电力系统分析课程设计--电力系统三相短路

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1、 第 1 页 1 1 前言前言 2 2 1.11.1 短路的原因短路的原因 2 1.21.2 短路的类型短路的类型 2 1.31.3 短路计算的目的短路计算的目的 2 1.41.4 短路的后果短路的后果 3 2 2 电力系统三相短路电流计算电力系统三相短路电流计算 4 4 2.1 电力系统网络的原始参数 4 2.2 制定等值网络及参数计算 5 2.2.1 标幺制的概念 5 2.2.2 有三级电压的的网络中各元件参数标幺值的计算 6 2.2.3 计算各元件的电抗标幺值 8 2.2.4 系统的等值网络图 9 2.32.3 短路电流计算曲线的应用短路电流计算曲线的应用 9 2.42.4 故障点短路电

2、流计算故障点短路电流计算 . 10 2.4.1f2.4.1f1 1点三相短路点三相短路 10 2.4.2f2.4.2f3 3点短路点短路 12 3 3 电力系统不对称短路电流计算电力系统不对称短路电流计算 1515 3.1 对称分量法的应用 . 15 3.2 各序网络的制定 . 16 3.2.13.2.1 同步发电机的各序电抗同步发电机的各序电抗 . 16 3.2.2 变压器的各序电抗 . 16 3.3 不对称短路的分析 . 17 3.3.13.3.1 不对称短路三种情况的分析不对称短路三种情况的分析 . 17 3.3.2 正序等效定则 . 20 3.3.3 不对称短路时短路点电流的计算 .

3、21 4 4 结论结论 2727 5 5 总结与体会总结与体会 2828 6 6 谢辞谢辞 2929 7 7 参考文献参考文献 3030 第 2 页 1 1 前言前言 在电力系统的设计和运行中，都必须考虑到可能发生的故障和不正常运行的情况， 因为它们会破坏对用户的供电和电气设备的正常工作，而且还可能对人生命财产产生威 胁。从电力系统的实际运行情况看，这些故障绝大多数多数是由短路引起的，因此除了 对电力系统的短路故障有一较深刻的认识外，还必须熟练掌握电力系统的短路计算。 短路是电力系统的严重故障。 所谓短路， 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。 1.1

4、 1.1 短路的原因短路的原因 产生短路的原因很多，主要有如下几个方面： （1）元件损坏，例如绝缘材料的自然 老化、设计、安装及维护不良所带来的设备缺陷发展成短路等； （2）气象条件恶劣，例 如雷击造成的网络放电或避雷器动作，架空线路由于大风或导线覆冰引起电杆倒塌等； （3）违规操作，例如运行人员带负荷拉闸，线路或设备检修后未拆除接地线就加上电 压等； （4）其他，如挖沟损伤电缆，鸟兽跨接在裸露的载流部分等。 1.2 1.2 短路的类型短路的类型 在三相系统中，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接 地短路。三相短路也称为对称短路，系统各项与正常运行时一样仍处于对称状态。其

5、他 类型的短路都是不对称短路。 电力系统的运行经验表明，在各种类型的短路中，单相短路占大多数，两相短路较 少，三相短路的机会最少。三相短路虽然很少发生，但情况较严重，应给予足够的重视。 况且，从短路计算方法来看，一切不对称短路的计算，在采用对称分量法后，都归结为 对称短路的计算。因此，对三相短路的的研究是具有重要意义的。 1.3 1.3 短路计算的目的短路计算的目的 在电力系统的设计和电气设备的运行中，短路计算是解决一系列问题的不可缺少的 基本计算，这些问题主要是： （1）选择有足够机械稳定度和热稳定度的电气设备，例如断路器、互感器、瓷瓶、 母线、电缆等，必须以短路计算作为依据。这里包括计算冲

6、击电流以校验设备的电动力 稳定度；计算若干时刻的短路电流周期分量以校验设备的热稳定度；计算指定时刻的短 路电流有效值以校验断路器的断流能力等。 （2）为了合理地配置各种继电保护和自动装置并确定其参数，必须对电力网中发 生的各种短路进行计算和分析。在这些计算中不但要知道故障支路中的电流值，还必须 知道电流在网络中的分布情况。有时还要知道系统中某些节点的电压值。 第 3 页 （3）在设计和选择发电厂和电力系统主接线时，为了比较各种不同方案的接线图， 确定是否需要采取限制短路电流的措施等，都要进行必要的短路电流计算。 （4）进行电力系统暂态稳定计算，研究短路对用户工作的影响等，也含有一部分 短路计算的内容 此外， 确定输电线路对通讯的干扰， 对已发生故障进行分析， 都必须进行短路计算。 在实际工作中，根据一定的任务进行短路计算时，必须首先确定计算条件。所谓计 算条件，一般包括，短路发生时系统的运行方式，短路的类型好发生的地点，以及短路 发生后所采取的措施等。从短路计算