工厂供电课件第四章共79页

下面分别讲述供电系统中各主要元件如电源系统、电源变压
器和电源线路的阻抗计算。
第三节 无限大容量电力系统中短路
电流的计算
1) 电力系统的阻抗
电力系统的电阻一般很小，不予考虑。而电力系统的电抗，
可估此由算电电，力力 这 系系断统统流的变容电电量抗站 就 为高看压作馈是电电线力出系口统断的路极器限的短断路流容容量量S kS。oc因来
在高压电路的短路计算中，正常总电抗远比总电阻大，所以一
般只计电抗，不计电阻。在计算低压侧短路时，也只有当短 路电路的RΣ>XΣ/3时才需要考虑电阻。
如果不计电阻，则三相短路电流的周期分量有效值为
三相短路容量为
I (3) k

Uc 3X
(4-19)
S(3) k

3UcIk(3)
(4-20)
采用欧姆法进行短路电流计算的关键是确定短路回路的阻抗。
第四章 短路电流计算及变配电所电 气设备选择
第一节 短路的原因、后果和形式 第二节 无限大容量电力系统发生 三相短路时的物理过程和物理量
第三节 无限大容量电力系统中 短路电流的计算
第四节 短路电流的效应和稳定度校验 第五节 变配电所电气设备的选择与校验 返回
目录
第一节 短路的原因、后果和形式
第一节 短路的原因、后果和形式
2) 电力变压器的阻抗
Xs Uc2 Soc
变压器的电阻RT ,可由变压器的短路损耗ΔPk近似地计算。 因
P k3IN 2R T3( S 3U Nc)2R T(U SN c)2R T
故
RT

Pk
(Uc SN
)2
SN——变压器的额定容量(kVA)；
第三节 无限大容量电力系统中短路
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电流的计算
l ——线路长度(km)。 线路的电抗XWL，可由已知截面和线距的导线或已知截面和电压的电缆 单位长度电抗X0值求得： XWL X0l
(4-25) 式中 X0——导线或电缆单位长度的电抗(Ω/km)
第三节 无限大容量电力系统中短路
电流的计算
求出各元件的阻抗后，就化简短路电路，求出短路的总阻抗，然后按式(4-1
相短路时的物理过程和物理量
图4-2b是一个电源为无限大容量的供电系统发生三相短路 的电路图。由于三相短路对称，因此这一三相短路电路可用 图4-2c所示的等效单相电路来分析研究。
第二节 无限大容量电力系统发生三 相短路时的物理过程和物理量
第二节 无限大容量电力系统发生三 相短路时的物理过程和物理量
图4-1 短路的形式 （虚线表示短路电流路径）
K（3）-三相短路 K（2）-两相短路 K（1）-单相短路 K（1.1）-两相接地短路
第一节 短路的原因、后果和形式
3、短路的原因
第一节 短路的原因、后果和形式
4、短路的后果
第一节 短路的原因、后果和形式
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第二节 无限大容量电力系统发生三 相短路时的物理过程和物理量
8)或式(4-19)计算短路电流周期分量
I
(3 ) k
。其他短路量的计算公式见4.2节所
述。
必须注意：在计算短路电路的阻抗时，假如电路内含有变压器，则电路
二、短路的有关物理量
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第二节 无限大容量电力系统发生三相 短路时的物理过程和物理量
第二节 无限大容量电力系统发生三相 短路时的物理过程和物理量
第二节 无限大容量电力系统发生三相 短路时的物理过程和物理量
第二节 无限大容量电力系统发生三相 短路时的物理过程和物理量
第二节 无限大容量电力系统发生三相 短路时的物理过程和物理量
周期分量有效值可按三相电路欧姆定律公式计算，即
I(3) k

Uc 3Z
3
Uc R 2 X 2
(4-18)
式中 Uc——短路点的短路计算电压(或称为平均额定电压)。 由于线路首端短路时其短路最为严重，因此按线路首端电压 考虑，即短路计算电压取为比线路额定电压UN高 5％。
∣ZΣ|、RΣ、XΣ——分别为短路电路的总阻抗[模]、总电阻 和总电抗值 (Ω)。
第二节 无限大容量电力系统发生三 相短路时的物理过程和物理量
第二节 无限大容量电力系统发生三 相短路时的物理过程和物理量
第二节 无限大容量电力系统发生三 相短路时的物理过程和物理量
第二节 无限大容量电力系统发生三 相短路时的物理过程和物理量
图4-3表示无限大容量系统中发生三相短路前后的电压、电 流变动曲线。
第二节 无限大容量电力系统发生三相 短路时的物理过程和物理量
第三节 无限大容量电力系统中短 路电流的计算
一、概述
短路电流的计算方法有欧姆法(又称有名单位制法) 、标幺制法(又称相对单位制法)和 短路容量法(又称兆伏安法)。这里介绍一般常用的欧姆法和标幺制法。欧姆法属最 基本的短路电流计算法，但标幺制法在工程设计中应用广泛。
变压器的电抗XT，可由变压器的短路电压(即阻抗电压) Uk%来近似地计算。
因
Uk%(
3INXT)100(SNXT)100
Uc
Uc2
故
XT

U
k
%
U
2 c
100 SN
式中 Uk%——变压器的短路电压百分值。
(4-23)
3) 电力线路的阻抗
ι 线路的电阻RWL： RWL R0
(4-24) 式中 R0——导线或电缆单位长度的电阻(Ω/km)；
进行短路电流计算，首先要绘出计算电路图，如图4-4所示。
图4-4 例4-1的短路计算电路
第三节 无限大容量电力系统中短路
电流的计算
二、采用欧姆法进行三相短路计算
欧姆法因其短路计算中的阻抗都采用有名单位“欧 姆”(Ω)而得名。 1. 欧姆法短路电流计算的有关公式
在无限大容量系统中发生三相短路时，其三相短路电流
一、无限大容量电力系统及其三相短路的物 理过程
无限大容量电力系统，是指供电容量相对于用户供 电系统容量大得多的电力系统。其特点是：当用户供电 系统的负荷变动甚至发生短路时，电力系统变电所馈电 母线上的电压能基本维持不变。
第二节 无限大容量电力系统发生三相 短路时的物理过程和物理量
第二节 无限大容量电力系统发生三
图4-3 无限大容量系统发生三相短路时的电压、电流变动曲线
第二节 无限大容量电力系统发生三 相短路时的物理过程和物理量
第二节 无限大容量电力系统发生三相 短路时的物理过程和物理量
第二节 无限大容量电力系统发生三相 短路时的物理过程和物理量
第二节 无限大容量电力系统发生三 相短路时的物理过程和物理量