故障短路電流之觀念及計(jì)算課件

主講人：王廷興博士臺(tái)北科技大學(xué)冷凍空調(diào)系副教授消防設(shè)備師，電機(jī)技師，建管甲級(jí)技術(shù)士，合格仲裁人，升降梯檢查員行政院公共工程委員會(huì)採(cǎi)購(gòu)申訴審議委員會(huì)諮詢委員配電工程（五）故障(短路)電流之觀念及計(jì)算主講人：王廷興博士配電工程（五）故障(短路)電流之觀念及計(jì)1故障(短路)電流的意涵 配電系統(tǒng)中因設(shè)備或線路絕緣不良，或其他原因所造成之故障，會(huì)產(chǎn)生很大的故障電流。 保護(hù)設(shè)備啟斷故障電流的能力，稱(chēng)為啟斷容量。若啟斷容量不足將無(wú)法啟斷故障電流，結(jié)果會(huì)損壞設(shè)備及線路，甚至造成更大災(zāi)害。 配電設(shè)備，須能承受故障電流所產(chǎn)生之熱效應(yīng)及機(jī)械應(yīng)力。此即配電設(shè)備所應(yīng)具備之瞬間電流容量(亦稱(chēng)短路強(qiáng)度)。故障(短路)電流的意涵 配電系統(tǒng)中因設(shè)備或線路絕緣不良，或其2故障(短路)電流的來(lái)源一、發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生的故障電流。二、同步電動(dòng)機(jī)的故障電流。三、感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的故障電流。四、電容器的故障電流。故障(短路)電流的來(lái)源一、發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生的故障電流。3電源、發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的對(duì)稱(chēng)短路電流電源、發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的對(duì)稱(chēng)短路電流4旋轉(zhuǎn)電機(jī)之電抗X”d……次暫態(tài)電抗(SubtransientReactance)，為發(fā)生短路時(shí)第一週的電抗值，約0.1秒後，其值變?yōu)閄’d。

X’d……暫態(tài)電抗(ＴransientReactance)，為發(fā)生短路後0.5-2秒的電抗值。Xd……同步電抗(SynchronousReactance)，為計(jì)算穩(wěn)態(tài)短路電流的電抗值。旋轉(zhuǎn)電機(jī)之電抗X”d……次暫態(tài)電抗(Subtransien5計(jì)算短路電流的目的斷路裝置的「啟斷電流」所有設(shè)備的「瞬時(shí)電流」保護(hù)電釋「啟動(dòng)電流」的設(shè)定計(jì)算短路電流的目的斷路裝置的「啟斷電流」6短路故障種類(lèi)短路故障種類(lèi)7三相對(duì)稱(chēng)短路三相對(duì)稱(chēng)短路8單相等效電路單相等效電路9典型配電系統(tǒng)短路時(shí)電流流向典型配電系統(tǒng)短路時(shí)電流流向10故障電流計(jì)算原理短路電流的大小，與電源有密切關(guān)係，與負(fù)載大小無(wú)直接關(guān)係。圖為短路時(shí)所形成之新電路。RL短路負(fù)載配電系統(tǒng)某一點(diǎn)發(fā)生短路故障時(shí)，其故障電流為If

=V/Z。If為故障電流的大小，V為電源電壓，Z為自電源到故障點(diǎn)的阻抗，包括發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、變壓器、導(dǎo)線等的阻抗。故障電流計(jì)算原理短路電流的大小，與電源有密切關(guān)係，與負(fù)載大小11故障電流計(jì)算原理短路故障，可分為三相短路故障，線間短路故障，二相短路接地故障及一相接地故障等。設(shè)Z1、Z2、Z0分別為機(jī)器或線路的正相序，負(fù)相序及零相序阻抗，則三相短路故障電流為：I3φ=V/Z1一線接地故障電流為：I1φ=3V/(Z1+Z2+Z0)線間短路的故障電流值，一般為三相短路故障電流的87％，一相接地故障電流(指三相接地系統(tǒng))，視零相序阻抗的大小而定，約為三相故障電流的60-120％。故障電流計(jì)算原理短路故障，可分為三相短路故障，線間短路故障，12對(duì)稱(chēng)及非對(duì)稱(chēng)故障(短路)電流1.V=√2Vsin(Wt+α)Z=R+JX=R+JWL=ZθZ=R2+X2θ=tan-1SRLVXR對(duì)稱(chēng)及非對(duì)稱(chēng)故障(短路)電流1.SRLVXR13對(duì)稱(chēng)及非對(duì)稱(chēng)故障(短路)電流2.S投入√2Vsin(Wt+α)=Ri+LdidtI=------------[sin(Wt＋α－θ)－sin(α－θ)．e]ＲＬt2VZ√=√2I[sin(Wt＋α－θ)－sin(α－θ)．e]ＲＬt對(duì)稱(chēng)及非對(duì)稱(chēng)故障(短路)電流2.S投入√2Vsin(Wt+α14對(duì)稱(chēng)及非對(duì)稱(chēng)故障(短路)電流a、I＝-------穩(wěn)態(tài)電流之有效值VZb、

√2Isin(Wt＋α－θ)對(duì)稱(chēng)的交流穩(wěn)態(tài)成份c、

√2Isin(α－θ)．e直流暫態(tài)成份與(α-θ)有關(guān)ＲＬt(1)、故障發(fā)生之瞬間，(α－θ)＝0o或180o

sin(α－θ)=0，故障電流不會(huì)直流暫態(tài)成份，只會(huì)有i=√2Isin(Wt＋α－θ)=±√2Isinwt對(duì)稱(chēng)及非對(duì)稱(chēng)故障(短路)電流a、I＝-------穩(wěn)態(tài)電流15對(duì)稱(chēng)及非對(duì)稱(chēng)故障(短路)電流(2)、故障發(fā)生之瞬間，(α－θ)＝±90osin(α－θ)=±1，此時(shí)直流暫態(tài)為最大。i=√2I[sin(wt±

90o)．e]=±√2I[cos(wt)．e]若R=0，線路只有電抗，則直流成份不隨時(shí)間而減少，i最大值=2√2I(√2I是峰值)；最大非對(duì)稱(chēng)故障電流：＝[(√2Isin(wt+α－θ)有效值]2+[√2Isin(α－θ)．e有效值]2Ieffm＝I2+(√2I)2＝√3IＲＬtＲＬtＲＬt對(duì)稱(chēng)及非對(duì)稱(chēng)故障(短路)電流(2)、故障發(fā)生之瞬間，ＲＬtＲ16對(duì)稱(chēng)及非對(duì)稱(chēng)故障(短路)電流(3)、發(fā)生故障之瞬間，(α－θ)介於0o到90o之間，則故障電流值介於：±√2Isinwt及±√2I[cos(wt)．e]之間ＲＬt對(duì)稱(chēng)及非對(duì)稱(chēng)故障(短路)電流(3)、發(fā)生故障之瞬間，(α－θ17故障短路電流之觀念及計(jì)算課件18故障短路電流之觀念及計(jì)算課件19典型的短路電流典型的短路電流20故障(短路)電流的計(jì)算方式標(biāo)么值(pu)計(jì)算方式短路容量(MVAs)計(jì)算方式故障(短路)電流的計(jì)算方式標(biāo)么值(pu)計(jì)算方式21故障(短路)電流計(jì)算式Isy＝--------(KA)…對(duì)稱(chēng)短路電流Iasy＝Isy*K…………非對(duì)稱(chēng)短路電流一般：600V以高取K＝1.6，600以下取K＝1.25MVAs√3KVr故障(短路)電流計(jì)算式Isy＝--------(KA)…對(duì)稱(chēng)22K值的觀念 配電系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí)，其直流暫態(tài)成份的衰減速率與X/R有關(guān)，X/R愈小，其衰減愈快。設(shè)非對(duì)稱(chēng)電流與對(duì)稱(chēng)電流有效值之比為K，即：Iasy＝KIsyK值的觀念 配電系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí)，其直流暫態(tài)成份的衰減速率23K值與時(shí)間關(guān)係曲線K值與時(shí)間關(guān)係曲線24K值之選用原則600V以上電路，依斷路器之動(dòng)作時(shí)間(不計(jì)電驛動(dòng)作時(shí)間)按下列標(biāo)準(zhǔn)選定K值。

但匯流排之短路容量在500MVA以上者，上列K值應(yīng)加0.1。600以下低壓斷路器，以三相平均值為額定的斷路器，K=1.25?；虬磳?shí)際X/R值及斷路器動(dòng)作時(shí)間，計(jì)算K值。動(dòng)作時(shí)間2週3週5週8週以上K值1.41.21.11.0K值之選用原則600V以上電路，依斷路器之動(dòng)作時(shí)間(不計(jì)電驛25Ｋ值及電抗的選用Ｋ值及電抗的選用26電動(dòng)機(jī)典型電抗值項(xiàng)目電動(dòng)機(jī)額定Ｘ”d(%)Ｘd(%)１２低於６００伏的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)低於６００伏的同步電動(dòng)機(jī)２５１９２７３４高於６００伏的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)高於６００伏的同步電動(dòng)機(jī)２０１５２５電動(dòng)機(jī)典型電抗值項(xiàng)目電動(dòng)機(jī)額定Ｘ”dＸd１低於６００伏的感應(yīng)27啟斷容量計(jì)算

配電系統(tǒng)之高壓斷路器的啟斷容量，一般以MVA為單位，三相高壓斷路器之啟斷容量為√3*額定電壓(KV)*額定啟斷電流(KA)，而低壓斷路器之啟斷容量則以KA為單位。啟斷容量計(jì)算 配電系統(tǒng)之高壓斷路器的啟斷容量，一般以MVA為28瞬間電流容量的計(jì)算 計(jì)算瞬間電流容量時(shí)，K值之選用原則如下：1.600V以上高壓系統(tǒng)，一般情形，K=1.62.5000V以下，600V以上，且無(wú)局部自備發(fā)電機(jī)之系統(tǒng)，K=1.5。3.600V以下之開(kāi)關(guān)設(shè)備，其瞬間電流容量，與啟斷容量相同。4.配電系統(tǒng)有較長(zhǎng)的電纜時(shí)，依實(shí)際X/R值，計(jì)算0.5週波時(shí)的K值。瞬間電流容量的計(jì)算 計(jì)算瞬間電流容量時(shí)，K值之選用原則如下：29瞬間電流容量的計(jì)算 開(kāi)關(guān)設(shè)備須能承受最大非對(duì)稱(chēng)電流(此即其應(yīng)有之瞬間電流容量)。計(jì)算瞬間電流容量時(shí)，應(yīng)考慮同步電動(dòng)機(jī)，感應(yīng)電動(dòng)等所供給的短路電流，並須採(cǎi)用其次暫態(tài)電抗值。瞬間電流容量的計(jì)算 開(kāi)關(guān)設(shè)備須能承受最大非對(duì)稱(chēng)電流(此即其應(yīng)30電動(dòng)機(jī)倒灌電流計(jì)算 電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，電動(dòng)機(jī)會(huì)因慣性作用而呈發(fā)電機(jī)作用，將對(duì)故障點(diǎn)提供電流，此電流稱(chēng)為電動(dòng)機(jī)倒灌電流(backcurrent)。 一般言之，系統(tǒng)故障時(shí)電動(dòng)機(jī)所提供之電流約為電動(dòng)機(jī)額定電流之四倍，例如某配電幹線有220V電動(dòng)機(jī)共有100HP接於匯流排，若該匯流排一分路發(fā)生故障時(shí)，其倒灌電流可大略計(jì)算為：100HP*3A*4＝1200A＝1.2KA電動(dòng)機(jī)倒灌電流計(jì)算 電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，電動(dòng)機(jī)會(huì)因慣性作用而31短路電流計(jì)算步驟繪製單線圖繪製等效阻抗圖計(jì)算各電機(jī)及線路的阻抗pu值戴維寧等效阻抗計(jì)算短路電流及容量短路電流計(jì)算步驟繪製單線圖32計(jì)算短路電流及容量對(duì)稱(chēng)短路電流如下式：Isy=-------．Ib=--------．-------EthZth1.0ZthSb√3．Vb非對(duì)稱(chēng)短路電流如下式：Iasy=K．Isy若欲計(jì)算短路容量，則可用：MVAsy＋√3．kVb．kAsy計(jì)算短路電流及容量對(duì)稱(chēng)短路電流如下式：Eth1.0Sb非對(duì)稱(chēng)33短路容量計(jì)算基本觀念採(cǎi)用MVA短路容量的觀念計(jì)算，省略pu值繁雜的計(jì)算過(guò)程。配電線路MVAs=(KVr)2/Z(R)KVr:線路額定電壓發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)以pu值表示其短路容量。MVAs=MVAr/ZpuMVAr:設(shè)備的額定電容變壓器以阻抗百分比，阻抗表示其短路。MAVs=MVAr/Z％MVAr變壓器的額定電量短路容量計(jì)算基本觀念採(cǎi)用MVA短路容量的觀念計(jì)算，省略pu值34MVA故障電流計(jì)算（貝泰公司:Mr.MoonH.Yuen）MVA故障電流計(jì)算（貝泰公司:Mr.MoonH.Yuen）35短路容量的計(jì)算1.已知元件的額定電壓及阻抗(線路)

MVAsc=--------------=(KV)2．Ｙ(KV)2２2.已知元件的額定電壓及阻抗(發(fā)電機(jī)、變壓器、電動(dòng)機(jī))

MVAsc=--------------Y:元件導(dǎo)納(S)，Z:元件阻抗(Ω)ZPU:元件阻抗(pu)，MVAr=元件的額定容量KV:電路的線間電壓，MVAsc:元件的短路容量MVArZPU短路容量的計(jì)算1.已知元件的額定電壓及阻抗(線路)(KV)236Δ－Ｙ轉(zhuǎn)換D1D2D3Y3Y2Y1Δ－Ｙ轉(zhuǎn)換D1D2D3Y3Y2Y137短路容量計(jì)算運(yùn)算式由於設(shè)備或線路的短路容量，在額定容量或電壓下，其值與阻抗成反比，故MVA的運(yùn)算與導(dǎo)納之運(yùn)算法則相同-1.串聯(lián):2.並聯(lián):MVA1MVA2MVAMVA1+MVA2MVA1MVA2MVAMVA=MVA1*MVA2MVA=MVA1+MVA2短路容量計(jì)算運(yùn)算式由於設(shè)備或線路的短路容量，在額定容量或電壓38非對(duì)稱(chēng)係數(shù)K值MVA法未考慮X/R的比值，所以無(wú)法求得非稱(chēng)係數(shù)K值。通常以下列情形選用K值。1.電力斷路器(600以上)8週波K=1.0，5週波K=1.13週波K=1.2，2週波K=1.4匯流排容量大於500MVA者，上列K值再加0.1。2.高壓電力限流熔絲K=1.63.低壓斷路器或熔絲(600V以下)K=1.25非對(duì)稱(chēng)係數(shù)K值MVA法未考慮X/R的比值，所以無(wú)法求得非稱(chēng)係39MVA法的計(jì)算步驟繪製系統(tǒng)單線圖，並標(biāo)示故障點(diǎn)。求所有元件的MVAsc，並繪製成MVA圖。對(duì)故障點(diǎn)作MVA串並聯(lián)運(yùn)算，求出此點(diǎn)的MVAsc。求短路電流：Isc＝-----------MVAsc√3．KVrMVA法的計(jì)算步驟繪製系統(tǒng)單線圖，並標(biāo)示故障點(diǎn)。MVAsc40例題(一)變壓器額定為69/11.4KV，10.000KVA，阻抗5.0%，求此變壓器短路容量。解:1.繪等效電路圖無(wú)限母線ZT例題(一)變壓器額定為69/11.4KV，10.000KVA41例題(一)2.變壓器採(cǎi)公式:MVAsc=------------(1)基值設(shè)定為10.000KVA，Zpu=0.05(pu)(2)MVAsc=--------------=200MVAMVArZPU100.05例題(一)2.變壓器MVAr1042例題(二)例題(二)43例題(二)解1:pu法例題(二)解1:pu法44例題(二)解2:例題(二)解2:45例題(二)說(shuō)明:例題(二)說(shuō)明:46隨堂練習(xí)題有一放射狀配電系統(tǒng)如圖，省略馬達(dá)倒灌電五標(biāo)，試求在F1，F(xiàn)2及F3發(fā)生三相短路時(shí)，斷路器的對(duì)稱(chēng)啟斷電流值?隨堂練習(xí)題有一放射狀配電系統(tǒng)如圖，省略馬達(dá)倒灌電五標(biāo)，試求在47單相故障(短路)電流的計(jì)算單相變壓器二次側(cè)短路時(shí)，與三相系統(tǒng)有以下的不同:1.三相平衡時(shí)，IN=0，故只須考慮相的阻抗。2.單相短路時(shí)，須考量?jī)蓷l導(dǎo)線的阻抗。由於單相變壓器的一次側(cè)，接到電源的兩相，計(jì)算短路電流時(shí)，電源組抗為三相的二倍。3.單相三線110/220V的系統(tǒng)，相線與中性點(diǎn)間發(fā)生故障;110V值電抗為變壓器原有的1.2倍，電阻增為1.44倍。單相故障(短路)電流的計(jì)算單相變壓器二次側(cè)短路時(shí)，與三相系統(tǒng)48例題某單相200KVA變壓器(如圖)，其阻抗Z=(1.35+J2.5)%，其一次側(cè)三相短路容量為250MVA，試求該變壓器二次側(cè)短路時(shí)的非對(duì)稱(chēng)故障電流。例題某單相200KVA變壓器(如圖)，其阻抗Z=(1.35+49解：解：50實(shí)務(wù)工程之應(yīng)用一般速算計(jì)算表負(fù)載中心「IC」速查表電絡(luò)文件pu值速查表(附件copy)實(shí)務(wù)工程之應(yīng)用一般速算計(jì)算表51故障短路電流之觀念及計(jì)算課件52負(fù)載中心配電的低壓故障電流(kA)估算負(fù)載中心配電的低壓故障電流(kA)估算53主講人：王廷興博士臺(tái)北科技大學(xué)冷凍空調(diào)系副教授消防設(shè)備師，電機(jī)技師，建管甲級(jí)技術(shù)士，合格仲裁人，升降梯檢查員行政院公共工程委員會(huì)採(cǎi)購(gòu)申訴審議委員會(huì)諮詢委員配電工程（五）故障(短路)電流之觀念及計(jì)算主講人：王廷興博士配電工程（五）故障(短路)電流之觀念及計(jì)54故障(短路)電流的意涵 配電系統(tǒng)中因設(shè)備或線路絕緣不良，或其他原因所造成之故障，會(huì)產(chǎn)生很大的故障電流。 保護(hù)設(shè)備啟斷故障電流的能力，稱(chēng)為啟斷容量。若啟斷容量不足將無(wú)法啟斷故障電流，結(jié)果會(huì)損壞設(shè)備及線路，甚至造成更大災(zāi)害。 配電設(shè)備，須能承受故障電流所產(chǎn)生之熱效應(yīng)及機(jī)械應(yīng)力。此即配電設(shè)備所應(yīng)具備之瞬間電流容量(亦稱(chēng)短路強(qiáng)度)。故障(短路)電流的意涵 配電系統(tǒng)中因設(shè)備或線路絕緣不良，或其55故障(短路)電流的來(lái)源一、發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生的故障電流。二、同步電動(dòng)機(jī)的故障電流。三、感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的故障電流。四、電容器的故障電流。故障(短路)電流的來(lái)源一、發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生的故障電流。56電源、發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的對(duì)稱(chēng)短路電流電源、發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的對(duì)稱(chēng)短路電流57旋轉(zhuǎn)電機(jī)之電抗X”d……次暫態(tài)電抗(SubtransientReactance)，為發(fā)生短路時(shí)第一週的電抗值，約0.1秒後，其值變?yōu)閄’d。

X’d……暫態(tài)電抗(ＴransientReactance)，為發(fā)生短路後0.5-2秒的電抗值。Xd……同步電抗(SynchronousReactance)，為計(jì)算穩(wěn)態(tài)短路電流的電抗值。旋轉(zhuǎn)電機(jī)之電抗X”d……次暫態(tài)電抗(Subtransien58計(jì)算短路電流的目的斷路裝置的「啟斷電流」所有設(shè)備的「瞬時(shí)電流」保護(hù)電釋「啟動(dòng)電流」的設(shè)定計(jì)算短路電流的目的斷路裝置的「啟斷電流」59短路故障種類(lèi)短路故障種類(lèi)60三相對(duì)稱(chēng)短路三相對(duì)稱(chēng)短路61單相等效電路單相等效電路62典型配電系統(tǒng)短路時(shí)電流流向典型配電系統(tǒng)短路時(shí)電流流向63故障電流計(jì)算原理短路電流的大小，與電源有密切關(guān)係，與負(fù)載大小無(wú)直接關(guān)係。圖為短路時(shí)所形成之新電路。RL短路負(fù)載配電系統(tǒng)某一點(diǎn)發(fā)生短路故障時(shí)，其故障電流為If

=V/Z。If為故障電流的大小，V為電源電壓，Z為自電源到故障點(diǎn)的阻抗，包括發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、變壓器、導(dǎo)線等的阻抗。故障電流計(jì)算原理短路電流的大小，與電源有密切關(guān)係，與負(fù)載大小64故障電流計(jì)算原理短路故障，可分為三相短路故障，線間短路故障，二相短路接地故障及一相接地故障等。設(shè)Z1、Z2、Z0分別為機(jī)器或線路的正相序，負(fù)相序及零相序阻抗，則三相短路故障電流為：I3φ=V/Z1一線接地故障電流為：I1φ=3V/(Z1+Z2+Z0)線間短路的故障電流值，一般為三相短路故障電流的87％，一相接地故障電流(指三相接地系統(tǒng))，視零相序阻抗的大小而定，約為三相故障電流的60-120％。故障電流計(jì)算原理短路故障，可分為三相短路故障，線間短路故障，65對(duì)稱(chēng)及非對(duì)稱(chēng)故障(短路)電流1.V=√2Vsin(Wt+α)Z=R+JX=R+JWL=ZθZ=R2+X2θ=tan-1SRLVXR對(duì)稱(chēng)及非對(duì)稱(chēng)故障(短路)電流1.SRLVXR66對(duì)稱(chēng)及非對(duì)稱(chēng)故障(短路)電流2.S投入√2Vsin(Wt+α)=Ri+LdidtI=------------[sin(Wt＋α－θ)－sin(α－θ)．e]ＲＬt2VZ√=√2I[sin(Wt＋α－θ)－sin(α－θ)．e]ＲＬt對(duì)稱(chēng)及非對(duì)稱(chēng)故障(短路)電流2.S投入√2Vsin(Wt+α67對(duì)稱(chēng)及非對(duì)稱(chēng)故障(短路)電流a、I＝-------穩(wěn)態(tài)電流之有效值VZb、

√2Isin(Wt＋α－θ)對(duì)稱(chēng)的交流穩(wěn)態(tài)成份c、

√2Isin(α－θ)．e直流暫態(tài)成份與(α-θ)有關(guān)ＲＬt(1)、故障發(fā)生之瞬間，(α－θ)＝0o或180o

sin(α－θ)=0，故障電流不會(huì)直流暫態(tài)成份，只會(huì)有i=√2Isin(Wt＋α－θ)=±√2Isinwt對(duì)稱(chēng)及非對(duì)稱(chēng)故障(短路)電流a、I＝-------穩(wěn)態(tài)電流68對(duì)稱(chēng)及非對(duì)稱(chēng)故障(短路)電流(2)、故障發(fā)生之瞬間，(α－θ)＝±90osin(α－θ)=±1，此時(shí)直流暫態(tài)為最大。i=√2I[sin(wt±

90o)．e]=±√2I[cos(wt)．e]若R=0，線路只有電抗，則直流成份不隨時(shí)間而減少，i最大值=2√2I(√2I是峰值)；最大非對(duì)稱(chēng)故障電流：＝[(√2Isin(wt+α－θ)有效值]2+[√2Isin(α－θ)．e有效值]2Ieffm＝I2+(√2I)2＝√3IＲＬtＲＬtＲＬt對(duì)稱(chēng)及非對(duì)稱(chēng)故障(短路)電流(2)、故障發(fā)生之瞬間，ＲＬtＲ69對(duì)稱(chēng)及非對(duì)稱(chēng)故障(短路)電流(3)、發(fā)生故障之瞬間，(α－θ)介於0o到90o之間，則故障電流值介於：±√2Isinwt及±√2I[cos(wt)．e]之間ＲＬt對(duì)稱(chēng)及非對(duì)稱(chēng)故障(短路)電流(3)、發(fā)生故障之瞬間，(α－θ70故障短路電流之觀念及計(jì)算課件71故障短路電流之觀念及計(jì)算課件72典型的短路電流典型的短路電流73故障(短路)電流的計(jì)算方式標(biāo)么值(pu)計(jì)算方式短路容量(MVAs)計(jì)算方式故障(短路)電流的計(jì)算方式標(biāo)么值(pu)計(jì)算方式74故障(短路)電流計(jì)算式Isy＝--------(KA)…對(duì)稱(chēng)短路電流Iasy＝Isy*K…………非對(duì)稱(chēng)短路電流一般：600V以高取K＝1.6，600以下取K＝1.25MVAs√3KVr故障(短路)電流計(jì)算式Isy＝--------(KA)…對(duì)稱(chēng)75K值的觀念 配電系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí)，其直流暫態(tài)成份的衰減速率與X/R有關(guān)，X/R愈小，其衰減愈快。設(shè)非對(duì)稱(chēng)電流與對(duì)稱(chēng)電流有效值之比為K，即：Iasy＝KIsyK值的觀念 配電系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí)，其直流暫態(tài)成份的衰減速率76K值與時(shí)間關(guān)係曲線K值與時(shí)間關(guān)係曲線77K值之選用原則600V以上電路，依斷路器之動(dòng)作時(shí)間(不計(jì)電驛動(dòng)作時(shí)間)按下列標(biāo)準(zhǔn)選定K值。

但匯流排之短路容量在500MVA以上者，上列K值應(yīng)加0.1。600以下低壓斷路器，以三相平均值為額定的斷路器，K=1.25?；虬磳?shí)際X/R值及斷路器動(dòng)作時(shí)間，計(jì)算K值。動(dòng)作時(shí)間2週3週5週8週以上K值1.41.21.11.0K值之選用原則600V以上電路，依斷路器之動(dòng)作時(shí)間(不計(jì)電驛78Ｋ值及電抗的選用Ｋ值及電抗的選用79電動(dòng)機(jī)典型電抗值項(xiàng)目電動(dòng)機(jī)額定Ｘ”d(%)Ｘd(%)１２低於６００伏的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)低於６００伏的同步電動(dòng)機(jī)２５１９２７３４高於６００伏的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)高於６００伏的同步電動(dòng)機(jī)２０１５２５電動(dòng)機(jī)典型電抗值項(xiàng)目電動(dòng)機(jī)額定Ｘ”dＸd１低於６００伏的感應(yīng)80啟斷容量計(jì)算

配電系統(tǒng)之高壓斷路器的啟斷容量，一般以MVA為單位，三相高壓斷路器之啟斷容量為√3*額定電壓(KV)*額定啟斷電流(KA)，而低壓斷路器之啟斷容量則以KA為單位。啟斷容量計(jì)算 配電系統(tǒng)之高壓斷路器的啟斷容量，一般以MVA為81瞬間電流容量的計(jì)算 計(jì)算瞬間電流容量時(shí)，K值之選用原則如下：1.600V以上高壓系統(tǒng)，一般情形，K=1.62.5000V以下，600V以上，且無(wú)局部自備發(fā)電機(jī)之系統(tǒng)，K=1.5。3.600V以下之開(kāi)關(guān)設(shè)備，其瞬間電流容量，與啟斷容量相同。4.配電系統(tǒng)有較長(zhǎng)的電纜時(shí)，依實(shí)際X/R值，計(jì)算0.5週波時(shí)的K值。瞬間電流容量的計(jì)算 計(jì)算瞬間電流容量時(shí)，K值之選用原則如下：82瞬間電流容量的計(jì)算 開(kāi)關(guān)設(shè)備須能承受最大非對(duì)稱(chēng)電流(此即其應(yīng)有之瞬間電流容量)。計(jì)算瞬間電流容量時(shí)，應(yīng)考慮同步電動(dòng)機(jī)，感應(yīng)電動(dòng)等所供給的短路電流，並須採(cǎi)用其次暫態(tài)電抗值。瞬間電流容量的計(jì)算 開(kāi)關(guān)設(shè)備須能承受最大非對(duì)稱(chēng)電流(此即其應(yīng)83電動(dòng)機(jī)倒灌電流計(jì)算 電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，電動(dòng)機(jī)會(huì)因慣性作用而呈發(fā)電機(jī)作用，將對(duì)故障點(diǎn)提供電流，此電流稱(chēng)為電動(dòng)機(jī)倒灌電流(backcurrent)。 一般言之，系統(tǒng)故障時(shí)電動(dòng)機(jī)所提供之電流約為電動(dòng)機(jī)額定電流之四倍，例如某配電幹線有220V電動(dòng)機(jī)共有100HP接於匯流排，若該匯流排一分路發(fā)生故障時(shí)，其倒灌電流可大略計(jì)算為：100HP*3A*4＝1200A＝1.2KA電動(dòng)機(jī)倒灌電流計(jì)算 電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，電動(dòng)機(jī)會(huì)因慣性作用而84短路電流計(jì)算步驟繪製單線圖繪製等效阻抗圖計(jì)算各電機(jī)及線路的阻抗pu值戴維寧等效阻抗計(jì)算短路電流及容量短路電流計(jì)算步驟繪製單線圖85計(jì)算短路電流及容量對(duì)稱(chēng)短路電流如下式：Isy=-------．Ib=--------．-------EthZth1.0ZthSb√3．Vb非對(duì)稱(chēng)短路電流如下式：Iasy=K．Isy若欲計(jì)算短路容量，則可用：MVAsy＋√3．kVb．kAsy計(jì)算短路電流及容量對(duì)稱(chēng)短路電流如下式：Eth1.0Sb非對(duì)稱(chēng)86短路容量計(jì)算基本觀念採(cǎi)用MVA短路容量的觀念計(jì)算，省略pu值繁雜的計(jì)算過(guò)程。配電線路MVAs=(KVr)2/Z(R)KVr:線路額定電壓發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)以pu值表示其短路容量。MVAs=MVAr/ZpuMVAr:設(shè)備的額定電容變壓器以阻抗百分比，阻抗表示其短路。MAVs=MVAr/Z％MVAr變壓器的額定電量短路容量計(jì)算基本觀念採(cǎi)用MVA短路容量的觀念計(jì)算，省略pu值87MVA故障電流計(jì)算（貝泰公司:Mr.MoonH.Yuen）MVA故障電流計(jì)算（貝泰公司:Mr.MoonH.Yuen）88短路容量的計(jì)算1.已知元件的額定電壓及阻抗(線路)

MVAsc=--------------=(KV)2．Ｙ(KV)2２2.已知元件的額定電壓及阻抗(發(fā)電機(jī)、變壓器、電動(dòng)機(jī))

MVAsc=--------------Y:元件導(dǎo)納(S)，Z:元件阻抗(Ω)ZPU:元件阻抗(pu)，MVAr=元件的額定容量KV:電路的線間電壓，MVAsc:元件的短路容量MVArZPU短路容量的計(jì)算1.已知元件的額定電壓及阻抗(線路)(KV)289Δ－Ｙ轉(zhuǎn)換D1D2D3Y3Y2Y1Δ－Ｙ轉(zhuǎn)換D1D2D3Y3Y2Y190短路容量計(jì)算運(yùn)算式由於設(shè)備或線路的短路容量，在額定容量或電壓下，其值與阻抗成反比，故MVA的運(yùn)算與導(dǎo)納之運(yùn)算法則相同-1.串聯(lián):2.並聯(lián):MVA1MVA2MVAMVA1+MVA2MVA1MVA2MVAMVA=MVA1*MVA2MVA=MVA1+MVA2短路容量計(jì)算運(yùn)算式由於設(shè)備或線路的短路容量，在額定容量或電壓91非對(duì)稱(chēng)係數(shù)K值MVA法未考慮X/R的比值，所以無(wú)法求得非稱(chēng)係數(shù)K值。通常以下列情形選用K值。1.電力