第一篇:发电厂电气部分 短路电流计算
§2 短路电流计算(以实例电站引出学习工作任务)
第1题[选择题]()短路为系统中最常见短路。
A:三相短路
B:两相接地短路
C:单相短路
D:两相短路
参考答案: C 第2题[选择题]()是对称性短路。
A:三相短路
B:两相接地短路
C:单相短路
D:两相短路
参考答案: A 第3题[选择题]()值最大。A.冲击短路电流 B.此暂态短路电流 C.稳态短路电流 D.2秒时短路电流
A:冲击短路电流
B:此暂态短路电流
C:稳态短路电流
D:2秒时短路电流
参考答案: A 第4题[选择题] 次暂态短路电流指的是t=()秒时的短路电流周期分量。
A:0
B:0.01
C:2
D:4 参考答案: A 第5题[选择题] 三相冲击短路电流()出现。
A:只会在A相
B:只会在B相
C:可能在任何一相
D:只会在C相
参考答案: C 第6题[选择题] 稳态短路电流指的是t=()秒时的短路电流周期分量。
A:0
B:0.01
C:2
D:4 参考答案: D 第7题[选择题] 用标么值进行短路电流计算时电压基准值取()。A.任意值 B.发电机额定电压 C.电力网额定电压 D.电力网平均额定电压
A:任意值
B:发电机额定电压
C:电力网额定电压
D:电力网平均额定电压
参考答案: D 第8题[选择题] 冲击短路电流指的是t=()秒时的短路全电流。
A:0
B:0.01
C:2
D:4 参考答案: B 第9题[选择题] 用运算曲线法计算短路电流时,要已知短路回路的计算电抗。计算电抗是以()为基准时短路回路总电抗的标么值。
A:任意选取的基准容量和基准电压
B:基准容量和平均额定电压
C:设备的额定容量和额定电压
D:发电机总容量和平均额定电压
参考答案: D 第10题[选择题] 无限大容量电源内发生三相短路,电源母线电压()。
A:0秒后开始变化
B:0.01秒后开始变化
C:4秒后开始变化
D:保持不变
参考答案: D 第11题[问答题] 试说出短路的主要成因及危害?
参考答案:
短路的主要成因是电气设备载流部分长期运行绝缘被损坏。(2.5分)主要危害为 短路电动力过大导致导体弯曲、甚至设备或其支架受到损坏,短路产生的热效应过高导致导体发红、熔化,绝缘损坏。(2.5分)
第12题[问答题] 限制短路电流的总体原则是什么?具体措施主要有哪些?
参考答案:
限制短路电流的总体原则是增大电源至短路点的等效电抗。(2分)具体措施主要 有:对大容量机组的发电机采用单元接线;在降压变电所,将两台变压器低压侧分开运行;在发电厂和变电所某些电路中加装限流电抗器;用分裂变压器作大型机组的厂变,或作小型机组扩大单元接线中的主变。(3分)
第13题[问答题] 试述短路种类?
参考答案: 短路类型有三相短路——、两相短路——、单相短路——、两相接地短路——。
第二篇:大学物理专题-短路电流计算
各元件参数:Xol1=j0.369
Ω/km
L1=5.8km
T1:
SNT1=20000kvA
Xol2=j0.077
Ω/km
L2=3.68kmUd1%=8.7
Xol3=j0.1070
Ω/km
L2=4.195kmT2:
SNT2=500kvA
Xol4=j0.078
Ω/km
L3=1.0kmUd2%=4
Xol5=j0.078
Ω/km
L4=0.96km
Xol6=j0.078
Ω/km
L5=0.008km
Xol7=j0.095
Ω/km
L6=0.009km
Xol8=j0.078
Ω/km
L7=0.015km
Xol9=j0.078
Ω/km
L8=0.055km
Xol10=j0.078
Ω/km
L9=0.015km
Xo11=j0.095
Ω/km
L10=0.017km
Xo12=j0.1010
Ω/km
L11=0.007km
取基准容量Sj=100MVA,基准电压Uj1=37kV,Uj2=10.5kV,Uj3=0.69kV
故基准电流
Ij1=Sj3Uj1=100MvA3×37kv=1.5604
kA
Ij2=Sj3Uj2=100MvA3×10.5kv=5.4986
kA
Ij3=Sj3Uj3=100MvA3×0.69kv=83.6740
kA
短路电路中各元件的电抗标幺值:
XL1*=Xol1∙L1∙SjUj12=0.369×5.8×100372=0.1563
XL2*=Xol2∙L2∙SjUj22=0.077×3.68×10010.52=0.257
XL3*=Xol3∙L3∙SjUj22=0.1070×4.195×10010.52=0.4071
XT1*=Ud1%100∙SjSNT1=8.7100×10020000×10-3=0.4350
XT2*=Ud2%100∙SjSNT2=4100×100500×10-3=8.0000
XL4*=Xol4∙L4∙SjUj32=0.078×1.0×1000.692=16.3831
XL5*=Xol5∙L5∙SjUj32=0.078×0.96×1000.692=15.7278
XL6*=Xol6∙L6∙SjUj32=0.078×0.008×1000.692=0.1311
XL7*=Xol7∙L7∙SjUj32=0.078×0.009×1000.692=0.1796
XL8*=Xol8∙L8∙SjUj32=0.078×0.015×1000.692=0.2457
XL9*=Xol9∙L9∙SjUj32=0.078×0.055×1000.692=0.9011
XL10*=Xol10∙L10∙SjUj32=0.078×0.015×1000.692=0.2457
XL11*=Xo11∙L11∙SjUj32=0.095×0.017×1000.692=0.3392
XL12*=Xol12∙L12∙SjUj32=0.1010×0.007×1000.692=0.1458
(1)“d1”点发生三相接地短路时:
XΣ1*=XL1*+XT1*
=0.1563+0.4350=0.5913
三相短路电流周期分量有效值:
Id1(3)=Ij2XΣ1*=5.4986kA0.5913=9.299kA=9299A
三相短路冲击电流:Ish1(3)=1.84×9299A=17110.47
A
两相短路电流周期分量有效值:
Id1(2)=32Id1(3)=32×9299A=8053.17
A
(2)”d2”点发生三相接地短路时:
XΣ2*=XL1*+XT1*+XL2*
=0.1563+0.4350+0.257
=0.8483
三相短路电流周期分量有效值:
Id2(3)=Ij2XΣ2*=5.4986kA0.8483=6.4819kA=6481.9A
三相短路冲击电流:Ish2(3)=1.84×6481.9A=11926.71
A
两相短路电流周期分量有效值:
Id2(2)=32Id2(3)=32×6481.9A=5613.5
A
(3)当”d3”点发生三相接地短路时:
XΣ3*=XL1*+XT1*+XL2*+XL3*+XT2*+XL5*=0.1563+0.4350+0.4071+0.257+8.0000+15.7278
=24.9832
三相短路电流周期分量有效值:
Id3(3)=Ij3XΣ3*=83.6740kA24.9832=3.3492kA=3349A
三相短路冲击电流:Ish3(3)=1.84×3349=6162.16
A
两相短路电流周期分量有效值:
Id3(2)=32Id3(3)=32×3349=2900.3
A
(4)当”d4”点发生三相接地短路时:
XΣ4*=XL1*+XT1*+XL2*+XL3*+XT2*+XL5*+XL6*+XL8*
=0.1563+0.4350+0.4071+0.257+8.0000+15.7278+0.1311+0.2457
=25.36
三相短路电流周期分量有效值:
Id4(3)=Ij3XΣ2*=83.6740kA25.36≈3299A
三相短路冲击电流:Ish4(3)=1.84×3299=6070.16
A
两相短路电流周期分量有效值:
Id4(2)=32Id4(3)=32×3299=2857.02
A
(5)当”d5”点发生三相接地短路时:
XΣ5*=XL1*+XT1*+XL2*+XL3*+XT2*+XL5*+XL6*+XL10*
=25.36
三相短路电流周期分量有效值:
Id5(3)=Ij3XΣ2*=83.6740kA25.36≈3299A
三相短路冲击电流:Ish3(3)=1.84×3299A=6070.16
A
两相短路电流周期分量有效值:
Id3(2)=32Id5(3)=32×3299=2857.02
A
(6)当”d6”点发生三相接地短路时:
XΣ6*=XL1*+XT1*+XL2*+XL3*+XT2*+XL5*+XL7*+XL11*
=0.1563+0.4350+0.4071+0.257+8.0000+16.3831+0.1796+0.3392
=25.502
三相短路电流周期分量有效值:
Id6(3)=Ij3XΣ6*=83.6740kA25.502≈3.281
kA=3281
A
三相短路冲击电流:Ish6(3)=1.84×3281=6037.04
A
两相短路电流周期分量有效值:
Id6(2)=32Id6(3)=32×3281=2841.43
A
第三篇:变压器 短路电流计算经验公式
变压器 短路电流计算经验公式
发布者:admin发布时间:2010-9-27阅读:85次
电力 变压器变压器的短路电流计算有多个方法,很多手册中都有讲到,工业与民用配电设计手册第三版中有详细的说明,这里就不在赘述,大家自己看书去,还有短路电流计算的软件,也很方便,很多地方也有下载的,自己找吧。这里要说的是简单的经验公式,可以快速的计算出短路电流的大小,供大家参考。
380V低压侧短路电流计算:
1.Uk=6%时 Ik=25*Se
2.Uk=4%时 Ik=37*Se
上式中Uk:变压器的阻抗电压,记得好像是Ucc。
Ik:总出线处短路电流 A
Se:变压器容量 KVA
3。峰值短路电流=Ik*2.55
4.两相短路电流=Ik*0.866
5.多台变压器并列运行
Ik=(S1+S2+。。Sn)*1.44/Uk
第四篇:发电厂电气部分复习资料
1.1、电力系统的组成:发电厂,变电所,输配电线路和用户。
1.2、发电厂类型:火电厂、水电厂、核电厂、潮汐电厂、风电厂、地热发电厂和垃圾电厂等。
1.3 电能质量衡量指标电压:正常允许Un+5%Un,极限Un+10%Un,频率:49.5HZ至50.5HZ1.4 我国电网额定电压等级种类:0.38/0.22KV、3KV、6KV、10KV、110KV、220KV、330KV、500KV、750KV等。
1.5 电气设备额定电压确定:用电设备额定电压=电力网额定电压
发电机额定电压=1.05倍所连电网额定电压(大容量发电机按技术经济条件定)
升压变压器一次侧额定电压=1.05倍所连电网额定电压
降压变压器一次侧额定电压=所连电网额定电压
变压器二次侧额定电压=1.05所连电网额定电压(Ud%<7.5)
=1.1倍所连电网额定电压(Ud%>7.5)
2.1短路的种类:三相短路,k^3;两相短路,k^2;单相短路,k^1 ;两相接地短路,k^(1.1)。最常见是单项短路,约占短路故障的70~80,三相短路为对称性短路。
2.2、电力系统发生短路时产生的基本现象是短路回路的电流急剧增大,此电流为短路电流。
3.1高压断路器:
作用:正常时用来接通和断开电路,故障时切断故障电流,以免故障范围蔓延。种
类:按使用的灭弧介质不同,分为油、六氟化硫、真空和空气断路器等。
高压隔离开关:
作用:(1)隔离电源,把检修部分和带电部分隔离开来,以保证安全;
(2)可以用来倒闸操作,改变运行方式;
(3)可以用来切合小电流电路。
种类:按级数分单极、三级; 按安装地点分屋内、屋外;按构造分转动式、插入式;另带接地刀、不带接地刀。
断路器和隔离开关的区别:
隔离开关:类似闸刀开关,没有防止过流、短路功能,无灭弧装置;
断路器:具有过流、短路自动脱扣功能,有灭弧装置,可以接通、切断大电流。
3.2低压断路器的作用:就是接通和断开电流的作用。有过载保护、短路保护、欠压保护。
3.3、刀开关的作用:隔离电源,分断负载,如不频繁地接通和分断容量不大的低压电路。
3.4、接触器作用:用来远距离通断负荷电路的低压开关。
3.5电磁起动器的作用:用于远距离控制交流电动机的或可逆运转,并兼有失压和过载保护作用。
3.6低压熔断器的作用:在交直流低压配电系统中起过载和短路保护。
3.7电压互感器作用:
①用来反映一次电气系统的各种运行情况
②对低压的二次系统实施电气隔离
③将一次回路的高压变换成统一的低电压值(100V、100/√3V、100/3V)
④取得零序电压,以反映小接地短路电流系统的单相接地故障。
3.8电压互感器的辅助二次绕组接成开口三角形,其两端所测电压为三项对地电压之和,即对地的零序电压。反映小接地电流系统中单相接地故障。
3.9、电流互感器原绕组串接于电网,将一次电气系统的大电流变成统一标准的5A或1A的 小电流,用来反映一次电气系统的各种运行情况。
4.1 电气主接线定义:将所有的电气一次设备按生产顺序连接起来,并用国家统一的图形和文字符号表示的电路。
5.1、最小安全净距A的含义:带电部分至接地部分之间的最小安全净距。
最小安全净距A的含义:不同相的带电部分之间的最小安全净距。
5.2、配电装置“五防”:
①防止带电负荷拉闸 ②防止带接地线合闸③防止带电合接地闸刀④防止误拉合断路器⑤防止误入带电间隔
6.1、电气设备的选择原则:必须按正常条件选择,按短路情况校验。
6.2 不需要动稳定校验是电缆; 既不需要动稳定校验也不需要热稳定校验的是电压互感器
7.1、操作电源的作用:
主要供电给控制、保护、信号、自动装置回路以及操作机械和调节机械的传动机构;供事故照明、直流油泵及交流不停电电源等负荷供电,以保证事故保安负荷的工作。
7.2、最可靠电源:蓄电池
7.3、直流绝缘监视的动作原理为直流桥原理
直流母线对地绝缘良好时,R+=R_,电桥平衡,信号继电器K不动作,不发信号。当某一极的绝缘电阻下降时,电桥平衡被破坏,信号继电器K起动,其常开触电闭合,接通光字牌回路并发出音响信号。
8.1 二次典型回路编号:交流电流回路使用数字范围:ABCNL400~599,交流电压回路使用数字范围:ABCNL600~799
8.2相对编号法含义:若甲乙两个端子互连,则在甲端子旁注上乙端子号,在乙端子旁注上甲端子号,屏后接线图分屏内元件连接图、端子排图。
8.3重复动作中央信号含义:
出现故障信号,复归音响后,若此故障还存在,光字牌还亮时,相继发生的故障仍能启动音响,点亮光字牌。
8.4 同期点设置的原则:打开某台断路器,其两侧均有三相交流电,而且有可能不同期,则此点应设为同期点。实际中: 发电机出口断路器;发电机--变压器高压侧短路器;三绕组变压器各电源侧断路器;两绕组变压器低压侧设同期点则高压侧同期连锁;母线联络断路器、母线分段断路器;
第五篇:发电厂电气部分复习资料
一 联合电力系统的效益
1各系统间电负荷的错峰效益2提高供电可靠性,减少系统备用容量3有利于安装单机容量较大的机组4进行电力系统的经济调度,5调峰能力户型支撑 二 联网带来的问题
1增加联络线和电网内部加强所需要的投资,以及联络线的运行费用。2当系统间联系较弱时,将有可能引起调频方面的复杂性,和出现低频振荡,为防止上述现象产生必须采取措施,从而增加投资或运行的复杂性3增加了系统的短路容量,可能导致增加或变更已有的设备4增加了联合电网的通信和高度自动化的复杂性 三 火电厂分类
1按原动机(凝汽式汽轮机发电厂,燃气轮机,内燃机,蒸汽-燃气汽轮机)2按材料分(燃煤发电厂,燃油,燃气,余热)3按蒸汽压力温度(中低压发电厂,高压,超高压,亚临界压力,超临界压力,超超临界)四火电厂的特点
1布局灵活,装机容量可按需决定2一次性建设投资少,仅为水电厂的一半左右,工期短年利用小时较高,约为水电厂的五倍3火电厂耗煤量大,生产成本约为水电厂发点的3倍 4火电厂动力设备多,发电机组控制操作复杂,厂用电量和运行人员都多余水电厂,运行费用高5燃煤发电几组停机到开机并满负荷需要几个小时到十几个小时附加消耗大量燃料6火电厂担负调峰调频或事故备用,相应事故增多,强迫停运率增高,厂用电率高7火电厂的各种排放物对环境污染较大 五 水电厂的特点
1可综合利用水能资源,除发电以外,还有防洪灌溉,航运供水养殖及旅游等多方面综合效益,并且可以因地制宜,将一条河流分为若干段,分别修建水利枢纽实行梯级开发2发电厂成本低效率高,节省大量的燃料,省去了运输加工等多个环节,运行维护人员少,厂用电低,发电成本仅是同容量火力发电厂的三分之一到四分之一或更低3运行灵活 由于水电厂设备简单,易于实现自动化机组启动快,从而静止到满负荷只需4-5分钟紧急情况只需要1分钟,水电厂能适应负荷急剧变化适于承担调峰调频和事故备用4水能可以储蓄和调节5水力发电厂不污染环境6水电厂建设投资较大工期较长7水电厂建设和生产受河流的地形水量及季节气候条件限制,有丰水期和枯水期之别发电不能平衡8水坝的兴建土地淹没移民搬迁对农业带来不利,破坏自然界生态平衡。六抽水蓄能在电力系统的作用
1调峰2填谷3事故备用4调频5调相6黑启动7蓄能 七全连接相封闭母线优点
1供电可靠2运行安全3有金属外壳的屏蔽作用,母线相间电动力大大减少,从而消除了母线周围钢构件的发热4施工安全简便,运行维护工作量小 八 影响输电电压等级发展因素
1长距离输送电能2大量输送电能3节省基建投资和运行费用4电力系统互联 九发热对电器设备的影响
1使绝缘材料的绝缘性能降低2使金属材料的机械强度下降3使道题解除部分的接触电阻增加
十一导体短路时发热特点
1短路电流大持续时间短,导体内产生的热量来不急向周围介质散布,可以认为在短路电流持续时间内所产生的全部热量都用来升高导体内自身的温度 即绝热过程2短路时导体温度变化范围很大,他的电阻和比热容不能视为常数,不应为温度函数,十二 电气主接线的设计要求 1可靠性2灵活性3经济性 十三电气主接线的涉及步骤
①原始材料的分析,1工程情况2电力系统情况3负荷情况4环境条件5设备供货情况 ②主接线方案的抓定和选择③短路的电流计算和主要电气设备的选择④绘制电器主线图⑤编制工程概算
十三有汇流母线(单母线接线 双母线接线 一台半断路器接线 变压器母线组接线)
单母线接线(单母线接线 单母线分段接线 单母线带旁路母线接线 单母线分段带旁路母线接线)
双母线接线(双母线接线 双母线分段接线 双母线带旁路接线 双母线分段带旁路接线)十四无汇流母线(单元接线 桥形接线 角形接线)十五主接线的基本接线形式(优缺点)
单母线接线 优点接线简单操作方便设备少经济性好,便于扩建,缺点可靠性较差,灵活性较差
单母线分段接线 优点1电源可以并列运行也可以分列运行2重要用户可以从不同段引出两回馈线3任意母线段故障只有该母线段停电 4电源分列运行时任一电源断开 则qfd自动接通缺点增了分段设备的投资和占地面积某段母线故障或检修仍有停电问题 某回路的断路器检修该回路停电扩建时 需向两端均衡扩建
双母线接线 1供电可靠 可载流检修一组母线或者母线隔离并联 而不会使供电中断,一组母线故障能迅速短时恢复 检修任一出线的母线隔离并联时,只需停该隔离开关所在的线路与此隔离相连的母线2调度灵活单母线运行固定连接两组母线分列运行 特殊功能同期或者解列3扩建方便任一方向扩建不影响两组母线电源和负荷分配缺点所用设备多配电装置复杂 母线故障或者检修时,隔离并联作为操作电器,容易误操作3一组线路故障时仍然会短时停电 检修任一回路出线断路器该回路停电
双母线分段 优点与双母线相比增加了母联断路器QF2和分段断路器QF3限流电抗器提高了供电可靠性
缺点增加了母联断路器和分段断路器的数量,配电装置投资大 变压器选择的原则
1单元接线的主变压器2具有发电机电压母线接线的主变压器3连接两种升高电压母线的联络变压器4变电站主变压器 限制短路电流的方法
1装设限流电抗器2采用低压分裂绕组变压器3采用不同的主接线形式和运行方式 每种电抗器限制那部分电流
母线电抗器用于限制并列运行发电机所提供的短路电流 线路电抗器用来限制电缆馈线路的短路电流 分列电抗器运行原理
分裂电抗器在结构上普通的电抗器没有大的区别,只是在电抗线圈中的有一个抽头,用来连接电源,于是一个电抗器形成两个分支,此两分支各接一个厂用母线,其额定电流相等正常运行时,由于两分支里电流方向相反,使两分支的电抗减小,因介压电压损失减小,当一分支出现发生短路时,该分支流过短路电流另一分支的负荷电流相对于短路电流来说很小,可以忽略 则留过短路电流的分支电抗增大,使母线参与电压升高 厂用电符合分类
Ⅰ类厂用负荷Ⅱ类厂用负荷Ⅲ类厂用负荷0Ⅰ类厂用负荷(不停地)0Ⅱ类厂用电符合(直流保安负荷)0Ⅲ类厂用电符合(交流保安负荷)厂用电等级的确定
1根据发电机额定电压2厂用电动机的电压3厂用供电网络 厂用电接地方式,以及特点
1高压厂用电系统中性点接地方式2低厂用电系统中性点接地方式 厂用电源以及引线
正常工作电源 备用电源 启动电源 事故保安电源 厂用电动机类型特点
异步电机 结构简单运行可靠操作维护方便过载能力强,价格便宜起动电流大调速困难 同步电机 采用直流励磁可以工作在超前或滞后的不同运行状态2结构较复杂 并需要附加一套励磁系统3对电压波动十分敏感,因其转矩与电压成正比
直流电动机 直流电动机借助调节磁场电流 可在大范围内均匀而平滑地调速 且调速电阻器消耗较省,起动转矩大,不依赖厂用交流电源