一鍵下載20套電氣基礎(chǔ)學(xué)習(xí)PPT講義合集17

第三章

電網(wǎng)短路電流計(jì)算

3.1概述3.1.1電力系統(tǒng)和典型設(shè)備構(gòu)成特點(diǎn)（1）電力系統(tǒng)根據(jù)中性點(diǎn)接地與否分為中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)及中性點(diǎn)接地系統(tǒng)。

abc中性點(diǎn)不接地abc中性點(diǎn)接地

N220V第三章

電網(wǎng)短路電流計(jì)算

3.1概述（2）電力電纜構(gòu)成：

第三章

電網(wǎng)短路電流計(jì)算

3.1概述（3）電力變壓器組成：

第三章

電網(wǎng)短路電流計(jì)算

3.1概述（4）三相電機(jī)組成：

聚氨酯漆包線(xiàn)

3.1概述

3.1.2短路概念與短路類(lèi)型電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，相與相之間和在中性點(diǎn)接地系統(tǒng)中相與地是通過(guò)負(fù)荷連接的。

三相負(fù)載中性點(diǎn)不接地三相電源單相負(fù)載中性點(diǎn)接地三相電源3.1概述

3.1.2短路概念與短路類(lèi)型

所謂短路，是指相與相之間和相與地之間不通過(guò)負(fù)荷而發(fā)生的直接連接故障。電力系統(tǒng)運(yùn)行的破壞絕大多數(shù)是由短路故障引起的。

短路類(lèi)型：

（1）中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)

·三相短路二相短路····3.1概述

3.1.2短路概念與短路類(lèi)型

（2）中性點(diǎn)接地系統(tǒng)

（其中單相接地發(fā)生概率最高，60％～70％）

單相對(duì)地二相對(duì)地···三相短路二相短路····（2）中性點(diǎn)接地系統(tǒng)·三相短路又稱(chēng)對(duì)稱(chēng)短路，其它三種短路又稱(chēng)不對(duì)稱(chēng)短路.在所有各種短路情況中，以單相短路的短路電流最大，但在現(xiàn)代企業(yè)供電系統(tǒng)中，往往采用措施減小單相短路的短路電流值（如中點(diǎn)接地系統(tǒng)中，中點(diǎn)加電抗器接地，或部分接地等），所以單相短路電流最大值通常不超過(guò)三相短路，故下面進(jìn)行短路電流計(jì)算時(shí)，均按三相短路來(lái)進(jìn)行。abc中性點(diǎn)接地

N220V3.1概述··3.1.3短路發(fā)生的原因：

主要原因—電力系統(tǒng)中電氣設(shè)備載流部分絕緣的損壞。引起絕緣損壞的原因：雷擊過(guò)電壓；絕緣材料自然老化；設(shè)計(jì)、安裝、運(yùn)行維護(hù)不良，如預(yù)防性絕緣試驗(yàn)沒(méi)有按規(guī)律進(jìn)行或不夠仔細(xì)；機(jī)械力引起的損傷；其它原因—操作人員的誤操作（如隔離開(kāi)關(guān)操作不正確，檢修后未拆接地線(xiàn)）引起操作過(guò)電壓，引起相間電弧短路），鳥(niǎo)獸跨接裸露的載流導(dǎo)線(xiàn)。3.1概述

3.1.3短路的后果電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，系統(tǒng)的總阻抗減少，短路點(diǎn)及其附近各支路的電流較正常運(yùn)行增大幾十倍，系統(tǒng)各點(diǎn)的電壓降低，離短路點(diǎn)越近電壓降低越嚴(yán)重。這可招致下列嚴(yán)重危害：①元件發(fā)熱：由于發(fā)熱量與電流平方成正比，因此強(qiáng)大的短路電流即使流過(guò)的時(shí)間很短也會(huì)使電機(jī)、電器等元件引起不能允許的過(guò)熱，絕緣損壞。

②短路電流引起很大的機(jī)械應(yīng)力（或稱(chēng)電動(dòng)力）。機(jī)械應(yīng)力與電流的平方成正比。這種機(jī)械力引起電氣設(shè)備載流部件變形，甚至破壞。（如果導(dǎo)體和它的固定支架不夠堅(jiān)韌，遭破壞）3.1概述③短路時(shí)時(shí)電壓降低使受電設(shè)備備的正常工工作受到破破壞。例如如感應(yīng)電動(dòng)動(dòng)機(jī)，其轉(zhuǎn)距與外加加電壓平方方成正比，當(dāng)電壓降降低很多時(shí)時(shí)，轉(zhuǎn)距可可能不足以以帶動(dòng)機(jī)械械工作，而而使電動(dòng)機(jī)機(jī)停轉(zhuǎn)。④?chē)?yán)重的的短路必將將影響電力力系統(tǒng)運(yùn)行行的穩(wěn)定性，可使并列列運(yùn)行的發(fā)發(fā)電機(jī)組失失步，造成成與系統(tǒng)解解列。⑤當(dāng)發(fā)生生單相對(duì)地短短路時(shí)，不平衡電流流產(chǎn)生較強(qiáng)的的不平衡磁磁場(chǎng)，對(duì)附附近的通訊訊線(xiàn)路，計(jì)計(jì)算機(jī)控制制系統(tǒng)產(chǎn)生生嚴(yán)重的電電磁干擾。。3.1.4計(jì)算算短路電流流的目的?正確選選擇和校驗(yàn)驗(yàn)電氣設(shè)備備（包括限限流設(shè)備））?進(jìn)行繼繼電保護(hù)裝裝置的整定定計(jì)算。3.1概述述3.2三三相短路過(guò)過(guò)渡過(guò)程分分析3.2.1無(wú)限大大容量電源源系統(tǒng)三相相交流電網(wǎng)網(wǎng)短路的過(guò)過(guò)渡過(guò)程為了簡(jiǎn)化分分析，假設(shè)設(shè)短路發(fā)生生在一個(gè)無(wú)無(wú)限大容量量電源供電電系統(tǒng)。所謂無(wú)限大大容量電源源—指它的的端電壓為為恒定值，，并且沒(méi)有有內(nèi)部阻抗抗。約定：向工業(yè)企業(yè)業(yè)供電的電電力系統(tǒng)的的母線(xiàn)電壓壓不隨用戶(hù)戶(hù)負(fù)荷的變變化而變化化，即常常數(shù)。實(shí)際上，無(wú)無(wú)論電力系系統(tǒng)的容量量多大，它它的電源總總是有一個(gè)個(gè)確定的容容量，并且且有一定的的阻抗。但但當(dāng)短路點(diǎn)點(diǎn)離電源的的電氣距離離足夠遠(yuǎn)時(shí)時(shí)，雖然短短路支路中中電流很大大，電壓降降低，而這這些變化并并不能顯著著地引起電電源電壓的的變化（供供電電網(wǎng)的的阻抗比電電力系統(tǒng)的的阻抗一般般要大得多多），因而而可以認(rèn)為為電源電壓壓為恒定值值。3.2三三相短路過(guò)過(guò)渡過(guò)程分分析一、突然短路情情況下電力力系統(tǒng)的過(guò)過(guò)渡過(guò)程分分析下圖表示簡(jiǎn)簡(jiǎn)單的三相相電路，假假設(shè)在K點(diǎn)點(diǎn)發(fā)生三相相短路此時(shí)時(shí)，，電電路路被被分分成成兩個(gè)個(gè)獨(dú)獨(dú)立立的的回回路路，其其中中一一個(gè)個(gè)回回路路中中的的電電流流由由原原來(lái)來(lái)的的數(shù)數(shù)值值不不斷斷地地衰衰減減，，一一直直到到磁磁場(chǎng)場(chǎng)中中的的能能量量全全部部變變?yōu)闉槠淦渲兄须婋娮枳杷暮牡牡臒釤崮苣転闉橹怪?，，這這個(gè)個(gè)過(guò)過(guò)程程很很短短暫暫。。由于于三相相短短路路電電流流是是對(duì)對(duì)稱(chēng)稱(chēng)短短路路，可可取一一相相進(jìn)行行深深入入的的研研究究分分析析，，以以A相為為例例。?！ぁぁ?.2三三相相短短路路過(guò)過(guò)渡渡過(guò)過(guò)程程分分析析設(shè)電源電壓為為：對(duì)于所研究的的電路，只含含電阻，電抗抗，所以發(fā)生生三相突然短短路時(shí)，電流流的變化應(yīng)符符合下列微分分方程：—相電流瞬時(shí)時(shí)值R—由電源到到短路點(diǎn)的電電阻L—由電源到到短路點(diǎn)的電電抗電壓的初相角角電壓幅值瞬時(shí)值3.2三相相短路過(guò)渡過(guò)過(guò)程分析上面方程的解解為：式中Z－電源至短路路點(diǎn)的阻抗－短路電流與與電壓之間的的相位角－非周期分量量電流衰減時(shí)間常數(shù)數(shù)－短路電流周周期分量的幅幅值A(chǔ)－常數(shù)，其值值由初始條件件決定3.2三相相短路過(guò)渡過(guò)過(guò)程分析下面確定常數(shù)數(shù)A。當(dāng)短路發(fā)生的的瞬間時(shí)時(shí)短路前的電流流：—正常運(yùn)行時(shí)時(shí)的電流最大大值短路后的電流流：根據(jù)楞次（磁磁鏈）守恒定定律，短路瞬瞬間前、后的的電流相等（（是連續(xù)的）），則：于是：3.2三相相短路過(guò)渡過(guò)過(guò)程分析將A代入公式式（3-1））：結(jié)論：短路電電流包括兩個(gè)個(gè)部分：—周期性分量量，由于＝＝常常數(shù)，所以不不變—非周期性分分量，經(jīng)過(guò)幾幾個(gè)周期以后后，它就衰減減得很小，直直至消失，此此時(shí)，過(guò)渡過(guò)過(guò)程結(jié)束，短短路中的電流流進(jìn)入穩(wěn)態(tài)，，因此穩(wěn)態(tài)電流就是是短路電流的的周期分量。3.2三相相短路過(guò)渡過(guò)過(guò)程分析波形圖3.2三相相短路過(guò)渡過(guò)過(guò)程分析3.2.2產(chǎn)生最大短路路電流的條件件電氣設(shè)備所受受到的最大電動(dòng)力與短路電流可可能出現(xiàn)的最最大瞬時(shí)值（（即沖擊電流流）有關(guān)。它它是校驗(yàn)電氣氣設(shè)備和母線(xiàn)線(xiàn)動(dòng)穩(wěn)定必須須計(jì)算的數(shù)據(jù)據(jù)。產(chǎn)生最大短路路電流的條件件為：①短路電流近似似等于純感性性電路，即②短路發(fā)生前，，電路為空載載，即③在發(fā)生短路瞬瞬間（）），，電壓瞬時(shí)值值恰好過(guò)零，，即該相相的““合閘閘相角角”等等于零零，即即這時(shí)3.2三三相短短路過(guò)過(guò)渡過(guò)過(guò)程分分析例：某某供電電線(xiàn)路路為純純感性性負(fù)載載()，，開(kāi)關(guān)關(guān)合閘閘前（（））線(xiàn)路路上已已存在在著三三相短短路的的隱患患，這這時(shí)該該線(xiàn)路路投入入供電電，且且合閘閘瞬間間恰好好趕上上有一相電電壓過(guò)過(guò)零，這樣樣就產(chǎn)產(chǎn)生最最大短短路電電流。。三相負(fù)載中性點(diǎn)不接地三相電源3.2三三相短短路過(guò)過(guò)渡過(guò)過(guò)程分分析3.2.3有限容容量電電源供供電系系統(tǒng)三三相短短路的的過(guò)渡渡過(guò)程程（見(jiàn)后后面））3.2.4，，，，，的定義義在三相相短路路電流流計(jì)算算中，，通常常主要要計(jì)算算以下下各量量：1）次暫態(tài)態(tài)短路路電流流指短路瞬瞬時(shí)，短路路電流流周期分分量電電流為最大幅幅值時(shí)所對(duì)對(duì)應(yīng)的的有效值值。即當(dāng)時(shí)，短短路電電流周期分分量的的有效效值：：—短路路瞬間間周期期分量量的幅幅值3.2三三相短路過(guò)過(guò)渡過(guò)程分分析2）短路沖擊電電流(sh—shock)第一個(gè)周期期全電流峰峰值。即t=T/2帶帶入入（3-2）式得：：—短路電流流次暫態(tài)值值—短路電流流沖擊系數(shù)3.2三三相短路過(guò)過(guò)渡過(guò)程分分析即與短路網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的R,X的大小有有關(guān)，也就就是說(shuō)其值值與短路發(fā)發(fā)生在什么么地點(diǎn)有關(guān)關(guān).假設(shè)短路點(diǎn)點(diǎn)以前的網(wǎng)網(wǎng)路為純感感時(shí)(即R=0)，，則＝2如果短路發(fā)發(fā)生在純阻阻網(wǎng)絡(luò)（即即X=0）則＝＝1在近似計(jì)算算時(shí)，可用用下述數(shù)據(jù)據(jù)高壓電網(wǎng)短短路時(shí)，，1000KV?A變壓器器的后面發(fā)發(fā)生短路時(shí)時(shí)，3.2三三相短路過(guò)過(guò)渡過(guò)程分分析3)短路沖擊電電流有效值值指發(fā)生短路路后的第一一個(gè)周期，，全短路電電流（包括括周期，非非周期）的的有效值。根據(jù)有效值值的定義，，應(yīng)應(yīng)為一一個(gè)周期T內(nèi)，兩個(gè)個(gè)分量電流流瞬時(shí)值的的均方根值值，即：3.2三三相短路過(guò)過(guò)渡過(guò)程分分析是振幅不衰衰減的余旋旋函數(shù)是一個(gè)指數(shù)數(shù)函數(shù)。為為計(jì)算簡(jiǎn)便便起見(jiàn)，假假設(shè)的的數(shù)數(shù)值在計(jì)算算所取的周期期內(nèi)恒定不不變的，等于它它的時(shí)時(shí)的瞬時(shí)值值,即將，，代代入上上式，并經(jīng)經(jīng)代數(shù)運(yùn)算算及積分后后，則得：：在高壓供電電系統(tǒng)中，，，，在低壓供電電系統(tǒng)中，，，3.2三三相短路過(guò)過(guò)渡過(guò)程分分析4）短路電流穩(wěn)穩(wěn)態(tài)值指短路進(jìn)入入穩(wěn)定狀態(tài)態(tài)后，短路路電流的穩(wěn)態(tài)有效值值。如前所述，，無(wú)限大容容量電源供供電系統(tǒng)發(fā)發(fā)生三相短短路時(shí)，短短路電流周周期分量的的幅值始終終不變（＝＝常數(shù)數(shù)）則有—短路電流流周期分量量在任意時(shí)時(shí)刻t的有有效值3.2三三相短路過(guò)過(guò)渡過(guò)程分分析3.2.5，，，，，計(jì)計(jì)算的目的--用于繼繼電保護(hù)的的整定計(jì)算和校驗(yàn)斷路路器的額定斷流量量.---用來(lái)檢驗(yàn)電器器、母線(xiàn)的的動(dòng)穩(wěn)定--用來(lái)檢檢驗(yàn)電器、、母線(xiàn)的動(dòng)穩(wěn)定以及斷路器器額定斷流量量--用來(lái)檢檢驗(yàn)電器和和線(xiàn)路中載載流部件的的熱穩(wěn)定性3.3短短路電路路元件參數(shù)數(shù)計(jì)算從上面的公公式推導(dǎo)看看出，在無(wú)無(wú)限大容量量電源系統(tǒng)統(tǒng)，恒恒定，因此此，求出短短路點(diǎn)以前前的阻抗，，就可計(jì)算算出:然而，供電電網(wǎng)路中某某處發(fā)生短短路時(shí)，其其中一部分分阻抗被短短接，網(wǎng)路路的阻抗發(fā)發(fā)生變化，，故在計(jì)算短短路電流時(shí)時(shí)，應(yīng)先計(jì)計(jì)算各元件件的阻抗。。3.3短短路電路路元件參數(shù)數(shù)計(jì)算電力系統(tǒng)通通常具有多多個(gè)電壓等等級(jí)，用有名值計(jì)算短路電電流時(shí)，必必須將有關(guān)關(guān)參數(shù)折合合到同一電電壓等級(jí)才才能進(jìn)行計(jì)計(jì)算，比較較麻煩。在在短路電流流實(shí)用計(jì)算算中采用標(biāo)么值可減輕計(jì)算算量并便于于比較分析析。*******ACBDE*F分干線(xiàn)FG****NO.2NO.1NO.3企壓業(yè)變總電降站車(chē)間變電站支線(xiàn)*干線(xiàn)3.3短短路電路路元件參數(shù)數(shù)計(jì)算3.3.1標(biāo)么么制的定義義1）標(biāo)么制制就是相對(duì)對(duì)單位值。即把取作作基準(zhǔn)的值值作為1，，同類(lèi)值和和它進(jìn)行比比較得出的的值就是標(biāo)標(biāo)么值。某量的基準(zhǔn)準(zhǔn)標(biāo)么值＝＝該量的實(shí)實(shí)際值/該該量的基準(zhǔn)準(zhǔn)值即：A—有名值值—任意選選定的基基準(zhǔn)值，，與A同同單位（（d—datum)例如：有有名值為為360V及400V的電壓壓值，若若選定電電壓基準(zhǔn)準(zhǔn)值時(shí)時(shí)，則基基準(zhǔn)標(biāo)么么值分分別為為0.9及1.0如果基準(zhǔn)準(zhǔn)值取設(shè)設(shè)備的額額定值，，則其標(biāo)標(biāo)么值叫叫做額定標(biāo)么么值，表示為為3.3.1標(biāo)標(biāo)么制制的定義義2)基準(zhǔn)值的的選擇應(yīng)用標(biāo)么么值計(jì)算算時(shí)，首首先需要要基準(zhǔn)值值，然后后將網(wǎng)絡(luò)中電氣元件件的同一一類(lèi)參數(shù)數(shù)都換算算成所選選定的基基準(zhǔn)值為為基準(zhǔn)的的標(biāo)么值值。那么么，如何何選擇基基準(zhǔn)值呢呢？對(duì)于三相相供電系系統(tǒng)，計(jì)計(jì)算三相相對(duì)稱(chēng)的的短路電電流時(shí)，，可按一一相進(jìn)行行，各部部分的阻阻抗也按按一相來(lái)確定。根據(jù)功率方方程和歐姆姆定律，S，I（線(xiàn)電流）），U（線(xiàn)電壓），，X之間的關(guān)關(guān)系如下：：基準(zhǔn)值之間間也必須符符合上述關(guān)關(guān)系。所以以當(dāng)任意選選定兩個(gè)量量的基準(zhǔn)值值之后，其其余的兩個(gè)個(gè)量也就確確定了。3.3短短路電路路元件參數(shù)數(shù)計(jì)算3.3.1標(biāo)么么制的定義義在計(jì)算中，，通常選擇基基準(zhǔn)容量和和基基準(zhǔn)電壓。則基準(zhǔn)電電流和和基準(zhǔn)電電抗分分別為:當(dāng)基準(zhǔn)值按按上述方法法選定后，，短路計(jì)算算中經(jīng)常遇遇到的四個(gè)個(gè)物理量的的標(biāo)么值可可按下列各各式求出。。(上述公式式可用于：：已知有名名值如何求求基準(zhǔn)標(biāo)么么值或已知知基準(zhǔn)標(biāo)么么值如求有有名值）（應(yīng)用例：：已知可可求和和））3.3短短路電路路元件參數(shù)數(shù)計(jì)算3.3.1標(biāo)么么制的定義義說(shuō)明①基基準(zhǔn)容量的的選選擇：?可選擇擇某一元件件（如發(fā)電電機(jī)或變壓壓器）的額額定容量。。?可選擇擇某個(gè)整數(shù)數(shù)（如100MVA或1000MVA—10個(gè)個(gè)倍數(shù)）。。②基準(zhǔn)電電壓的選擇擇：計(jì)算某一電電壓級(jí)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)內(nèi)的電壓壓，常取該該級(jí)電網(wǎng)的的額定電壓壓作為基準(zhǔn)準(zhǔn)電壓。但但由于網(wǎng)路路中有電壓壓降（第一一章提到）），所以同同一電壓等等級(jí)的網(wǎng)絡(luò)絡(luò)中各處的的電壓是不不一樣的。。在工程計(jì)算算中，習(xí)慣慣上采用平均額額定電壓（（））（又稱(chēng)計(jì)計(jì)算電壓））代表該級(jí)級(jí)電壓，并并作為基準(zhǔn)準(zhǔn)電壓，即3.3短短路電路路元件參數(shù)數(shù)計(jì)算3.3.1標(biāo)么么制的定義義供電系統(tǒng)的的各級(jí)電壓壓的平均額額定電壓規(guī)定如下：：應(yīng)注意：如果不加特特殊說(shuō)明，，資料中（（手冊(cè)等））給定的某某些電氣設(shè)備的的標(biāo)么值均均指額定標(biāo)標(biāo)么值。如果計(jì)算算時(shí)，采用用基準(zhǔn)標(biāo)么么值，則應(yīng)應(yīng)把額定標(biāo)標(biāo)么值歸算算標(biāo)么值，，它們之間間的換算關(guān)關(guān)系如下：：額定電壓（KV)

22

1103510630.22/0.38平均電壓（KV)

231153710.56.33.150.23/0.43.3短短路電路路元件參數(shù)數(shù)計(jì)算3.3.1標(biāo)么么制的定義義由于工程計(jì)計(jì)算中，取取，，所以以注意，在電抗器的計(jì)算中，，因?yàn)?所以以不能用此此公式計(jì)算算電抗標(biāo)么么值，見(jiàn)下下面的說(shuō)明明。3.3短短路電路路元件參數(shù)數(shù)計(jì)算3.3.1標(biāo)么么制的定義義標(biāo)么值公式式小結(jié)：（1）基準(zhǔn)準(zhǔn)值關(guān)系---第一套公式式（2）基準(zhǔn)標(biāo)幺值值計(jì)算---第二套公式式（3）額定定標(biāo)幺值計(jì)計(jì)算---第三套公式式3.3短短路電路路元件參數(shù)數(shù)計(jì)算3.3.1標(biāo)么么制的定義義標(biāo)么值公式式小結(jié)：（4）額定定標(biāo)幺值與與基準(zhǔn)標(biāo)么么值轉(zhuǎn)換---第四套公式式由于工程計(jì)計(jì)算中，取取，，所以以注：電抗器器出外3.3短短路電路路元件參數(shù)數(shù)計(jì)算3.3短短路電路路元件參數(shù)數(shù)計(jì)算3.3.2短路路電路各元元件電抗基基準(zhǔn)標(biāo)么值值的計(jì)算實(shí)際電力系系統(tǒng)中各電電氣元件的的電抗表示示法并不一一樣，應(yīng)將將它們換算算成統(tǒng)一的的基準(zhǔn)值。。（1）發(fā)電機(jī)廠(chǎng)家給出的的參數(shù)是額額定容量,額定電電壓,以及及以為為基準(zhǔn)的在在短路起始瞬瞬間的電抗抗額定標(biāo)么么值(叫做次暫暫態(tài)電抗額額定標(biāo)么值值)。實(shí)際計(jì)算時(shí)時(shí)，選用及及為為基準(zhǔn)，所所以應(yīng)將轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為基準(zhǔn)準(zhǔn)標(biāo)么值，，即如果選擇為為基準(zhǔn)，，則3.3.2短路路電路各元元件電抗基基準(zhǔn)標(biāo)么值值的計(jì)算（2）變壓壓器廠(chǎng)家給出的的參數(shù)是及及短短路電壓百百分?jǐn)?shù)。?？梢宰C明：（變壓器電抗的的額定標(biāo)么值值）3.3短短路電路元件件參數(shù)計(jì)算3.3.2短短路電路路各元件電抗抗基準(zhǔn)標(biāo)么值值的計(jì)算（3）電抗器器電抗器的主要要采用限制短短路電流，所所以它的電抗抗數(shù)值在線(xiàn)路路中占的比重重較大。廠(chǎng)家給出的參參數(shù)是：電抗器的的額定電壓；；電抗器的額額定電流；；電抗器的額額定電抗的百百分比由于有些電抗抗器的額定電電壓與它們安安裝處的平均均電壓相差很很大（如額定定電壓為10KV的電抗抗器，可以裝裝在6.3KV的線(xiàn)路上上）。所以則則不能用公式，必須須用：或3.3短短路電路元件件參數(shù)計(jì)算3.3.2短短路電路路各元件電抗抗基準(zhǔn)標(biāo)么值值的計(jì)算（4）線(xiàn)路導(dǎo)線(xiàn)（架空線(xiàn)或電電纜）?電抗：給出的參數(shù)是是每公里電抗抗有名值（）），對(duì)于長(zhǎng)度度為公里的輸電線(xiàn)線(xiàn)路，其有名名值為其標(biāo)么值為：：可查附錄表—線(xiàn)路導(dǎo)線(xiàn)所所在的那一級(jí)級(jí)的平均額定定電壓（V或或KV）?電阻：—線(xiàn)路每公里里的電阻值，，—導(dǎo)線(xiàn)的電阻阻率，S--為導(dǎo)線(xiàn)線(xiàn)面積，可查查表得或計(jì)算算3.3短短路電路元件件參數(shù)計(jì)算3.3.3短短路電路路總阻抗基準(zhǔn)準(zhǔn)標(biāo)么值的計(jì)計(jì)算首先證明不同同電壓等級(jí)電電抗標(biāo)么值的的關(guān)系在實(shí)際的電力力系統(tǒng)中，電電壓等級(jí)是不不同的，它們們之間通過(guò)變變壓器聯(lián)接。。在計(jì)算短路路電流時(shí)，需需要求出短路路點(diǎn)與無(wú)限大大電源之間的的總電抗。為為此應(yīng)該把不不同電壓等級(jí)級(jí)的電抗，歸歸算到短路點(diǎn)點(diǎn)所在的電壓壓級(jí)，換算成成該電壓的標(biāo)標(biāo)么值，之后后才能相加。。我們可以證明明，如果取各電壓壓級(jí)的平均電電壓作為該級(jí)級(jí)的基準(zhǔn)電壓壓，，則則求出電抗標(biāo)標(biāo)么值在各電壓級(jí)是是相等的，即即無(wú)需歸算?！，F(xiàn)用具有三個(gè)個(gè)電壓級(jí)的網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)證明。3.3短短路電路元件件參數(shù)計(jì)算3.3.3短短路電路路總阻抗基準(zhǔn)準(zhǔn)標(biāo)么值的計(jì)計(jì)算首先說(shuō)明，由由于變壓器是是一個(gè)功率傳傳送元件，如如果略去變壓壓器本身的功功率損耗，則則一次側(cè)容量量和二次側(cè)容容量是等值的的，無(wú)需折合合。即3.3短短路電路元件件參數(shù)計(jì)算線(xiàn)路1線(xiàn)路2線(xiàn)路3K不同電壓級(jí)的電力網(wǎng)絡(luò)3.3.3短短路電路路總阻抗基準(zhǔn)準(zhǔn)標(biāo)么值的計(jì)計(jì)算已知：線(xiàn)路1的電抗有名值為設(shè)在第3段K點(diǎn)發(fā)生短路路，應(yīng)該求在在第3段的標(biāo)么值值。（1）利用上上述計(jì)算方法法得電抗在在第1段段的標(biāo)么值為（2）利用折折算方法求①折合到第3段段的有名值為為。注意：此折算算是將一次電電抗折算到二二次，所以乘乘變比的倒數(shù)數(shù)平方。②在第3段的標(biāo)標(biāo)么值顯然：3.3短短路電路元件件參數(shù)計(jì)算3.3.3短短路電路路總阻抗基準(zhǔn)準(zhǔn)標(biāo)么值的計(jì)計(jì)算結(jié)論：在采用標(biāo)么值值進(jìn)行計(jì)算時(shí)時(shí)，無(wú)論在哪哪個(gè)電壓級(jí)發(fā)發(fā)生短路，只只要用電抗所所在電壓級(jí)的的平均電壓作作為基準(zhǔn)電壓壓求出的標(biāo)么么值，就不必必再折算了。。上述的相等關(guān)關(guān)系對(duì)電壓、、電流等也同同樣適用。即任何一個(gè)以以標(biāo)么值表示的量，經(jīng)經(jīng)變壓器變換換后數(shù)值不變變。但要指出出，標(biāo)么值相等并并不表示實(shí)際際的有名值也也相等。由上面看出，，采用標(biāo)么值值可使不同電壓級(jí)的的值用等值電電路聯(lián)系起來(lái)來(lái)，從而計(jì)算十十分簡(jiǎn)單。3.3短短路電路元件件參數(shù)計(jì)算3.3.3短短路電路路總阻抗基準(zhǔn)準(zhǔn)標(biāo)么值的計(jì)計(jì)算總電抗基準(zhǔn)標(biāo)標(biāo)么值（））的計(jì)算算步驟如下：：1．繪制計(jì)算算電路圖首先應(yīng)將復(fù)雜雜的三相供電電網(wǎng)絡(luò)用單相相來(lái)表示（如如下圖）。之之后注明各元元件額定參數(shù)數(shù)：2.短路計(jì)計(jì)算點(diǎn)和系統(tǒng)統(tǒng)運(yùn)行方式的的確定①短路計(jì)算點(diǎn)應(yīng)選擇在何處處以及應(yīng)該選選擇幾處，則則應(yīng)根據(jù)選擇擇電氣設(shè)備和和設(shè)計(jì)、整定定繼電保護(hù)裝裝置的需要而而定。原則上：凡是是在供電系統(tǒng)統(tǒng)中聯(lián)接（安安裝）電氣設(shè)設(shè)備的高低壓母線(xiàn)，，以及用電設(shè)備備的接線(xiàn)端鈕處均應(yīng)選作短路路計(jì)算點(diǎn)。3.3短短路電路元件件參數(shù)計(jì)算3.3.3短短路電路路總阻抗基準(zhǔn)準(zhǔn)標(biāo)么值的計(jì)計(jì)算②系統(tǒng)運(yùn)行方式：?最大運(yùn)行方式式：特點(diǎn)：雙回路電力線(xiàn)線(xiàn)和并聯(lián)的變變壓器均按并列運(yùn)行處理。特性：合成總阻抗最最小，計(jì)算最最大短路電流流用途：作為選擇電氣設(shè)備備的依據(jù)。?最小運(yùn)行方式式：特點(diǎn)：按實(shí)際可能的的單列系統(tǒng)供電。特性：合成總阻抗最最大，計(jì)算可可能出現(xiàn)的最最小短路電流流。用途：作為檢驗(yàn)繼電器保保護(hù)裝置動(dòng)作性能的依依據(jù)。注：運(yùn)行方式式由電業(yè)部門(mén)門(mén)和設(shè)計(jì)者確確定。3.3短短路電路元件件參數(shù)計(jì)算QFQF3.3.3短短路電路路總阻抗基準(zhǔn)準(zhǔn)標(biāo)么值的計(jì)計(jì)算3．繪制計(jì)算算短路電流的的等值電路將短路電流所所通過(guò)的一些些元件，以阻阻抗的形式表表示，無(wú)關(guān)的的元件不必繪繪出。為避免免差錯(cuò)錯(cuò)，對(duì)對(duì)每個(gè)個(gè)列出出的元件均需進(jìn)進(jìn)行順順序編編號(hào)，，如分子項(xiàng)項(xiàng)數(shù)據(jù)據(jù)。3.3短短路路電路路元件件參數(shù)數(shù)計(jì)算算3.3.3短短路路電路路總阻阻抗基基準(zhǔn)標(biāo)標(biāo)么值值的計(jì)計(jì)算4．選選取基基準(zhǔn)值值，進(jìn)進(jìn)行電電抗基基準(zhǔn)標(biāo)標(biāo)么值值計(jì)算算。（1））選選取取基基準(zhǔn)準(zhǔn)值值：①基準(zhǔn)準(zhǔn)容容量量：：技術(shù)術(shù)習(xí)習(xí)慣慣上上選選用用100MV?A或1000MV?A。。②基準(zhǔn)準(zhǔn)電電壓壓：：選用用元元件件所所在在級(jí)級(jí)的的平均均額額定定電電壓壓。。（2））電電抗抗基基準(zhǔn)準(zhǔn)值值計(jì)計(jì)算算：：①分分別別計(jì)計(jì)算算每每個(gè)個(gè)元元件件阻阻抗抗標(biāo)標(biāo)么么值值：算出出后后填填寫(xiě)寫(xiě)在在等等值值電電路路各各元元件件標(biāo)號(hào)號(hào)的的分分母母項(xiàng)項(xiàng)上上。。②總阻抗基準(zhǔn)準(zhǔn)標(biāo)么值：按串、并聯(lián)等等電路計(jì)算方方法求出。3.3短短路電路元件件參數(shù)計(jì)算3.3.3短短路電路路總阻抗基準(zhǔn)準(zhǔn)標(biāo)么值的計(jì)計(jì)算[例3－1]試確定圖3-a中短路點(diǎn)點(diǎn)K－1和K－2至大系系統(tǒng)的總阻抗抗基準(zhǔn)標(biāo)么值值。有關(guān)參數(shù)數(shù)如圖所示。。其中：變壓器器并列運(yùn)行，，銅芯電纜截截面為，，所以取解：第一步:繪制計(jì)算電路路圖第二步:短路計(jì)算點(diǎn)和和系統(tǒng)運(yùn)行方方式的確定①運(yùn)行方式：：變壓器并列運(yùn)運(yùn)行②短路電流計(jì)計(jì)算點(diǎn)：K－1和K－－2第三步：繪制計(jì)算短路路電流的等值值電路圖3-a圖3-ｂ3.3短短路電路元件件參數(shù)計(jì)算3.3.3短短路電路路總阻抗基準(zhǔn)準(zhǔn)標(biāo)么值的計(jì)計(jì)算第四步：選取基準(zhǔn)值，，進(jìn)行電抗基基準(zhǔn)標(biāo)么值計(jì)計(jì)算（1）選取基基準(zhǔn)值：（2）電抗基基準(zhǔn)值計(jì)算：：①分別計(jì)算每個(gè)個(gè)元件阻抗標(biāo)標(biāo)么值：發(fā)電機(jī)：高壓線(xiàn)路：3.3短短路電路元件件參數(shù)計(jì)算37KV架空線(xiàn)3.3.3短短路電路路總阻抗基準(zhǔn)準(zhǔn)標(biāo)么值的計(jì)計(jì)算區(qū)域變壓器(兩臺(tái)相同)：電抗器：（其中：））3.3短短路電路元件件參數(shù)計(jì)算37KV3210.5KV3.3.3短短路電路路總阻抗基準(zhǔn)準(zhǔn)標(biāo)么值的計(jì)計(jì)算電纜線(xiàn)路：企業(yè)變壓器：：3.3短短路電路元件件參數(shù)計(jì)算銅芯電纜10.5KVK－2K－16.3KV3.3.3短短路電路路總阻抗基準(zhǔn)準(zhǔn)標(biāo)么值的計(jì)計(jì)算②總阻抗基準(zhǔn)準(zhǔn)標(biāo)么值：短路點(diǎn)K-1至大系統(tǒng)的總總阻抗基準(zhǔn)標(biāo)標(biāo)么值：的模為：實(shí)際上，由于于所以，可忽略略即總阻抗基準(zhǔn)標(biāo)么值＝＝總電抗基準(zhǔn)標(biāo)么值＝＝3.3短短路電路元件件參數(shù)計(jì)算3.3.3短短路電路路總阻抗基準(zhǔn)準(zhǔn)標(biāo)么值的計(jì)計(jì)算短路點(diǎn)K-2至大系統(tǒng)的總總阻抗基準(zhǔn)標(biāo)標(biāo)么值：忽略，，則：需指出：由于計(jì)算短短路電路時(shí)時(shí)總是采用用標(biāo)么值法法，為簡(jiǎn)化計(jì)算算表達(dá)式，，今后在計(jì)計(jì)算時(shí)，無(wú)無(wú)特殊情況，可以以省略“””下標(biāo)。。如可寫(xiě)成3.3短短路電路路元件參數(shù)數(shù)計(jì)算3.4三三相短路電電流的計(jì)算算3.4.1無(wú)限大大電源供電電系統(tǒng)三相相短路電流流計(jì)算1．概述（1）無(wú)限限大容量系系統(tǒng)短路電電流周期分分量的重要特征：：①電源電壓為為恒定值，，且內(nèi)阻為為零。②整個(gè)短路過(guò)過(guò)程中的三三相短路電電流周期分分量有效值值和幅值不不變3.4.1無(wú)限大大電源供電電系統(tǒng)三相相短路電流流計(jì)算（2）三相相短路時(shí)的的等值電路路高壓系統(tǒng)：：一般情況況,所以忽略電電阻。只求電抗x低壓系統(tǒng)：：如果，，則需需計(jì)算出電電阻，并進(jìn)進(jìn)而求出阻抗值。電電阻及阻抗抗標(biāo)么值的的求法與電電抗完全相同。但一般低壓壓系統(tǒng)，因因?yàn)闊o(wú)變壓壓器問(wèn)題，，多采用有名值計(jì)計(jì)算比較方方便。用電設(shè)備～無(wú)限大容量等值電路3.4三三相短路電電流的計(jì)算算3.4.1無(wú)限大大電源供電電系統(tǒng)三相相短路電流流計(jì)算2．三相短短路時(shí)周期期分量電流流的計(jì)算周期分量電電流基準(zhǔn)的的標(biāo)么值：：—周期分量量有效值的的有名值（（KA或A）—周期分量量有效值的的基準(zhǔn)值將上上述述關(guān)關(guān)系系代代入入（（1）），，經(jīng)經(jīng)運(yùn)運(yùn)算算得得：：（忽略總電阻阻））--由電源至至短路點(diǎn)總阻阻抗的有名值值—短路點(diǎn)所在在電壓級(jí)的平平均額定電壓壓由電源至短路路點(diǎn)總阻抗的的基準(zhǔn)標(biāo)么值值3.4三相相短路電流的的計(jì)算3.4.1無(wú)無(wú)限大電源源供電系統(tǒng)三三相短路電流流計(jì)算由此得一個(gè)重重要結(jié)論：用基準(zhǔn)標(biāo)么值值進(jìn)行計(jì)算時(shí)時(shí)，短路電流流周期分量有有效值的標(biāo)么么值，等于由由電源到短路路點(diǎn)總阻抗標(biāo)標(biāo)么值的倒數(shù)數(shù)。簡(jiǎn)稱(chēng)為電抗分之一法法。利用（2）式式求出后后，再乘乘以各級(jí)的基準(zhǔn)電電流，就得出各級(jí)級(jí)短路電流有有名值3.4三相相短路電流的的計(jì)算3.4.1無(wú)無(wú)限大電源源供電系統(tǒng)三三相短路電流流計(jì)算3．次暫態(tài)三三相短路容量量——用于校驗(yàn)斷路路器的斷流能能力斷開(kāi)容量量（也稱(chēng)遮斷容量）。()4．三相短路路全電流最大大有效值及短短路沖擊電流流的計(jì)算在討論短路的的過(guò)渡過(guò)程時(shí)時(shí)，已得出：：3.4三相相短路電流的的計(jì)算3.4三相相短路電流的的計(jì)算3.4.2有限容量電源供電系統(tǒng)統(tǒng)三相短路電電流計(jì)算有下列三種情情況之一時(shí)，，發(fā)生在企業(yè)業(yè)高壓電網(wǎng)的的短路稱(chēng)為有限容量電源源供電系統(tǒng)的短短路：?電源容量較小??；?發(fā)生短路的地地點(diǎn)距電源較較近；?工業(yè)企業(yè)內(nèi)部部有自備發(fā)電電廠(chǎng)。在這幾種情況況下，短路雖雖然發(fā)生在網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)上，但對(duì)對(duì)電源來(lái)說(shuō)，，相當(dāng)于發(fā)電機(jī)的出線(xiàn)線(xiàn)端突然短接。。這時(shí)就不能能認(rèn)為發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)的端電壓保保持不變，短短路的過(guò)度過(guò)過(guò)程也比較復(fù)復(fù)雜。3.4.2有限容量電源源供電系統(tǒng)三三相短路電流流計(jì)算1．短路電流的的變化過(guò)程簡(jiǎn)簡(jiǎn)述由于相當(dāng)于發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)機(jī)端突然短短路，其短路路電流非周期分量（））的發(fā)生生與衰減與無(wú)無(wú)限大容量系系統(tǒng)沒(méi)有差別別。短路電流周期期分量的幅值值，因發(fā)電機(jī)機(jī)機(jī)端電壓的的變化而不為為常數(shù)，其變變化過(guò)程如下下圖所示：周期分量幅值值衰減的原因因是由于短路路電流在定子子中流過(guò)，引引起了發(fā)電機(jī)機(jī)的“祛磁效效應(yīng)”，消弱弱了發(fā)動(dòng)機(jī)的的綜合磁場(chǎng)，，使定子內(nèi)電電勢(shì)隨之下降降，見(jiàn)P35。3.4三相相短路電流的的計(jì)算3.4.2有限容量電源源供電系統(tǒng)三三相短路電流流計(jì)算產(chǎn)生這種現(xiàn)象象的原因相對(duì)對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)外外部電抗來(lái)說(shuō)說(shuō)無(wú)法忽略其其內(nèi)部電抗，，即不能認(rèn)為為其內(nèi)阻為零零。（短路點(diǎn)點(diǎn)距發(fā)電機(jī)近近）。這樣，，有限容量的的等值電路為為：—發(fā)電機(jī)的次次暫態(tài)電勢(shì)—發(fā)電機(jī)的端端電壓—發(fā)電機(jī)的次次暫態(tài)電抗—從發(fā)電機(jī)出出口端至短路路點(diǎn)的外部電電抗3.4三相相短路電流的的計(jì)算3.4.2有限容量電源源供電系統(tǒng)三三相短路電流流計(jì)算的計(jì)算—稱(chēng)為“次暫態(tài)態(tài)短路電流””它是時(shí)時(shí)，短路路電流周期分量的有有效值。（同同無(wú)限大容量量系統(tǒng)一樣，，當(dāng)短路發(fā)生時(shí)，發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)電壓過(guò)零零時(shí)（即t=0時(shí)，U=0）的周期分量將將是最最大。）根據(jù)等值短路路，求得：的值可近似為為：—發(fā)電機(jī)的額定定電壓。—發(fā)電機(jī)的額定定電流?！l(fā)電機(jī)的相角角。K—比例系數(shù)。3.4三相相短路電流的的計(jì)算3.4.2有限容量電源源供電系統(tǒng)三三相短路電流流計(jì)算如果，將發(fā)電電機(jī)的額定電電壓近似地取取平均額定電電壓則：對(duì)于汽輪發(fā)電電機(jī)：(因?yàn)橹抵递^小，，故的的第二項(xiàng)比要要小小)水輪發(fā)電機(jī)：：K值查表3－3得到（（因?yàn)檩^大））對(duì)于無(wú)限大容容量：，，K≈1，常常數(shù)數(shù)。3.4三相相短路電流的的計(jì)算3.4.2有限容量電源源供電系統(tǒng)三三相短路電流流計(jì)算3、及的的計(jì)計(jì)算對(duì)于無(wú)限大容容量系統(tǒng)：(沖擊電流)（短路電流最最大瞬時(shí)值））（短路電流最最大有效值））對(duì)于有限容量量系統(tǒng)：應(yīng)應(yīng)為工程上：發(fā)電電機(jī)母線(xiàn)上發(fā)發(fā)生短路，取取1.9則高壓裝置內(nèi)發(fā)發(fā)生短路，取取1.8則則3.4三相相短路電流的的計(jì)算3.4.2有限容量電源源供電系統(tǒng)三三相短路電流流計(jì)算4．三相短路電流流周期分量的的計(jì)算算（—短路電流流實(shí)用計(jì)算法法回顧）：無(wú)限大大電源源：周期分分量(條件＝＝常數(shù)數(shù))有限容容量電電源：：周期分分量隨隨時(shí)間間變化化—發(fā)生生短路路后t時(shí)間間發(fā)電電機(jī)的的計(jì)算算電勢(shì)勢(shì)—發(fā)生生短路路后t時(shí)間間發(fā)電電機(jī)的的計(jì)算算電抗抗由于同同步發(fā)發(fā)電機(jī)機(jī)出口口突然然短路路時(shí)，，和和隨隨時(shí)時(shí)間而而變化化的規(guī)規(guī)律比比較復(fù)復(fù)雜，，因此設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)算算時(shí)，，很少少用上上式進(jìn)進(jìn)行計(jì)計(jì)算，，而是是利用用“運(yùn)算算曲線(xiàn)線(xiàn)數(shù)值值表””（表3－4及表表3－－5）），查查出三三相短短路電電流周周期分分量的的有效效值。。3.4三三相短短路電電流的的計(jì)算算3.4.2有限容容量電電源供供電系系統(tǒng)三三相短短路電電流計(jì)計(jì)算“運(yùn)算曲線(xiàn)線(xiàn)數(shù)值表””是我國(guó)電電力主管部部門(mén)組織編編制的。分為水輪發(fā)電機(jī)機(jī)和汽輪發(fā)電機(jī)機(jī)兩種不同類(lèi)類(lèi)型同步發(fā)發(fā)電機(jī)而編編制。表中中：—短路回路路的計(jì)算電抗標(biāo)標(biāo)幺值。它是以向向短路點(diǎn)供供送短路電電流的發(fā)電機(jī)總額定容量量為基值而歸歸算求得的的，它不同于和t—計(jì)算短短路電流的的時(shí)間（S）—三相短路路電流周期期分量有效效值的標(biāo)幺幺值，它是是以向回路路點(diǎn)供電的的發(fā)電機(jī)總總?cè)萘繛榛刀鴼w算算的。3.4三三相短路電電流的計(jì)算算3.4.2有限容量量電源供供電系統(tǒng)統(tǒng)三相短短路電流流計(jì)算該表的使使用方法法：①如果果選擇(基準(zhǔn)準(zhǔn)容量不不等于發(fā)發(fā)電機(jī)總總額定容容量)?首先先，以基基準(zhǔn)容量量計(jì)計(jì)算算短路點(diǎn)點(diǎn)至電源源的總電電抗標(biāo)幺幺值（包包括發(fā)電電機(jī)的電電抗）：：?再求求出計(jì)算算電抗(歸算到到發(fā)電機(jī)機(jī)總額定定容量的的標(biāo)幺值值)?最后根根據(jù)及及t值值，查表選擇對(duì)應(yīng)的注：與發(fā)電機(jī)，變壓器的基準(zhǔn)電抗標(biāo)幺值相反3.4三三相短短路電流流的計(jì)算算3.4.2有限容量量電源供供電系統(tǒng)統(tǒng)三相短短路電流流計(jì)算②如果果選擇（（即即計(jì)算時(shí)時(shí)選選擇為為基準(zhǔn)容容量）則即利用及及t值查查表選擇擇注：“運(yùn)運(yùn)算曲線(xiàn)線(xiàn)數(shù)值表表”的只只給到到3.45為止止，因?yàn)闉榇笥?.45的的時(shí)后，，認(rèn)為短短路遠(yuǎn)離離發(fā)電機(jī)機(jī)，此時(shí)時(shí)，短路路電流的的計(jì)算按按無(wú)限大大容量電電源供電電考慮。。3.4三三相短短路電流流的計(jì)算算3.4.2有限容量量電源供供電系統(tǒng)統(tǒng)三相短短路電流流計(jì)算5．用運(yùn)運(yùn)算曲線(xiàn)線(xiàn)計(jì)算短短路電流流的方法法由于各種種運(yùn)算是是按單臺(tái)臺(tái)發(fā)電機(jī)機(jī)繪制的的，而網(wǎng)網(wǎng)路中有有時(shí)有多臺(tái)發(fā)電電機(jī)并聯(lián)聯(lián)工作，因此，，短路電電流實(shí)用用計(jì)算法法又可以以根據(jù)網(wǎng)網(wǎng)路的具具體情況況和短路電流流精度的要求而而采用下下列兩種種不同的的方法。。（1）綜合計(jì)算算電抗法法—又稱(chēng)稱(chēng)同一變變化法這種方法法是將全全部參加加供給短短路電流流的發(fā)電電機(jī)用一個(gè)等等于它們們?nèi)萘亢秃偷陌l(fā)電電機(jī)來(lái)代代替。此法認(rèn)為為，各發(fā)發(fā)電機(jī)所所給出的的短路電電流的周周期分量量具有同同樣的變變化規(guī)律律，即不計(jì)及各各發(fā)電機(jī)機(jī)與短路路點(diǎn)間的的不同距距離。3.4三三相短短路電流流的計(jì)算算3.4.2有限容量量電源供供電系統(tǒng)統(tǒng)三相短短路電流流計(jì)算具體步驟驟如下：：設(shè)有一系系統(tǒng)，如如右圖①繪制制等值電電路圖：：選擇（額定電電壓下所所有發(fā)電電機(jī)額定定之和））選?。合迪到y(tǒng)中有有幾種類(lèi)類(lèi)型的發(fā)發(fā)電機(jī)時(shí)時(shí)（如汽輪發(fā)電電機(jī)，水輪發(fā)發(fā)電機(jī)），通常選容量和和占大多數(shù)的的那類(lèi)發(fā)電機(jī)的為為計(jì)算的的依據(jù)。3.4三相相短路電流的的計(jì)算3.4.2有限容量電源源供電系統(tǒng)三三相短路電流流計(jì)算②求短路點(diǎn)的的總電抗標(biāo)幺幺值因?yàn)橛谟谑鞘洽塾芍抵祻南鄳?yīng)的運(yùn)運(yùn)算曲線(xiàn)數(shù)值值表中（應(yīng)以容量之之和占大多數(shù)數(shù)的那類(lèi)發(fā)電電機(jī)，查相應(yīng)應(yīng)的曲線(xiàn)數(shù)值值表）查出不同時(shí)間間的周期分量量的電流標(biāo)幺幺值。。則t時(shí)刻的短短路電流周期期分量有效值值為：—?dú)w算算到電電壓時(shí)時(shí)，所所有發(fā)發(fā)電機(jī)機(jī)額定定電流流之和和。④根據(jù)據(jù)值值，，查表表確定定時(shí)時(shí)的(第一一列的的值)3.4三三相短短路電電流的的計(jì)算算3.4.2有限容容量電電源供供電系系統(tǒng)三三相短短路電電流計(jì)計(jì)算⑤求時(shí)時(shí)間t時(shí)的的短路路容量量：或?qū)⒋嫣嫔鲜绞降茫海喉槺阏f(shuō)說(shuō)明：：說(shuō)明任任何時(shí)時(shí)間短路電電流標(biāo)標(biāo)幺值值與短短路容容量的的標(biāo)幺幺值在在數(shù)值值上是是相等等的。。3.4三三相短短路電電流的的計(jì)算算3.4.2有限容容量電電源供供電系系統(tǒng)三三相短短路電電流計(jì)計(jì)算（2））單獨(dú)獨(dú)變化化計(jì)算算法目前前設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)部部門(mén)門(mén)計(jì)計(jì)算算短短路路電電流流時(shí)時(shí)都都采采用用此此法法。。同一一變變化化法法的計(jì)計(jì)算算方方法法忽忽略略了了下下列列一一些些情情況況。。①各各電電源源與與短短路路點(diǎn)點(diǎn)之之間間的的電電氣氣距離離不相相同同時(shí)時(shí)的的影影響響。。②向向短短路路點(diǎn)點(diǎn)供供電電的的電電源源中中，，可可能能即即有有水輪輪發(fā)發(fā)電電機(jī)機(jī)又又有有汽汽輪輪發(fā)發(fā)電電機(jī)機(jī)，它它們們?cè)谠诙潭搪仿窌r(shí)時(shí)過(guò)過(guò)渡渡過(guò)過(guò)程程有有很很大大的的差差別別③工工業(yè)業(yè)企企業(yè)業(yè)可可能能有有無(wú)限限大大容容量量電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)供供電電，同同時(shí)時(shí)又又由由本本企企業(yè)業(yè)自自備備發(fā)發(fā)電電廠(chǎng)廠(chǎng)的的同同步步發(fā)發(fā)電電機(jī)機(jī)供供電電。。因此此，，我我們們說(shuō)說(shuō)同同一一變變化化法法是是較較近近似似的的算算法法。。實(shí)際的供供電網(wǎng)路路中，往往往不能能忽視這這些情況況。3.4三三相短短路電流流的計(jì)算算3.4.2有限容量量電源供供電系統(tǒng)統(tǒng)三相短短路電流流計(jì)算鑒于此，，短路電電流的計(jì)計(jì)算應(yīng)按按單獨(dú)變變化法計(jì)計(jì)算，即即計(jì)算時(shí)時(shí)，將條條件相似似的電源源或發(fā)電電機(jī)分在在一組，，分組的原原則如下下：a．至短短路點(diǎn)的的電氣距離大致相等等且同一一類(lèi)。b.支路路內(nèi)彼此此無(wú)關(guān)，，但又與與短路點(diǎn)點(diǎn)直接相相聯(lián)的同一類(lèi)型型發(fā)電機(jī)機(jī)分在一類(lèi)類(lèi)。c.無(wú)限大容容量的電源，，必須作作為一個(gè)個(gè)單獨(dú)的的有源支支路看待待。按上述原原則分類(lèi)類(lèi)合并后后，可以以將一個(gè)個(gè)復(fù)雜的的供電網(wǎng)網(wǎng)路簡(jiǎn)化化或只有有兩、三三個(gè)電源源的單獨(dú)獨(dú)支路對(duì)對(duì)短路點(diǎn)點(diǎn)供電的的電路。。如下圖圖所示：：3.4三三相短短路電流流的計(jì)算算3.4.2有限容量量電源供供電系統(tǒng)統(tǒng)三相短短路電流流計(jì)算(a)(b)電源與短短路點(diǎn)直直接聯(lián)系系電電源經(jīng)公公共電抗抗流向短短路點(diǎn)（又稱(chēng)叉形短路路）3.4三三相短短路電流流的計(jì)算算3.4.2有限容量量電源供供電系統(tǒng)統(tǒng)三相短短路電流流計(jì)算電路a（叉形短路路）短路點(diǎn)點(diǎn)總的短短路電流流計(jì)算法法：選取基準(zhǔn)準(zhǔn)容量，，基準(zhǔn)準(zhǔn)電壓，，求②求每一一條分叉叉支路的的電抗基基準(zhǔn)標(biāo)幺幺值（根據(jù)各各元件電電抗基準(zhǔn)準(zhǔn)標(biāo)幺值值的計(jì)算算公式求求）如果某一一電源為為有限容量量電源，為了查查運(yùn)算曲曲線(xiàn)數(shù)值值表還必必須將其其歸算到到以該電電源支路路的總額額定容量量為基值值的計(jì)算算電抗標(biāo)標(biāo)幺值：：（以電電源2為例）③求每條條分叉支支路的短短路電流流對(duì)無(wú)限容容量電源源：對(duì)有限容量電電源：根根據(jù)④求總總的短路路電流：：將兩個(gè)個(gè)電源送送出的短短路電流流相加。3.4三三相短短路電流流的計(jì)算算3.4.2有限容量量電源供供電系統(tǒng)統(tǒng)三相短短路電流流計(jì)算電路b短路總的的短路電電流計(jì)算算方法選取基準(zhǔn)準(zhǔn)容量，，基準(zhǔn)準(zhǔn)電壓，，求②求每一一條分叉叉支路的的電抗基基準(zhǔn)標(biāo)幺幺值通過(guò)Y-Δ變換方法法，將b短路變換換成短路路相似的的叉形短短路：④按照電路a計(jì)算方法法求總的的短路電電流3.4三三相短短路電流流的計(jì)算算3.4.2有限容量量電源供供電系統(tǒng)統(tǒng)三相短短路電流流計(jì)算[例3－－2]按按單獨(dú)變變化法，，試確定定下圖中中K-1和K-2的三三相短路路電流值值。自備備電廠(chǎng)的的發(fā)電機(jī)機(jī)為汽輪輪發(fā)電機(jī)機(jī)，平均均系統(tǒng)37KV自備電廠(chǎng)15MV?A6.3KV15MV?AK-1K-26.3KV3.4三三相短短路電流流的計(jì)算算3.4.2有限容量量電源供供電系統(tǒng)統(tǒng)三相短短路電流流計(jì)算解：①等等值電電路選取于是將各電抗抗根據(jù)基基準(zhǔn)容量量歸算，，求出各各元件電抗抗的基準(zhǔn)準(zhǔn)標(biāo)幺值值：發(fā)電機(jī)的電抗標(biāo)標(biāo)幺值:變壓器的電抗標(biāo)標(biāo)幺值:電纜線(xiàn)路路電抗標(biāo)標(biāo)幺值:k-1k-2自備電廠(chǎng)廠(chǎng)系統(tǒng)3.4三三相短短路電流流的計(jì)算算3.4.2有限容量量電源供供電系統(tǒng)統(tǒng)三相短短路電流流計(jì)算②K-1電短短時(shí)的三三相短路路電流（（電路a類(lèi)型）?系統(tǒng)統(tǒng)側(cè)分叉叉短路電電流∵是無(wú)限限大容量量電源?發(fā)電電機(jī)側(cè)側(cè)分叉叉短路路電流流∵是汽汽輪發(fā)發(fā)電機(jī)機(jī)，且且為有有限容容量電電源∴查表表求短短路電電流標(biāo)標(biāo)幺值值首先，，求歸歸算到到發(fā)電電機(jī)額額定容容量的的計(jì)算算電抗抗(實(shí)際際上，，就就是是以發(fā)發(fā)電機(jī)機(jī)額定定容量量為基基值的的電抗抗標(biāo)幺幺值)k-13.4三三相短短路電電流的的計(jì)算算自備電電廠(chǎng)3.4.2有限容容量電電源供供電系系統(tǒng)三三相短短路電電流計(jì)計(jì)算之后，，根據(jù)據(jù)由表表3－－4用用插值法法得不同同時(shí)間間周期期分量量的電電流標(biāo)標(biāo)幺值值：再求短短路電電流周周期分分量有有效值值的有名值值。插值法法：0.120.1250.148.9638.6527.71803.4三三相短短路電電流的的計(jì)算算3.4.2有限容容量電電源供供電系系統(tǒng)三三相短短路電電流計(jì)計(jì)算?K-1點(diǎn)短路電電流各各值∵高壓壓母線(xiàn)線(xiàn)短路路∴取3.4三三相短短路電電流的的計(jì)算算3.4.2有限容量電電源供電系系統(tǒng)三相短短路電流計(jì)計(jì)算③K-2點(diǎn)點(diǎn)的短路電流流（電路b類(lèi)型）a）Y-Δ變換k-2k-23.4三三相短路電電流的計(jì)算算自備電廠(chǎng)3.4.2有限容量電電源供電系系統(tǒng)三相短短路電流計(jì)計(jì)算b）系統(tǒng)側(cè)側(cè)分叉短路電電流∵是無(wú)限大大容量電源源c）發(fā)電機(jī)機(jī)側(cè)分叉的短路路電流首先，求歸歸算到發(fā)發(fā)電機(jī)容量量的計(jì)算電電抗之后，根據(jù)由由表3－4用用插值法得：：3.4三相相短路電流的的計(jì)算3.4.2有限容量電源源供電系統(tǒng)三三相短路電流流計(jì)算再求短路電流流周期分量有有效值的有名名值：?K-2點(diǎn)點(diǎn)總短路電流流各值3.4三相相短路電流的的計(jì)算3.5電網(wǎng)網(wǎng)短路電流計(jì)計(jì)算的幾個(gè)特特殊問(wèn)題3.5.1計(jì)算短路電流流時(shí)對(duì)外部電電力系統(tǒng)的考考慮（略）進(jìn)行短路電流流計(jì)算時(shí)，除除計(jì)算網(wǎng)絡(luò)中已知容量的的發(fā)電機(jī)外，，還要計(jì)算網(wǎng)絡(luò)以外的發(fā)發(fā)電機(jī)及系統(tǒng)統(tǒng)，這些發(fā)電機(jī)及系統(tǒng)用用外部電力系系統(tǒng)來(lái)代表，，它們對(duì)我們所所計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)絡(luò)短路電流也也有一定影響響。在考慮外部電電力系統(tǒng)時(shí)，，往往使計(jì)算算短路電流所所需的系統(tǒng)參數(shù)不不全（如或元件的阻抗未未知），必須須采用近似計(jì)計(jì)算方法。（1）當(dāng)不明明確系統(tǒng)的容容量，但知其容量很大大時(shí)：可將系統(tǒng)統(tǒng)視為無(wú)限大容量電電源來(lái)處理。3.5.1計(jì)計(jì)算短路電電流時(shí)對(duì)外部部電力系統(tǒng)的的考慮（2）當(dāng)已知系統(tǒng)的額額定容量及電網(wǎng)某點(diǎn)短短路時(shí)t秒時(shí)刻的短短路容量，但不知系統(tǒng)統(tǒng)電抗標(biāo)幺值值—先求出短路電電流標(biāo)幺值根據(jù)t及查查表3－4或3－－5，反查出出并并認(rèn)為3.5電網(wǎng)網(wǎng)短路電流計(jì)計(jì)算的幾個(gè)特特殊問(wèn)題3.5.1計(jì)計(jì)算短路電電流時(shí)對(duì)外部部電力系統(tǒng)的的考慮（3）如果果已知系統(tǒng)額定定容量及某點(diǎn)的最大短路電流流容量,但不知時(shí)時(shí)，，經(jīng)過(guò)一些換換算求得（定義見(jiàn)無(wú)限限大容量的）3.5電網(wǎng)網(wǎng)短路電流計(jì)計(jì)算的幾個(gè)特特殊問(wèn)題3.5.1計(jì)計(jì)算短路電電流時(shí)對(duì)外部部電力系統(tǒng)的的考慮（4）如果已已知系統(tǒng)的額定容容量，且知油斷路路器的型號(hào)及斷開(kāi)容容量（或遮斷容量）,但不知電抗抗參數(shù)這時(shí)認(rèn)為則此值為斷路器器以前的系統(tǒng)統(tǒng)電抗標(biāo)幺值值（也是系統(tǒng)的的容量為基準(zhǔn)準(zhǔn)值的標(biāo)幺值值）3.5電網(wǎng)網(wǎng)短路電流計(jì)計(jì)算的幾個(gè)特特殊問(wèn)題ΔQF3.5.2大型異步電動(dòng)動(dòng)機(jī)對(duì)短路電電流的影響（略）在工廠(chǎng)供電系系統(tǒng)中大量的的負(fù)荷是異步步電動(dòng)機(jī)。正正常運(yùn)行時(shí)，，電動(dòng)機(jī)的反反電勢(shì)低于網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)電壓。當(dāng)端部突然發(fā)發(fā)生三相短路路時(shí)，如左圖圖所示其短路路點(diǎn)的電壓為為零。由于電電動(dòng)機(jī)有較大大的慣性，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速不能立即即降到零，因因此其反電勢(shì)大大于電網(wǎng)的剩剩余電壓。此時(shí)的電動(dòng)機(jī)相當(dāng)于于一臺(tái)發(fā)電機(jī)機(jī)，向短路點(diǎn)點(diǎn)輸送反饋電流。但此時(shí)，由于于電動(dòng)機(jī)已失失去電源，定子和轉(zhuǎn)子電電流都將很快快地衰竭；因此當(dāng)計(jì)算t>0.015S以以后的短路電電流時(shí)，就不不考慮大型異異步電動(dòng)機(jī)對(duì)短路電流流的影響，也也就是說(shuō)只考考慮其對(duì)短路路電流沖擊值值的影響?！玀電力系統(tǒng)K3.5電網(wǎng)網(wǎng)短路電流計(jì)計(jì)算的幾個(gè)特特殊問(wèn)題3.5.2大大型異步電電動(dòng)機(jī)對(duì)短路路電流的影響響即—電動(dòng)機(jī)的反反饋沖擊電流流—電動(dòng)機(jī)次暫暫態(tài)電勢(shì)標(biāo)幺幺值，一般為為0.9—電動(dòng)機(jī)次暫暫態(tài)電抗標(biāo)幺幺值一般為0.17—電動(dòng)機(jī)額定定電流（A））—短路電流沖沖擊系數(shù)對(duì)高壓電機(jī)取取1.4～1.6對(duì)低壓電機(jī)取取13.5電網(wǎng)網(wǎng)短路電流計(jì)計(jì)算的幾個(gè)特特殊問(wèn)題3.5.3兩兩相短路路電流的估算算（講）無(wú)限大容量系系統(tǒng)中三相短短路電流一般般比兩相短路路電流大，所所以在校驗(yàn)電氣設(shè)備備的動(dòng)和熱穩(wěn)穩(wěn)定時(shí)，只需計(jì)算三三相短路電流流。但在校驗(yàn)保護(hù)相間短路路的繼電保護(hù)裝裝置在短路故故障時(shí)，能否否靈敏工作，就需要要計(jì)算被保護(hù)護(hù)線(xiàn)路末端的的兩相電流短短路。發(fā)生兩相短路路的計(jì)算電路路圖如下：～電源兩相短路3.5電網(wǎng)網(wǎng)短路電流計(jì)計(jì)算的幾個(gè)特特殊問(wèn)題3.5.3兩兩相短路路電流的估算算由圖看出—兩相短路電電流周期值—短路點(diǎn)電壓壓級(jí)的平均電電壓—電源到短路路點(diǎn)的總阻抗抗—2倍的單相總阻抗抗只計(jì)及電抗時(shí)時(shí)比較三相短路路電流既或或沖擊電流：3.5電網(wǎng)網(wǎng)短路電流計(jì)計(jì)算的幾個(gè)特特殊問(wèn)題3.6短短路電流的熱熱效應(yīng)及力效效應(yīng)分析（略略）3.6.1短短路電流的熱熱效應(yīng)1．導(dǎo)體的發(fā)發(fā)熱過(guò)程①未通電流流前，導(dǎo)體溫溫度與周?chē)橘|(zhì)的溫度相相等。②正常運(yùn)行行時(shí)，導(dǎo)體流流過(guò)負(fù)荷電流，產(chǎn)生一定定的功耗，并并轉(zhuǎn)換為熱能，引起溫溫升（（工作）③短路時(shí)，，大的短路電電流將在導(dǎo)體體內(nèi)產(chǎn)生大的的熱量，且來(lái)來(lái)不及向周?chē)鷩?，因此此全部用?lái)使使導(dǎo)體的溫度度迅速升高。。如圖時(shí)刻刻發(fā)生短路，，溫度升高。。在時(shí)時(shí)保護(hù)裝置動(dòng)動(dòng)作，切除短短路，導(dǎo)體內(nèi)無(wú)電流，，不產(chǎn)生熱量量，只向周?chē)鷩橘|(zhì)散熱，，最后達(dá).短路時(shí)導(dǎo)體溫度的變化3.6.1短短路電流的熱熱效應(yīng)計(jì)算短路時(shí)載載流導(dǎo)體發(fā)熱熱的目的，是為了確定定導(dǎo)體通過(guò)短短路電流時(shí)的的最高溫度，，是否超過(guò)國(guó)國(guó)家規(guī)定的短短路時(shí)最高允允許溫度(al-allowable)。當(dāng)時(shí)時(shí)，，則則稱(chēng)稱(chēng)該該導(dǎo)導(dǎo)體體在在短短路路時(shí)時(shí)是是熱熱穩(wěn)穩(wěn)定定的的，，否否則則需需要要增增大大導(dǎo)導(dǎo)體體截面面或或采采取取措措施施限限制制短短路路電電流流（（如如加加電電抗抗器器）），，以以保保證證。。導(dǎo)體體發(fā)發(fā)熱熱的的計(jì)計(jì)算算：：3.6短短路路電電流流的的熱熱效效應(yīng)應(yīng)及及力力效效應(yīng)應(yīng)分分析析3.6.1短短路路電電流流的的熱熱效效應(yīng)應(yīng)根據(jù)據(jù)熱熱平平衡衡方方程程：：（產(chǎn)產(chǎn)生生的的熱熱量量=散散發(fā)發(fā)的的熱熱量量））—短短路路全全電電流流的的瞬瞬時(shí)時(shí)值值（（A））—溫溫度度為為θθ時(shí)時(shí)導(dǎo)導(dǎo)體體的的電電阻阻（（ΩΩ））（∵∵短短路路電電流流引引起起的的發(fā)發(fā)熱熱使使電電阻阻也也發(fā)發(fā)生變化化））—平平均均電電阻阻率率s——導(dǎo)導(dǎo)體體截截面面l——導(dǎo)導(dǎo)體體長(zhǎng)長(zhǎng)度度—溫度度為θθ的導(dǎo)導(dǎo)體的的比熱熱＝α、ββ———為溫溫度系系數(shù)G—導(dǎo)導(dǎo)體重重量γ—導(dǎo)導(dǎo)體比比重（密度度）（g/cm3）3.6短短路路電流流的熱熱效應(yīng)應(yīng)及力力效應(yīng)應(yīng)分析析3.6.1短路路電流流的熱熱效應(yīng)應(yīng)為求短短路切切除時(shí)時(shí)導(dǎo)體體的最最高溫溫度，，可對(duì)對(duì)上式式兩邊邊求積積分:等式左邊積積分從0到t(t為短路切除時(shí)時(shí)間：包括括主保護(hù)動(dòng)動(dòng)作時(shí)間和和斷路器分分閘時(shí)間)等式右邊從從導(dǎo)體起始始溫度到到最高高溫度將Rθ，Cθ，G代入得：：由于隨隨時(shí)間變變化的規(guī)律律很復(fù)雜。。按上式求求是是困難，因因此實(shí)際計(jì)計(jì)算引入““短路電流流作用假假想時(shí)間間”這一概概念來(lái)處處理。(i—imaginary)3.6短短路路電流的的熱效應(yīng)應(yīng)及力效效應(yīng)分析析3.6.1短路路電流的的熱效應(yīng)應(yīng)假想時(shí)間間是假想在在時(shí)時(shí)間內(nèi)，，穩(wěn)態(tài)短路電流流流過(guò)導(dǎo)體體所發(fā)生生的熱量量，等于于在短路路計(jì)算時(shí)時(shí)間t內(nèi)內(nèi)，短路全電電流流過(guò)導(dǎo)體體的發(fā)出出熱量。。因此上式式積分等等式左邊邊：等式右邊邊:于是有3.6短短路路電流的的熱效應(yīng)應(yīng)及力效效應(yīng)分析析3.6.1短路路電流的的熱效應(yīng)應(yīng)因?yàn)槎搪仿窌r(shí)導(dǎo)體體發(fā)熱是是由短路路全電流所所決定，故假想時(shí)間必須須與短路路全電流流的作用用相對(duì)應(yīng)應(yīng)。為計(jì)計(jì)算方便便，在工工程上將將假想時(shí)間間分為兩兩部分?！搪冯婋娏髦芷谄诜至康牡募傧霑r(shí)時(shí)間—短路電電流非周周期分量量的假想想時(shí)間∴根據(jù)和和t值值查（P60）圖3－15曲線(xiàn)線(xiàn)就可求求得---切切除短路路故障的的時(shí)間---繼繼電保護(hù)護(hù)動(dòng)作時(shí)時(shí)間operation---繼繼電器（（開(kāi)關(guān)））固有分分閘時(shí)間間，不作作特殊說(shuō)明，，取0.05S（見(jiàn)P145）3.6短短路路電流的的熱效應(yīng)應(yīng)及力效效應(yīng)分析析3.6.1短短路電流的熱熱效應(yīng)的計(jì)算：以上推出的方方程式及附加加曲線(xiàn)可以解解決截流導(dǎo)體體及電器在短短路時(shí)發(fā)熱的的熱穩(wěn)定性校校驗(yàn)計(jì)算。3.6短短路電流的熱熱效應(yīng)及力效效應(yīng)分析3.6.1短短路電