3无限大容量电力系统短路电流的计算

供配电系统的相关计算无限大容量电力系统短路电流的计算河南工业职业技术学院HNPI现代供配电技术“现代供配电技术精品在线开放课程>>01无限大容量电力系统及其三相短路的物理过程目录CONTENT02短路的物理量03无限大容量电力系统中的短路电流计算知识目标能力目标无限大容量电力系统的定义能够正确计算三相短路电流标幺值法KNOWLEDGEGOALABILITYGOAL01无限大容量电力系统及其三相短路的物理过程河南工业职业技术学院HENANPOLYTECHNICINSTITUTE无限大容量电力系统及其三相短路的物理过程河南工业职业技术学院HENANPOLYTECHNICINSTITUTE无限大容量电力系统概念：指电力系统容量相对于用户内部供配电系统容量大得多的电力系统。（一般认为系统容量大于用户容量50倍时），可视用户所接电力系统为“无限大容量电力系统”。具体描述：用户负荷变动甚至发生短路时，系统变电所馈电母线电压基本维持不变。（端电压保持稳定，系统内部阻抗为零。实际电力系统容量都具有一定值，把系统容量做无限大假设，主要给分析计算带来方便。图a为三相短路的电路图，因三相对称，可用图b单相等效电路图来表示)无限大容量电力系统及其三相短路的物理过程河南工业职业技术学院HENANPOLYTECHNICINSTITUTE

河南工业职业技术学院HENANPOLYTECHNICINSTITUTE

图1所示的是无限大容量电力系统发生三相短路前后的电压、电流变化曲线，短路发生后，系统由工作状态经过一个暂态过程（时间很短），然后进入短路后的稳定状态。无限大容量电力系统及其三相短路的物理过程02短路的物理量河南工业职业技术学院HENANPOLYTECHNICINSTITUTE有关短路的物理量河南工业职业技术学院HENANPOLYTECHNICINSTITUTE(一)短路电流周期分量

是按欧姆定律由短路电路的电压和阻抗所决定的一个短路电流，如图1中的，无限大容量系统中，由于电源电压不变，因此的幅值也是恒定不变的。

(二)短路电流非周期分量（根据图4-3短路电流变化曲线）

有关短路的物理量河南工业职业技术学院HENANPOLYTECHNICINSTITUTE(三)短路全电流某一瞬间的短路全电流有效值(四)次暂态短路电流I″短路瞬间短路电流周期分量为最大幅值对应的有效值。有关短路的物理量河南工业职业技术学院HENANPOLYTECHNICINSTITUTE(五)短路冲击电流短路后经过半个周期(0.01s)，短路全电流瞬时值达到最大值。这一最大的瞬时电流称为短路冲击电流,用ish表示。高压供电系统中：ish=2.55I″低压供电系统中：ish=1.84I″（六）短路冲击电流的有效值Ish指短路后第一个周期的短路全电流有效值。高压供电系统中：Ish=1.51I″低压供电系统中：Ish=1.09I″有关短路的物理量河南工业职业技术学院HENANPOLYTECHNICINSTITUTE(七)短路稳态电流短路稳态电流是短路电流非周期分量衰减完毕以后(一般约经0.1~0.2s)的短路全电流，用表示。03无限大容量电力系统中的短路电流计算河南工业职业技术学院HENANPOLYTECHNICINSTITUTE无限大容量电力系统中的短路电流计算河南工业职业技术学院HENANPOLYTECHNICINSTITUTE

在短路电流计算中，各电气量的数值，可以用有名值表示，也可以用标幺值表示。通常在1kV以下的低压系统中宜采用有名值，而高压系统中宜采用标幺值。标幺制是相对单位制的一种，在标幺制中各物理量都用相对值表示，标幺值的定义如下：按标幺制法进行短路计算时，首先应选定基准容量

和基准电压基准容量，工程设计中通常取基准电压，通常就取短路计算元件所在电路的短路计算电压

Uc比所在电路额定电压UN约高5%，即

基准电流

基准电抗无限大容量电力系统中的短路电流计算河南工业职业技术学院HENANPOLYTECHNICINSTITUTE

在无限大容量系统中发生三相短路时，其三相短路电流周期分量有效值（即三相短路稳态电流）的标幺值

为（1）电力系统的电抗标幺值式中——为电力系统出口断路器的断流容。

（2）电力变压器的电抗标幺值式中：

——为电力变压器的短路电压（阻抗电压）百分值；

——为电力变压器的额定容量。无限大容量电力系统中的短路电流计算河南工业职业技术学院HENANPOLYTECHNICINSTITUTE3）电力线路的电抗标幺值

式中：X0——为线路的单位长度电抗；

l

——为线路的长度。求出短路电路中各主要元件的电抗标幺值后，就可利用其等效电路分别针对各个短路计算点进行电路化简，按不同的短路计算点分别计算其总的电抗标幺值。由于所有元件电抗都采用相对值，与短路计算电压无关，因此计算总电抗标幺值时，不同电压的元件阻抗值无需进行换算。这也是标幺制法较之欧姆法方便之处。无限大容量电力系统中的短路电流计算河南工业职业技术学院HENANPOLYTECHNICINSTITUTE由此可得三相短路电流周期分量有效值（即三相短路稳态电流）为：而三相短路容量的计算公式为：

无限大容量电力系统中的短路电流计算河南工业职业技术学院HENANPOLYTECHNICINSTITUTE标幺制法作短路计算的步骤1）短路计算电路图，并根据短路计算的目的确定短路计算点；2）选定标幺值的基准，并求出所有短路计算点电压下的；3）计算短路电路中所有主要元件的电抗标幺值；4）绘出短路电路的等效电路图，用分子标明元件序号或代号，分母标明电