最大运行方式下变压器低压侧三相短路时,流过高压侧的超瞬态电流

最大运行方式下变压器低压侧三相短路时,流过高压侧的超瞬态电流 1) 短路点的选取短路点为各级电压母线、各级线路末端。 (2) 短路时间的确定根据电气设备选择和继电保护整定的需要，确定计算短路电流的时间。 (3) 短路电流的计算包括最大运行方式下最大短路电流、最小运行方式下最小短路电流以及各级电压中性点不接地系统的单相接地短路电流，计算的具体项目及其计算条件取决于计算短路电流的目的。 (4) 电力系统中各元件的磁路不饱和，即带铁芯的电气设备电抗值不随电流大小发生变化。 (5) 同步电机都具有自动调整励磁装置。 (6) 不考虑短路点的电弧电阻。 (7) 不考虑变压器的励磁电流。 (8) 除计算短路电流的衰减时间常数和低压电网的短路电流外，元件的电阻略去不计。 (9) 输电线路的电容略去不计。 元件的计算参数取额定值。 三相短路电流常用的计算方法有欧姆法和标幺制法两种。欧姆法是最基本的短路计算方法，适用于两个及两个以下电压等级的供电系统;而标幺制法适用于多个电压等级的供电系统。 短路计算中有关物理量一般采用以下单位:电流为“kA”(千安);电压为“kV”(千伏);短路容量和断流容量为“MV?A” (兆伏安);设备容量为“kW”(千瓦)或“kV ? A ” (千伏安);阻抗为“Ω”(欧姆)等。 1.标幺制法 标幺制是一种相对单位制，标幺值是一个无单位的量，为任一参数对其基准值的比值。标幺制法就是将电路元件各参数均用标幺值表示。在短路电流计算中通常涉及四个基准量，即基准电压Ud、基准电流Id、基准视在功率Sd和基准阻抗Zd。在高压系统中，由于回路电抗一般远大于电阻，为了方便，在工程上一般可忽略电阻，直接用电抗代替各元件的阻抗，这样Zd?Xd。由于电力系统有多个电压等级的网络组成，采用标幺制法可以省去不同电压等级间电气参量的折算。在高压系统中宜采用标幺制法进行短路电流计算。 2.有名值法 有名值法就是以实际有名单位给出电路元件参数，这种方法通常用于1 kV以下低压供配电系统短路电流的计算。 1.短路电流周期分量 如图5.3所示，假设短路发生在电压瞬时值u=0时，这时负荷电流为i0，由于短路时电路阻抗减小很多，电路中将要出现一个短路电流周期分量ip，又由于短路电抗一般远大于电阻，所以，ip滞后电压u大约90?，因此短路瞬间(t=0时刻)ip突然增大到幅值，即 ip(0)=Im″=?2I″ 短路电流非周期分量 由于电路中存在着电感，在短路发生时电感要产生一个与ip(0)方向相反的感生电流，以维持短路瞬间(t=0时刻)电路中的电流和磁链不突变。这个反向电流就是短路电流非周期分量inp，它的初始绝对值为 inp(0)=|i0-Im″|?Im″= ? 2I″ 由于电路中还存在着电阻，所以inp要衰减，它按指数函数衰减的表达式为 inp=inp(0)e-t/τ?2I″e-t/τ 如果用R?、L?和X?分别表示短路电路的总电阻、总电感和总电抗，则 τ=L?/R?=X?/(314R?) 3.短路全电流 任一瞬间的短路全电流ik为其周期分量ip和非周期分量inp之和,即 ik=ip+inp 在无限大容量电源系统中，短路电流周期分量的幅值和有效值是始终不变的，习惯上将周期分量的有效值写作Ik，即Ip=Ik。 .短路冲击电流 从图5.3可以看出，短路后经过半个周期(0.01 s)短路电流瞬时值达到最大值，在高压电路的短路计算中，通常总电抗远比总电阻大，所以一般只计电抗，不计电阻。 在低压电路的短路计算中，也只有当短路电路R?,X?/3时才需要考虑电阻。 若不计电阻，三相短路周期分量有效值为: I(3)k=Uc/(?3X?) 三相短路容量为: S(3)k= ? 3UcI(3)k 这一瞬时电流称为短路冲击电流ish ，即 ish=ip(0.01)+inp(0.01) ??2I″(1+e-0.01/τ)=Ksh?2I″ Ksh可用下式确定: Ksh=1+e-0.01/τ 短路冲击电流有效值Ish为 在高压电路中发生三相短路时，一般可取Ksh= 1.8，所以有 ish=2.55I″ Ish=1.51I″ 在1000 kV?A及以下的电力变压器二次侧及低压电路中发生三相短路时，一般可取Ksh=1.3，所以有 ish=1.84I″ Ish=1.09I″ 短路稳态电流 短路电流非周期分量一般经过0.2 s就衰减完毕，短路电流达到稳定状态，这时的短路电流称为短路稳态电流I?。 在无限大容量系统中，短路电流周期分量有效值在短路全过程中始终是恒定的，所以有 I″=I?=Ik=Ip