2025年课件-(已瘦身)工厂供配电技术完整全套教学课件-新版

第一章电力系统概论本章将主要介绍电力系统的基本概念、供配电系统设计的相关基础知识，主要包括以下几个内容：·

电力系统和供配电系统概述·

电力系统的基本概念；·

供配电系统的组成；·

电力系统的运行特点及运行要求；·

电力系统的额定电压·

电力系统的电压分级；·

电力系统中各元件的额定电压规定；·

电力系统的中性点运行方式·

电力系统中性点运行方式基本概念；·

电力系统中性点各种运行方式特点及适用场合；第一章电力系统概论·

电能的质量指标·

电力系统电能质量衡量标准；·

各指标的具体含义；·供配电系统的组成·

供配电系统设计的对象；·

供配电系统设计的主要内容；第一节电力系统的基本概念一、电力系统1、电力系统的定义·

按对象描述：发电厂、电力网及用电设备组成的统一整体；·

按过程描述：由发电、变电、输电、供电、配电以及用电等设备和技术组成的一个将一次能源转换成电能

的统一系统。第一章工220~500kV~火力发电厂220~500kV6~10kV总降变电所

车间变电所—M高压配电所0.38/0.22kV二220-~500kV水力发电厂35~110kv第一节电力系统的基本概念2、电力系统的组成电力网(电能的变换、输送与分配)用电设备(电能消耗)水力发电厂火力发电厂原子能发电厂(核电站、核能发电厂)配电所(电能能量的分配)电力线路(电能的输送)输电线路(>=220KV)配电线路(110KV

及以下)升压变电所(电厂)降压变电所(负荷中心)变电所(电压等级的变换)发电厂(电能生产)电力系统发电厂用户6.3~20kV220~500kV35~110kV6~10kV

|0.38/0.22kV发电机

升压变压器高压输电线路降压变器高压配电线路降压变压器高压配电线降压变压器低压配电线v发电厂

区城变电所

用户第一节电力系统的基本概念·

动力部分火力发电厂：锅炉、汽轮机、热力网等；水力发电厂：水库、水轮机等；原子能发电厂：核反应堆、蒸发器等；成部分；电第一节电力系统的基本概念3.动力系统锅炉110kV-OHO热力网35kV

+O动力系统一电力系纯电力网220kVO1+一发电机

@

双绕组合调相机

三绕组①电动机

自祸

器电灯

D-汽、水轮机110

kV

0CO380/220V00+

6kV

⑩

①

①水

口库10kV喜380/220Vi变

压□第一节电力系统的基本概念二、电力系统运行的特点和要求1、

特

点

：(1)电能不能大量贮存；(2)

电力系统电磁暂态过程非常短暂；(3)电力系统重要性。2、

要

求

：(1)安全、可靠——首要任务；(2)保证良好的供电质量(优质);(3)经济性(高效)

;(4)灵活、方便且有冗余；第二节电力系统额定电压●额定

电压

：电气设备正常工作且能获得最佳技术性能和经济效果的电压。通常是指线电压，在电气设备铭牌上标出。一

、额定电压规定·

电力系统电压是有等级的。·

电压分级的原因分析：由于,当输送功率S一定时，U越高，I

越小，导线等载流部分的截面积越小，投资也就越小；但电压U越高，对于设备绝缘要求也就越高，变压器、杆塔、断路器等设备的绝缘投

资就越大，综合考虑上述因素，对于一定的输送功率和输送距离总会有一最为合理的线路电压，此时最为经济。第二节电力系统额定电压·

主要分成：220V,380V,3kV,6kV,10kV,35kV,110kV,220kV,500kV;·在电力系统中同一电压等级下，不同的电气设备

具有不同的额定电压规定。用电设备、电力线路、

发电机以及变压器的额定电压规定分别予以介绍。第二节电力系统额定电压1、用电设备额定电压·

铭牌上标出的线电压，没有特殊规定；2、

电力线路的额定电压：·

和所连接的用电设备的额定电压相等，又称网络的额定电

压

；3、发电机的额定电压：·

与网络额定电压为同一等级时，发电机的额定电压规定比

网络电压高5%;标称值均为空载值。4、变压器额定电压：·

比较复杂，需视所处位置来确定；·

变压器一次绕组·

与发电机直接相连时，其额定电压与发电机额定电压相等；·

不与发电机直接相连时，其额定电压与网络额定电压相等；·

变压器二次绕组·

与用户直接相连时，其额定电压比网络电压高5%;·

与用户不直接相连时，额定电压比网络电压高10%;次绕组：

规定变压器接受功率的一侧，相当于用电设备；二次绕组：规定变压器榆出功率的一侧，相当于电源设备；第二节电力系统额定电压概念第二节电力系统额定电压电力系统电压等级规定总结5%10%0%5%电力系统不同电气设备额定电压规定示意图10.5kVG10kV15%M6kV0%10.5kV121kVT-1110kV

6.3kVT-2110kVL第二节电力系统额定电压例

：图A为一升压变压器，

一次侧接发电机，电压等级为

10KV;二次侧接输电网，电压等级(网络电压)

为

220KV。+5%主抽头-5%O-10.5KV图A

升压变压器OOWWWWS·

变压器一次侧额定电压为：UTn₁=10.0*(1+5%)=10.5KV;·

变压器二次侧主抽头额定电压为：

UTn2=220*(1+10%)=242KV;·

变压器二次侧5%抽头额定电压为：

UTn2+5%=242*(1+5%)=254KV;(比主触头的额定电压高5%)·

变压器二次侧-5%抽头额定电压为：

图

A

升压变压器

UTn2-5%=242*(1-5%)=229.9KV;(比主触头的额定电压低5%)第二节电力系统额定电压+5%主抽头-5%M

W10.5KVWW第二节电力系统额定电压例：图B为一降压变压器，一次侧接输电网，网络额定电压

为220KV;

二次侧接配电网，网络额定电压为10KV。

图

B升压变压器WW+5%主抽头-5%W·

变压器一次侧主抽头额定电压为：

UTn₁=Un1=220KV;·

一次侧+5%抽头的额定电压为：UTn1+5%=220*(1+5%)=231KV;·

一次侧-5%抽头的额定电压为：UTn1-5%=220*(1-5%)=209KV;·

二次侧主抽头额定电压为：·UTn2=10*(1+10%)=11KV;第二节电力系统额定电压+5%主抽头-5%图

B

升压变压器O氯

定

吧

k

C

)kV)输送功率甲)kW)送距离lon)0.2250以下0.15以下0.38100以下0.6以下310~10WW)1~36IMJ～120WI4~151035I0200～20802000~1001M)104H00～500j06～2020~50SI~150J220110H0

HMI～500000100~31M)第二节电力系统额定电压二、各种电压等级的适用范围表1-2各种额定电压等级线路的输送功率和输送距离注意对各电压等级对应的输送容量以及输送距离限制!!第三节电力系统中性点运行方式一.

电力系统中性点·

电力系统中性点·指系统中星形联结的变压器或发电机的中性点。·

意义：电力系统的中性点运行方式是一个综合性问题，对于电力系统的运行

特别是在系统发生单相接地故障时有明显的影响：·

它与电压等级、单相接地电流、过电压水平、保护配置等有关；·

直接影响电网的绝缘水平、系统供电的可靠性、主变压器和发电机的运行安全以及通

信线路的抗干扰能力等。第三节电力系统中性点运行方式二.中性点运行方式及特点中性点运行方式中性点非直接接地(小电流接地系统)电力系统中性点运行方式分类中性点不接地：3kV-10kV;中性点经消弧线圈接地：3-6kV,Id>30A;10kV,Id>20A;20-63kV,Id>10A中性点直接接地(大电流接地系统):220KV,110kV,380/220V电力系统第三节电力系统中性点运行方式1.

中性点不接地的电力系统①

假

定

条

件

：三相对称电路：电源、线路和负载均是对称的；C为相与地之间的总分布电容；xc表示其容抗；(1)系统正常时三相线电压对称；三相相电压对称；三相对地电容电流对称；正常运行时的中性点不接地的电力系统A—B

CC吉(a)电路图soucoc:(b)相量图iuk30.吉个0.4coCC<结论：系统正常时，虚拟接地点的总电容电流相量和为0,

即没有电流在地中流动。·

三个对地电容电流平衡分析三相对地分布电容电流分别为：(3)电路图

(b)

相量图正常运行时的中性点不接地

的电力系统第三节电力系统中性点运行方式接地电流为：第三节电力系统中性点运行方式(2)系统发生单相接地短路时(如C

相接地)·

电

压

特

征

：·C

相对地电压为0;中性点对地电压不为0;·A

相对地电压为

：

UA=Uᴀ+(-Uc)=UAc;升高为线电压；·B

相对地电压为：;升高为线电压；UB=UB+(-Uc)=UBC·

电

流

特

征

：·将接地点作为广义节点，列KCL

方程：b图

1

8雌相接地时的中性点不接地的电力系筑a)电路图

b)

帽量帮ic=-(Ic.A+ic.B)-ieieUca/Ůce”大6%AB1e△

ic。cc典

薄电■ie·

由相量图得，相位上：超前ic

;Uc90°·

量

值

上

：Ic=√31c.A,

且

得：Ic=31co结论：一相接地的电容电流为正常运行时每相对地电容电流

的

3

倍

；第三节电力系统中性点运行方式b!图

1

8单相捷地时的中性点不接地的电力系统电路图

b)

报量用负

-i

荷CexC

c

ticABl6L

ieinUe电

ic第三节电力系统中性点运行方式(3)中性点不接地系统发生单相接地时特征：·经故障相流入故障点的电流为正常时本电压等级每相对地总电容电流的3

倍；·

中性点对地电压升高为相电压；·非故障相的对地电压升高为线电压；·线电压与正常时的相同，依然对称；(4

)适用范围：中性点不接地系统仅仅适用于单相接地电容电流不

大的电网：□3-10kV

电网中，单相接地电流：Id<30A;□

35-60kV

电网中，单相接地电流：Id<10A;第三节电力系统中性点运行方式2.

中性点经消弧线圈接地的电力系统上述电路中如果发生单相接地故障时接地电流比较大，会出现断续

电弧，由于电力线路中含有电阻、电感、电容，因此在单相弧光接

地时，可能会形成串联谐振，出现过电压(正常时的2.5-3倍),导

致线路上绝缘薄弱地点出现绝缘击穿；在此单相接地电容电流大于

一定值的系统中，电源中性点经消弧线圈接地。(b)相量图第三节电力系统中性点运行方式发生单相接地故障时，流过中性点的电流时接地电容与流过消弧

线圈的电感电流之和；

超前

90°,而滞

后

90°,所以在接

地点相互补偿。当与的量值差小于发生电弧的最小电流(最小生

弧电流),电弧不会发生，不会出现串联谐振过电压现象。第三节电力系统中性点运行方式(1)特点：·

中性点对地电压升高为相电压；·

非故障相的对地电压升高为线电压；·

线电压与正常时的相同，依然对称；·

消弧线圈有消减小了接地电流，允许在单相接地故障时继

续运行(2小时),在此时间内查找故障。(2)适用场合：规定在中性点不接地系统中的3-60kV

系统中，当电容电流超过规定数值时，需要采用消弧线圈接地：·3-6kV

的系统，大于30A;·

10kV

的系统，大于20A;·35-60kV

的系统，大于10A;第三节电力系统中性点运行方式3.

中性点直接接地的电力系统单相接地故障时，形成单相短路，短路电流比正常时大的多，立即跳闸；·

解决的问题：·

(1)

.高压灭弧困难：220kV

及以上的电压电网，除存在对地电容外，还存在较大的电晕损耗和

泄漏损耗，因而在接地电流中既有有功分量又有无功分量，而消弧线圈只能补偿无功分量，接地

点仍有较大的有功电流流过；电压等级越高，该值越大：100A-200A之上；致使电弧无法熄灭；·

(2)高压绝缘投资大：在中性点直接接

地系统中，发生单相接地故障后，中性

点电位不变化，致使非故障相对地电压

即相电压基本不变化，所以可以有效克

服线路以及高压设备高压绝缘投资问题；·

(3)低压单相设备运行需要：在380V/220V系统中，为了设备可靠接地

以及单相设备的工作需要，也通常采用

中性点直接接地运行方式。第三节电力系统中性点运行方式图1-20

中性点直接换地的电力系统在发生单相接地时的电路第四节电能的质量指标衡量电能质量的三个指标：电压、频率、供电可靠性；一、电压电压质量是以电压偏离额定电压的幅度(电压偏差)、电压波动与闪

变和电压波形来衡量。1、电压偏差电压偏差是以电压偏离额定电压的幅度，

一般以百分数表示，即：式中：△V%为电压偏差百分数，U为实际电压，Un

为额定电压。第四节电能的质量指标2、

电压波动·

电压波动是指电压的急剧变化。·

电压波动程度以电压最大值与最小值之差或其百分数表示，即：

δU=Umax-Umin·

式

中

，为电压波劫；为电压波动百分数；为电压波动的最大值和最小值

(kV);

为额定电压

(kV)。第四节电能的质量指标3、波形·波形的质量是以正弦电压波形畸变率来衡量的。·在理想情况下，电压波形为正弦波，但电力系统中有大量非线性负荷，使电压波形发生畸变，除基波外，还有各项谐波，电力系统中主要以3次、5次等

奇次谐波为主。二、频率频率的质量是，以频率偏羊来衡量运行情况允许频率偏差正常运行300万kW及以上±0.2300万KW及以下±0.5非正常运行±1.0第四节电能的质量指标三、供电的可靠性·

供电可靠性是以对用户停电的时间及次数来衡量。·

通常采用供电可靠率表示供电可靠性，即实际供电时间与

统计期全部时间的比值的百分数表示：式中：Ty为统计期实际供电时间之和

(h);T

为统计期全部时间

(h);T₁

为统计期内停电时间之和

(h);

t;为统计期内每次停电时间

(h);T,=T-T,第五节工厂供配电系统的组成2003年底，我国发电机装机容量38450万千瓦，发电量达19080亿度

(kWh),居世界第二位。工业用户占据50%-70%,供配电系统的任务

就是用户电能的供应和分配，是电力系统的主要组成部分；对于工厂供配电系统进行研究和设计很有必要。一

、工厂供配电系统研究对象从供电角度，工厂规模的分类：小型工厂一

总供电容量S<1000KV.A;工厂规模分类

中型工厂一总供电容量1000KV.A<S<10000KVA;大型工厂一总供电容量S>10000KV.A;第五节工厂供配电系统的组成本科程主要介绍中小型工厂内部供配电系统的设计问题，设计整个工

厂(企业)内部接受、变换、分配、消费电能的总电路；初步掌握中小型工

厂的供电系统和电气照明系统的维护和设计的基本知识。二.工厂供配电系统总体构成：·

电源系统+变配电系统1.

电源系统——外部供电系统；大中型工厂：35KV~110KV

架空线路；小型工厂：6KV~10KV

电缆进线；电源进线6-10kV网uHos

网

STS高压配电所高压用电设备图1-3

供配电系统结构框刚第五节工厂供配电系统的组成2.变配电系统——内部变配电系统总降变电所HSS供电电源35~110kV车间变电所

T高压配电线路—网0.38/022ky低压肥电线略低压用电设备第五节工厂供配电系统的组成·

总降压变电所——接受、变压、分配；由降压变压器、高压配电装置、低压配电装置等组成。负

责将35KV~110KV

电压等级降至6KV~10KV,

并由配电装

置将电能送出。M网0.38/022kV低乐配电我路STSSTS高压配电线路6~10kV网HDs总降变电所

HSS供电屯35~110kV高压配电所高压用电设备图1-

3

供配电系统结构框图压用电设备车间变电所第五节工厂供配电系统的组成·

高压配电所接受、分配电能；为减少电能损失，在负荷中心，对6KV~10KV

电压等

级的电能进行重新分配，送至个车间变电所或者高压用电

设备，即厂内电能中转站。Hps!

网

STS高压配电所高压用电设备图1-3

供配电系绕结构框图总降变电所

HSS供电电源35~110kVSTS高压配电线路6-10kV0.38/022kY低压配电线路车间变电所网投

备用

电低

H第五节工厂供配电系统的组成·

车间变电所将6KV~10KV电压等级电能降至380/220V电压，并通过低

压配电盘送至各个用电设备。6-10kVMWHos网

STS高压配电所高压用电设备车间变电所STS高压配电线路

网

0.38/0.22kV低压配电线路总降变电所HSS供电电35~1IOkV图1-3

供配电系统结构框图低压用电设备第二章电力负荷的计算·计算负荷的实用计算方法·

设备容量的计算方法；·

需要系数法求解计算负荷；·

二项式法求解计算负荷；·

单相负荷的计算·

尖峰电流计算·

尖峰电流的基本概念·

尖峰电流的计算方法·

功率损耗与电能损耗的计算·

线路的功率损耗计算·

变压器的功率损耗计算·

电能损耗计算·

全厂负荷计算·

逐级计算方法第一节电力负荷与负荷计算一

.

电力负荷与电量1.

电

力

负

荷(electric

power

load)用电设备需用的电功率简称负荷或功率。区别：负荷与负载·

负荷是功率；·

负载耗电设备(耗电并能完成某种任务的装置、器件等);有功功率(有功负荷)能量消耗的实际功率；三相电路中表示为：P=√3U1

cosw

;无功功率(无功负荷)实际上是储能元件与电源之间能量交换的功率；三相电路中表示为：Q=√3UIsinφ;电力负荷(功率)有功电量

用电设备所消耗的电能数量。单位：有功电度(度)

kWh无功电量

用电设备与电源之间交换能量的多少。单位：无供电度kVarh工厂用电设备工作时的实际负荷不等于设备的额定负荷(安装容量);

在工厂供配电系统设计时，如果直接采用额定容量进行设计势必会造成浪

费；应首先计算出全部设备的实际负荷。第一节电力负荷与负荷计算2.电量用电设备所需用的电能数量，即功率在一段时间内的累积；电量第一节电力负荷与负荷计算2、负荷计算的主要内容(1)求计算负荷(需用负荷，假想负荷):即正常工作时的实际最大负荷。

目的选择各级电压供电网络、变压器容量、电气设备的型号等；保证使其

在通过正常最大工作电流时不至过热而损坏。(选择

)(2)求尖峰电流：目的用于计算电压波动、电压损失，选择熔断器和保护元件等。

(校验设备)(3)求平均负荷：且的计算全厂的电能需要量、电能损耗以及选择无功补偿容量等；(节能措)第二节负荷曲线与计算负荷一、负

荷

曲

线(loadcurve)1、负荷曲线表示一组用电设备的功率随时间的变化图形。

纵轴为功率，横轴为时间。某厂日有功负荷曲线(a)图逐点描绘的日有功负荷曲线；

(b)

图阶梯形的日有功负荷曲线；其中：

P—

有功功率；

h—

小

时

；P一

日最大有功负荷；P,(PAv)

一

日平均有功负荷；△P—

日最大负荷与日平均负荷的差值：s00400300|2001000

4

8

12

16(a)△P4

8

12

16(b》8a2024(h)50040030020010002024

(h)P《kw)P(kw)P第二节负荷曲线与计算负荷2、负荷曲线的作用负荷曲线能够直观的反映出用户的用电特点和规律；·

对于设计人员，获取资料有助于设计分析；·

对于运行人员而言，可以合理地、有计划地安排用户、车间、班次或者大

容量设备的用电时间等，从而降低负荷高峰，填补负荷低谷，这种“消峰

填谷”的办法可以使得负荷曲线比较平坦，有利于节电。3、特点：·电力负荷不等于设备的额定功率，而是设备的实际消耗功率；·负荷曲线是有规律的；夏季日负荷曲线(具有夏季负荷特点的日负荷曲线)冬季日负荷曲线(具有冬季负荷特点的日负荷曲线)日最大负荷全年时间变化曲线(一年中每日最大负荷曲线)年持续负荷曲线4、负荷曲线分米(1)按负荷性质分类日负荷曲线月负荷曲线年负荷曲线第二节负荷曲线与计算负荷有功负荷曲线

无功负荷曲线(2)按持续时间分类第二节负荷曲线与计算负荷5、

负荷曲线绘制(1)日有功负荷曲线的绘制及意义·主要采用描点和阶梯形绘制方法；·

意义：日有功曲线与时间轴之间所围成的面积为一天所消耗的有功电量。500400300|2001000

4

812

16

2024(a)△P4

8

12

16(b》50)40n3m.2001000Pe7(n)某厂日有功负荷曲线20

24(h)《M)d(AY)d第二节负荷曲线与计算负荷(2)年持续负荷曲线的绘制·

根据日负荷曲线在全年的变化趋势特点，为了分析方便一般将其分为具有代表性两个类型：·

具有冬季日负荷特点的曲线

—

冬季日负荷曲线；·

具有夏季日负荷特点的曲线

—

夏季日负荷曲线；年持续负荷曲线的绘制需要借助于一年中具有代表性的夏季日负荷曲线和冬季日负荷曲线；·

夏季和冬季在全年中占的天数视地理位置和气温情况而定：冬季200天：200*24=4800h;夏季：165天；165*24=3960h;夏季200天：200*24=4800h;冬季：165天；165*24=3960h;一般在北方：一般在南方：第二节负荷曲线与计算负荷·

年持续负荷曲线的绘制方法：·绘制夏季日负荷曲线和冬季日负荷曲线，并绘制年持续负荷的坐标系(注意

横坐标最大值为365*24=8760h);·从夏季日负荷曲线和冬季日负荷曲线中的最大功率开始，以功率递减的顺序，

依次绘制到年持续负荷曲线坐标系中：(a)

(b)(c)年持续负何曲线(a)冬季代表日负荷曲线；(b)夏季代表日负荷曲线；(c)

年持续负荷曲线；第二节负荷曲线与计算负荷·假定P₁在(a)上有t₁

小时，则全年以P₁运行的总小时数为：T₁=200*t₁;·

若某一功率同时出现冬季、夏季日负荷曲线上，则二者换算后的时间相加。图中的

P₅

同时出现在冬季、夏季日负荷曲线中。则换算之后的总时间为：T₅=(t₅+t5`)*200+t₅*165(h)·

最后将对应的功率和时间绘制到年持续负荷曲线中。年持续负荷曲线(a)冬季代表日负荷曲线；(b)夏季代表日负荷曲线；

(c)

年持续负荷曲线；Paa;T,T

(c)247

241

0T(b)P↑is

tsP|P.U0(a)87607(h)2P(kW)→第二节负荷曲线与计算负荷(3)年持续负荷曲线的意义年持续负荷曲线与横轴所包围的面积代表了用户全年消耗的总电能。(4)注意日负荷曲线与年负·

日负荷曲线是按照时间先

累计时间来绘制的。负荷的大小和第二节负荷曲线与计算负荷二、与负荷计算相关的几个物理量1、年最大负荷和最大负荷利用小时数·

负荷最大工作班：一年中最大负荷月份内最少出现2~3次的最大负荷工作班(防止偶然性)。·

年最大负荷：全年中最大工作班内，半小时平均功率的最大值，也称为30分钟最大负荷；表示为：或者Pmax,Qmax,Smax

P30,Q30,S30第二节负荷曲线与计算负荷Tmax·

年最大负荷利用小时数Tmax物理意义：用户以全年最大负荷持续工作运行小时所消耗的电能等于全年实际消耗的电能。.—用电负荷的均衡性的标志；越大题均衡；Tmax·

即

：

有

功

·

无

功图2-3年量大负荷和年最大负荷利用小时Tmax=W,/Pmax第二节负荷曲线与计算负荷2、平均负荷和负荷系数·平均负荷(averageload)—·

电力用户一段时间内消耗功率的平均值；·

表示为：·

全年的平均有功负荷为：

;·负荷系数

(load

coefficient)·

最大工作班内平均负荷与最大负荷之比，/8称负荷率、负荷曲线填充系

数；有功负荷系数无功负荷系数第二节负荷曲线与计算负荷·

负荷系数用来表征负荷变化规律：其值越大，曲线越平坦，负荷波动越小；·

一般：

3、

需用系数和利用系数·

需用系数：

;(按最大值进行准备)·

利用系数：

;(按实际需

进行评价)·

对于相同类型的工厂或车间具有相近的负荷系数、需用系数和利用系数，可以查表获得典型值。av/Pn二第二节负荷曲线与计算负荷4、尖峰负荷和低谷负荷·

尖峰负荷——在一昼夜间(连续24h内)用户出现的最大负荷(1h内平均值的最大值);·

低谷负荷——在一昼夜间(连续24h内)用户出现的最小负荷(1h内平均值的最小值);

尖峰负荷与低谷负荷的出现时间与具体行业有关，并呈现一定的规律性。第二节负荷曲线与计算负荷三

、计算负荷(calculated

load)计算负荷——等效负荷；按此负荷持续运行所产生的热效应，

与按照实际变动负荷长期运行所产生的最大热效应相等。①

表示为：1、用途及依据按发热条件选择导体和电器设备：当以计算负荷连续运行时，

设备的发热温度不会超过其允许值。导体的发热时间常数T=10min;

实验表明：导体到达恒定温升

的时间约为3T-4T;

故一般取30min来保证导体达到恒定温升。第二节负荷曲线与计算负荷2、计算计算负荷要达到最高的第三节计算负荷的实用计算方法·计算负荷是供电设计计算的基本依据，计算负荷选择的是否合理直接影响到电器以及导线电缆选择的经济性：·

过大会造成投资以及有色金属的浪费；·

过小选择的电气设备长期处于过负荷运行状态下，增加电能损耗，产生过热，

导致绝缘老化甚至烧毁；·

计算负荷情

杂，影响因素诸多，难以精确计算；·

负荷是变化的；·

与设备的性能、生产组织、生产者的技能与能源供应的状况等多因素有关。·计算负荷的方法较多上

估算法、需要系数法、二项式法、单相负荷

计算等近似求解方法。本节主要介绍两种：需要系数法和二项式法。第三节计算负荷的实用计算方法一.设备容量的确定1、用电设备的额定容量铭牌上标出的功率(或容量)——Pn;2、设备容量·实际用电设备的实际工作性质决定了其并非一直工作在额定状态：有的长期工作，有的短期工作，

有的反复工作；因而在求多个用电设备的实际消耗功率时，不能直接将其额定功率直接相加得到

总的电力负荷。·将各种用电设备的额定功率换算成同一的标准工作条件下(统一标准工作制下)的“额定功率”,

称之为设备功率(设备容量)——P或者P第三节计算负荷的实用计算方法3、

用电设备的工作制以及对应设备容量的计算(1)连续工作制设备(长期工作制)·

特点：恒定负荷下运行，且运行时间长至足以使之达到热平衡状态。如：

通风机、水泵、空气压缩机、发电机组、照明灯等；·

设备功率计算：(2)短时工作制设备·

特点：恒定负荷下运行，短时间内连续工作，且能够达到热平衡。如：

控制闸门的电动机；Pe=Pn·

设备功率计算：Pe=P第三节计算负荷的实用计算方法(3)断续周期工作制设备(反复短时工作制)·特点：反复周期性短时工作，工作或停歇均不足达

到设备的热平衡。如电焊机、吊车电动机等。·

暂载率

(duty

cycle

又称负荷持续率):+t●额定暂载率一·

注意：额定暂载率是设备的额定参数；n其中：

衣

示

设

备

的

工

1

作

同

期

；其

中

：

为换算到标准暂载率下的设备负荷；为设备额定参数；

P,Sn,coSφn,n·

电焊机组：·

标准暂载率为：·

设备功率：第三节计算负荷的实用计算方法E100=100%=1;·

吊

车

电

动

机

：·标准暂载率为：·

设备功率：·参数与上述相同第三节计算负荷的实用计算方法E25=25%第三节计算负荷的实用计算方法·

总

结：·

周期短时工作的设备功率计算：需要将设备额定暂载率下的额定功率换算

成标准暂载率下的设备功率。设备额定暂载率·

设备容量不负荷。设备标准暂载率·

实际中求解一额

定

功

率设备额定功率设备容量设备容量计算负荷对应

关糸对应

关糸标准工作制下的额定·在所计算的范围内(如一条干线、

一段母线或一台变压器),所有用电设备的计算负荷并不等于

其设备容量之和，两者之间存在比值关系，即为需要系数：□

需用系数是一综合系数，与需用系数的定义相结合，它标志着用电设备投入时，从供电网络实际取用的最大功率与用电设备组设备功率之比。二

、按需要系数法确定计算负荷·

设备分组：需要系数相近工艺性质基本相同第三节计算负荷的实用计算方法用电设备

组特点■

具

体

含

义

：三相平衡负载——该用电设备组的设备功率之和；用电设备组的需用系数；可查表；第三节计算负荷的实用计算方法1、单个用电设备组的计算负荷其

中：K第三节计算负荷的实用计算方法·

例

题

：·某车间有一冷加工车床组，共有电压为380V

的电动机39台(其中3台10KW,8台4KW,18

台

3KW,10

台1.5KW),试用需要系数法求该设备组的计算负荷。·

解

：该用电设备组为连续工作制，故Pe=PKa=0.2cosφ=0.5,tanφ=1.73查表得

：第三节计算负荷的实用计算方法带入可得：P,Q,I。P.=KP=0.2×131=26.2kWQ.=P×tanφ=26.2×1.73=45.3kVar_S。=√P²+Q²=52.3kVA通过上例题可以看·

(

。此组负荷，计算得到的计

ID

2D

3D·

(2)计算某一个设备组设备容量的方法，为多设备组的计算提供基础。荷有负只算间计车的该线果进如压15第三节计算负荷的实用计算方法2.多个用电设备组的计算负荷如图，在配电干线或者变压器低压母线上，常有多个用电设备组同时

工作，而考虑各用电设备组的最大负荷不一定同时出现，引入一同时系数1#用电设备组2#用电设备组n#用电设备组系数和P,Q,IcKp,K₂q第三节计算负荷的实用计算方法o

m为该配电干线或者车间变电所低压母线上所接的用电设备组总数；

为其中某一设备组的参数；K

为该线或低压母线上的计算电流；I可见，为多组用电设备的干线或者变压器低压母线上的

计算负荷及计算电流；0如果在变压器的低压母线上装无功补偿装置，补偿容量为，则

低压母线上的无功计算负荷为：1用电设备组2电设备组n

用电设备组“oP,Q,ZQ.第三节计算负荷的实用计算方法·

注意无功补偿的特点：·

此时的低压母线上的有功计算负荷不变化；·

无功补偿后：节能1#用电设备组2#用电设备组n#

用电设备组…?P,Q,I.·查表获得的需要系数以搜同时系数是长期积累的经验数据，

一般

认为与设备的数量以及设备之间的容量差距是否悬殊等因素无关，但这种处理方法考虑不够全面，是有条件的：只有当设备台数较

多、总容量够大、没有特殊的大型用电设备时，表中的需要系数

才比较负荷实际。算法适用对象：求用户、全厂和大型车间变电所的计算负荷；而

在确定设备台数比较少的而且容量相差悬殊的分支干线的计算负

荷时，通常采用二项式法计算。第三节计算负荷的实用计算方法·

注意几点：·由于各用电设备组的功率因数不一定相同，总的视在功率计算负

荷和计算电流不能利用各组的视在功率以及计算电流直接相加得

到，应由下式计算：第三节计算负荷的实用计算方法三

、按二项式法确定计算负荷计算二项式法考虑了设备的平均负荷，还考虑了几台最大用电设备引起的附加负荷。基本负荷：用电设备组的平均最大负荷；计

算负

荷

附加负荷：考虑数台大容量用电设备对总计算负荷的影响而计入的附加功率值；048121620241(h)某厂日有功负荷曲线△PPaP50M0400300200100(MY)d第三节计算负荷的实用计算方法1.单个用电设备组的计算负荷·

计算公式：该用电设备组的设备功率之和；设备功率计算方法同前；—

附加负荷，为

台大容量设备的

可以查表获得

；cP

二项式系数，琴设备类型有关，可查表；b,c△PPs48121620241(h)某厂日有功负荷曲线.P其中

Pz+cP(kW)设备组基本负荷；5004003002001000bPe2P(k(P第三节计算负荷的实用计算方法·尖峰负荷产生的原因：大容量电动机的在某一阶段内满载运行或者频繁同时启动。△PP4003002001000某厂日有功负荷曲线20241(h)P(k(P500第三节计算负荷的实用计算方法Pc·

由计算得到的

得

：第三节计算负荷的实用计算方法2.多个用电设备组的计算负荷·

依然考虑各组用电设备的最大负荷不同时出现的因素，在各组用电设备中取其中一组最大的附加

负荷进行补偿。·

利用二项式法求解多个用电设备组的计算负荷的方法如下：1.=S。/(√3U,)max第三节计算负荷的实用计算方法·

注

意

：

n按二项式法确定计算负荷时，如果设备的总数少于表中规定的最大容量设备台数的2倍(即

)时，其最大容量设备台数

应该适取小。一般按照：

且“四舍五入”修约规则取整。x=n/2无当第四节单相负荷的计算·

计

算

目

的

：·保证系统的三相负荷尽可能平衡，避免某一相过大

或者过小；·

计

算

原

则

：1.三相线路中单相设备的总容量不超过三相总容量的

15%时，单相设备可按照三相平衡设备进行计算；2.三相线路中单相设备的总容量超过三相总容量的15%时，需要把单相设备等效成三相设备容量，再

加上原有的三相负荷，从而得到总的三相电路的计

算负荷。本节将介绍如何将单相有功负荷等效成三相负荷，单相无功负荷的等效

方法与之相同。一

.

单相用电设备接于相电压其中

：——为等效三相设备负荷；——为最大负荷相的单相设备功率之和；Pem=max{P,Pb,P}第四节单相负荷的计算二、单相设备接于线电压1、接于同一

寸其

中

：

为单相设备的

最大容量；2、接于不同线电压时设接于三个线电压的设备容量分别为P₁、P₂、P₃,且cosφ₁

≠cosφ₂

≠cOsφ₃,当P₁

>P₂

>P₃

时，则等效三相设备容量为：第四节单相负荷的计算

emp第四节单相负荷的计算三

.

一般情况·

特点：系统中接于相电压、线电压的单相负荷均有；·

计算分两步进行：1、将接于线电压的单相负荷换算为接于相电压的单相负荷

；·

引入有功功率转换系数：无功功率转换系数：p(ab),p(ab)b,p(bc)b,p(bc)。,p(ca)₄,p(ca)。q(ab),q(ab),q(bc)b,q(bc),q(ca),q(ca)。●设：——为换算后接相电压的负荷；

为接线电压的单相用电功率；P,Pb,P,Qea,Qeb,Qec1、查表可见：无功换算系数也是如此；3.功率转换都是通过有功功率转换而来的；第四节单相负荷的计算●

转换公式：2、功率转换系数Pe=Pbcp(bc)

。+PecaD(ca)。·

注意：第四节单相负荷的计算2、将各相负荷相加，选出最大负荷，取其3倍作为等效三相负荷。即：

无功等效负荷计算方法同上；第五节尖峰电流计算·

尖峰电流：单台或者多台设备持续1~2S

的短时最大负荷电流；表示

为

：

;·

尖峰电流主要是由于大容量电动机的起动、电压波动等原因造成的。·

与计算甲流的

区

别·计算电流——半小时平均电流的最大值；来源于计算负荷；·尖峰电流——持续1~2

S

的短时最大负荷电流，尖峰电流比计算电流大得多。·

尖峰电流的计算目的·选择熔断器、整定低压断路器和继电保护装置(整定继电保护装置的动作时

间)、计算电压波动及检验电动机自起动条件等。第五节尖峰电流计算一、单台用电设备尖峰电流的计算·

实际上求给单台用电设备供电的支线尖峰电流；即：尖峰电流=设备的超动电流；·

其

中

：——为用电设备的起动电流倍数；·

对于鼠笼型电动机一般为：5~7;K

对于绕线型电动机一般为：2~3;k

st

对于直流电动机一般为：1.7;·

对于电焊变压器一般为：3;——除具有最大起动电流的设备之外的其余(n-1)

台电机设备的计算电流；

.

(1,)max-

为n-1台的同时系数；IcKz第五节尖峰电流计算二、多台用电设备尖峰电流的计算实质求多台用电设备供电的干线尖峰电流；1.一般情况：(设备不是同时起动)其

中

：第五节尖峰电流计算2.n

台设备同时起动实质：求解给n台同时起动设备供电配电线路的尖峰电流；——所有参与同时起动设备的起动电流之和；Is.i其

中：D.MMM工厂供电系统中各部分的计算负荷和功率损耗(示出的仅为有功计算负荷)电流流过电力线路和变压器时，

势必会功率和电能损耗。在进行用户或者全厂负荷计算

时应该计入这部分损耗。本节介绍线路以及变压器的功

率损耗。WL1车间变电所(△Pw₁1△PTD.。第六节功率损耗与电能损耗的计算D.△PD]D.高压配电所Pjs-1WL2第六节功率损耗与电能损耗的计算一

、供电线路的功率损耗·

参数意义：·—

—

有功功率损耗；电流流过线路电阻引起的损耗；

.

——无功功率损耗；电流流过电路电抗引起的损耗；·

对于三相供配电线路：·

上式变换为：△P=31²R×10⁻³(kW)△Q=31²X×10³(kVar)(kVar)(kW)第六节功率损耗与电能损耗的计算·

注

意

：P.,Q,S.---kW,kVar;kVA(1)单位：

U„---kV(2)利用计算电流求解，即得到的功率损耗是最大损耗功率。第六节功率损耗与电能损耗的计算△P,△QT二、变压器的功率损耗·

变压器两个试验：变压器空载试验：将一侧绕组开路，在另一侧绕组上施加电压，使空载

变压器

侧电压达到额定值；——量

铁

耗

；试验

变压器短路试验(负载试验):将一侧绕组短路，在另一侧绕组上施加电压，使短路侧的电流达到额定值。——澳量铜耗；·

变压器一

、二次绕组中存在电阻和电抗，变压器的功率损耗包含有功功率损耗和无功功率损耗。铁耗：主磁通在铁心中的损耗，

△P←→

u,f

决定；磁滞、涡流损耗；铜耗：一次绕组中的有功损耗；但因空载电流I

很小，故此损耗可忽略；铁耗：短路试验时，

一次施加电压很小，铁心中主磁通很小，铁心中产生

的损耗很小，可以忽略；铜耗：_负荷电流在变压器一、二次绕组的电阻中产生的有功损耗——△Pa;与负荷电流的平方成正比；第六节功率损耗与电能损耗的计算1.

变压器有功功率损耗：

△PT空载损耗变压器有功损耗短路损耗空载损耗：形成主磁通的励磁电流I(lo%)

产生的损耗；△Q₀—一只与绕组电压有关，与负荷无关；其值与励磁电流(近似为空载电流)成正比；

短路损耗：一、二次绕组中电抗产生的无功损耗；△Qa——因X₁>>R,故：与短路电压(Ua%)成正比，与电流的平方成正比；第六节功率损耗与电能损耗的计算2.变压器无功功率损耗：

△Q故变压器无功功率损耗为：变压器无功损耗(kVar)第六节功率损耗与电能损耗的计算三

、供配电系统的年电能损耗

(有功损耗)·

由于实际中负荷随时间不断变化，变压器以及线路中电能损耗难以精确计

算，通常采用最大负荷损耗时间进行描述；·的物理意义：当线路或者变压器中以最大计算电流流过小时后所产生

的电能损耗与全年流过的实际电流所产生的损耗相等。T·与T

之间与

有关，注意定义中采用的是计算电流而不是计算负荷，

主要是考虑到无功负荷的影响。最大负荷利用小时数：

=

→

最大负荷损耗时间：

T=f(△W,max)T

Tmax

COSφ·注意：上式中采用计算电流进行求解，所以时间采用最大损耗时间。2.

变压器第六节功率损耗与电能损耗的计算注：此项已换算成计算负荷1、线路第七节全厂负荷计算·确定用户的计算负荷是选择电源进线和一、二次设备的基本依据，是供配电设计的基础。·

根据用户的供配电系统图，从用电设备开始，朝电源方向逐级进行计算，最后求出用户总的计

算负荷的方法——逐级计算法。本节系统介绍逐级计算法确定用户计算负荷的步骤。第七节全厂负荷计算0.单台用电设的计算负荷目的：用于选择其开关设备和导线截面积。全厂负荷计算示意图第七节全厂负荷计算1.

单个用电设备组的计算负荷P₁,Qcli(1)设备分组；(2)设备容量计算；(3)需要系

数或二项式法计算用电设备组的计算负荷；目的：用于选择车间配电干线以及干线上的电气设备；全厂负荷计算示意图量和第七节全厂负荷计算·车间变电所二次侧的计算负荷：——多个用电设备组的计算负荷全厂负荷计算示意图第七节全厂负荷计算Pc₃,Qc₃3.车间变压器一次侧的计算负荷：;

车间变压器的损耗；目的：选择高压配电线及其上的电气设备(开关、熔断器等)。全厂负荷计算示意图4.配电所进线的计算负荷：

——配电所高

目的：通过计算多个用电设备组的计算负荷，选择配电所进线和相应的电气设备。145

3

28

7

6全厂负荷计算示意图第七节全厂负荷计算第七节全厂负荷计算5.总降压变电所低压侧的计目的：选择主变压器及其二次侧开关及保护设备。58

7

6143

2全厂负荷计算示意图第七节全厂负荷计算△PT₂,△QT₂6.

主变压器功率损耗：

P₇,Qc₇7.

全厂计算负荷：

——主变高压侧计算负荷

目的：选择主变一次侧设备。8.地区变电所供给全厂的总负荷：——考虑高压输电线路的线损；

目的：电源容量选择以及配电线路截面积的选择。全厂负荷计算示意图本章小结本章介绍了负荷曲线的基本概念、类别及有关物理量，讲述了用电设备容量

的确定方法，重点介绍了负荷计算的几种方法，讨论了功率损耗和电能损耗，详细分析了负荷计算的步骤：(1)负荷曲线是表征电力负荷随时间变化情况的一种图形。按照时间单位的

不同，主要讨论了日负荷曲线和年负荷曲线。日负荷曲线是按照时间先后绘制，年持续负荷曲线以负荷大小为序进行绘制，掌握二者的区别。(2)与负荷曲线有关的几个物理量：年最大负荷，年最大负荷利用小时数，

计算负荷，平均负荷，负荷系数等，年最大负荷利用小时数用以反映负荷的均衡性。分清各自的物理意义。第一节

短路的原因、后果、形式一、断路的原因(1)设备原因：自然灾害电气设备载流导体的绝缘破坏：绝缘自然老化、操作过电压、雷电过电压、

绝缘受到机械损伤等。(2)操作原因：运行人员违规操作：带电拉、合开

关，检修之后忘记拆除地线合闸等。(3)自然灾害：鸟兽跨越不同相的裸露导体。110二、断路的种类对称性短路：三相短路

k(3),影响最为严重两相短路

k(2)两相接地短路

k(1.1)单

相

接

地

短

路

k(1)三相短路

—k(3)

两相短路

—

k(2)

单相接地短路—

k(1)

两相接地短路—

k(1.1)对称分析法进行分

析；其中单相故障出

现的可能性最大不对称性短路i"."”ux"AB—C短路上

遗上

产BK

C8LcBC111k三、断路的危害短路时系统电流增大，比正常电流大很多，三相短路时短路点电压甚至降到零。(1)元件发热，导体温度急速升高，绝缘损坏，甚

至部件受热融化损坏；(2)电路电流引起较大的电动力，电气设备遭到机

械破坏；(3)短路时电压降低，影响电气设备的正常运行。(4)破坏系统的稳定性：使并联运行的同步发电机

失去同步，甚至造成整个系统的解列和崩溃；(

5)单相接地故障产生不平衡磁场，对附近的通信

线路和弱电设备产生严重的电磁干扰，影响其正

常工作

；(6)短路故障造成停电，给国民经济带来损失，人民生活造成不便。112由此可见，短路产生的后果极为严重，在供配电系统的设计和运行中应采取有效措施，精心操作，排

除隐患，尽量避免三相短路，保证系统安全运行；同时为减轻短路后果并防止故障扩大，需要计算

短路电流，用于选择和校验电气设备、计算整定

保护短路的继电保护装置及选择限制短路电流的

电气设备(电抗器)等。三相短路是最严重的短路故障，三相短路的分析计算是其他短路分析的基础。本章着重分析三相短路

故障的分析方法。113第二节无限大容量电力系统三相短路分析1、无限大容量电力系统，是指供电容量相对于用户的供电系统容量大很多的电力系统。无限大容量电力系统的特点是：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

线上的电压保持不变；系统内阻抗为零；电力系

统容量无限大。事实上，没有这样的理想化系统，系统容量不会是无

限大，系统阻抗也不会是零。这只是一个合理的

假设，以方便计算。114以下情况，供电系统电源侧认为是无穷大容量系统：(1)发生短路时系统母线电压降低很小，短路点距

离电源较远。供电系统可以认为是无限大容量供

电系统。(2)电力系统阻抗小，小于短路回路总阻抗的5%-

10%;(3)供配电系统容量小，与电力系统相比容量小得

多，例如50倍关系。115为何要认为是无穷大系统?(1)若满足无穷大系统条件，就可以不考虑电源阻

抗对于短路点的影响，简化计算和分析。(2)但是，在距离发电机较近的发电机电力系统中

，

要考虑电源即发电机的暂态过程。116(b)三相电路图

K

凸

--(c)

等敏电路图图3-2

无限大容量系统三相短路图ITIWL(a)系统图凸5凸(1)正常运行设电源A相各物理量为2、无限大容量供电系统三相短路暂态过程K①2wLIP+iQ万2T凸4~-~-K(2)三相短路分析K点发生断路时，电路被分为左、右两侧独立的部分。右边：无源短路回路——零输入响应。纯衰减过程，最终数值衰减到零；将电感中的磁场能全部

通过电阻消耗掉。左边：与电源相联的短路回路——全响应。由于短路后回路的阻抗变小，电流增大，但由于电感的存在，使得电流不能突变，即在任何

时刻短路时，若忽略原来的负荷电流，短路点短路

瞬间电流为零。根据电路理论，必然产生非周期分

量电流。此非周期分量电流不断衰减，总的短路电

流最终达到稳态短路电流。118特征解为：

其

中

，短路瞬间，短路电流应该满足微分方程：K¹一近1191)+ipo利用初始条件，确定非周期分量幅值inpo的大小：短路全电流=周期分量+非周期分量120贝=ip+in周期分量——强制分量：由无穷大系统的

电源电压和回路阻抗决定，电流幅值不变；

与电源具有相同的变化规律，依然是正弦短路

信号，频率与电源相同；全电流非周期分量——自由分量：按指数衰减；

仅与电路参数有关。121·

非周期分量的幅值等于相量1m

和1pm在纵轴

上投影之差。·

非周期分量幅值并不是固定的，与短路时刻的初相

位、断路前工作电流等因素有关系。φm短路电流的相量表示法：im=1sin(ot+a-φ)122·

当in-i

与纵轴垂直时，自由分量不存在，短路

过程不经过暂态而直接进入稳态；·

短路电流非周期分量初始值最大时，短路电流最

大，称为最严重短路情况。·

一般情况下，电力系统设备的短路阻抗特性为感性，电抗值比电阻值大得多，因此，在忽略电阻

的情况下，短路时短路阻抗角Q=90°。123最严重短路条件：·

电压初相角为零。·

短路前电流为零，或功率因数等于1。

即：a=0°、1m=0、φ=0°、k=90°124i,uip

inp1utwt)正常运行状态

短路暂态过程最严重短路电流波形短路稳定状态21T⁰.01si()du!(o)d!o125ik13、三相短路的有关物理量(1)短路过程：短路过程分为暂态过程和稳态过程·

从短路发生的时刻起，到短路电流的暂态分量衰减完毕为

止的这段时间，称为短路的暂态过程(也叫过渡过程)。

暂态过程后，即进入稳态过程。

总的短路电流等于稳态分量和暂态分量之和。·对于无限大容量系统，Z₅=0,

周期分量不衰减，不随时间

变化，但非周期分量是随时间指数规律变化的，衰减时间

常数为

T=

o·

因此，总的短路电流的最大瞬时值在暂态过程中某一时刻

出现此时，wt=π,t=0.01s。此时的电流称为冲击电流。·三相短路时只有其中一相电流最为严重，因为不可能三相

或者其中任两相同时满足上述的条件。126·对于有限大容量系统，周期分量是变化的。例如少数或单台发电机(汽轮机),短路时系统阻抗

是变化的，短路电流周期分量幅值也随之变化：首先表现为次暂态周期分量，然后是暂态周期分量，最后才是等同于无限大容量系统的周期分量。它们的幅值逐渐减小。“上演”次序为：I”→I′→Ip.→xǔ→I

→xd→Ld

王d→Xd→Zd60

6。o°发电机次暂态、暂态.稳态选

127稳态短路电流表达式周期分量的次暂态(也叫超瞬态)电流周期分量的暂态(也叫瞬态)电流对于128短路电流表达式：(2)任一时刻短路电流有效值(3)冲击电流、冲击电流有效值冲击电流有效值：129·

对于纯电阻性电路，Kh=1·

对于纯电感性电路，Kh=1·

对于一般性电路，1≤Ksh≤2·高压系统：T=0.05低压系统：T<0.05Kh≈1.3ih=√2×1.3Ip=1.841p

Ish=1.091piw=√2KIp=√2×1.81p=2.551p

1、=√

1+2(1.8-1²1p=1.52Ip短路电流冲击系数的分析130三相短路容量用于选择和校验断路器的断路能力(断流能力)。(4)三相短路容量131第三节

无限大容量供电系统三相短路计算·计算短路电流，理论上可以采用两种方法：

有名

值法(欧姆法)和标幺值法。有名值法就是电压

除以阻抗得到电流，主要应用于低压系统、

一个

电压等级的场合。·

实际运用中，电力系统通常普遍采用标幺值方法

计算短路电流。一

、采用欧姆法进行三相短路计算U.:

短路点的计算(平均电压，有时等于额

压。Zz:

短路点到系统的总阻(模),低压系统不配电阻.132U:短路器出口计算电压有时等于额定电压

S。:

短路器出口短路容量查手册得到2、变压器的阻抗1、

电力系统的阻抗电力系统的电阻很小，可以不考虑。电力系统的电

抗可以认为是上游断路器的短路阻抗，表示为：变压器电阻：变压器电抗：1333、电力线路的阻抗电阻：R=R₀l电抗：X=X₀l4、阻抗换算一个阻抗值换算到另一个计算电压值下时，乘以变

比的平方。如134S9-1000k-1

(Dyn11)

k-2架空线l=5km

(3)(2)pkM=

s9(-

00

380V(Dyn11)图3-4

例3-1的短路计算电路

怕

粪104)解：1、求k-1点的三相短路电流和短路容量(1)电力系统的电抗(2)架空线电抗(电阻不足电抗的1/3,忽略):Xw=X₀l=0.35×5=1.75Ω例

题

3

-

1

求k-1点

、k-2

点的短路电流、短路容量。VXSN10-10II额。

具

中

进∞电源G(1)28135ish=2.551,=2.55×3.08=7.85kAIsh=1.52Ip=1.52×3.08=4.65kAk-1点短路容量S₆=√3U.iB=√3×10.5×3.08=56kVA(3)画出k-1点短路的等效电路图。(4)k-1

点短路电流1362、求k-2点的三相短路电流和短路容量(1)系统阻抗折算到k-2点：(3)电力变压器的阻抗(电阻太小，忽略)(2)架空线阻抗折算到k-2点：137(4)画出k-2点短路的等效电路图。38×10~30论32xBAso254x10

4.4.iAAF.0f=

5

Q().48×10-万(5)k-2

点短路电流、短路容量：