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1、关于电力系统的三相短路第一张，PPT共三十一页，创作于2022年6月14-1 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）课后作业第二张，PPT共三十一页，创作于2022年6月2 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均幅值和频率均保持恒定保持恒定的电源。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
2、穷大电源系统的概念 第三张，PPT共三十一页，创作于2022年6月3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 第四张，PPT共三十一页，创作于2022年6月42 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 第五张，PPT共三十一页，创作于2022年6月51 1 正常运行时，以正常运行时，以a a相为例：相为例：2311-电源电势的初始相位角，即 t=0时的相位角，又称合闸角。2-3-2 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 第六张，PPT共三十一页，创作于2022年6月62 2 当当f f点发生三相短路时点发生三
3、相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相的微分方程相的微分方程式为式为 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 第七张，PPT共三十一页，创作于2022年6月7短路电流的周期分量短路电流的周期分量 i ip p 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 第八张，PPT共三十一页，创作于2022年6月8 周期分量周期分量ip 的求解的求解:ip-交流分量或周
4、期分量。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。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 第九张，PPT共三十一页，创作于2022年6月9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）。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 第十张，PPT共三十一页，创作于2022年6月10 周期分量周期分量ip 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
5、算 第十一张，PPT共三十一页，创作于2022年6月11 非周期分量非周期分量iap 的求解的求解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 第十二张，PPT共三十一页，创作于2022年6月12 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 第十三张，PPT共三十一页，创作于2022年6月132 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 第十四张，PPT共三十一页，创作于2022年6月141 短路冲击电流
6、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由波形图可见，短路电流的最大值约在短路后的的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 第十五张，PPT共三十一页，创作于2022年6月15=2f11-短路电流的冲击系数短路电流的冲击系数第十六张，PPT共三十一页，创作于2022年6月16 在在其他地点其他地点短路时，短路时，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，
7、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 第十七张，PPT共三十一页，创作于2022年6月17f1：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 第十八张，PPT共三十一页，创作于2022年6月18KM=1.8时，iM=2.55Ip KM=1.9时，iM=2.69IpKM=1.85时，iM=2.62Ip2 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 第十九张，PPT共三十一页，创作于2022
8、年6月19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 第二十张，PPT共三十一页，创作于2022年6月202 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。（1）短路电流有效值）短路电流有效值It如何计算如何计算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 第二十一张，PPT共三十一页，创作于2022年6月21iap在一个周期内可
9、认为是恒定不变的，等于它在一个周期内可认为是恒定不变的，等于它在在t=T/2时的瞬时值，即时的瞬时值，即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 第二十二张，PPT共三十一页，创作于2022年6月22KM=1.8时，IM=1.52Ip KM=1.9时，IM=1.62Ip短路电流最大有效值：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 第二十三张，PPT共三十一页，创作于2022年6月23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
10、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 第二十四张，PPT共三十一页，创作于2022年6月24n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的短路容量等于短路电流有效值同短路处的正常工作电压正常工作电压(一般用平均额定电压一般用平均额定电压)的乘的乘积，即积，即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 第二十五张，PPT共三十一页，创作于2022年6月25n用标幺值表示：用标幺值表示：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
11、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 第二十六张，PPT共三十一页，创作于2022年6月263 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。（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。第二十七张，PPT共三十一页，创作于2022年6月27 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(
12、10、110kV)110kV)，在图上分别用，在图上分别用I I、IIII段表示。当线路末端发生三相段表示。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，短路冲击电短路时，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。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第二十八张，PPT共三十一页，创作于2022年6月28 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短路电。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。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第二十九张，PPT共三十一页，创作于2022年6月29（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）课后作业第三十张，PPT共三十一页，创作于2022年6月30感谢大家观看第三十一张，PPT共三十一页，创作于2022年6月2023/4/5