某工厂供配电系统设计 联系客服

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4、双回路树干式:

适用场合:一般用于配电给二级负荷。当供电电源可靠时,可配电给一级负荷。

5、环式:

适用场合:配电给二级、三级负荷。一般用于开环运行。 6、链式:

适用场合:适用于从配电箱对彼此相距很近,容量很小的次要用电设备的配电,如生产线上的一组小容量电动机、一组照明灯具、一组电源插座。

(注:STS为车间变电所、AC为控制箱、AP为电力配电箱、AT为双电源切换箱、AL为照明配电箱)

选择:考虑到本厂用电设备大部分为中小容量,且无其他特殊要求,综合权衡之下,低压侧接线拟采用双回路树干式接法。具体接线图见附录。

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第五章 短路电流的计算

5.1 短路的基本概念

短路是指电源通向用电设备的导线不经过负载而相互直接连接的状态,也称为短路状态。

5.2 短路的原因

造成短路主要原因有:

1、电气设备绝缘损坏 这种损害可能是由于设备长期运行、绝缘老化造成的;也可能是设备本身质量低劣、绝缘强度不够而被正常电压击穿;或者设备质量合格、绝缘合乎要求而被过电压击穿;或者由于设备绝缘受到了外力损伤而造成的。

2、有关人员误操作 这种情况大多数是由于操作人员违反安全操作规程而发生的,例如带负荷拉闸,或者误将电压设备接入较高压的电路中而造成的击穿短路。

3、鸟兽为害事故 鸟兽跨越在裸露的相线之间或者相线与接地物体之间,或者咬坏设备和导线电缆的绝缘,从而导致短路。

5.3 短路的后果

短路后,系统中出现的短路电流比正常负荷电流大的多。在大电力系统中,短路电流可达几万安甚至几十万安,如此大的短路电流可对供电系统产生极大的危害:

1、 短路时要产生很大的点动力和很高的温度,而使故障元件和短路电路中的其他元件受到损害和破坏,甚至引起火灾事故。

2、 短路时电路的电压骤降,严重影响电气设备的正常运行。

3、 短路时保护装置动作,将故障电路切除,从而造成停电,而且短路点越靠近电源停电范围越大,造成的损失也越大。

4、严重的短路要影响电力系统运行的稳定性,可使并列运行的发电机组失去同步造成系统解列。

5、 不对称短路包括单相和两相短路,其短路电流将产生较强的不平衡交变电磁场,对附近的通信线路、电子设备等产生电磁干扰,影响其正常运行,甚至使之发生误动作。

由此可见,为了选择切除短路故障的开关电器、整定短路保护的继电保护装置和选择限制短路电流的元件等,也必须计算短路电流。

5.4 短路的形成

在三相系统中,短路的形式有三相短路、两相短路、单相短路和两相接地短路等,其中两相接地短路,实质是两相短路。

按短路的对称性来分,三相短路属对称性短路,其他形式短路均为不对称短路。 电力系统中,发生单相短路的可能性最大,而发生三相短路的可能性最小。但是一

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般情况下,特别是原理电源(发电机)的工厂供电系统中,三相短路电流最大,因此他造成的危害也最为严重。为了使电力系统中的电气设备在最严重的短路状态下也能可靠地工作,因此作为选择和校验电器设备用的短路计算中,以三相短路计算为主。实际上不对称短路也可以按对称分量法将不对称的短路电流分解为对称的正序、负序和零序分量,然后对称量来分析和计算,所以对称的三相的三相短路分析计算也是不对称短路分析计算的基础。

5.5 三相短路电流计算的目的

短路电流计算的目的是为了正确选择和校验电气设备,以及进行继电保护装置的整定计算为了保证电力系统安全运行,选择电气设备时,要用流过该设备的最大短路电流进行热稳定校验和动稳定校验,以保证设备在运行中能够经受住突发短路引起的发热和点动力的巨大冲击。

5.6 短路电流的计算

计算短路电流的方法有欧姆法和标幺值法,这里用的是标幺值法。 5.6.1短路电流计算的公式

1、标幺制法概念

任意一个有名值得物理量与同单位的基准值之比,称为标幺值。它是个相对值,无单位的纯数,可用小数或百分数表示。基准值是可以任意选择的,选择以运算方便、简

*单为目的。通常标幺值用Ad表示,参考值用Ad,实际值用A表示,因此

*Ad?A/Ad

按标幺制法进行短路计算时,一般先选定基准容量Sd和基准电压Ud。

在工程计算中,为计算方便,基准容量一般取Sd?100MVA或Sd?1000MVA;基准电压通常取元件所在处的短路计算电压,即Ud?Uc。

选定了基准容量Sd和基准电压Ud后,基准电流Id按下式计算:

Id?基准电抗Xd按下式计算:

SdSd?3Ud3UC

2UdUC Xd??3IdSd2、电力系统中各主要元件电抗标幺制的计算方式(注:Ud?Uc)

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(1)电力系统的电抗标幺值

22XsUc2UdSdUCSd X??/??2XdS?SdS?UdS?*S式中,Xs为电力系统的电抗值;S?为电力系统的容量。 (2)电力变压器的电抗标幺值

2Uk%SdUc2Uk%SdXTUK%Uc2Ud X??/??2Xd100SNSd100SNUd100SN*T式中,UK%为变压器短路电压百分比;XT为变压器的电抗;SN为电力变压器的额定容量。

(3)电力线路的电抗标幺值

X*WL2XWLUdS??XOl/?XOld2 XdSdUC式中,XWL为线路的电抗;XO为导线单位长度的电抗;l为导线的长度。 (4)无限大容量电力系统三相短路电流周期分量有效值得标幺值:

UcSdUc2IK1I??/??*

IdX3X3UdSdX???*k由此可得三相短路流量周期分量有效值:

*IK?IKId?IdX?

然后,即可用前面的公式分别求出I''、I?、Ish和ish等。 三相短路容量的计算公式为:

SK?3UcIk?3Uc5.6.2具体计算过程

1、画出相应的等效电路图,如图。

IdSd ?X*X*??根据电气主接线图,绘制出短路电流计算图。高压侧10kv进线末端确定K1为短路点,电源进线长度为10km,变压器T1低压侧380v母线确定K2为短路点,变压器T2低压侧380v母线确定K3为短路点。绘制等值电路如图5.1所示。

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