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

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

28
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
29
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。
12
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
5
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

返回
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）
返回
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。
返回
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：
返回
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）；
17
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
4
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
13
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
返回
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。

工厂供电课件3

4. 在传输相同功率的条件下,10kv线路可以减少配电线路的回数. 从而可以使配变电所及电网的接线简化。 5. 额定电压为6、10kv的开关设备，其价格主要是根据其切断容量及流过短路电流时的稳定性程度而定。 6. 如果导线的电流密度相同，则10kv比6kv线路功率损失少约 40%，电压损耗也少约40%。在技术上要考虑: 1. 本地区的原有电压条件及工厂有可能获得的第二备有电源。 2. 适用于6kv供电的电动机的数量和分布。三、1000v以下电压的选择一般选: 380/220v 特殊如矿井: 660v
B 位置的几种类型: a. 独立变电所:独立地设置在车间外部。 b. 附设变电所:利用车间一面或两面墙壁。 c. 车间内变电所:设置在车间内部。 d. 地下或梁架上变电所。 2.车变变压器数量和容量选择： 1) 变压器台数的选择：依据:根据负荷大小,和对供电可靠性、电能质量的要求来决定,并兼顾节约电能,降低造价,运行方便。选择原则: A.带有一、二级负荷的车变。 a. 一、二级负荷较多时,应设两台或两台以上的变压器。 b. 只有少量一二级负荷,并能从邻近变电所取得低压备用电源时,可采用一台变压器。
单母线制单母线分段制双母线制 1.单母线制：接线图：适用范围:三级负荷。优缺点：
优: 线路简单,投资费用少。缺: 可靠性差,母线及母线隔离开关故障或检修时，将影响全部负荷用
电,灵活性低。为提高灵活性,采用改进形,故障或检修只影响本段母线工作, 另一段母线可继续工作。 1. 单母线分段制条件: 二回进线。接线图： a.用隔离开关分段优点: 可靠性、灵活性较不分段单母线高；一段母线故障或检修时，另一段可担负50% 的负荷。

B. 带有三级负荷的变电所。 a. 负荷较小时采用一台变压器。 b. 负荷较大,一台变压器不能满足要求时,采用两台及以上变压器。 c. 昼夜负荷或季节负荷变化大,选用一台变压器在技术经济上不合理时,宜选用二台变压器。 d. 如单相负荷使变压器三相负荷的不平衡率超过25%时,宜设单相变压器。 e. 如冲击性负荷较大,严重影响电能质量时,应设专门变压器对冲击性负荷供电。２) 变压器容量的选择依据: 根据计算负荷选择,负荷率一般取70%~85%。

工厂供电第6版第三章

• 三相线路中发生两相短路，电动力为
• 三相线路三相短路时，电动力最大，值为
• 由于三相短路冲击电流和两相短路冲击电流有以下关系 • 因此三相短路与两相短路产生的最大电动力之比为 • ◆短路动稳定度校验条件 • ①一般电器的动稳定度校验条件 • ②绝缘子的动稳定度校验条件 • ③硬母线的动稳定度校验条件 • 下列公式校验 • 最大计算应力按公式计算
• 两相短路电流与三相短路电流的关系为
I
(2) k
3 (3) I k 0.866I k(3) 2
（2）单相短路电流的计算
• 单相短路电流为 • 工程设计中，常利用的单相短路电流 • 单相短路电流与三相短路电流的关系如下： • 在远离发电机的用户低压侧单相短路时，单相短路电流为
• 三相短路时，三相短路电流为
• ②短路的发热计算及校验 • ◆等效发热计算要确定导体短路后实际达到的最高温度是十分
困难的，工程设计中采用与短路稳态电流I∞的等效发热来进行计算。由于短路时实际通过导体的电流并不是I∞，因此要假定一个时间tima，在此时间内，假定导体通过I∞所产生的热量，正好与实际短路电流在实际短路时间内产生的热量等效。这一假定时间称为短路发热假定时间。
短路发热假想时间近似计算：
在无限大容量系统中发生短路时，由于I,,= I∞,
• 当tk>1s时，tmia=tk。 • 短路持续时间tk，是短路保护装置实际最长的动作时间与断路器的断路时
间之和。
•
实际短路电流通过导体在短路时间内产生的热量为：
◆曲ห้องสมุดไป่ตู้法
实际上，由热量再计算短路后的导体温度是很烦杂而且很不准确的，因此，在工程设计中常用曲线法来确定QK值。
工厂供电