电气工程基础-第12章

电气工程基础第十二章 电磁暂态过程与三相短路 电流计算,第十二章 电磁暂态过程与三相短路 电流计算本章主要内容,电力系统短路的概念,电气工程基础第十二章 电磁暂态过程与三相短路 电流计算,电力系统的运行参数：电流、电压、频率、功率 当运行参数在允许的范围之内，则电力系统运行正常。否则，电力系统出现故障，则运行状态发生急剧变化。由于系统中包括惯性元件（如电感、电容等），使得系统从一种状态到另外一种状态需要一个过程。从微秒到十几毫秒是雷电或操作过电压造成的，从十几毫秒到十几分钟是由电磁引起的。 一般从微秒几十毫秒的过程被称为暂态（瞬态）。,第一节 电力系统短路的概念,电气工程基础第十二章 电磁暂态过程与三相短路电流计算,一、短路的原因和分类 电力系统可能发生的故障中，危害最大而且发生概率最高的是短路故障。 1. 什么叫短路故障 电力系统中相与相或相与地之间非正常接通的现象叫做短路。 2. 引起短路的原因 绝缘材料的自然老化；机械损伤；开关操作冲击；雷电或操作过电压；鸟、兽、树、飞机等跨接裸露载流部分或毁坏支撑设备；自然灾害。,电气工程基础第十二章 电磁暂态过程与三相短路电流计算,3. 短路的种类（1）按照相与地、相与相短路分 单相接地、两相接地、三相接地、 两相间短路、三相间短路（2）按照短路的对称性分 对称短路故障：三相系统同时短路 不对称短路故障 ：除对称外的其它短路（3）按照短路点的电阻大小分 金属性短路：短路时电阻很小，电流很大 过渡电阻短路 ：短路时有一定的电阻,电气工程基础第十二章 电磁暂态过程与三相短路电流计算,电气工程基础第十二章 电磁暂态过程与三相短路电流计算,二、短路后果和预防措施 1. 短路后果 （1）电流急剧增大，瞬间产生极大的热量而使导体或绝缘层破坏； （2）短路开始瞬间，产生电动力，使导体变形 （3）电网电压降低，影响设备的工作 （4）引起发电机失步，从而大面积停电 （5）不对称短路会对通讯系统造成严重干扰 2. 措施 预防：设计合理、元件质量好、安装防雷设备、设计安全保护设备、加强运行管理。 排除：发生短路故障时迅速隔离故障点、尽快恢复其它正常网络，检修故障点。,电气工程基础第十二章 电磁暂态过程与三相短路电流计算,三、短路计算与目的 1. 短路计算 在设计、选型、校核时以短路计算结果为依据。 2. 短路计算的目的 （1）选择的电气设备具有足够的机械稳定度和热稳定度 （2）可以正确设定各种保护设备的参数 （3）便于确定电气主接线的接线图，并确定是否需要采取限制短路电流的措施 （4）用于分析短路对用户的影响、对通讯系统的干扰程度等,电气工程基础第十二章 电磁暂态过程与三相短路电流计算,四、短路计算的简化假设 计算条件包括短路时系统的运行方式、短路类型、发生地点和采取的措施。 常采用的简化假设： 短路过程中发电机转子间不摇摆，各发电机电势同相位且数值恒定。 负荷为恒定阻抗。 不考虑磁路饱和。 系统视为对称三相系统。 发电机、输电线、变压器等元件均用纯电抗表示。,电气工程基础第十二章 电磁暂态过程与三相短路电流计算,四、短路电流,电气工程基础第十二章 电磁