电力系统分析短路电流计算

电力系统短路电流计算。

附录1 电力系统的短路计算

1.1 一般规定1.1.1 一般要求

1.1.1.1 本附录适用于船舶交流电力系统三相短路的短路电流和短路功率因数的计算。两相短路的短路电流值，可取为相应三相短路的短路电流值的0.866倍。

1.1.1.2 本计算方法适用于交流50Hz或60Hz非网格形，且中性点通过阻抗接地或中性点绝缘的低压和高压三相电力系统。

其计算结果具有足够的精确度。1.1.1.3 采用本计算方法计算短路发生后100ms以内的短路电流，其计算结果可用作：

(1) 校核所选用的保护电器的短路接通能力和短路分断能力；(2) 校核汇流排等元件的电动力稳定性和热稳定性；(3) 为电力系统保护的设计和整定提供依据；

(4) 为在必要时选择适当的限流设备，以能将短路电流限制在保护电器的能力范围之内提供依据。1.1.1.4 在计算最大短路电流时，应考虑最恶劣情况，即应计及对应于船舶或海上设施电站最大负载工况下：

(1) 所有可能并联连接于主汇流排的发电机(包括短时转移负载的发电机在内)所馈送的短路电流； (2) 所有可能投入运行的电动机所馈送的短路电流。1.1.1.5 一般应计算下列各处的短路电流：(1) 发电机输出

辽宁工程技术大学

电力系统分析 综合训练三

设 计 题 目 电力系统三相短路计算

指 导 教 师 刘健辰 院（系、部） 电气与控制工程学院

专 业 班 级 电气12-4班

学 号 1205040425

姓 名 张萌 日 期 2016.06.15

电气系综合训练标准评分模板

综合设计成绩评定表 学期 专业 课程名称 设计题目 2015/2016第2学期 电气工程及其自动化 电力系统分析 电力系统三相短路计算 评定 不合格 不能独立完成设计 迟交 评定 姓名 班级 张萌 电气12-4班 成绩 合格

电力系统短路及短路电流计算

短路是电力系统中常见的、并且对系统正常运行产生严重影响的故障。短路将使系统的电压急剧下降，短路回路中的电流大大增加，可能使电力系统的稳定运行遭到破坏和电气设备损坏。因此，在发电厂变电所的设计和运行中，都需要对短路电流进行深入的分析和计算。

第一节 电力系统短路的概念、种类及危害

一、短路的定义和种类

电力系统的不正常工作，很多是由于短路故障造成的。所谓短路是指电力系统中带电部分与大地(包括设备的外壳、变压器的铁芯、低压线路的中线等)之间，以及不同相的带电部分之间的不正常连接。这种不正常的连接可能是通过小阻抗回路形成的，也可能是以电弧的形式形成的。

在中性点非直接接地的系统中，短路故障主要是指不同相的带电部分间的短路，也包括不同相的多点接地。在这种系统中，单相接地故障不会形成短路，仅有不大的接地电流流过接地点，系统仍可继续运行，不属于短路故障，但属于一种运行障碍。

三相系统中短路的基本类型及代表符号为：三相短路—K(3)、两相短路—K(2)、单相接地短路—K(1)、两相接地短路一K(1.1)。图1-4-1为各种短路的示意图，图中X表示电路的电抗，R为电阻。为区别各种短路的电流、电压、功率等，图中表示这些量的文

电力系统短路及短路电流计算

短路是电力系统中常见的、并且对系统正常运行产生严重影响的故障。短路将使系统的电压急剧下降，短路回路中的电流大大增加，可能使电力系统的稳定运行遭到破坏和电气设备损坏。因此，在发电厂变电所的设计和运行中，都需要对短路电流进行深入的分析和计算。

第一节 电力系统短路的概念、种类及危害

一、短路的定义和种类

电力系统的不正常工作，很多是由于短路故障造成的。所谓短路是指电力系统中带电部分与大地(包括设备的外壳、变压器的铁芯、低压线路的中线等)之间，以及不同相的带电部分之间的不正常连接。这种不正常的连接可能是通过小阻抗回路形成的，也可能是以电弧的形式形成的。

在中性点非直接接地的系统中，短路故障主要是指不同相的带电部分间的短路，也包括不同相的多点接地。在这种系统中，单相接地故障不会形成短路，仅有不大的接地电流流过接地点，系统仍可继续运行，不属于短路故障，但属于一种运行障碍。

三相系统中短路的基本类型及代表符号为：三相短路—K(3)、两相短路—K(2)、单相接地短路—K(1)、两相接地短路一K(1.1)。图1-4-1为各种短路的示意图，图中X表示电路的电抗，R为电阻。为区别各种短路的电流、电压、功率等，图中表示这些量的文

电力系统短路电流计算书设绘通则

1 主题内容与适用范围 1.1主题内容

本通则规定了船舶详细设计阶段时船舶交流电力系统的短路计算书的设 绘基本内容、质量要求；用以反映电力系统保护的正确性。 1.2适用范围

按本通则编制的船舶交流电力系统的短路电流计算书适用于详细设计阶段。技术设计和施工设计可参照使用。 2 引用标准及设绘依据图纸 2.1 引用标准

下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各 方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。

a) GD005一96 中国船级社

《船舶和海上设施交流电力系统的短路计算1997》； b) GD021一1999 中国船级社

《岸上供电交流电力系统的短路电流计算》。 2.2 设绘依据图纸

a）总布置图； b）机舱布置图； c）电力系统图；

d）主配电板原理图、应急配电板原理图； e）电力设备布置图； f）电力负荷计算书； g）其它有关配电电器资料。 3 基本要求

3.1 计算最大短路电流时，应考虑最恶劣的情

一、填空

1、电力系统由 、 、 和 组成。 2、发电机引出线导体的截面积按 选择，而配电装置母线的截面积则是按 选择的。

3、衡量电能的三个指标是 _________、 _____、 _______。 4、节点导纳矩阵的特点是

5、无备用接线方式包括 _________、 、 ______。 6、额定电压等级小于1000V的低压电网，为了提高供电的可靠性，可采用 。

7、潮流计算中,PV节点是指 ____________________的节点。 8、发电机准同期并网条件 、 、 等 、 。

9、三相架空线路的零序电抗与正序电抗相比是_ _______。 10、在中性点经消弧线圈接地的电网中，线路停送电和解列时应注意避免 ___的发生。

11、潮流计算问题中,电力系统中的节点分为 _____、____ _________、 ____ 三类。

12、修正方程组的系数矩阵称为 __________。 13、备用容量= ___ _

一、填空

1、电力系统由 、 、 和 组成。 2、发电机引出线导体的截面积按 选择，而配电装置母线的截面积则是按 选择的。

3、衡量电能的三个指标是 _________、 _____、 _______。 4、节点导纳矩阵的特点是

5、无备用接线方式包括 _________、 、 ______。 6、额定电压等级小于1000V的低压电网，为了提高供电的可靠性，可采用 。

7、潮流计算中,PV节点是指 ____________________的节点。 8、发电机准同期并网条件 、 、 等 、 。

9、三相架空线路的零序电抗与正序电抗相比是_ _______。 10、在中性点经消弧线圈接地的电网中，线路停送电和解列时应注意避免 ___的发生。

11、潮流计算问题中,电力系统中的节点分为 _____、____ _________、 ____ 三类。

12、修正方程组的系数矩阵称为 __________。 13、备用容量= ___ _

2、架空线路的参数

(1)普通电力线路每相单位长度的计算公式：

r1 /sx1 0.1445lg

Dm

0.0157( /km)

b1

7.58

10 6lgm

r

Pg

3

g1 2 10

U

2 分裂导线每相单位长度参数的计算公式：

r1

Dm0.0157 /km)reqn

x1 0.1445lgb1

7.85

10 6Dlgm

req

3 电力线路全长的参数计算:

电阻R r1L

电抗X x1L 电纳B b1L 电导G g1L

4 公式说明：对铝 31.5 mm2/km;对铜 18.8 mm2/km.

5电抗：

XG(%)UNXG(%)U2NXG(%)U2Ncos n

XG

100S100pN100INN

、次暂态电抗Xd 有名值的计算可套用上式。暂态电抗Xd

6.各元件电抗标幺值的近似计算公式：

发电机 XG*

XG % SB

100SNXT B

XT

变压器

XB

UK%SB

100SN

线路 Xl* x1l

SB

2UB

电抗器

Xr B

Xr%UNSB

1003INU2B

7.电抗的串联：X

电抗的并联：X

X1 X2 X3

1111

X1X2X3

X1X211

X1 X2

X1 X222

8.

如果只有两个并联元件且

2、架空线路的参数

(1)普通电力线路每相单位长度的计算公式：

r1 /sx1 0.1445lg

Dm

0.0157( /km)

b1

7.58

10 6lgm

r

Pg

3

g1 2 10

U

2 分裂导线每相单位长度参数的计算公式：

r1

Dm0.0157 /km)reqn

x1 0.1445lgb1

7.85

10 6Dlgm

req

3 电力线路全长的参数计算:

电阻R r1L

电抗X x1L 电纳B b1L 电导G g1L

4 公式说明：对铝 31.5 mm2/km;对铜 18.8 mm2/km.

5电抗：

XG(%)UNXG(%)U2NXG(%)U2Ncos n

XG

100S100pN100INN

、次暂态电抗Xd 有名值的计算可套用上式。暂态电抗Xd

6.各元件电抗标幺值的近似计算公式：

发电机 XG*

XG % SB

100SNXT B

XT

变压器

XB

UK%SB

100SN

线路 Xl* x1l

SB

2UB

电抗器

Xr B

Xr%UNSB

1003INU2B

7.电抗的串联：X

电抗的并联：X

X1 X2 X3

1111

X1X2X3

X1X211

X1 X2

X1 X222

8.

如果只有两个并联元件且

第六章习题

6-1某输电系统的等值电路如图所示。已知电压V1=115kV维持不变。负荷有功功率PVLD=40MW保持恒定，无功功率与电压平方成正比，即Q2LD?Q0(110)2。试就Q0=20Mvar两种情况按无功功率平衡的条件确定节点2的电压V2。

V1V21X=40ΩP+jQ2PLD+jQLD

解：

用式5-15计算线路送到节点2的无功功率为

22Q???V2?2V2?115V21V22?2V2?X???P?X???40???40?40 ?8.2656V22?1600?0.025V2222两种情况下负荷的无功功率分别为Q?20??V2?LD(1)?110??和Q?V?LD(2)?30?2?110??

由此可列出下表

可得：当Q0=20Mvar时，V2=107kV； 当Q0=30Mvar时，V2=103.7kV

6-2 某变电所由阻抗为4.32+j10.5Ω的35kV线路供电。变电所负荷集中在变压器10kV母线B点。最大负荷8+j5MVA，最小负荷4+j3MVA，线路送端母线A的电压在最大负荷和最小负荷时均为36kV，要求变电所10kV母线上的电压在最小负荷与最大负荷时电压偏差不超过±5%，试选择变压器分接头。变压器阻抗为0.69