电力系统短路电流的限制措施

电力系统短路电流的限制措施
电力系统短路电流的限制措施

电力系统短路电流的限制措施

电力系统在运行中相与相之间或相与地(或中性线)之间发生非正常连接(短路)时流过的电流称为短路电流。在三相系统中发生短路的基本类型有三相短路、两相短路、单相对地短路和两相对地短路。三相短路因短路时的三相回路依旧是对称的,故称为对称短路;其他几种短路均使三相电路不对称,故称为不对称短路。在中性点直接接地的电网中,以一相对地的短路故障为最多,约占全部短路故障的90%。在中性点非直接接地的电力网络中,短路故障主要是各种相间短路。发生短路时,由于电源供电回路阻抗的减小以及突然短路时的暂态过程,使短路回路中的电流大大增加,可能超过回路的额定电流许多倍。短路电流的大小取决于短路点距电源的电气距离,例如,在发电机端发生短路时,流过发电机的短路电流最大瞬时值可达发电机额定电流的10~15倍,在大容量的电力系统中,短路电流可高达数万安培。为保证系统安全可靠地运行,减轻短路造成的影响,除在运行维护中应努力设法消除可能引起短路的一切原因外,还应尽快地切除短路故障部分,使系统电压在较短的时间内恢复到正常值。为此,可采用快速动作的继电保护和断路器,以及发电机装设自动调节励磁装置等。此外,还应考虑采用限制短路电流的措施,如合理选择电气主接线的形式或运行方式,以增大系统阻抗,减少短路电流值;加装限电流电

抗器;采用分裂低压绕阻变压器等。主要措施如下:

一是做好短路电流的计算,正确选择及校验电气设备,电气设备的额定电压要和线路的额定电压相符。

二是正确选择继电保护的整定值和熔体的额定电流,采用速断保护装置,以便发生短路时,能快速切断短路电流,减少短路电流持续时间,减少短路所造成的损失。

三是在变电站安装避雷针,在变压器附近和线路上安装避雷器,减少雷击损害。

四是保证架空线路施工质量,加强线路维护,始终保持线路弧垂一致并符合规定。

五是带电安装和检修电气设备,注意力要集中,防止误接线,误操作,在带电部位距离较近的部位工作,要采取防止短路的措施。

六是加强管理,防止小动物进入配电室,爬上电气设备。

七是及时清除导电粉尘,防止导电粉尘进入电气设备。

八是在电缆埋设处设置标记,有人在附近挖掘施工,要派专人看护,并向施工人员说明电缆敷设位置,以防电缆被破坏引发短路。

九是电力系统的运行、维护人员应认真学习规程,严格遵守规章制度,正确操作电气设备,禁止带负荷拉刀闸、带电合接地刀闸。线路施工,维护人员工作完毕,应立即拆除接地线。要经常对线路、设备进行巡视检查,及时发现缺陷,迅速进行检修。

短路电流限制技术的原理

短路电流限制的原理 电力系统中的短路故障是不可避免的,除了故障点附近的损坏。例如,由于强烈的电弧的影响,流经故障回路的短路电流会对架空线、电缆、变压器和开关设备等设备施加较高的电动力和热应力。系统中的断路器还必须能够(选择性地)遮断和隔离故障点。 然而随着全球对电力能源需求不断增长,用户需要更大容量的变压器或者新增的发电接入现有系统,以满足负荷的增长,同时越来越多的系统进行互联,这就会导致客户电力系统短路电流水平升高,导致电力系统在短路电流承受能力方面接近甚至超过其极限。因此,短路电流限制成为行业所面临的挑战,这个挑战主要的难度在于:(一)如何在确保系统可靠性、供电连续性的前提下,有效地限制短路电流 (二)在有效限制短路电流的前提下如何尽可能提高系统效能减低损耗 (三)如何尽可能降低工程投资造价 图1a)显示一个简化的等效电路,用于讨论与电力系统中短路电流限制相关的问题。与故障之前流动的负荷电流无关。短路电流在故障0秒后从0kA开始以一定的上升速率迅速增大,具体取决于电路参数(电源电压U0和电源阻抗ZS以及故障初始相位角,当短路电流未被限制时,波形如图1b)中波形为i1,也就是系统预期的短路电流。如果其短路电流水平处于CB的遮断能力之内,则该短路电流将在t3处由CB遮断。

图1:短路电流限制 a)短路故障等效电路图 b)短路电流典型波形图 由于 是包括故障部分在内的电路中电阻的总和L是电路中全部电感所以限制短路电流的最简单方法是使用适当高值的阻抗ZS,即:(一)实时的在系统内增加网络阻抗,如电网分层分区、母线分段、提升电压等级等电网拓扑结构级手段,此解决方案是最为常用的解决办法,该方法的弊端是降低了系统的可靠性、增大了复杂性,降低了系统的效能,例如:母线分段。 (二)采用限流电抗器或者高阻抗变压器等,以限制短路电流的上升。该解决方案的缺点在于,它显然会在正常运行期间影响系统,降低系统的效能,而且在高负载电流下会导致相当大的电压降。 (三)采用狭义上的故障电流限制器,在正常的情况下,阻抗非

电力系统三相短路电流的计算

能源学院 课程设计 课程名称:电力系统分析 设计题目:电力系统三相短路电流的计算 学院:电力学院 专业:电气工程及其自动化____________ 班级:1203班________________________ 姓名:将________________________ 学号:1310240006__________________

目录 摘要 (1) 课题 (2) 第一章.短路的概述 (2) 1.1发生短路的原因 (2) 1.2发生短路的类型 (2) 1.3短路计算的目的 (3) 1.4短路的后果 (3) 第二章.给定电力系统进行三相短路电流的计算 (4) 2.1收集已知电力系统的原始参数 (4) 2.2制定等值网络及参数计算 (4) 2.2.1标幺值的概念 (4) 2.2.2计算各元件的电抗标幺值 (5) 2.2.3系统的等值网络图 (5) 第三章.故障点短路电流计算 (6) 第四章.电力系统不对称短路电流计算 (9) 4.1对称分量法 (9) 4.2各序网络的定制 (10) 4.2.1同步发电机的各序电抗 (10) 4.2.2变压器的各序电抗 (10) 4.3不对称短路的分析 (12) 4.3.1不对称短路三种情况的分析 (12) 4.3.2正序等效定则 (14) 心得体会 (15) 参考文献 (16)

电力系统分析是电气工程、电力工程的专业核心课程,通过学习电力系统分析,学生可以了解电力系统的构成,电力系统的计算分析及方法、电力系统常见的故障及其处理方法、电力系统稳定性的判断,为从事电力系统打下必要的基础。 电力系统短路电流的计算是重中之重,电力系统三相短路电流计算主要是短路电流周期(基频)分理的计算,在给定电源电势时,实际上就是稳态交流电路的求解。采用近似计算法,对系统元件模型和标幺参数计算作简化处理,将电路转化为不含变压器的等值电路,这样,就把不同电压等级系统简化为直流系统来求解。 在电力系统中,短路是最常见而且对电力系统运行产生最严重故障的后果之一。

电力系统短路计算课程设计

南昌工程学院 课程设计 (论文) 机械与电气工程学院电气工程及其自动化专业课程设计(论文)题目电力系统短路电流计算 学生姓名 班级 学号 指导教师 完成日期2013 年11 月30 日

成绩: 评语: 指导教师: 年月日

南昌工程学院 课程设计(论文)任务书

机械与电气工程学院 10电气工程及其自动化专业班学生: 日期:自 2013 年 11 月 18 日至 2013 年 11 月 30 日 指导教师: 助理指导教师(并指出所负责的部分): 教研室:电气工程教研室主任: 附录:短路点的设置如下,计算时桥开关和母连开关都处于闭合状态。

一、取基准容量: S B=100MVA 基准电压:U B=U av 二、计算各元件电抗标幺值: =0.0581, (1)X L=0.401Ω/km ,L1=16.582km L2=14.520km ,X d1=X d2=X'' d 系统电抗标幺值X'' =0.0581,两条110kV进线为LGJ-150型 d 线路长度一条为16.582km,另一条为14.520km.。 (2)主变铭牌参数如下: 1﹟主变:型号 SFSZ8-31500/110 接线 Y N/Y N/d11 变比 110±4×2.5%∕38.5±2×2.5%∕10.5 短路电压(%) U K(1-2)=10.47 U K(3-1)=18 U K(2-3)=6.33 短路损耗(kw) P K(1-2)=169.7 P K(3-1)=181 P K(2-3)=136.4 空载电流(%) I0(%)=0.46 空载损耗(kW) P0=40.6 2﹟主变:型号 SFSZ10-40000/110 接线 Y N/Y N/d11 变比 110±8×1.25%∕38.5±2×2.5%∕10.5 短路电压(%) U K(1-2)=11.79 U K(3-1)=21.3 U K(2-3)=7.08 短路损耗(kW) P K(1-2)=74.31 P K(3-1)=74.79 P K(2-3)=68.30 空载电流(%) I0(%)=0.11 空载损耗(kW) P0=26.71 (3)转移电势E∑=1

电力系统分析之短路电流计算讲课稿

电力系统分析之短路电流计算 电力系统是由生产、输送、分配、及使用电能的发电机、变压器、电力线路和用户组成一个整体,它除了有一次设备外还应有用于保护一次设备安全可靠运行的二次设备。对电力系统进行分析应包括正常运行时的运行参数和出现故障时的故障参数进行分析计算。短路 是电力系统出现最多的故障,短路电流的计算方法有很多,而其中以“应用运算曲线”计算短路电流最方便实用。应用该方法的步骤如下: 1、 计算系统中各元件电抗标幺值; 1)、基准值,基准容量(如取基准容量Sj=100MV A ),基准电压Uj 一般为各级电压的平均电压。 2)系统中各元件电抗标幺值计算公式如下: 发电机 ? Cos P S X X e j d d /100%' '"* ? = 式中" *d X 为发电机次暂态电抗百分值 变压器 e j d b S S U X ?=100%* 式中U d %为变压器短路电压的百分值 线路 20*e j j U S L X X ? = 式中X 0为每仅是电抗的平均值(架空线为0.4欧/公里) 电抗器 2*3100%j j e e k k U S I U X X ??= 式中X k %为电抗器的短路电抗百分值 系统阻抗标幺值 Zh j x S S X = * S Zh 断路器的遮断容量 2、 根据系统图作出等值电路图, 将各元件编号并将相应元件电抗标幺值标于元件编号 下方; 3、 对网络化简,以得到各电源对短路点的转移电抗,其基本公式有: 串联 X 1 X 2X 3 X 3 =X 1+X 2 并联 X 1 X 2 X 3 2 12 1213//X X X X X X X +?= =

电力系统短路电流计算书

电力系统短路电流计算书 1 短路电流计算的目的 a. 电气接线方案的比较和选择。 b. 选择和校验电气设备、载流导体。 c. 继电保护的选择与整定。 d. 接地装置的设计及确定中性点接地方式。 e. 大、中型电动机起动。 2 短路电流计算中常用符号含义及其用途 a. 2I -次暂态短路电流,用于继电保护整定及校验断路器额定断充容量。 b. ch I -三相短路电流第一周期全电流有效值,用于校验电气设备和母线的动稳 定及断路器额定断流容量。 c. ch i -三相短路冲击电流,用于校验电气设备及母线的动稳定。 d. I ∞-三相短路电流稳态有效值,用于校验电气设备和导体的热稳定。 e. "z S -次暂态三相短路容量,用于检验断路器遮断容量。 f. S ∞-稳态三相短路容量,用于校验电气设备及导体的热稳定. 3 短路电流计算的几个基本假设前提 a. 磁路饱和、磁滞忽略不计。即系统中各元件呈线性,参数恒定,可以运用叠加原理。 b. 在系统中三相除不对称故障处以外,都认为是三相对称的。 c. 各元件的电阻比电抗小得多,可以忽略不计,所以各元件均可用纯电抗表示。 d. 短路性质为金属性短路,过渡电阻忽略不计。 4 基准值的选择 为了计算方便,通常取基准容量S b =100MVA ,基准电压U b 取各级电压的平均 电压,即 U b =U p =,基准电流 b b I S =;基准电抗 2b b b b X U U S ==。

常用基准值表(S 基准电压U b (kV ) 37 115 230 基准电流I b (kA ) 基准电抗X b (Ω) 132 530 各电气元件电抗标么值计算公式 元件名称 标 么 值 备 注 发电机(或电动机) " % "*100 cos d b N X S d P X φ =? "%d X 为发电机次暂态电抗的百 分值 变压器 %" * 100 k b N U S T S X = ? %k U 为变压器短路电压百分值, S N 为最大容量线圈额定容量 电抗器 2%*100 3k N b N b X U S k I U X =? ? %k X 为电抗器的百分电抗值 线路 2*0b b S l U X X l =? 其中X 0为每相电抗的欧姆值 系统阻抗 *b b kd S S c S S X = = S kd 为与系统连接的断路器的开断容量;S 为已知系统短路容量 其中线路电抗值的计算中,X 0为: a. 6~220kV 架空线 取 Ω/kM b. 35kV 三芯电缆 取 Ω/kM c. 6~10kV 三芯电缆 取 Ω/kM 上表中S N 、S b 单位为MVA ,U N 、U b 单位为kV ,I N 、I b 单位为kA 。 5 长岭炼油厂短路电流计算各主要元件参数 系统到长炼110kV 母线的线路阻抗(标么值) a. 峡山变单线路供电时: 最大运行方式下:正序; 最小运行方式下:正序 b. 巴陵变单线路供电时: 最大运行方式下:正序

短路电流计算方法

供电网络中发生短路时,很大的短路电流会使电器设备过热或受电动力作用而遭到损坏,同时使网络内的电压大大降低,因而破坏了网络内用电设备的正常工作.为了消除或减轻短路的后果,就需要计算短路电流,以正确地选择电器设备、设计继电保护和选用限制短路电流的元件。 二.计算条件 1.假设系统有无限大的容量.用户处短路后,系统母线电压能维持不变.即计算阻抗比系统阻抗要大得多。 具体规定: 对于3~35KV级电网中短路电流的计算,可以认为110KV及以上的系统的容量为无限大.只要计算35KV及以下网络元件的阻抗。 2.在计算高压电器中的短路电流时,只需考虑发电机、变压器、电抗器的电抗,而忽略其电阻;对于架空线和电缆,只有当其电阻大于电抗1/3时才需计入电阻,一般也只计电抗而忽略电阻。 3. 短路电流计算公式或计算图表,都以三相短路为计算条件.因为单相短路或二相短路时的短路电流都小于三相短路电流.能够分断三相短路电流的电器,一定能够分断单相短路电流或二相短路电流。 三.简化计算法 即使设定了一些假设条件,要正确计算短路电流还是十分困难,对于一般用户也没有必要.一些设计手册提供了简化计算的图表.省去了计算的麻烦.用起来比较方便.但要是手边一时没有设计手册怎么办?下面介绍一种“口诀式”的计算方法,只要记牢7句口诀,就可掌握短路电流计算方法. 在介绍简化计算法之前必须先了解一些基本概念. 1.主要参数 Sd三相短路容量 (MVA)简称短路容量校核开关分断容量 Id三相短路电流周期分量有效值(KA)简称短路电流校核开关分断电流 和热稳定 IC三相短路第一周期全电流有效值(KA) 简称冲击电流有效值校核动稳定 ic三相短路第一周期全电流峰值(KA) 简称冲击电流峰值校核动稳定 x电抗(Ω) 其中系统短路容量Sd和计算点电抗x 是关键. 2.标么值

电力系统下课程设短路电流计算

《电力系统分析》课程设计报告题目:3G9bus短路电流计算 系别电气工程学院 专业班级10级电气四班 学生姓名 学号 指导教师 提交日期 2012年12月10日

目录 一、设计目的 (3) 二、短路电流计算的基本原理和方法 (3) 2.1电力系统节点方程的建立 (3) 2.2利用节点阻抗矩阵计算短路电流 (4) 三、3G9bus短路电流在计算机的编程 (6) 3.1、三机九节点系统 (6) 3.3输出并计算结果 (13) 四.总结 (15)

一、设计目的 1.掌握电力系统短路计算的基本原理; 2.掌握并能熟练运用一门计算机语言(MATLAB 语言或FORTRAN 或C 语言或C++语言); 3.采用计算机语言对短路计算进行计算机编程计算。 二、短路电流计算的基本原理和方法 2.1电力系统节点方程的建立 利用节点方程作故障计算,需要形成系统的节点导纳(或阻抗)矩阵。一般短路电流计算以前要作电力系统的潮流计算,假定潮流计算的节点导纳矩阵已经形成,在此基础上通过追加支路的方式形成电力短路电流计算的节点导纳矩阵YN 。 1)对发电机节点 在每一发电机节点增加接地有源支路 i E 与i i i Z R jX =+串联 求短路稳态解: i Qi E E = i i qi Z R jX =+ 求短路起始次暂态电流解:i i E E ''= i i i Z R jX ''=+ 一般情况下发电机定子绕组电阻忽略掉,并将i E 与i i i Z R jX =+的有源支路转化成电流源 i i i I E Z =与导纳 1 i i i i i Y G B R jX =+= +并联的形式 2)负荷节点的处理 负荷节点在短路计一算中一般作为节点的接地支路,并用恒定阻抗表示,其数值由短路前瞬间的负荷功率和节点实际电压算出,即首先根据给定的电力系统运行方式制订系统的等值电路,并进行各元件标么值参数的计算,然后利用变压器和线路的参数形成不含发电机和负荷的节点导纳矩阵 YN 。 2?k LDk LDk LDk LDk V Z R jX S =+= 2 ?LDk LDk LDk LDk k S Y G jB V =+=

电力系统短路电流计算书

电力系统短路电流计算书 1短路电流计算的目的 a. 电气接线方案的比较和选择。 b. 选择和校验电气设备、载流导体。 c. 继电保护的选择与整定。 d. 接地装置的设计及确定中性点接地方式。 e. 大、中型电动机起动。 2短路电流计算中常用符号含义及其用途 a. I2-次暂态短路电流,用于继电保护整定及校验断路器额定断充容量。 b. I ch—三相短路电流第一周期全电流有效值,用于校验电气设备和母线的动稳 定及断路器额定断流容量。 c. i ch—三相短路冲击电流,用于校验电气设备及母线的动稳定。 d. I -三相短路电流稳态有效值,用于校验电气设备和导体的热稳定。 e. S"-次暂态三相短路容量,用于检验断路器遮断容量。 f. S -稳态三相短路容量,用于校验电气设备及导体的热稳定. 3短路电流计算的几个基本假设前提 a. 磁路饱和、磁滞忽略不计。即系统中各元件呈线性,参数恒定,可以运用叠加原 理。 b. 在系统中三相除不对称故障处以外,都认为是三相对称的。 c. 各元件的电阻比电抗小得多,可以忽略不计,所以各元件均可用纯电抗表示。 d. 短路性质为金属性短路,过渡电阻忽略不计。 4基准值的选择 为了计算方便,通常取基准容量S b = 100MVA,基准电压U b取各级电压的平均 电压,即U b = U P = 1.05Ue,基准电流I b So. ?3U b ;基准电抗 X b U b八3i b U b2, S b。

常用基准值表(S b= 100MVA) 各电气元件电抗标么值计算公式 其中线路电抗值的计算中,X o为: a. 6~220kV 架空线取0.4 Q/kM b. 35kV三芯电缆取0.12 Q/kM c. 6?10kV三芯电缆取0.08 Q/kM 上表中S N、S b单位为MVA , U N、U b单位为kV, I N、l b单位为kA。5长岭炼油厂短路电流计算各主要元件参数 5.1系统到长炼110kV母线的线路阻抗(标么值) a. 峡山变单线路供电时: 最大运行方式下:正序0.1052; 最小运行方式下:正序0.2281 b. 巴陵变单线路供电时: 最大运行方式下:正序0.1491

电力系统分析短路电流的计算

1课程设计的题目及目的 1.1课程设计选题 如图所示发电机G ,变压器T1、T2以及线路L 电抗参数都以统一基准的标幺值给出,系统C 的电抗值是未知的,但已知其正序电抗等于负序电抗。在K 点发 生a 相直接接地短路故障,测得K 点短路后三相电压分别为0=a U , 1201-∠=b U , 1201∠=c U 。试求: (1)系统C 的正序电抗; (2)K 点发生bc 两相接地短路时故障点电流; (3)K 点发生bc 两相接地短路时发电机G 和系统C 分别提供的故障电流(假设故障前线路电流中没有电流)。 系统C 发电机G 15.01=T X 15 .00=T X 25 .02=T X 25.02==''X X d 图1-1 1.2课程设计的目的 1. 巩固电力系统的基础知识; 2. 练习查阅手册、资料的能力; 3.熟悉电力系统短路电流的计算方法和有关电力系统的常用软件; 2短路电流计算的基本概念和方法 2.1基本概念的介绍 1.在电力系统中,可能发生的短路有:三相短路、两相短路、两相短路接地和单相短路。三相短路也称为对称短路,系统各相与正常运行时一样仍处于对称状态。其他类型的短路都属于不对称短路。 2.正序网络:通过计算对称电路时所用的等值网络。除中性点接地阻抗、空载线路(不计导纳)以及空载变压器(不计励磁电流)外,电力系统各元件均应包括在正序网络中,并且用相应的正序参数和等值电路表示。 3.负序网络:与正序电流的相同,但所有电源的负序电势为零。因此,把正序网络中各元件的参数都用负序参数代替,并令电源电势等于零,而在短路点引入

代替故障条件的不对称电势源中的负序分量,便得到负序网络。 4.零序网络:在短路点施加代表故障边界条件的零序电势时,由于三项零序电流大小及相位相同,他们必须经过大地(或架空地线、电缆包庇等)才能构成回路,而且电流的流通与变压器中性点接地情况及变压器的解法有密切关系。 2.2 短路电流计算的基本方法 1.单相(a 相)接地短路 单相接地短路是,故障处的三个边界条件为: 0fa V = ; 0fb I = ; 0fc I = 经过整理后便得到用序量表示的边界条件为: (2)(0)(1)(2)(0)00fa fa fa fa fa fa V V V I I I ? =++=? ??==? 2.两相(b 相和c 相)短路 b 相和c 相短路的边界条件 . 0fa I = ; ..0fb fc I I += ; . . fb fc V V = 经过整理后便得到用序量表示的边界条件为: (0) (1)(2)(1)(2)00fa fa fa fa fa I I I V V ? =??? +=??? =?? 3. 两相(b 相和c 相)短路接地 b 相和 c 相短路接地的边界条件 0fa I = ; 0fb V = ; 0fc V =

《电力系统分析》朱一纶课后习题解

电力系统分析xx课后习题选择填空解答第一章 1)电力系统的综合用电负荷加上网络中的功率损耗称为(D) A、厂用电负荷 B、发电负荷 C、工业负荷 D、供电负荷 2)电力网某条线路的额定电压为Un=110kV,则这个电压表示的是(C)A、相电压B、1 相电压C、线电压D、3线电压 3)以下(A)不是常用的中性点接地方式。 A、中性点通过电容接地 B、中性点不接地 C、中性点直接接地 D、中性点经消弧线圈接地 4)我国电力系统的额定频率为(C) A、30Hz B、40Hz C、50Hz D、60Hz 5)目前,我国电力系统中占最大比例的发电厂为(B) A、水力发电厂 B、火力发电厂 C、核电站 D、风力发电厂 6)以下(D)不是电力系统运行的基本要求。 A、提高电力系统运行的经济性 B、安全可靠的持续供电 C、保证电能质量 D、电力网各节点电压相等 7)一下说法不正确的是(B) A、火力发电需要消耗煤、石油 B、水力发电成本比较大 C、核电站的建造成本比较高D太阳能发电是理想能源 8)当传输的功率(单位时间传输的能量)一定时,(A)

A、输电的压越高,则传输的电流越小 B、输电的电压越高,线路上的损耗越大 C、输电的电压越高,则传输的电流越大 D、线路损耗与输电电压无关9)对(A)负荷停电会给国民经济带来重大损失或造成人身事故。 A、一级负荷 B、二级负荷 C、三级负荷 D、以上都不是 10)一般用电设备满足(C) A、当端电压减小时,吸收的无功功率增加 B、当电源的频率增加时,吸收的无功功率增加 C、当端电压增加时,吸收的有功功率增加 D、当端电压增加时,吸收的有功功率减少 填空题在后面 第二章 1)电力系统采用有名制计算时,三相对称系统中电压、电流、功率的关系表达 式为(A)A.S=UI B.S=3UI C.S=UIcos? D.S=UIsin? 2)下列参数中与电抗单位相同的是(B)A、电导B、电阻C、电纳D、导纳3)三绕组变压器的分接头,一般装在(B)A、高压绕组好低压绕组B、高压绕组和中压绕组C、中亚绕组和低压绕组D、三个绕组组装4)双绕组变压器,Γ型等效电路中的导纳为(A ) A.GT-jBT B.-GT-jBT C.GT+jBT D.-GT+jBT 5)电力系统分析常用的五个量的基准值可以先任意选取两个,其余三个量可以 由其求出,一般选取的这两个基准值是(D )

电力系统短路电流计算书

电力系统短路电流计算书 Final revision by standardization team on December 10, 2020.

电力系统短路电流计算书 1短路电流计算的目的 a.电气接线方案的比较和选择。 b.选择和校验电气设备、载流导体。 c.继电保护的选择与整定。 d.接地装置的设计及确定中性点接地方式。 e.大、中型电动机起动。 2短路电流计算中常用符号含义及其用途 I-次暂态短路电流,用于继电保护整定及校验断路器额定断充容量。 a. 2 I-三相短路电流第一周期全电流有效值,用于校验电气设备和母线的动稳定及b. ch 断路器额定断流容量。 i-三相短路冲击电流,用于校验电气设备及母线的动稳定。 c. ch d.I∞-三相短路电流稳态有效值,用于校验电气设备和导体的热稳定。 e."z S-次暂态三相短路容量,用于检验断路器遮断容量。 f.S∞-稳态三相短路容量,用于校验电气设备及导体的热稳定. 3短路电流计算的几个基本假设前提 a.磁路饱和、磁滞忽略不计。即系统中各元件呈线性,参数恒定,可以运用叠加原 理。 b.在系统中三相除不对称故障处以外,都认为是三相对称的。 c.各元件的电阻比电抗小得多,可以忽略不计,所以各元件均可用纯电抗表示。

d.短路性质为金属性短路,过渡电阻忽略不计。 4基准值的选择 为了计算方便,通常取基准容量S b=100MVA,基准电压U b取各级电压的平均电压,即 U b =U p = ,基准电流 b b I S = ;基准电抗2 b b b b X U U ==。 常用基准值表(S b=100MVA) 各电气元件电抗标么值计算公式

电力系统三相短路电流的计算

银川能源学院 课程设计 课程名称:电力系统分析 设计题目:电力系统三相短路电流的计算 学院:电力学院 专业:电气工程及其自动化____________ 班级:1203班________________________ 姓名:张将________________________ 学号:1310240006__________________

目录 摘要 ............................................................................... 错误!未定义书签。课题 (2) 第一章.短路的概述 (2) 1.1发生短路的原因 (2) 1.2发生短路的类型 (2) 1.3短路计算的目的 (3) 1.4短路的后果 (3) 第二章.给定电力系统进行三相短路电流的计算 (4) 2.1收集已知电力系统的原始参数 (4) 2.2制定等值网络及参数计算 (4) 2.2.1标幺值的概念 (4) 2.2.2计算各元件的电抗标幺值 (5) 2.2.3系统的等值网络图 (5) 第三章.故障点短路电流计算...................................... 错误!未定义书签。第四章.电力系统不对称短路电流计算 (9) 4.1对称分量法 (9) 4.2各序网络的定制 (10) 4.2.1同步发电机的各序电抗 (10) 4.2.2变压器的各序电抗 (10) 4.3不对称短路的分析 (12) 4.3.1不对称短路三种情况的分析 (12) 4.3.2正序等效定则 (14) 心得体会 (15) 参考文献 (16)

电力系统三相短路的实用计算

第七章电力系统三相短路的实用计算 容要点 电力系统故障计算。可分为实用计算的“手算”和计算机算法。大型电力系统的故障计算,一般均是采用计算机算法进行计算。在现场实用中,以及大学本、专科学生的教学中,常采用实用的计算方法—‘手算’(通过“手算“的教学,可以加深学生对物理概念的理解)。 例题1: 如图7一1所示的输电系统,当k点发生三相短路,作标么值表示的等值电 路并计算三相短路电流。各元件参数已标于图中。 图7一1系统接线图 解:取基准容量Sn=100MVA,基准电压Un=Uav(即各电压级的基准电压用平均额定电压表示)。则各元件的参数计算如下,等值电路如图7一2所示

图7-2 等值电路 例题7-2: 已知某发电机短路前在额定条件下运行,额定电流 3.45 N KA I=,N COS?=

0.8、d X ''=0.125。试求突然在机端发生三相短路时的起始超瞬态电流''I 和冲击电流有名值。(取 1.8=i m p K ) 解:因为,发电机短路前是额定运行状态,取101. 10U =∠? 习题: 1、电力系统短路故障计算时,等值电路的参数是采用近似计算,做了哪些简化? 2、电力系统短路故障的分类、危害、以及短路计算的目的是什么? 3、无限大容量电源的含义是什么?由这样电源供电的系统,三相短路时,短路电流包含几种分量?有什么特点? 4、何谓起始超瞬态电流(I")?计算步骤如何?在近似计算中,又做了哪些简

化假设? 5、冲击电流指的是什么?它出现的条件和时刻如何?冲击系数imp k 的大小与什么有关? 6、在计算1"和imp i 时,什么样的情况应该将异步电动机(综合负菏)作为电源看待?如何计算? 7、什么是短路功率(短路容量)?如何计算?什么叫短路电流最大有效值?如何计算? 8、网络变换和化简主要有哪些方法?转移电抗和电流分布系数指的是什么?他们之间有何关系? 9.运算由线是在什么条件下制作的?如何制作? 10.应用运算曲线法计算短路电流周期分量的主要步骤如何? 11、供电系统如图所示,各元件参数如下:线路L, 50km, X1=0.4km Ω ;变压器T, N S =10MVA, %k u =10.5. T K = 110/11。假定供电点(s)电压为106.5kV 保持恒定不变,当空载运行时变压器低压母线发生三相短路时,试计算:短路电流周期分量起始值、冲击电流、短路电流最大有效值及短路容量的有名值。 12、某电力系统的等值电路如图所示。已知元

短路电流计算的基本步骤和注意事项教学内容

短路电流计算的基本步骤和注意事项

短路电流计算方法的基本步骤和注意事项 一.概述 供电网络中发生短路时,很大的短路电流会使电器设备过热或受电动力作用而遭到损坏,同时使网络内的电压大大降低,因而破坏了网络内用电设备的正常工作.为了消除或减轻短路的后果,就需要计算短路电流,以正确地选择电器设备、设计继电保护和选用限制短路电流的元件. 二.一般计算条件 1.假设系统有无限大的容量.用户处短路后,系统母线电压能维持不变.即计算阻抗比系统阻抗要大得多. 具体规定: 对于3~35KV级电网中短路电流的计算,可以认为110KV及以上的系统的容量为无限大.只要计算35KV及以下网络元件的阻抗. 2.在计算高压电器中的短路电流时,只需考虑发电机、变压器、电抗器的电抗,而忽略其电阻;对于架空线和电缆,只有当其电阻大于电抗1/3时才需计入电阻,一般也只计电抗而忽略电阻. 3. 短路电流计算公式或计算图表,都以三相短路为计算条件.因为单相短路或二相短路时的短路电流都小于三相短路电流.能够分断三相短路电流的电器,一定能够分断单相短路电流或二相短路电流. 三、短路电流计算步骤 1.确定计算条件,画计算电路图

1)计算条件:系统运行方式,短路地点、短路类型和短路后采取的措施。 2运行方式:系统中投入的发电、输电、变电、用电设备的多少以及它们之 间的连接情况。 3)根据计算目的确定系统运行方式,画相应的计算电路图。 4)选电气设备:选择正常运行方式画计算图; 5)短路点取使被选择设备通过的短路电流最大的点。 6)继电保护整定:比较不同运行方式,取最严重的。 2.画等值电路,计算参数; 分别画各段路点对应的等值电路。 标号与计算图中的应一致。 3.网络化简,分别求出短路点至各等值电源点之间的总电抗。 ⑴. 星—角变换公式 角—星变换公式 23131231121X X X X X X n ++?=n n n n n X X X X X X 3212112?++= 23131232122X X X X X X n ++?= n n n n n X X X X X X 1323223?++= 23131231323X X X X X X n ++?=n n n n n X X X X X X 2131331?++= ⑵.等值电源归算 (1) 同类型且至短路点的电气距离大致相等的电源可归并; (2) 至短路点距离较远的同类型或不同类型的电源可归并; 直接连于短路点上的同类型发电机可归并; 四、注意事项

电力系统短路电流计算及标幺值算法

第七章短路电流计算 Short Circuit Current Calculation §7-1 概述General Description 一、短路的原因、类型及后果 The cause, type and sequence of short circuit 1、短路:是指一切不正常的相与相之间或相与地(对于中性点接地 的系统)发生通路的情况。 2、短路的原因: ⑴元件损坏 如绝缘材料的自然老化,设计、安装及维护不良等所造成的设备缺陷发展成短路. ⑵气象条件恶化 如雷击造成的闪络放电或避雷器动作;大风造成架空线断线或导线覆冰引起电杆倒塌等. ⑶违规操作 如运行人员带负荷拉刀闸;线路或设备检修后未拆除接地线就加电压. ⑷其他原因 如挖沟损伤电缆,鸟兽跨接在裸露的载流部分等. 3、三相系统中短路的类型: ⑴基本形式: )3(k—三相短路;)2(k—两相短路; )1( k—单相接地短路;)1,1(k—两相接地短路; ⑵对称短路:短路后,各相电流、电压仍对称,如三相短路; 不对称短路:短路后,各相电流、电压不对称; 如两相短路、单相短路和两相接地短路. 注:单相短路占绝大多数;三相短路的机会较少,但后果较严重。4、短路的危害后果 随着短路类型、发生地点和持续时间的不同,短路的后果可能只破坏局部地区的正常供电,也可能威胁整个系统的安全运行。短路的危险后果一般有以下几个方面。 (1)电动力效应 短路点附近支路中出现比正常值大许多倍的电流,在导 体间产生很大的机械应力,可能使导体和它们的支架遭 到破坏。 (2)发热 短路电流使设备发热增加,短路持续时间较长时,设备 可能过热以致损坏。 (3)故障点往往有电弧产生,可能烧坏故障元件,也可能殃

电力系统两相短路计算与仿真(2)

辽宁工业大学 《电力系统分析》课程设计(论文)题目:电力系统两相短路计算与仿真(2) 院(系):工程技术学院 专业班级:电气工程及其自动化 学号: 学生姓名: 指导教师:王 教师职称 起止时间:15-06-15至15-06-26

课程设计(论文)任务及评语

摘要 目前,随着科学技术的发展和电能需求的日益增长,电力系统规模越来越庞大,电力系统在人民的生活和工作中担任重要的角色,电力系统的稳定运行直接影响人们的日常生活,因此,关于电力系统的短路计算与仿真也越来越重要。 本论文首先介绍有关电力系统短路故障的基本概念及短路电流的基本算法,主要讲解了对称分量法在不对称短路计算中的应用。其次,通过具体的简单环网短路实例,对两相接地短路进行分析和计算。最后,通过MATLAB软件对两相接地短路故障进行仿真,观察仿真后的波形变化,将短路运行计算结果与各时刻短路的仿真结果进行分析比较,得出结论。 关键词:电力系统分析;两相接地短路;MATLAB仿真

目录 第1章绪论 (1) 1.1短路的原因、类型及后果 (1) 1.1.1电路系统中的短路 (1) 1.1.1短路的后果 (1) 1.2短路计算的目的 (2) 第2章电力系统不对称短路计算原理 (3) 2.1对称分量法基本原理 (3) 2.2三相序阻抗及等值网络 (3) 2.3 两相不对称短路的计算步骤 (4) 2.4两相(b相和c相)短路 (4) 第3章电力系统两相短路计算 (7) 3.1系统等值电路的化简 (7) 3.2两相短路计算 (9) 第4章短路计算的仿真 (11) 4.1仿真模型的建立 (11) 4.2 仿真结果及分析 (11) 第5章总结 (14) 参考文献 (15)

电力系统分析-试题第二套

第二套 一、判断题 1、分析电力系统并列运行稳定性时,不必考虑负序电流分量的影响。() 2、任何不对称短路情况下,短路电流中都包含有零序分量。() 3、发电机中性点经小电阻接地可以提高和改善电力系统两相短路和三相短路时并列运行的暂态稳定性。() 4、无限大电源供电情况下突然发生三相短路时,短路电流中的周期分量不衰减, 非周期分量也不衰减。() 5、中性点直接接地系统中,发生儿率最多且危害最大的是单相接地短路。() 6、三相短路达到稳定状态时,短路电流中的非周期分量已衰减到零,不对称短 路达到稳定状态时,短路电流中的负序和零序分量也将衰减到零。() 7、短路电流在最恶劣短路情况下的最大瞬时值称为短路冲击电流。() 8、在不计发电机定子绕组电阻的情况下,机端短路时稳态短路电流为纯有功性质。() 9、三相系统中的基频交流分量变换到系统中仍为基频交流分量。() 10、不对称短路时,短路点负序电压最高,发电机机端正序电压最高。() 二、选择题 1、短路电流最大有效值出现在()。 A短路发生后约半个周期时B、短路发生瞬间;C、短路发生后约1/4周期时。 2、利用对称分量法分析计算电力系统不对称故障时,应选()相作为分析计算的基本相。 A、故障相; B、特殊相; C、A相。 3、关于不对称短路时短路电流中的各种电流分量,下述说法中正确的是 ()。 A、短路电流中除正序分量外,其它分量都将逐渐衰减到零; B、短路电流中除非周期分量将逐渐衰减到零外,其它电流分量都不会衰减: C、短路电流中除非周期分量将逐渐衰减到零外,其它电流分量都将从短路瞬间的起始值衰减 到其稳态值。 4、不管电力系统发生什么类型的不对称短路,短路电流中一定存在()。

电力系统短路电流计算书

中石化股份公司长岭分公司 电力系统短路电流计算书 1短路电流计算的目的 a.电气接线方案的比较和选择。 b.选择和校验电气设备、载流导体。 c.继电保护的选择与整定。 d.接地装置的设计及确定中性点接地方式。 e.大、中型电动机起动。 2短路电流计算中常用符号含义及其用途 a. I-次暂态短路电流,用于继电保护整定及校验断路器额定断充容 2 量。 b. I-三相短路电流第一周期全电流有效值,用于校验电气设备和ch 母线的动稳定及断路器额定断流容量。 c. i-三相短路冲击电流,用于校验电气设备及母线的动稳定。 ch d.I -三相短路电流稳态有效值,用于校验电气设备和导体的热稳 ∞ 定。 e." S-次暂态三相短路容量,用于检验断路器遮断容量。 z f.S -稳态三相短路容量,用于校验电气设备及导体的热稳定. ∞ 3短路电流计算的几个基本假设前提 a.磁路饱和、磁滞忽略不计。即系统中各元件呈线性,参数恒定,可 以运用叠加原理。 b.在系统中三相除不对称故障处以外,都认为是三相对称的。 c.各元件的电阻比电抗小得多,可以忽略不计,所以各元件均可用纯 电抗表示。 d.短路性质为金属性短路,过渡电阻忽略不计。

4基准值的选择 为了计算方便,通常取基准容量S b=100MVA,基准电压U b取各级电 压的平均电压,即U b=U p=1.05Ue ,基准电流 b b I S = ;基准电抗 2 b b b b X U U S ==。 常用基准值表(S b=100MVA) 各电气元件电抗标么值计算公式

其中线路电抗值的计算中,X0为: a.6~220kV架空线取0.4 Ω/kM b.35kV三芯电缆取0.12 Ω/kM c.6~10kV三芯电缆取0.08 Ω/kM 上表中S N、S b单位为MVA,U N、U b单位为kV,I N、I b单位为kA。 5长岭炼油厂短路电流计算各主要元件参数 5.1系统到长炼110kV母线的线路阻抗(标么值) a.峡山变单线路供电时: ?最大运行方式下:正序0.1052; ?最小运行方式下:正序0.2281 b.巴陵变单线路供电时: ?最大运行方式下:正序0.1491 ?最小运行方式下:正序0.2683 5.21#、2#主变:S N=50000kVA;X%=14% 5.3200分段开关电抗器:I N=4000A;X%=6% 5.4厂用电抗器:I N=400A;X%=4% 5.5配出线电抗器1:I N=750A;X%=5% 配出线电抗器2:I N=1000A;X%=6% 5.6陆城变:U N=35kV;S N=63kVA;X%=7.43% 5.7陆城架空线:l=11.3kM;U N=35Kv 5.81#催化9000kW电机电抗器:I N=1500A;Xk%=5% 5.91#催化5000kW电机电抗器:I N=1000A;Xk%=4% 5.102#催化4200kW电机电抗器:I N =1000A;Xk%=3% 5.114#发电机:S N=15MVA;Xd”= 12.4%

短路电流计算方法

供电网络中发生短路时,很大的短路电流会使电器设备过热或受电动力作用而遭到损坏,同时使网络内的电压大大降低,因而破坏了网络内用电设备的正常工作? 为了消除或减轻短路的后果,就需要计算短路电流,以正确地选择电器设备、设计继电保护和选用限制短路电流的元件。 二.计算条件 1?假设系统有无限大的容量?用户处短路后,系统母线电压能维持不变?即计算阻抗比系统阻抗要大得多。 具体规定:对于3~35KV级电网中短路电流的计算,可以认为110KV及以上的系统的容量为无限大.只要计算35KV及以下网络元件的阻抗。 2. 在计算高压电器中的短路电流时,只需考虑发电机、变压器、电抗器的电抗,而忽略其电阻;对于架空线和电缆,只有当其电阻大于电抗1/3时才需计入电阻,一般也只计电抗而忽略电阻。 3. 短路电流计算公式或计算图表,都以三相短路为计算条件.因为单相短路或二相短路时的短路电流都小于三相短路电流.能够分断三相短路电流的电器,一定能够分断单相短路电流或二相短路电流。 三.简化计算法 即使设定了一些假设条件,要正确计算短路电流还是十分困难,对于一般用户也没有必要.一些设计手册提供了简化计算的图表.省去了计算的麻烦.用起来比较方便.但要是手边一时没有设计手册怎么办?下面介绍一种“口诀式”的计算方法,只要记牢7句口诀,就可掌握短路电流计算方法. 在介绍简化计算法之前必须先了解一些基本概念. 1. 主要参数 Sd三相短路容量(MVA)简称短路容量校核开关分断容量 Id三相短路电流周期分量有效值(KA)简称短路电流校核开关分断电流 和热稳定 IC三相短路第一周期全电流有效值(KA)简称冲击电流有效值校核动稳定 ic三相短路第一周期全电流峰值(KA)简称冲击电流峰值校核动稳定 x电抗(Q) 其中系统短路容量Sd和计算点电抗x是关键.

电力系统分析之短路电流计算

仅供个人参考 电力系统分析之短路电流计算 电力系统是由生产、输送、分配、及使用电能的发电机、变压器、电力线路和用户组成 一个整体,它除了有一次设备外还应有用于保护一次设备安全可靠运行的二次设备。对电力系统进行分析应包括正常运行时的运行参数和出现故障时的故障参数进行分析计算。短路 是电力系统出现最多的故障,短路电流的计算方法有很多,而其中以“应用运算曲线”计算短路电流最方便实用。应用该方法的步骤如下: 1、计算系统中各元件电抗标幺值; 1)、基准值,基准容量(如取基准容量Sj=100MV A),基准电压Uj 一般为各级电压的平均电压。 2)系统中各元件电抗标幺值计算公式如下: 发电机 X 'S X % j " d d 100 / * 式中 P Cos e " X 为发电机次暂态电抗百分值 d* 变压器 X S U % j d b S * 式中U d%为变压器短路电压的百分值100 e 线路 S j X X L 式中X0 为每仅是电抗的平均值(架空线为0.4 欧/公里)* 0 2 U j e S X % U j k e X 式中X k%为电抗器的短路电抗百分值 电抗器* 2 k U 100 3I e j 系统阻抗标幺值 S j X * S Zh 断路器的遮断容量x S Zh 2、根据系统图作出等值电路图,将各元件编号并将相应元件电抗标幺值标于元件编号 下方; 3、对网络化简,以得到各电源对短路点的转移电抗,其基本公式有: 串联 X1 X2 X3 X 3 =X 1+X 2并联 X1 X3

X2 X 3 X // 1 X 2 X 1 X 1 X X 2 2 不得用于商业用途

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