非對(duì)稱短路電流課件

MeilingCHEN20051Lecture06故障電流(Faultcurrent)(1)故障電流來源(2)故障型式(3)故障電流計(jì)算MeilingCHEN20051Lecture06故障MeilingCHEN20052故障電流的來源

:

由發(fā)電機(jī)供電之線路，發(fā)生短路故障時(shí)，因其激磁及速度仍正常，其感應(yīng)的電壓就產(chǎn)生短路電流，電流之大小受發(fā)電機(jī)及線路的阻抗限制。1.發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生之故障電流2.同步電動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生之故障電流

故障時(shí)，因產(chǎn)生異常的故障電流而使系統(tǒng)產(chǎn)生相當(dāng)大的壓降，此時(shí)同步電動(dòng)機(jī)自系統(tǒng)中所接收的電能不足以驅(qū)動(dòng)其負(fù)載。同時(shí)，同步機(jī)之內(nèi)部感應(yīng)電壓反使電流流向故障點(diǎn)。3.感應(yīng)電動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生之故障電流

感應(yīng)電動(dòng)機(jī)所供給的故障電流，乃因故障發(fā)生後之慣性作用使之暫成發(fā)電機(jī)作用而產(chǎn)生的。4.電容器所產(chǎn)生之故障電流

在發(fā)生事故時(shí)，電力電容器會(huì)向系統(tǒng)放電，通常為時(shí)間極為短暫之高頻電流，故電力電容器在故障電流方面的效應(yīng)通常不計(jì)。MeilingCHEN20052故障電流的來源:MeilingCHEN20053發(fā)電機(jī)同步電動(dòng)機(jī)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)電容器電力系統(tǒng)故障點(diǎn)故障電流的來源

:時(shí)間太短忽略不計(jì)

MeilingCHEN20053發(fā)電機(jī)同步電動(dòng)機(jī)感應(yīng)電動(dòng)MeilingCHEN20054故障發(fā)生時(shí)線路之阻抗

:電纜的阻抗(seriesimpedance)變壓器之交聯(lián)電抗(leakagereactance)電源短路電抗故障點(diǎn)阻抗電動(dòng)機(jī)的電抗

短路發(fā)生後前一週之電抗值短路發(fā)生後約0.5秒之電抗值穩(wěn)態(tài)短路電流之電抗值電動(dòng)機(jī)的電抗MeilingCHEN20054故障發(fā)生時(shí)線路之阻抗:MeilingCHEN20055故障發(fā)生型態(tài):討論議題Q:哪一類型最嚴(yán)重?MeilingCHEN20055故障發(fā)生型態(tài):討論議題QMeilingCHEN20056如[圖4-3]之直流串聯(lián)電路，當(dāng)開關(guān)S關(guān)上時(shí)，其電流值依非對(duì)稱短路電流:MeilingCHEN20056如[圖4-3]之直流串聯(lián)MeilingCHEN20057可解得故障電流下圖之交流電路，相當(dāng)於配電系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí)的情形，當(dāng)開關(guān)S關(guān)上時(shí)

對(duì)稱及非對(duì)稱短路電流直流暫態(tài)交流穩(wěn)態(tài)MeilingCHEN20057可解得故障電流下圖之交流MeilingCHEN20058最大非對(duì)稱短路電流之有效值為對(duì)稱電流有效值(I)之倍。[圖4-5]為典型的短路電流。[圖4-5]約6cycles消失MeilingCHEN20058最大非對(duì)稱短路電流之有效MeilingCHEN20059●●

直流暫態(tài)約6週會(huì)消失交流穩(wěn)態(tài)MeilingCHEN20059●●

直流暫態(tài)約6週MeilingCHEN200510交流穩(wěn)態(tài)直流暫態(tài)約6週會(huì)消失最壞情況是計(jì)算對(duì)稱電流部分非對(duì)稱電流部分是情況用K值修正

MeilingCHEN200510交流穩(wěn)態(tài)直流暫態(tài)約6週MeilingCHEN200511ACDC令A(yù)CRMS=I則DCRMS=i(t)最大的有效值為直流加交流非對(duì)稱電流最大值交流對(duì)稱電流最大值考慮單相情況MeilingCHEN200511ACDC令A(yù)CRMMeilingCHEN200512考慮三相情況每相之最大非對(duì)稱電流並不相同故一般非對(duì)稱電流以平均值估計(jì)K值亦與短路時(shí)間t及X/R有關(guān)因?yàn)橐虼?t固定時(shí),R/L

即X/R,K(低壓系統(tǒng))X/R固定,t

K

MeilingCHEN200512考慮三相情況每相之最大MeilingCHEN200513MeilingCHEN200513MeilingCHEN200514計(jì)算線路標(biāo)么阻抗

決定所需阻抗

計(jì)算對(duì)稱故障電流

計(jì)算非對(duì)稱故障電流

啟斷容量:

K=1.25(低壓)K=1~1.4

(高壓依啟斷時(shí)間)瞬時(shí)容量:

K=1.6(高壓)K=1.25(低壓瞬時(shí)容量=啟斷容量)計(jì)算故障電流真實(shí)值

故障電流計(jì)算步驟MeilingCHEN200514計(jì)算線路標(biāo)么阻抗

決定MeilingCHEN200515HowtofindK?啟斷容量(Interruptioncapacity):瞬間電流容量(Instantaneouscurrentcapacity):計(jì)算瞬間電流容量時(shí)，K值之選用原則如下：

1.600V以上高壓系統(tǒng)，一般情形，K=1.62.5000V以下，600V以上，且無局部自備發(fā)電機(jī)之系統(tǒng)，K=1.53.600V以下之開關(guān)設(shè)備，其瞬間電流容量，與啟斷容量相同。

4.配電系統(tǒng)有較長(zhǎng)的電纜時(shí)，依實(shí)際X/R值，按[圖4-6]計(jì)算0.5週波時(shí)的K值。應(yīng)配合設(shè)備之裝置地點(diǎn)以選用暫態(tài)、次暫態(tài)電抗及K值1.600V以上電路，依斷路器之動(dòng)作時(shí)間，按下列標(biāo)準(zhǔn)選定K值動(dòng)作時(shí)間2週3週5週8週以上K值1.41.21.11.0

但匯流排之短路容量在5OOMVA以上者，上列K值應(yīng)加0.1。

2.600V以下低壓斷路器，以三相平均值為額定的斷路器，K=1.25。MeilingCHEN200515HowtofindMeilingCHEN200516上例之標(biāo)么阻抗圖:exampleFaultpoint~~Faultpoint~MeilingCHEN200516上例之標(biāo)么阻抗圖:exMeilingCHEN200517交流穩(wěn)態(tài)分析對(duì)稱電流

因?yàn)楣收宵c(diǎn)在低壓端(480v)低壓側(cè)(X/R<6)較小所以電流消失較快K值一般選擇較小值1.25MeilingCHEN200517交流穩(wěn)態(tài)分析對(duì)稱電MeilingCHEN200518example~~~~MeilingCHEN200518example~~~~MeilingCHEN200519瞬時(shí)容量:故障發(fā)生時(shí)瞬時(shí)最大電流;高壓側(cè)故障K選1.6~啟斷容量:故障發(fā)生6週後,感應(yīng)機(jī)不再提供電流;同步機(jī)改用較大之暫態(tài)電抗.k值選1在F1故障時(shí)MeilingCHEN200519瞬時(shí)容量:故障發(fā)生時(shí)瞬MeilingCHEN200520在F2故障時(shí)啟斷容量:低壓側(cè)K值選1.25MeilingCHEN200520在F2故障時(shí)啟斷容量:MeilingCHEN200521example用此例來看計(jì)算低壓端短路故障時(shí)忽略CT及BUS之阻抗是否恰當(dāng)Faultpoint~MeilingCHEN200521example用此例來MeilingCHEN200522Faultpoint~考慮CT及BUS阻抗下MeilingCHEN200522FaultpointMeilingCHEN200523Faultpoint~忽略CT及BUS阻抗下計(jì)算低壓端短路故障時(shí)不宜忽略CT及BUS之阻抗MeilingCHEN200523FaultpointMeilingCHEN200524example6lines一般600v以下之低壓系統(tǒng)X/R<6電阻不宜忽略MeilingCHEN200524example6liMeilingCHEN200525~~~以X/R6近似推導(dǎo)出R=0.25/6=0.0417F1故障時(shí)之故障電流相較於F2MeilingCHEN200525~~~以X/R6近似MeilingCHEN200526單相短路故障電流計(jì)算

不論是接地或短陸均屬非對(duì)稱故障，及故障電流會(huì)因各相序不同而不相同。為簡(jiǎn)化計(jì)算起見以各相均相等來考慮。單相系統(tǒng)短路時(shí)，則需考慮導(dǎo)線的阻抗以二倍計(jì)算。計(jì)算短路電流時(shí)，電源的阻抗為三相系統(tǒng)時(shí)的兩倍，其餘計(jì)算方式則相同。~FaultpointMeilingCHEN200526單相短路故障電流計(jì)算MeilingCHEN200527

~臺(tái)電MeilingCHEN200527~臺(tái)電MeilingCHEN200528單相3線制變壓器阻抗是以220為基準(zhǔn)當(dāng)110v短路時(shí)只有一半被短路因?yàn)樽儔浩鳂?gòu)造的關(guān)係:MeilingCHEN200528單相3線制變壓器阻抗MeilingCHEN200529exam