加下角码“*”标幺值是一个没有量纲的数值,对于同一个有名值,基准值选的不同,其标幺值也就不同,因此,说明一个量的标幺值时,一定要同时说明它的基准值,否则,标幺值没意义。
电力系统使用标幺值进行计算和标注,主要是因为它具有这样一些优点:(1)易于比较电力系统各元件的参数和特点,便于迅速准确的判定结果的正确性。
(2)能够简化计算公式,交流电路中,用标幺值计算时通过选择不同的基准值,线电压与相电压的标幺值相等,三相功率与单相功率的标幺值相等,三相电路与单相电路的计算公式相同。
(3)三相电力系统中,各元件参数和变量之间的基准值还有确定关系:U I SB B B3=YZZ I U BBB B B13==2.2.2计算各元件的电抗标幺值发电机1电抗:2.06010012.01''**===S S X X NB变压器2电抗:333.05.311001005.10100%2*=⨯=⨯=S S U X NBK线路3电抗:182.0115604.0604.032*1002=⨯⨯=⨯⨯=US X BB线路4电抗:061.0100204.0204.0411522*=⨯⨯=⨯⨯=U S X BB变压器5电抗:525.020*******.10100%5*=⨯=⨯=SS U X NBK综合负载6的模型为电压源,35.0,8.0""==X E (要归算到统一的基准值下)有944.11810035.06"*=⨯=⨯=SS X X NB线路7电抗:03.0100104.0104.0711522*=⨯⨯=⨯⨯=U S X BB变压器8电抗:4.15.71001005.10100%8*=⨯=⨯=S S U X NBK大容量电动机9的模型为电压源,9.0''=E ,2.0''=X (要归算到统一的基准值下)有:333.361002.0''*9=⨯=⨯=N B S S X X 图中分子为元件电抗的编号,分母为电抗的标幺值,电动势也以标幺值表示,并忽略其间的相位差,相应的计算以实数计算。
2.2.3系统的等值网络图第三章.故障点短路电流计算先合并串连电抗,得到图,串联电抗合并其中,715.0182.0333.02.010*=++=X53.2944.1525.0061.011*=++=X43.14.103.012*=+=X因为电路含有多个电源,先在A点断开电路,用戴维南定理,将断开处的二端口网络等效成一个电压源,其电动势等于A点处的开路电压018.18.053.253.2715.08.008.1611111061*******=+⨯+-=++-=EXXXEEE其阻为除源后的A端的等效电阻557.011//1012***==XXX再接入电路,得图戴维南定理简化后的电路 求出起始次暂态电流的标幺值为:512.043.1557.0018.112131****"=+=+=X X E I 27.0333.39.0292***"===X E I 782.027.0512.021"""***=+=+=I I I 起始次暂态电流为KA KA US I I BB167.73.63100782.03"*"=⨯⨯== 冲击电流:kA I I I i B imp26.18167.755.2)28.128.1(''*2''*1=⨯=+=短路电流的最大有效值:''*2''*157.152.1I I i imp +=kA 02.113.63100)27.057.1512.052.1(=⨯⨯+⨯=短路功率(短路容量):MVA S I S B kt2.78100782.0''*=⨯==第四章.电力系统不对称短路电流计算4.1对称分量法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。
对称分量法是分析不对称故障的常用方法,根据对称分量法,任意一组不对称的三个相量(电压或电流)总可以分解成为正序、负序和零序三组(每组三个)相量。
正序分量是指三个相量模相同,但相位角按A-B-C顺序互差1200,正序分量一般加下标1表示。
电力系统稳态运行时只有正序分量。
负序分量是指三个相量模相同。
但相位角按C-B-A顺序互差1200,负序分量一般加下标2表示,零序分量是指三个相量模相同,且相位角也相等,零序分量一般加下标0表示。
(1)图中相量•••FFF cba111幅值相等,相位彼此互差1200,且a超前b,b超前c,称为正序分量;(2)图中相量•••FFF cba222幅值相等,相位关系与正序相反,称为负序分量;(3)图中相量•••FFF cba0幅值和相位均相同,称为零序分量。
4.2各序网络的定制4.2.1同步发电机的各序电抗同步发电机在对称运行时,只有正序电势和正序电流。
此时的电机参数就是正序参数。
当发电机定子绕组过负序基频电流时,它产生的负序旋转磁场与正序基频电流产生的旋转磁场转向正好相反。
因此,负序旋转磁场同转子之间有两倍同步旋转的相对运动。
正序电抗取决于定子负序旋转磁场所遇到的磁阻,由于转子纵横间不对称,随着负序旋转磁场同转子间的相对位置的不同,负序磁场所遇到的磁阻也不同,负序电抗也就不同。