本章介紹電力系統(tǒng)短路故障的基本知識ppt課件

1、 本章引見電力系統(tǒng)短路缺點的根本知識，著重論述了在無限大容本章引見電力系統(tǒng)短路缺點的根本知識，著重論述了在無限大容量系統(tǒng)中采用標幺法和短路功率法進展短路計算。這些內容是后續(xù)內量系統(tǒng)中采用標幺法和短路功率法進展短路計算。這些內容是后續(xù)內容，例如電氣設備及繼電維護安裝的選擇和校驗的重要根底。容，例如電氣設備及繼電維護安裝的選擇和校驗的重要根底。第3章 短路電流及計算3.1 短路概述3.2 無限大容量電力系統(tǒng)及其三相短路分析3.3 短路電流計算3.4 短路電流效應小結小結3.1 3.1 短路概述短路概述 電力系統(tǒng)運轉有三種形狀：正常運轉形狀、非正常運轉形狀和短路缺點。電力系統(tǒng)運轉有三種形狀：正常運轉

2、形狀、非正常運轉形狀和短路缺點。 短路就是指不同電位導電部分之間的不正常短接。短路就是指不同電位導電部分之間的不正常短接。3.1.1 3.1.1 短路緣由及后果短路緣由及后果1 1短路緣由短路緣由1 1短路的主要緣由是電氣設備載流部分絕緣損壞。短路的主要緣由是電氣設備載流部分絕緣損壞。2 2誤操作及誤接。誤操作及誤接。3 3飛禽跨接裸導體。飛禽跨接裸導體。4 4其它緣由。其它緣由。2 2短路后果短路后果電力系統(tǒng)發(fā)生短路，短路電流數(shù)值可達幾萬安到幾十萬安。電力系統(tǒng)發(fā)生短路，短路電流數(shù)值可達幾萬安到幾十萬安。1 1產生很大的熱量，很高的溫度，從而使缺點元件和其它元件損壞。產生很大的熱量，很高的溫度

3、，從而使缺點元件和其它元件損壞。2 2產生很大的電動力，該力使導體彎曲變形。產生很大的電動力，該力使導體彎曲變形。3 3短路時，電壓驟降。短路時，電壓驟降。4 4短路可呵斥停電。短路可呵斥停電。5 5嚴重短路要影響電力系統(tǒng)運轉的穩(wěn)定性，呵斥系統(tǒng)癱瘓。嚴重短路要影響電力系統(tǒng)運轉的穩(wěn)定性，呵斥系統(tǒng)癱瘓。6 6單相短路時，對附近通訊線路，電子設備產生干擾。單相短路時，對附近通訊線路，電子設備產生干擾。 3.1.2 3.1.2 短路種類短路種類短路方式：短路方式：兩相接地短路兩相接地短路 1 . 1k短路短路 對稱短路對稱短路 3k不對稱短路不對稱短路 單相短路單相短路 兩相短路兩相短路 單相接地短路

4、單相接地短路 1k單相接中性點短路單相接中性點短路 1k兩相短路兩相短路 2k兩相短路接地兩相短路接地 1 . 1k三相短路用三相短路用 表示，二相短路表示，二相短路 表示，單相短路用表示，單相短路用 表示，表示，兩相接地短路用兩相接地短路用 表示。表示。只需三相短路，屬對稱短路。只需三相短路，屬對稱短路。 3k 2k 1k1 . 1k圖圖3-1 短路的類型短路的類型a) 三相短路三相短路 b) 兩相短兩相短路路 c) 單相短路單相短路 d) 單相接中心點短路單相接中心點短路 e) 兩相接地短路兩相接地短路 f) 兩相短路接地兩相短路接地3.1.2 3.1.2 短路種類短路種類選擇、檢驗電氣設

5、備，選擇、檢驗電氣設備，以三相短路計算為以三相短路計算為主。校驗繼電器維主。校驗繼電器維護安裝用兩相或單護安裝用兩相或單相短路電流。相短路電流。3.2 3.2 無限大容量電力系統(tǒng)及其三相短路分析無限大容量電力系統(tǒng)及其三相短路分析3.2.1 3.2.1 無限大容量電力系統(tǒng)概念無限大容量電力系統(tǒng)概念無限大容量電力系統(tǒng)是指容量相對于用戶供電系統(tǒng)容量大得多的電力系無限大容量電力系統(tǒng)是指容量相對于用戶供電系統(tǒng)容量大得多的電力系統(tǒng)，當用戶供電系統(tǒng)發(fā)生短路時，電力系統(tǒng)變電所饋電母線上的電壓根統(tǒng)，當用戶供電系統(tǒng)發(fā)生短路時，電力系統(tǒng)變電所饋電母線上的電壓根本不變，可將該電力系統(tǒng)視為無限大容量電力系統(tǒng)。本不變，可

6、將該電力系統(tǒng)視為無限大容量電力系統(tǒng)。短路瞬間回路電壓方程短路瞬間回路電壓方程dtdiXiRtUUkkm)sin(3-1) 2) 整理成整理成 +P(x)y=Q(x)方式方式 dxdy(3-2) )sin(tXUiXRdtdimkk3.2.2 3.2.2 無限大容量電力系統(tǒng)發(fā)生三相短路時的物理過程無限大容量電力系統(tǒng)發(fā)生三相短路時的物理過程1 1發(fā)生三相短路時的物理過程發(fā)生三相短路時的物理過程單相等值電路如圖單相等值電路如圖3-2b3-2b所示。圖中所示。圖中 、 、 、 為短路前的為短路前的總電阻和電抗，總電阻和電抗， 、 為短路發(fā)生后的總電阻和電抗。為短路發(fā)生后的總電阻和電抗。WLRLRWLX

7、LXRXWLRLRWLXLXRX3) 解解,方程由特解和通解二部分組成；或者說，周期分量就是特解方程由特解和通解二部分組成；或者說，周期分量就是特解,非周期分非周期分量就是通解。量就是通解。(3-3) (3-3) 2 2發(fā)生三相短路前后電流、電壓的變動曲線發(fā)生三相短路前后電流、電壓的變動曲線1 1 正常運轉形狀：因電路普通是電感性負載，電流在相位上滯后電壓正常運轉形狀：因電路普通是電感性負載，電流在相位上滯后電壓一定角度。一定角度。2 2 短路暫態(tài)過程：短路電流在到達穩(wěn)定值之前，要經(jīng)過一個暫態(tài)過程。短路暫態(tài)過程：短路電流在到達穩(wěn)定值之前，要經(jīng)過一個暫態(tài)過程。如圖如圖3-3 3-3 3 3短路穩(wěn)

8、態(tài)過程：普通經(jīng)過一個周期約短路穩(wěn)態(tài)過程：普通經(jīng)過一個周期約0.2s0.2s后非周期分量消亡。短路后非周期分量消亡。短路進入穩(wěn)態(tài)過程。進入穩(wěn)態(tài)過程。3.2 3.2 無限大容量電力系統(tǒng)及其三相短路分析無限大容量電力系統(tǒng)及其三相短路分析tmkmkkmknppkeIItIiiiii)sinsin()sin(.通特(3-4) (3-4) 當當t 時，時， 0，這時，這時 = =npiki)(kipi)sin(2)(tIiikk(3-5) (3-5) (3-7) 3.2.3 3.2.3 有關的物理量有關的物理量有關的物理量有關的物理量1短路電流周期分量短路電流周期分量周期分量周期分量 差不多滯后電壓差不多

9、滯后電壓900，短路瞬間，短路瞬間 增大到幅值增大到幅值,其值為：其值為： = - = -式中，式中， 是短路次暫態(tài)電流的有效值，它是短路后第一個周期的短是短路次暫態(tài)電流的有效值，它是短路后第一個周期的短路電流周期分量路電流周期分量 的有效值。的有效值。pi I I2 2短路電流非周期分量短路電流非周期分量非周期分量的初始絕對值為：非周期分量的初始絕對值為： = = = 0npimkI2 Ipi 0pimkI2pi3 3短路全電流短路全電流短路全電流為周期分量與非周期分量之和；短路全電流為周期分量與非周期分量之和； = += +kipinpi(3-8) 4 4短路沖擊電流短路沖擊電流短路電流瞬

10、時到達的最值稱為短路沖擊電流瞬時值，用表示。短路沖短路電流瞬時到達的最值稱為短路沖擊電流瞬時值，用表示。短路沖擊電流有效值是短路后第一個周期的短路電流的有效值，用表示。擊電流有效值是短路后第一個周期的短路電流的有效值，用表示。在高壓普通指大于在高壓普通指大于10001000伏電壓時，伏電壓時，= 2.55 shi I(3-9) (3-10)= 1.51 shi I在低壓普通指小于在低壓普通指小于10001000伏電壓時，伏電壓時，(3-11) (3-11) 5 5短路穩(wěn)態(tài)電流短路穩(wěn)態(tài)電流非周期分量經(jīng)十個周期后衰減終了，短路電流稱為穩(wěn)非周期分量經(jīng)十個周期后衰減終了，短路電流稱為穩(wěn)態(tài)電流。用表示。

11、短路電流周期分量有效值在短路全態(tài)電流。用表示。短路電流周期分量有效值在短路全過程中是恒定的。因此有：過程中是恒定的。因此有： 3.2.3 3.2.3 有關的物理量有關的物理量= 1.84 shi I= 1.09 shi I(3-13)(3-13) = = IIkI(3-13)(3-13)3.3 3.3 短路電流計算短路電流計算3.3.1 3.3.1 短路電流計算方法短路電流計算方法在供配電系統(tǒng)的設計和運轉中，不僅要思索正常運轉的情況，而且要在供配電系統(tǒng)的設計和運轉中，不僅要思索正常運轉的情況，而且要思索短路。短路電流計算結果可作為選擇電氣設備及供配電設計的根思索短路。短路電流計算結果可作為選擇

12、電氣設備及供配電設計的根據(jù)。據(jù)。短路電流的計算方法有：短路電流的計算方法有：3.3.1 3.3.1 短路電流計算方法短路電流計算方法缺點電流計算缺點電流計算 對稱的短路電流計算對稱的短路電流計算 非對稱的短路電流計算非對稱的短路電流計算-運用序網(wǎng)阻抗合成計算法運用序網(wǎng)阻抗合成計算法 無限大容量系統(tǒng)無限大容量系統(tǒng) 有限容量系統(tǒng)有限容量系統(tǒng) 短路功率法短路功率法 標幺制法標幺制法 有名單位制計算法有名單位制計算法 適用運算曲線法適用運算曲線法 = / dAA*dA3.3.2 3.3.2 采用標幺制法計算短路電流采用標幺制法計算短路電流1 1標幺制法概念標幺制法概念恣意一個有名值的物理量與同單位的基

13、準值之比，稱為標幺值。無單位的恣意一個有名值的物理量與同單位的基準值之比，稱為標幺值。無單位的純數(shù)?；鶞手颠x擇以運算方便、簡單為目的。通常標幺值用純數(shù)?；鶞手颠x擇以運算方便、簡單為目的。通常標幺值用 表示，參考表示，參考值用值用 表示，實踐值用表示，實踐值用 表示，因此表示，因此*dAdAA(3-14) (3-14) 按標幺制法進展短路計算時，普通先選定基準容量按標幺制法進展短路計算時，普通先選定基準容量 和基準電壓和基準電壓 。普通取普通取 =100MVA。基準電壓取元件所在處的短路計算電壓，。基準電壓取元件所在處的短路計算電壓，即即 = 。dSdUdScUdU 3.3.2 3.3.2 采用

14、標幺制法計算短路電流采用標幺制法計算短路電流基準電流按下式計算：基準電流按下式計算：基準電抗按下式計算：基準電抗按下式計算：(3-15)(3-15)cddddUSUSI33dcdddSUIUX23(3-16)(3-16)2電力系統(tǒng)中各元件電抗標幺值的計算注：取電力系統(tǒng)中各元件電抗標幺值的計算注：取 = dUcU1 電力系統(tǒng)的電抗標幺值電力系統(tǒng)的電抗標幺值(3-17) (3-17) OCddoccdddoccdssSSUSUSSUSUXXX2222*(3-18)(3-18)2 2 電力變壓器的電抗標幺值電力變壓器的電抗標幺值 為電力系統(tǒng)的電抗值；為電力系統(tǒng)的電抗值； 為電力系統(tǒng)的容量；為電力系統(tǒng)

15、的容量；sXocSNdkdNcdkddNckdTTSSUUSUSUSUSUUXXX100%100%100%2222*3電力線路的電抗標幺值電力線路的電抗標幺值 (3-19) (3-19) 4 4三相短路電流周期分量有效值的標幺值：三相短路電流周期分量有效值的標幺值：三相短路電流周期分量有效值：三相短路電流周期分量有效值： 3.3.2 3.3.2 采用標幺制法計算短路電流采用標幺制法計算短路電流 為變壓器短路電壓百分比；為變壓器短路電壓百分比； 為變壓器的電抗；為變壓器的電抗； 為電力變壓器的額為電力變壓器的額定容量。定容量。%kUTXNS2020*CddddWLWLUSlXSUlXXXX 為線

16、路的電抗；為線路的電抗； 為導線單位長度的電抗；為導線單位長度的電抗； 為導線的長度。為導線的長度。WLX0Xl*2)3()*3(133XXSUUSXUIIIdcddcdkk(3-21) (3-21) (3-20) (3-20) *)*3()3(XIIIIddkk三相短路容量的計算公式為：三相短路容量的計算公式為： 然后，即可用前面的公式分別求出然后，即可用前面的公式分別求出 、 、 和和 等。等。 IIshIshi*33XSXIUIUSddckck(3-22) (3-22) 3.3.2 3.3.2 采用標幺制法計算短路電流采用標幺制法計算短路電流3 3標幺制法計算步驟標幺制法計算步驟1 1

17、畫出計算電路圖，并標明各元件的參數(shù)與計算無關的原始數(shù)據(jù)一概畫出計算電路圖，并標明各元件的參數(shù)與計算無關的原始數(shù)據(jù)一概除去；除去；2 2 畫出相應的等值電路圖采用電抗的方式，并注明短路計算點，畫出相應的等值電路圖采用電抗的方式，并注明短路計算點，對各元件進展編號采用分數(shù)符號：對各元件進展編號采用分數(shù)符號： ；標幺電抗元件編號3 3 選取基準容量，普通取選取基準容量，普通取=100MVA =100MVA ， = = 。4 4 計算各元件的電抗標幺值計算各元件的電抗標幺值 ，并標于等值電路上；，并標于等值電路上；5 5 從電源到短路點，化簡等值電路，依次求出各短路點的總電抗標從電源到短路點，化簡等值

18、電路，依次求出各短路點的總電抗標幺值幺值 ；6 6 根據(jù)標題要求，計算各短路點所需的短路參數(shù)，如：根據(jù)標題要求，計算各短路點所需的短路參數(shù)，如： , , , , , , , , , , , , , , 等；等；7 7 將計算結果列成表格方式表示。將計算結果列成表格方式表示。dUcUkI 2kII 2IkSshishI I*X*X 3.3.2 3.3.2 采用標幺制法計算短路電流采用標幺制法計算短路電流例例3-1 3-1 某供電系統(tǒng)如圖某供電系統(tǒng)如圖3-43-4所示，知電力系統(tǒng)出口斷路器的斷開容量為所示，知電力系統(tǒng)出口斷路器的斷開容量為500MVA500MVA，試求變電所高壓，試求變電所高壓10

19、kV10kV母線上母線上k-1k-1點短路和低壓點短路和低壓0.38kV0.38kV母線上母線上k-2k-2點短路的三相短路電流和短路容量。點短路的三相短路電流和短路容量。圖圖 3-4 例例3-1的短路計算電路圖的短路計算電路圖解：解：(1) 畫出相應的等值電路，如圖畫出相應的等值電路，如圖3-5所示；所示；圖圖 3-5 例例3-1的短路等效電路圖的短路等效電路圖 3.3.2 3.3.2 采用標幺制法計算短路電流采用標幺制法計算短路電流2選取基準容量，普通取選取基準容量，普通取=100MVA ，由，由=得：得：= 10.5kV,= 0.4kV,得得 3 3計算各元件的電抗標幺值計算各元件的電抗

20、標幺值1 電力系統(tǒng)的電抗標幺值：電力系統(tǒng)的電抗標幺值： kAkVMVAUSIcdd50. 55 .103100311kAkVMVAUSIcdd1444 . 031003222 . 0500100*MVAMVASSXocds3電力變壓器的電抗標幺值：電力變壓器的電抗標幺值： 2電力線路的電抗標幺值：電力線路的電抗標幺值： 72. 1)5 .10(100538. 0220*CdWLUSlXX5 . 4100010010001005 . 4100%*NdkTSSUX 3.3.2 3.3.2 采用標幺制法計算短路電流采用標幺制法計算短路電流4 4求求k-1k-1點的總電抗標幺值和短路電流和短路容量點的

21、總電抗標幺值和短路電流和短路容量202三相短路電流周期分量有效值：三相短路電流周期分量有效值： 1 1總電抗標幺值：總電抗標幺值： 92. 172. 12 . 0*2*1*)1(XXXkkAXIIkdk86. 292. 15 . 5*)1(113 3各三相短路電流：各三相短路電流： kAIIIk86. 21 kAIsh32. 486. 251. 1kAish29. 786. 255. 24) 三相短路容量：三相短路容量： MVAXSSkdk08.5292. 1100*)1()3(1 3.3.2 3.3.2 采用標幺制法計算短路電流采用標幺制法計算短路電流2三相短路電流周期分量有效值：三相短路電

22、流周期分量有效值： 3各三相短路電流：各三相短路電流： 4) 4) 三相短路容量：三相短路容量： 5求求k-2點的總電抗標幺值和短路電流和短路容量點的總電抗標幺值和短路電流和短路容量1總電抗標幺值：總電抗標幺值： 17. 425 . 472. 12 . 0/*4*3*2*1*)2(XXXXXkkAXIIkdk53.3417. 4144*)2(22kAIIIk53.341 kAIsh6 .3753.3409. 1kAish5 .6353.3484. 1MVAXSSkdk98.2317. 4100*)2()3(223.9863.537.634.5334.5334.53k-2點52.087.294.

23、322.862.862.86k-1點三相短路容量MVA三相短路電流kA短路計算點kI IshIshikSI 3.3.2 3.3.2 采用標幺制法計算短路電流采用標幺制法計算短路電流表表3-2 3-2 例例3-13-1短路計算結果短路計算結果3.3.3 采用短路功率法計算短路電流采用短路功率法計算短路電流1短路功率法概念短路功率法概念短路功率法，由于在短路計算中以元件的短路功率短路功率法，由于在短路計算中以元件的短路功率 來替代元件阻抗而來替代元件阻抗而得名。得名。 計算如下：計算如下： kMkMYUZUIUMcckck223ZY1 為短路功率；為短路功率； 為元件所在線路的平均額定電壓；為元件

24、所在線路的平均額定電壓； 為元件一相的阻為元件一相的阻抗；抗；Y Y為元件的導納。為元件的導納。kMcUZ3.3.3 3.3.3 采用短路功率法計算短路電流采用短路功率法計算短路電流 2 2供電系統(tǒng)中各主要元件短路功率計算供電系統(tǒng)中各主要元件短路功率計算1 1 電力系統(tǒng)的短路功率電力系統(tǒng)的短路功率 (3-25) (3-25) 式中，式中， 為電力系統(tǒng)的短路功率；為電力系統(tǒng)的短路功率； 為電力系統(tǒng)出口斷路器的斷流容量；為電力系統(tǒng)出口斷路器的斷流容量；2 2 電力變壓器的短路功率電力變壓器的短路功率 3 3電力線路的短路功率電力線路的短路功率 3 3短路電路化簡短路電路化簡OCkSMkMocS%1

25、00100%2KNkNckUSUSZUM(3-27) (3-27) (3-26) (3-26) 式中，式中， 為電力變壓器的短路功率；為電力變壓器的短路功率； 為變壓器短路電壓百分比；為變壓器短路電壓百分比； 為為電力變壓器的額定容量。電力變壓器的額定容量。kM%kUNSlxUXUZUMCLCck0222式中，式中， 電力線路短路功率；電力線路短路功率；UCUC：線路所在處的平均額定電壓；：線路所在處的平均額定電壓；x0 x0，l l為為線路單位長度電抗及線路長度。線路單位長度電抗及線路長度。 kM以元件的短路功率表示的短路電路的化簡，與以元件的導納值表示的電以元件的短路功率表示的短路電路的化

26、簡，與以元件的導納值表示的電路化簡類似。路化簡類似。3.3.3 3.3.3 采用短路功率法計算短路電流采用短路功率法計算短路電流1 1 元件并聯(lián)時求總的等值短路功率平行元件并聯(lián)時求總的等值短路功率平行/表示并聯(lián)表示并聯(lián)3-283-28 2 2元件串聯(lián)求總的等值短路功率表示串聯(lián)元件串聯(lián)求總的等值短路功率表示串聯(lián)knkkkknkkkkMMMMMMMMM321321/3-293-29 圖圖 3-6 電源等值支電源等值支路化簡路化簡 =kMknkkkMMMM321knkkkMMMM111113213如圖如圖3-6所示，由兩個電源支路所示，由兩個電源支路 及及 經(jīng)元件經(jīng)元件 到短路點時，求到短路點時，求

27、各個電源支路的等值短路功率各個電源支路的等值短路功率 及及 ，及分配系數(shù)，及分配系數(shù) 和和 的計算方法的計算方法如下：如下：1kM2kM3kM1kM2kM1C2C3.3.3 3.3.3 采用短路功率法計算短路電流采用短路功率法計算短路電流(3-30) (3-30) (4) (4) 短路功率法特別適用于在知系統(tǒng)短路容量情況下，按無限容量系統(tǒng)法計短路功率法特別適用于在知系統(tǒng)短路容量情況下，按無限容量系統(tǒng)法計算短路電流。如遇系統(tǒng)短路容量為無限大，那么只需將等值短路電路圖中代算短路電流。如遇系統(tǒng)短路容量為無限大，那么只需將等值短路電路圖中代表系統(tǒng)的方框圖形去掉即可。表系統(tǒng)的方框圖形去掉即可。kkMCM

28、11(3-31) (3-31) (3-33) (3-33) (3-32) (3-32) kkMCM2221321/kkkkkkMMMMMM2111kkkMMMC(3-34) (3-34) 4 短路功率法計算短路電流步驟短路功率法計算短路電流步驟2122kkkMMMC1 畫出計算電路圖，并標明各元件的參數(shù)與計算無關的原始數(shù)據(jù)一畫出計算電路圖，并標明各元件的參數(shù)與計算無關的原始數(shù)據(jù)一概除去；概除去；2 畫出相應的等值電路圖采用方框的方式，并注明短路計算點；畫出相應的等值電路圖采用方框的方式，并注明短路計算點；3 對各元件進展編號，并分別獨立計算各元件的短路功率對各元件進展編號，并分別獨立計算各元件

29、的短路功率 ，將結果，將結果填寫于方框中；填寫于方框中；4 依次按短路點化簡等值電路，求出電源至短路點的總短路功率依次按短路點化簡等值電路，求出電源至短路點的總短路功率 ；kMkM3.3.3 3.3.3 采用短路功率法計算短路電流采用短路功率法計算短路電流5 5 求出各計算點的短路容量求出各計算點的短路容量 = ,= ,短路電流短路電流 ；6 6 根據(jù)標題要求，計算各短路點所需的短路參數(shù)，如：根據(jù)標題要求，計算各短路點所需的短路參數(shù)，如： , , , , , , , , , , , , , , 等；等；7 7 將計算結果列成表格方式表示。將計算結果列成表格方式表示。kSkMCkkUSI3kI

30、2kII 2IkSshishI I圖圖 3-7 3-7 短路等短路等效電路圖短路效電路圖短路功率法功率法 例例3-2 3-2 試用短路功率法重做例試用短路功率法重做例3-13-1。解：解：(1) (1) 畫出相應的等值電路如圖畫出相應的等值電路如圖3-73-7所示；所示； 2 2計算各元件的短路功率計算各元件的短路功率MkMk； 查表查表3-13-1可得：可得： = = 500MVA = = 500MVA1kMocSMVAlxUZUMCck63535. 05 .10202223.3.3 3.3.3 采用短路功率法計算短路電流采用短路功率法計算短路電流3 3求求k -1k -1點各短路點的總短路

31、功率化簡等值電路時應先并聯(lián)后串聯(lián)點各短路點的總短路功率化簡等值電路時應先并聯(lián)后串聯(lián)MVAkVAUSUSZUMKNkNck2 .22222005 . 41000100%100100%2MVAMMMkkk95.555006350063211MVAMSkk95.5511kAUSIIckk076. 35 .10395.553111kAIsh64. 4076. 351. 11kAish84. 7076. 355. 213.3.3 3.3.3 采用短路功率法計算短路電流采用短路功率法計算短路電流5 將計算結果列表。略將計算結果列表。略4 4求求k -2k -2點各短路點的總短路功率，點各短路點的總短路功率

32、，MVAMMMMMkkkkk77.2444.4495.5544.4495.55/43212MVAMSkk77.2422kAUSIIckk75.354 . 0377.243222kAIsh98.5376.3551. 12kAish16.9175.3555. 223.3.4 二相短路電流計算二相短路電流計算兩相短路時如圖兩相短路時如圖3-8所示所示 ：ZUIck2)2(3-36) (3-36) 3.3.4 3.3.4 二相短路電流計算二相短路電流計算(3-37) (3-37) 而三相短路電流可由以下公式求得：而三相短路電流可由以下公式求得：為短路點計算電壓。主要為電抗，因此，可寫成為短路點計算電壓

33、。主要為電抗，因此，可寫成XUIck2)2(ZUIck3)3(所以所以 (3-38) (3-38) 留意：三相短路電流普通比二相短路電流大；三相短路電流普通比單相短留意：三相短路電流普通比二相短路電流大；三相短路電流普通比單相短路電流大；但二相短路電流能夠比單相短路電流大，也能夠比單相短路電路電流大；但二相短路電流能夠比單相短路電流大，也能夠比單相短路電流小。流小。所以所以 (3-39) (3-39) 866. 023)3()2(kkII假設三相線路中發(fā)生兩相短路，那么二相短路沖擊電流假設三相線路中發(fā)生兩相短路，那么二相短路沖擊電流 經(jīng)過兩相導體時經(jīng)過兩相導體時產生的電動力最大：產生的電動力最

34、大： 2shi式中，式中， 為兩平行導體間間隔；為兩平行導體間間隔； 為導體兩相鄰支點間間隔，即檔距；、為導體兩相鄰支點間間隔，即檔距；、 分別分別為兩導體經(jīng)過的電流。為兩導體經(jīng)過的電流。al1i2i3.4.1 短路電流的電動效應短路電流的電動效應3.4 3.4 短路電流效應短路電流效應1.載流導體的力效應載流導體的力效應 (3-41) (3-41) 2721100 . 2ANali iF2.短路時的最大電動力短路時的最大電動力假設三相線路中發(fā)生三相短路，那么三相短路沖擊電流假設三相線路中發(fā)生三相短路，那么三相短路沖擊電流ish(3)經(jīng)過中間相經(jīng)過中間相導體時產生的電動力最大：導體時產生的電動

35、力最大： 27222100 . 2ANaliFsh(3-42) (3-42) (3-43) (3-43) 27233103ANaliFsh因此，三相短路與二相短路產生的最大電動力之比為：因此，三相短路與二相短路產生的最大電動力之比為： / =2/ =1.15。 3F 2F33.4.2 3.4.2 短路電流的熱效應短路電流的熱效應圖圖 3-9 3-9 短路前后導體的溫度變化曲線短路前后導體的溫度變化曲線1短路時導體發(fā)熱過程短路時導體發(fā)熱過程當當 時，導體經(jīng)過負荷電流時，導體經(jīng)過負荷電流 ，導體本身有電阻，要產生熱量。其溫度由，導體本身有電阻，要產生熱量。其溫度由周圍環(huán)境周圍環(huán)境 逐漸上升到逐漸上

36、升到 ，一方面使導體溫度升高，另一方面向周圍介質散，一方面使導體溫度升高，另一方面向周圍介質散熱。到達熱平衡。熱。到達熱平衡。當當 時發(fā)生短路，短路電流作用時間很短，可以近似以為是一個絕熱過程。時發(fā)生短路，短路電流作用時間很短，可以近似以為是一個絕熱過程。產生的熱量沒有向周圍介質散熱，全部被導體吸收并用來提高溫度。產生的熱量沒有向周圍介質散熱，全部被導體吸收并用來提高溫度。當當 時，短路電流被切除，導體到達最高溫度時，短路電流被切除，導體到達最高溫度 。溫度按曲線向下降。溫度按曲線向下降至至 。0tt LI0L1tt 2tt k0(3-44) (3-44) 3.4.2 3.4.2 短路電流的熱

37、效應短路電流的熱效應2 2載流導體的發(fā)熱計算載流導體的發(fā)熱計算 1 1 等效發(fā)熱的計算等效發(fā)熱的計算短路發(fā)熱的假想時間短路發(fā)熱的假想時間 ：由穩(wěn)態(tài)短路電流在假想時間：由穩(wěn)態(tài)短路電流在假想時間 內所產生的熱量等于內所產生的熱量等于實踐短路電流在實踐短路時間內所產生的熱量，實踐短路電流在實踐短路時間內所產生的熱量，imatktsIIttkima2)(05. 0式中，式中， ；而；而 ，其中，其中， 為短路維護安裝實踐最長的動為短路維護安裝實踐最長的動作時間，作時間， 為斷路器的斷開時間。因此為斷路器的斷開時間。因此 IIocopktttoptoctsttkima05. 0(3-29) (3-29)

38、 當當 11時，可以為時，可以為 ktkimatt(3-30) (3-30) 3.4.2 3.4.2 短路電流的熱效應短路電流的熱效應圖圖 3-10 3-10 短路發(fā)熱假想時間含義表示圖短路發(fā)熱假想時間含義表示圖因此，導體在實踐短路時間內所產生的熱量，等于短路穩(wěn)態(tài)電流在短路發(fā)因此，導體在實踐短路時間內所產生的熱量，等于短路穩(wěn)態(tài)電流在短路發(fā)熱假想時間內產生的熱量，即：熱假想時間內產生的熱量，即：ktimatkkRtIRdtIQ022)(3-45) (3-45) 圖 3-10 短路發(fā)熱假想時間含義表示圖圖圖 3-11 3-11 確定導體溫度的曲線確定導體溫度的曲線3.4.2 3.4.2 短路電流的

39、熱效應短路電流的熱效應2 曲線法曲線法圖圖 3-11 確定導體溫度的曲線確定導體溫度的曲線工程計算是指：產生的誤差是在工程所能允許的范圍內，其計算是相對簡單、工程計算是指：產生的誤差是在工程所能允許的范圍內，其計算是相對簡單、方便、適用的。在工程實踐中，普通是利用圖方便、適用的。在工程實踐中，普通是利用圖3-11所示的曲線來確定所示的曲線來確定 。該曲。該曲線的橫坐標為導體加熱系數(shù)線的橫坐標為導體加熱系數(shù)K104A2Smm-4，縱坐標為導體溫度，縱坐標為導體溫度0C。k(3-46) (3-46) 圖圖3-12 3-12 利用曲線由查的步驟闡明利用曲線由查的步驟闡明KK利用圖利用圖3-113-1

40、1曲線由曲線由 查查 的方法如下如圖的方法如下如圖3-123-12所示所示1 1 先從縱坐標上找到導體在正常負荷時的溫度先從縱坐標上找到導體在正常負荷時的溫度 值；工程上常用導體最高值；工程上常用導體最高允許溫度作為允許溫度作為 值。值。2 2由由 點作平行于點作平行于 軸與曲線交于軸與曲線交于a a點。點。3 3由由a a點作垂直于點作垂直于 軸交于軸交于 。4 4計算計算 ：LkLLLLKLKimaKLKtAIKK2)(3.4.2 3.4.2 短路電流的熱效應短路電流的熱效應KIimatKKLK式中，式中， 為導體截面積；為導體截面積； 為三為三相短路穩(wěn)態(tài)電流；相短路穩(wěn)態(tài)電流； 為短路發(fā)為短路發(fā)熱假想時間；熱假想時間； 和和 分別為短分別為短路式和復合式得導體加熱系數(shù)。路式和復合式得導體加熱系數(shù)。A(3-47) (3-47) 3.4.2 3.4.2 短路電流的熱效應短路電流的熱效應5 5從橫坐標上找到從橫坐標上找到 值。值。6 6