工厂供电 第三章
工厂供配电技术(第三章)
第三章 短路电流及其计算
第二节
三相短路时的物理过程和物理量
二、无限大容量系统三相短路暂态过程
正常工作时
U U m sin(t ) I I m sin(t ) x L x L tg rL rL
1
Um Um Im Z (rL rL ) 2 ( xL xL ) 2
rk t L
i p ____三相短路电流周期分量 periodic com ponent of short circuit current)； ( I k m ____三相短路电流周期分量 的幅值，I k m inp ____三相短路电流非周期分 量，inp Ce
rK t L
Um ; ZK
EXIT 第3章第26页
第三章 短路电流及其计算
第二节
三相短路时的物理过程和物理量
rK t L
二、无限大容量系统三相短路暂态过程
ik I k m sin(t k ) [ I m sin( ) I km sin( k )]e
说明：
(1)上式中第一项为短路电流的周期分量，它是由系
第一节 短路的原因、后果及其形式 第二节 无限大容量电力系统发生三相短 路时的物理过程和物理量 第三节 无限大容量电力系统中短路电流 的计算 第四节 短路电流的效应和稳定度校验
2012年12月6日
EXIT
第3章第2页
第三章 短路电流及其计算
第一节 短路的原因、后果及其形式
在工厂供配电系统的设计和运行中，不仅 要考虑系统的正常运行状态，还要考虑系统的 不正常运行状态和故障情况，最严重的故障是 短路（short circuit）。
;
____电源电压的初相角； k ____三相短路周期分量电流 与电压间的相位角，通 常，高压电网 L 的电抗远远大于电阻（ L R） k tg 1 X , 90 ;
第三章.：工厂供电系统
§3—1 工厂供电系统电路图
1. 了解电力系统变配电概略图及其绘制原则。 2. 掌握工厂供电系统一次、二次接线图的意义、 区别及绘制原则。 3. 能独立识读工厂供电系统一次、二次接线图、 电器位置图和电力平面图。
第三章 工厂供电系统
一、电力系统变配电概略图
1. 概略图简介
供电系统概略图
一般工矿企业
第三章 工厂供电系统
二、负荷曲线
定义：指用于表达电力负荷随时间变化情况的函 数曲线。
负荷曲线按负荷的功率性质可分为有功负荷曲线 和无功负荷曲线；
按所表示的负荷变动的时间可分为日负荷、月负 荷和年负荷曲线。
第三章 工厂供电系统
1. 日有功负荷曲线
有功P及无功Q日负荷曲线
阶梯形有功日负荷曲线
第三章 工厂供电系统
（5）重复电路的表示方法 在一张概略图中，如有重复电路时可只绘出一 个，其他的电路用简化方式表示。 （6）注释和说明 可根据需要加注各种形式的注释和说明。
第三章 工厂供电系统
某工厂电力系统变电部分概略图
第三章 工厂供电系统
二、工厂供电系统一、二次接线图
1. 接线图简介
定义：表示变压器、断路器、互感器等电气设 备的电路连接关系的系统图。
（3）电器设备电缆路由图
某室外场地电缆路由图
第三章 工厂供电系统
（4）电器设备接地平面图
某变电所的电气设备接地平面图
第三章 工厂供电系统
2. 电器位置图的绘制原则
（1）布局方式 电器位置图按照电气设备的实际位置进行布局。 （2） 电气元件的表示 电器位置图中的电气元件通常用图形符号或元器件 的简化形状来表示。 （3）连接线的表示 电器位置图中的连接线一般用单线表示，只有在需 要标明复杂连接的细节时，才允许采用多线表示。
《工厂供电》试题库（第三章）
《⼯⼚供电》试题库（第三章）第三章短路电流计算⼆、判断题1、单相短路电流只⽤于单相短路保护整定及单相短路热稳定度的校验。
（）答案：2、短路电流的周期分量就是短路稳态电流。
（）答案：3、短路次暂态电流I’’是⼀个瞬时值（）答案：4、当发⽣三相短路时电⼒系统变电所馈电母线上的电压基本保护不变。
（）答案：5、三、选择题1、当发⽣三相短路时，导体中所承受的电动⼒。
A）两边相最⼤B）中间相最⼤C）三相均匀D）不能确定答案：B2、主要⽤于选择电⽓设备和导体的短路稳定度校验的短路电流是。
A）三相短路电流B）两相短路电流C）单相短路电流D）不能确定答案：A3、主要⽤于相间保护的灵敏度校验的短路电流是。
A）三相短路电流B）两相短路电流C）单相短路电流D）不能确定答案：B4、下列哪⼀个电⼒系统不能视为⽆限⼤容量系统？A）电⼒系统的电源总阻抗不超过短路总阻抗的5~10%B）电⼒系统的电源总阻抗不超过短路总阻抗的10%C）电⼒系统容量低于供电系统容量50倍时D）电⼒系统容量超过供电系统容量50倍时答案：C5、下列哪⼀个设备的阻抗在短路计算时不会考虑的？A）电⼒系统B）电⼒设备C）电⼒输送线D）开关设备答案：D四、名词解释1、短路答：短路就是指不同的电位的导电部分包括导电部分对地之间的低阻性短接。
2、⽆限⼤容量电⼒系统答：短路后经半个周期，ik达到最⼤植，此时的短路全电流即短路周期电流。
4、短路次暂态电流I"答：短路次暂态电流有效值，即短路后第⼀个周期的短路电流周期分量ip的有效值。
5、短路稳态电流I∞答：短路稳态电流I∞是短路电流⾮周期分量衰减完毕以后的短路全电流。
6、短路电流的电动⼒效应答：短路电流的电动⼒效应是当电路短路时，短路冲击电流流过导体瞬间，导线间相互电磁作⽤产⽣的⼒。
7、短路电流的热效应答：供配电系统发⽣短路时，短路电流⾮常⼤。
短路电流通过导体或电⽓设备，会产⽣很⾼的温度，称为热效应。
8、假想时间t ima答：由于通过导体的短路电流实际上不是I∞，因此假定⼀个时间，在此时间内，设导体通过I∞所产⽣的热量，恰好与实际短路电流i k或i k(t)在实际短路时间t K内所产⽣的热量相等。
【精品PPT】工厂供电_第3章__短路电流及其计算
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工厂供电
第三章 短路电流及其计算
第三节 无限大容量 电力系统中短路的计算
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第三节 无限大容量电力系统中短路电流的计算
一. 概述
1.首先绘出计算电路图， 将短路计算所需考虑的各元件的额定参数表示出来，并
将各元件依次编号，确定短路计算点。短路计算点要选择得 使需要进行短路校验的电气元件有最大可能的短路电流通过。 2. 绘出等效电路图，并计算电路中各主要元件的阻抗。
无限大容量电力系统，是指供电容量相对于用户供 电系统容量大得多的电力系统。
特点：
当用户供电系统的负荷变动甚至发生短路时， 电力系统变电所馈电母线上的电压能基本维持不 变。
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第二节 无限大容量电力系统发生三相短路时的物理过程和物理量 一.无限大容量电力系统三相短路的物理过程 如果电力系统的电源总阻抗不超过短路电路总阻抗的
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第一节 短路的原因、后果和形式
二. 短路的后果
短路后，系统中出现的短路电流比正常负荷电流大得多。
在大电力系统中，短路电流可达几万安甚至几十万安。
如此大的短路电流可对供电系统造成极大的 Nhomakorabea害：6
第一节 短路的原因、后果和形式
二. 短路的后果
(1) 短路时要产生很大的电动力和很高的温度，而使故障 元件和短路电路中的其他元件受到损害和破坏，甚至引发 火灾事故。 (2) 短路时电路的电压骤然下降，严重影响电气设备的正 常运行。 (3) 短路时保护装置动作，将故障电路切除，从而造成停 电，而且短路点越靠近电源，停电范围越大，造成的损失 也越大。 (4) 严重的短路要影响电力系统运行的稳定性，可使并列 运行的发电机组失去同步，造成系统解列。 (5) 不对称短路包括单相和两相短路，其短路电流将产生 较强的不平衡交流电磁场，对附近的通信线路、电子设备 等产生电磁干扰，影响其正常运行，甚至使之发生误动作。
第三章短路电流及其计算 《工厂供电(第3版)》课件
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二、无限大容量电力系统中三相短路的物理过程 ●无限大容量电力系统：供电容量相对于用户(包括工厂)供电系统的用电容量 大得多的电力系统；当用户供电系统的负荷变动甚至发生短路时，电力系统变电所 馈电母线上的电压能基本维持不变。如果电力系统的电源距离短路计算点较远，电 源总阻抗不超过短路电路总阻抗的5%~10%时，或者电力系统容量大于用户供电系 统容量50倍时，可将电力系统视为无限大容量系统。 无限大容量电力系统三相短路的物理过程： 图3-2a是无限大容量系统三相短路的电路图。图中RWL、XWL为线路(WL)的电 阻和电抗，RL、XL为负荷(L)的电阻和电抗。
式中I∞为短路稳态电流。
（3-4）
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图3-3示出无限大容量系统发生三相短路前后电压、电流的变动曲线。
图3-3 无限大容量系统发生三相短路时的电压、电流曲线 由图3-3可以看出，短路电流ik到达稳定值之前，要经过一个暂态过程(或称瞬变 过程)。这一暂态过程是短路电流非周期分量inp存在的那段时间。
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㈢ 短路全电流ik 为短路电流周期分量与非周期分量之和，即
ik=ip+inp 某一瞬时t 的短路全电流有效值Ik(t)为
（3-8）
Ik (t ) Ip2(t)in2p(t)
（3-9）
㈣ 短路冲击电流ish 为短路全电流中的最大瞬时值。由图3-3所示短路全电流ik的曲线可见，短路后 经过半个周期(即0.01s)，ik达到最大值，此时的短路电流就是短路冲击电流ish。 短路冲击电流按下式计算：
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㈡ 短路的后果 短路电流比正常电流大得多。尤其在大电力系统中，短路电流可达几万甚至 几十万安。如此大的短路电流可对供电系统产生极大危害： ⑴ 短路电流要产生很大的电动力和很高的温度，而使故障元件和短路电路中 的其他元件损坏。 ⑵ 短路电路中的电压要骤然降低，严重影响其中电气设备的正常运行。 ⑶ 短路时保护装置动作会造成停电，而且越靠近电源，停电的范围越大，造 成的损失也越大。 ⑷ 严重短路要影响电力系统运行的稳定性，可使并列运行的发电机组失去同 步，造成系统解列。 ⑸ 不对称短路包括单相短路和两相短路，其短路电流将产生较强的不平衡交 变磁场，对附近的通信线路、电子设备等产生干扰，影响其正常运行，甚至使之 发生误动作。
工厂供电技术 第三章 工厂电力负荷计算PPT课件
KL
P PN
式中 KL—负荷系数； P—最大负荷时输出的功率（kW）；
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工厂供电技术 第三章 工厂电力负荷计算
第二节 用电设备组计算负荷的确定
第一节 工厂电力负荷及负荷曲线 （二）用电设备的容量 经过换算统一规定的工作制下的额定功率称为设备的额定
容量，用PN表示
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工厂供电技术 第三章 工厂电力负荷计算
第一节 工厂电力负荷及负荷曲线 （二）用电设备的容量 经过换算统一规定的工作制下的额定功率称为设备的额定
容量，用PN表示。 １.一般长期连续工作制和短时工作制的三相用电设备容量，
工厂供电技术 第三章 工厂电力负荷计算
第一节 工厂电力负荷及负荷曲线 ３. 单相用电设备等效三相设备容量的换算 单相设备接于相电压时,按最大负荷相所接的单相设备容量
Pepu乘以3来计算其等效三相设备容量： Pe 3Pem
单相设备接于线电压时,按最大负荷相所接的单相设备容量 Pepu乘以 来计算其等效三相设备容量： Pe 3Pem
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工厂供电技术 第三章 工厂电力负荷计算
第一节 工厂电力负荷及负荷曲线 3.平均负荷Pav
Pmax
Pmax
W
年负荷曲线
年负荷曲线
k
W
Pav
/
k
P
/
P
0
Tmax
8760
t/h
0
Tmax
8760
t/h
图3-4 年最大负荷和年最大负荷利用小时 图3—5 年平均负荷 平均负荷Pav是指电力负荷在一定时间内消耗功率的平均值，即
Pe Pe
N 25
2Pe
N
8
工厂供电技术 第三章 工厂电力负荷计算
工厂供电第三章复习课程
部设备容量之比；K L 为设备组的负荷系数，即设备组在最大负荷时输出功
率与运行的设备容量之比； e 为负荷设备组的平均效率，即设备组在最大负
荷时输出功率与取用功率之比； W L 为配电线路的平均效率，即配电线路在
最大负荷时的末端功率（亦即设备组取用功率）与首端功率（亦即计算负荷）
之比。
P 30K K LP eK dP e,K d称 为 需 要 系 数 . e W L
机床
计算负荷
Q 30
S 30
I 30
k var kV A
A
69.2
起重机 1 5.1 3.95 0.15 0.5 1.73 0.59 1.02
通风机 4 5 5 0.8 0.8 0.75 4
3
点焊机 3 10.5 8.47 0.35 0.6 1.33 2.96 3.94
车间总 6 计
220. 217. 64
5.1kW（15% ）；通风机4台共5kW；点焊机3台，共10.5kW
（65% ） 。 车间采用220/380V三相四线制（TN-C系统配电）
试确定此线路上的计算负荷。
P30
S 30
Q 30
I 30
设备名 设 设备容量 需要
称
备 台 数
Pe
系数
kW
铭牌 换算 K d
cos tan
P30
kW
冷加工 52 200 200 0.2 0.5 1.73 40
第二节 三相用电设备组计算负荷的确定
第三节 单相用电设备组计算负荷的确定
第四节 工厂的计算负荷及 负荷中心的确定
第五节 尖峰电流及其计算
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目录
第一节 工厂用电设备的工作制及负荷 曲线有关概念
吉林大学《工厂供电》第三章 期末考试学习资料
吉大《工厂供电》第三章
1、什么是内部配电系统？
内部配电系统：总降压变电所或总配电所，中间变电所、车间变电所，高、低压配电网网络。
2、平面布线图的优点和缺点是什么？
①优点：表示了各组成部分的相对位置及联络线路，整体概念清楚。
②缺点：难以表示各电气设备电气联系。
3、降压变电所主变台数选择原则是什么？
总降压变电所主变压器台数选择原则：一般两台，互为备用。
有备用电源时也可装设一台大部分负荷为三级且一、二级负荷可由邻近取得备用时，装设一台。
4、单母线不分段接线的优点和缺点是什么？
不分段：①优点：接线简单、经济性好；②缺点：可靠性差、灵活性差。
5、双母线接线的优点和缺点是什么？
适用：大容量变电所、220V以上线路，特点：可靠性高，运行灵活、投资大，操作麻烦。
6、高压配电网络的基本原则是什么？
基本原则：可靠、简单、经济、预留，便于检修。