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1、关于电力系统的三相短路1现在学习的是第1页，共31页24-1 无穷大电源的三相短路电流无穷大电源的三相短路电流1）无穷大电源系统的概念）无穷大电源系统的概念2）无穷大电源三相短路电流计算）无穷大电源三相短路电流计算3）无穷大电源三相短路电流计算步骤）无穷大电源三相短路电流计算步骤4）课后作业）课后作业现在学习的是第2页，共31页3 恒定电势源：恒定电势源：不论电力系统中发生什么扰动，电源的电压不论电力系统中发生什么扰动，电源的电压幅值和频率幅值和频率均保持恒定均保持恒定的电源。的电源。容量无限大容量无限大 内阻抗为零内阻抗为零 1 1）无穷大电源系统的概念）无穷大电源系统的概念 现在学习的是第
2、3页，共31页4电源的容量为无限大，内阻抗为0S=1 1）无穷大电源系统的概念）无穷大电源系统的概念 现在学习的是第4页，共31页52 2）无穷大电源三相短路电流计算）无穷大电源三相短路电流计算 现在学习的是第5页，共31页61 1 正常运行时，以正常运行时，以a a相为例：相为例：mm(0)0sin()sin()auUtiIt2311-电源电势的初始相位角，即 t=0时的相位角，又称合闸角。mm 022()()UIRRLL2-0()arctanLLRR3-2 2）无穷大电源三相短路电流计算）无穷大电源三相短路电流计算 现在学习的是第6页，共31页72 2 当当f f点发生三相短路时点发生三相
3、短路时与电源相连接的有源电路与电源相连接的有源电路 无源电路无源电路（1 1）在）在t=0t=0时刻发生短路，列写出时刻发生短路，列写出a a相的微分方程式相的微分方程式为为 2 2）无穷大电源三相短路电流计算）无穷大电源三相短路电流计算 现在学习的是第7页，共31页8短路电流的周期分量短路电流的周期分量 i ip p mdsin()daaiRiLUtt短路电流的非周期分量短路电流的非周期分量 i iapap i方程的特解对应的齐次方程的通解2 2）无穷大电源三相短路电流计算）无穷大电源三相短路电流计算 现在学习的是第8页，共31页9 周期分量周期分量ip 的求解的求解:ip-交流分量或周期分
4、量。交流分量或周期分量。iap-直流分量或非周期分量。直流分量或非周期分量。ppmsin()iItmpm22()EIRLarctan()LR2 2）无穷大电源三相短路电流计算）无穷大电源三相短路电流计算 现在学习的是第9页，共31页10短路电流有最大值的条件：短路电流有最大值的条件：（1）短路前电路为空载运行状态，即短路前电路为空载运行状态，即 ；（2）阻抗角阻抗角 （R0）（3）合闸角）合闸角 （初始相位角）。（初始相位角）。900 0mI2 2）无穷大电源三相短路电流计算）无穷大电源三相短路电流计算 现在学习的是第10页，共31页11 周期分量周期分量ip 的求解的求解:2 2）无穷大电源
5、三相短路电流计算）无穷大电源三相短路电流计算 现在学习的是第11页，共31页12 非周期分量非周期分量iap 的求解的求解d0diRiLta/apeet Tpticc按指数衰减的一个直流量。由于电感中的电流不能突变，短路前瞬间的电流和短路发生后瞬间的电流应相等。2 2）无穷大电源三相短路电流计算）无穷大电源三相短路电流计算 现在学习的是第12页，共31页13 非周期分量非周期分量iap 的求解的求解2 2）无穷大电源三相短路电流计算）无穷大电源三相短路电流计算 现在学习的是第13页，共31页142 2）无穷大电源三相短路电流计算）无穷大电源三相短路电流计算 现在学习的是第14页，共31页151
6、 短路冲击电流iM（1）定义定义:短路电流最大可能的瞬时值。短路电流最大可能的瞬时值。由波形图可见，短路电流的最大值约在短路后的由波形图可见，短路电流的最大值约在短路后的T/2时刻时刻出现。出现。（2）iim的计算的计算2 2）无穷大电源三相短路电流计算）无穷大电源三相短路电流计算 现在学习的是第15页，共31页16sfTt01.0212aa0.01/0.01/MpmpmpmM pmM p(1)2TTiII eeIK IK Ia/pmpmcost TiItIe=2f11-短路电流的冲击系数短路电流的冲击系数a0.01/M1TKe现在学习的是第16页，共31页17 在在其他地点其他地点短路时，短
7、路时，kim=1.8。在发电在发电厂厂高压侧母线高压侧母线上发生短路上发生短路 kim=1.85；在发电机在发电机端部端部发生短路时，发生短路时，kim=1.9；（3 3）电力系统实用计算中）电力系统实用计算中K KM M的取值的取值2 2）无穷大电源三相短路电流计算）无穷大电源三相短路电流计算 现在学习的是第17页，共31页18f1：Km=1.9f1f2：Km=1.85f2f3f3：Km=1.82 2）无穷大电源三相短路电流计算）无穷大电源三相短路电流计算 现在学习的是第18页，共31页19KM=1.8时，iM=2.55Ip KM=1.9时，iM=2.69IpKM=1.85时，iM=2.62
8、Ip2 2）无穷大电源三相短路电流计算）无穷大电源三相短路电流计算 现在学习的是第19页，共31页20冲击电流的作用：冲击电流的作用：n冲击电流主要用来校验电气设备和载流冲击电流主要用来校验电气设备和载流导体的电动力稳定度。导体的电动力稳定度。2 2）无穷大电源三相短路电流计算）无穷大电源三相短路电流计算 现在学习的是第20页，共31页212 短路全电流最大有效值 It 是指以任一时刻是指以任一时刻t为中心的一个周期为中心的一个周期内瞬时电流的均方根值。内瞬时电流的均方根值。2222ttptapt2211dt()dtTTttTTttIiiiTT（1）短路电流有效值）短路电流有效值It如何计算如
9、何计算2 2）无穷大电源三相短路电流计算）无穷大电源三相短路电流计算 现在学习的是第21页，共31页22iap在一个周期内可认为是恒定不变的，等于在一个周期内可认为是恒定不变的，等于它在它在t=T/2时的瞬时值，即时的瞬时值，即a0.01/ap(0.01)(0.01)pmMpm(1)TapIiIeKI2ap2pimIII短路电流最大有效值：短路电流最大有效值：2 2）无穷大电源三相短路电流计算）无穷大电源三相短路电流计算 现在学习的是第22页，共31页23222MpMppM(1)2 1 2(1)IIKIIKKM=1.8时，IM=1.52Ip KM=1.9时，IM=1.62Ip短路电流最大有效值
10、：短路电流最大有效值：KM=1.85时，IM=1.56Ip 2 2）无穷大电源三相短路电流计算）无穷大电源三相短路电流计算 现在学习的是第23页，共31页24主要用于校验某些电器的主要用于校验某些电器的断流能力断流能力。IM的作用的作用2 2）无穷大电源三相短路电流计算）无穷大电源三相短路电流计算 现在学习的是第24页，共31页25n有些情况下需要用到短路功率有些情况下需要用到短路功率(亦称短路亦称短路容量容量)的概念。的概念。n短路容量等于短路电流有效值同短路处短路容量等于短路电流有效值同短路处的正常工作电压的正常工作电压(一般用平均额定电压一般用平均额定电压)的乘积，即的乘积，即3favf
11、SUI3 短路容量 2 2）无穷大电源三相短路电流计算）无穷大电源三相短路电流计算 现在学习的是第25页，共31页26n用标幺值表示：用标幺值表示：*313favfffBavBfSUISISXUI 短路容量主要用来校验开关的切断能力。短路容量主要用来校验开关的切断能力。3 短路容量 2 2）无穷大电源三相短路电流计算）无穷大电源三相短路电流计算 现在学习的是第26页，共31页273 3）无穷大电源三相短路电流计算步骤）无穷大电源三相短路电流计算步骤（1）选取基准容量SB，基准电压UB=Uav，计算各元件参数。（2）画出等值电路并标注各元件的参数。（3）化简网络，求出电源到短路点间的等值电抗。（
12、4）计算短路电流周期分量。（5）根据公式计算短路冲击电流，最大有效值电流及短路容量。现在学习的是第27页，共31页28 例例1 1 无限大输电系统如图所示，有两个电压等级无限大输电系统如图所示，有两个电压等级(10(10、110kV)110kV)，在图上分别用，在图上分别用I I、IIII段表示。当线路末端发生三段表示。当线路末端发生三相短路时，试计算故障点的稳态短路电流有效值，短路相短路时，试计算故障点的稳态短路电流有效值，短路冲击电流和最大有效值电流。冲击电流和最大有效值电流。1 有名值求解 3 3）无穷大电源三相短路电流计算步骤）无穷大电源三相短路电流计算步骤现在学习的是第28页，共31
13、页29 例例2 2如图所示无限大输电系统，有三个电压等级如图所示无限大输电系统，有三个电压等级(10(10、110110、6kV)6kV)。当线路末端发生三相短路时，试计算故障点的稳态。当线路末端发生三相短路时，试计算故障点的稳态短路电流有效值，短路冲击电流和最大有效值电流。短路电流有效值，短路冲击电流和最大有效值电流。2 标么值求解 3 3）无穷大电源三相短路电流计算步骤）无穷大电源三相短路电流计算步骤现在学习的是第29页，共31页30（1）无穷大电源的特点是什么？（2）短路电流包括哪两个分量？4 4）课后作业）课后作业现在学习的是第30页，共31页2022-9-7感谢大家观看感谢大家观看现在学习的是第31页，共31页