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供配电技术短路电流的计算第1页，共63页，编辑于2022年，星期五（2） 短路故障的种类①单相短路 短路电流仅在故障相中流过，故障相电压下降，非故障相电压会升高。②二相短路 短路回路中流过很大的短22年，星期五（1） 电力系统的阻抗电力系统的电阻相对于电抗来说很小，一般不予考虑。电力系统的电抗由电力系统变电所高压馈电线出口断路器的断流容量SOC来估算，SOC可看作是电力系统的极限短路容量Sk，因此电力系统的电抗：XS＝UC2/SOC 式中，UC是高压馈电线的短路计算电压，SOC是系统出口断路器的断流容量，如只有开断电流IOC的数据，则断流容量：不计电阻时，三相短路电流的周期分量有效值为：三相短路容量为：第13页，共63页，编辑于2022年，星期五（2） 电力变压器的阻抗式中UC、SN、ΔPk、 Uk%均可从相关手册或产品样本查阅。变压器的短路损耗由短路损耗可近似地求出变压器的电阻：变压器的短路电压由短路电压可近似地求出变压器的电抗：第14页，共63页，编辑于2022年，星期五（3） 电力线路的阻抗求出短路电路中各元件的阻抗后，就化简了短路电路，求出其总阻抗，然后可计算短路电流周期分量①线路的电阻RWL可由导线、电缆的单位长度电阻R0值求得②线路的电抗XWL可由导线、电缆的单位长度电抗X0值求得式中R0、X0是分别为导线、电缆单位长度的电阻和电抗， l是线路长度。均可从相关手册或产品样本查阅。第15页，共63页，编辑于2022年，星期五（3） 电力线路的阻抗必须注意：在计算短路电路的阻抗时，假如电路内含有电力变压器，则电路内各元件的阻抗都应统一换算到短路点的短路计算电压。阻抗等效换算的条件是元件的功率损耗不变。阻抗换算的公式为式中，R、X和UC为换算前元件的电阻、电抗和元件所在处的短路计算电压；R’、X’和UC’为换算后元件的电阻、电抗和短路点的短路计算电压。第16页，共63页，编辑于2022年，星期五采用标幺制法进行短路计算电压［kV］，电流［kA］，容量［kVA］，电阻和电抗 ［Ω］等物理量均可用标幺值表示。标幺值无量纲。 按标幺制法进行短路计算，通常先选定基准容量Sd和基准电压Ud。工程设计中通常取基准容量Sd=100MVA；通常取元件所在处的短路计算电压为基准电压，即取Ud= Uc 则基准电流Id和基准电抗Xd可按下述公式计算：标幺值(相对值)＝有名值(有单位的物理量)基准值(与有名值同单位的物理量)第17页，共63页，编辑于2022年，星期五线路的额定电压和基准电压（kV）额定电压0.3861035110220500基准电压0.46.310.537115230550假设短路发生在4WL，选基准容量为Sd，各级基准电压分别为Ud1=Uav1，Ud2=Uav2，Ud3=Uav3，Ud4=Uav4，则线路1WL的电抗X1WL归算到短路点所在电压等级的电抗X1WLˊ为～1WL的标幺值电抗为第18页，共63页，编辑于2022年，星期五电力系统的电抗标幺值计算公式上述分析表明：变压器的变比标幺值等于1，这种近似估算法避免了多级电压系统中阻抗的换算，使得计算简单、结果清晰。这也是采用标幺制法计算短路电流具有的突出优点。电力变压器的电抗标幺值计算公式电力线路的电抗标幺值计算公式第19页，共63页，编辑于2022年，星期五短路电路中各主要元件的电抗标幺值求出以后，即可根据其电路图进行电路化简，计算其总电抗标幺值。由于各元件电抗相对值与短路计算点的电压无关，因此不需要进行电压换算，这一点也是标幺制法的优越之处。无限大容量电源系统的概念无限大容量电源系统是指其容量相对于一个工厂（或任意一个电力用户）的用电设备容量大得多的电力系统，以致馈电用户的线路上无论如何变动甚至发生短路时，系统变电站馈电母线上的电压能始终维持基本不变。 在实际应用中，为了简化短路计算，通常把内阻抗小于短路回路总阻抗10%的电源或系统均作为无穷大容量电源进行分析。第20页，共63页，编辑于2022年，星期五无限大容量系统三相短路电流周期分量有效值无限大容量系统三相短路电流周期分量有效值的标幺值三相短路容量的计算公式第21页，共63页，编辑于2022年，星期五试用标幺制法计算下图所示供电系统中k-1点和k-2点的三相短路电流和短路容量。解例①确定基准
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