《牽引供電系統(tǒng)》-第五章-短路的計(jì)算

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1、本章主要內(nèi)容：1、三相對(duì)稱(chēng)短路的分析計(jì)算；2、三相不對(duì)稱(chēng)短路的分析計(jì)算；3、牽引供電系統(tǒng)短路的分析計(jì)算。3第5章短路的計(jì)算§5.1三相對(duì)稱(chēng)短路的分析計(jì)算一、短路的基本概念1、短路的定義、類(lèi)型及產(chǎn)生的一般原因(1)定義：不同電位導(dǎo)電部分之間的短接。其分為金屬性短路和非金屬性短路(有過(guò)渡電阻)。(2)類(lèi)型：三相短路、兩相短路、單相接地短路、兩相接地短路等。單相接地最常見(jiàn)，三相短路最不常見(jiàn)。(3)產(chǎn)生原因：自然災(zāi)害引起。因惡劣的工作環(huán)境而引起。因設(shè)備維護(hù)不善而引起。由于工作人員違章誤操作而引起?！?.1三相對(duì)稱(chēng)短路的分析計(jì)算2、短路的危

2、害短路的熱效應(yīng)和電動(dòng)效應(yīng)。短路時(shí)，將嚴(yán)重危及用戶電氣設(shè)備的正常運(yùn)行，造成產(chǎn)品報(bào)廢及設(shè)備損壞。接地短路時(shí)，將引起不平衡電流。電力系統(tǒng)短路的最嚴(yán)重后果是引起系統(tǒng)解列?！?.1三相對(duì)稱(chēng)短路的分析計(jì)算3、短路計(jì)算的假設(shè)條件所有發(fā)電機(jī)電勢(shì)相角都相同，發(fā)電機(jī)間無(wú)交換電流。應(yīng)用迭加原理。一般電氣元件的電阻略去不計(jì)。但是，當(dāng)短路發(fā)生在電纜線路或低壓網(wǎng)絡(luò)時(shí)，由于總電阻與總電抗之比值大于1/3，則應(yīng)計(jì)及電阻。當(dāng)計(jì)算短路電流非周期分量的衰減時(shí)間常數(shù)時(shí)，應(yīng)計(jì)及電阻的影響。用阻抗的絕對(duì)值進(jìn)行計(jì)算?！?.1三相對(duì)稱(chēng)短路的分析計(jì)算接上頁(yè)電壓等級(jí)為330kV及以

3、下輸電線路的電容略去不計(jì)。變壓器的激磁電流略去不計(jì)。電力系統(tǒng)是對(duì)稱(chēng)的三相系統(tǒng)。短路點(diǎn)沒(méi)有任何阻抗?！?.1三相對(duì)稱(chēng)短路的分析計(jì)算二、標(biāo)么值及其應(yīng)用1、標(biāo)么值(1)定義：(2)標(biāo)么值的表示符號(hào)其表示符號(hào)通常是在表示該量文字符號(hào)的右下角加標(biāo)注“＊”號(hào)?！?.1三相對(duì)稱(chēng)短路的分析計(jì)算(3)基準(zhǔn)量的選擇原則及方法習(xí)慣將電壓和容量作為基準(zhǔn)量，而和由下式導(dǎo)出:三相系統(tǒng)：?jiǎn)蜗嘞到y(tǒng)：實(shí)用中，基準(zhǔn)電壓就取短路計(jì)算元件所在電路的電網(wǎng)平均電壓(或稱(chēng)短路計(jì)算電壓)，即?；鶞?zhǔn)容量通常選取?！?.1三相對(duì)稱(chēng)短路的分析計(jì)算(4)阻抗標(biāo)么值的換算實(shí)際值與標(biāo)么值的

4、互換若已知實(shí)際電抗，選取了基準(zhǔn)電壓，基準(zhǔn)容量為，則電抗標(biāo)么值為：若已知標(biāo)么電抗，選取了基準(zhǔn)電壓，基準(zhǔn)容量為，則實(shí)際電抗為：§5.1三相對(duì)稱(chēng)短路的分析計(jì)算選取不同基準(zhǔn)值時(shí)，標(biāo)么值的換算假定兩組基準(zhǔn)量分別為、、、和、、、，則兩個(gè)對(duì)應(yīng)的標(biāo)么電抗和為:實(shí)用中，當(dāng)取時(shí)，兩組基準(zhǔn)值中，,則J進(jìn)一步簡(jiǎn)化為§5.1三相對(duì)稱(chēng)短路的分析計(jì)算2、供電系統(tǒng)元件的阻抗及其標(biāo)么值(1)輸電線：(2)變壓器：(3)同步發(fā)電機(jī)：(4)電抗器：§5.1三相對(duì)稱(chēng)短路的分析計(jì)算三、三相短路的有關(guān)電氣量計(jì)算i,u初相角為0度或180度，此時(shí)非周期分量電流幅值最大?！?.

5、1三相對(duì)稱(chēng)短路的分析計(jì)算1、短路電流周期分量有效值的計(jì)算無(wú)限大容量電源供電下，三相短路電流的周期分量電流幅值是不衰減的，都等于穩(wěn)態(tài)時(shí)的值：考慮到無(wú)限大容量電源的電壓恒定且內(nèi)阻抗為0，取短路點(diǎn)處電網(wǎng)平均電壓為，且(線相變換而得)，則短路電流周期分量有效值為§5.1三相對(duì)稱(chēng)短路的分析計(jì)算2、沖擊電流的計(jì)算短路電流可能出現(xiàn)的最大瞬時(shí)值，稱(chēng)為最大短路沖擊電流，以ish表示其中，。當(dāng)短路發(fā)生在一般高壓網(wǎng)絡(luò)中時(shí),取，則當(dāng)短路發(fā)生在單機(jī)容量為12MW以上的發(fā)電機(jī)母線和發(fā)電廠高壓母線上時(shí)，取，則§5.1三相對(duì)稱(chēng)短路的分析計(jì)算3、短路全電流最大有效

6、值的計(jì)算短路電流可能出現(xiàn)的最大瞬時(shí)值，稱(chēng)為短路沖擊電流有效值，以表示當(dāng)短路發(fā)生在一般高壓網(wǎng)絡(luò)中時(shí),取，則當(dāng)短路發(fā)生在發(fā)電機(jī)母線時(shí)，取，則§5.1三相對(duì)稱(chēng)短路的分析計(jì)算4、三相短路功率的計(jì)算三相短路時(shí)，任意時(shí)刻t的短路功率定義為若以標(biāo)么值表示，取，則得另外，§5.2三相不對(duì)稱(chēng)短路的分析計(jì)算一、對(duì)稱(chēng)分量法及其應(yīng)用牽引供電系統(tǒng)短路主要是不對(duì)稱(chēng)短路?，F(xiàn)學(xué)習(xí)對(duì)稱(chēng)分量法。1、對(duì)稱(chēng)分量法的基本概念對(duì)于三相系統(tǒng)，任意一組不對(duì)稱(chēng)的三相相量(電流、電壓等)都可以分解為具有下列特性的3組對(duì)稱(chēng)分量.§5.2三相不對(duì)稱(chēng)短路的分析計(jì)算(1)各序分量的表達(dá)式為

7、(分解公式)為旋轉(zhuǎn)算子，(2)每相相量是由正、負(fù)、零序3個(gè)分量組成(合成公式)：§5.2三相不對(duì)稱(chēng)短路的分析計(jì)算(3)三相對(duì)稱(chēng)分量的相量恒有的關(guān)系正序分量：負(fù)序分量：零序分量§5.2三相不對(duì)稱(chēng)短路的分析計(jì)算2、序分量獨(dú)立性在三相參數(shù)相同的對(duì)稱(chēng)線性電路中，通以某一序的對(duì)稱(chēng)分量電流，只產(chǎn)生同一序分量的電壓降。反過(guò)來(lái)，若施以三相某一序的對(duì)稱(chēng)分量電壓，也只產(chǎn)生同一序的對(duì)稱(chēng)分量電流。這一特性稱(chēng)為三相對(duì)稱(chēng)電路的序分量獨(dú)立性。根據(jù)對(duì)稱(chēng)電路的這一特性，就可以對(duì)正序、負(fù)序和零序分量進(jìn)行計(jì)算，最后再作疊加。任一相序的對(duì)稱(chēng)分量電壓和電流之間完全適合歐姆

8、定律的關(guān)系§5.2三相不對(duì)稱(chēng)短路的分析計(jì)算二、序網(wǎng)絡(luò)的基本概念與構(gòu)成應(yīng)用對(duì)稱(chēng)分量法求解不對(duì)稱(chēng)短路，需將不對(duì)稱(chēng)系統(tǒng)分解為三組對(duì)稱(chēng)系統(tǒng)，再分析求解。表示各序?qū)ΨQ(chēng)三相系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)，分別稱(chēng)為正序、負(fù)序和零序網(wǎng)絡(luò)。因?yàn)閷?duì)稱(chēng)分量系統(tǒng)是三相對(duì)稱(chēng)的，因此序網(wǎng)絡(luò)可用單