短路電流計(jì)算

1、第四章短路電流的計(jì)算及電氣設(shè)備的選擇和校準(zhǔn)，短路電流，短路電流暫態(tài)過程的基本概念，理想供電系統(tǒng)三相短路電流，短路電流的電動(dòng)力效應(yīng)和熱效應(yīng)的計(jì)算，第一節(jié)概述，短路的定義，所謂短路是指電力系統(tǒng)帶電部分與大地(包括設(shè)備外殼、變壓器鐵芯、低壓線路中心線等)之間的短路。)，以及在不同階段之間。(相對(duì)相或相對(duì)地短路)這種短路可能是由阻抗小的回路或以電弧的形式形成的。在中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)中，短路故障主要是各種相間短路，而單相接地不會(huì)引起短路，這是一種運(yùn)行障礙。短路原因、絕緣損壞原因：過電壓絕緣自然老化和污染、操作人員維護(hù)不良、直接機(jī)械損壞以及電力系統(tǒng)的其他故障也可能導(dǎo)致短路：輸電線路斷線和倒極事故、操作人

2、員非法操作鳥獸和其他跳線裸導(dǎo)線等。短路的類型和短路的危害短路電流的熱效應(yīng)使設(shè)備急劇升溫，從而可能導(dǎo)致設(shè)備過熱和損壞；短路電流產(chǎn)生很大的電動(dòng)勢，可能會(huì)永久變形或嚴(yán)重?fù)p壞設(shè)備；短路發(fā)生時(shí)，系統(tǒng)電壓大幅下降，嚴(yán)重影響用戶的正常工作；短路可能使電力系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定；不對(duì)稱短路產(chǎn)生的不平衡磁場會(huì)對(duì)附近的通信系統(tǒng)和弱電設(shè)備造成電磁干擾，影響其正常運(yùn)行。短路電流的基本概念、短路危害、短路預(yù)防和限制措施，認(rèn)真執(zhí)行操作規(guī)程，不斷學(xué)習(xí)提高電氣工人的素質(zhì)。嚴(yán)格遵守操作規(guī)程和安全規(guī)定，避免誤操作；發(fā)生短路時(shí)，采取有效措施將短路的影響限制到最小。維護(hù)、巡視和檢查設(shè)備，預(yù)測和預(yù)防事故。采用速動(dòng)繼電保護(hù)和斷路器快速隔離故障。

3、使系統(tǒng)電壓在短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)正常。增加短路電路的阻抗，例如在電路中安裝限流電抗器。短路電流研究目的、選擇：導(dǎo)體和設(shè)備校準(zhǔn)：能承受短路時(shí)的瞬時(shí)沖擊和熱效應(yīng)設(shè)定和保護(hù)；短路時(shí)能快速準(zhǔn)確地排除故障；確定限流措施；串聯(lián)電抗器是否確定合理的主接線方式；分運(yùn)行和并聯(lián)運(yùn)行；第二節(jié)無限大容量供電系統(tǒng)供電時(shí)的短路過程分析，無限大容量供電，內(nèi)阻為零，輸出電壓不隨負(fù)載變化，在工程中，當(dāng)供電系統(tǒng)容量遠(yuǎn)大于企業(yè)負(fù)載容量，系統(tǒng)阻抗小于短路總阻抗的10%時(shí)，可視為無限容量供電系統(tǒng)。短路過程分析，基本過程運(yùn)行正常-正常電流(負(fù)載電流)-短路發(fā)生-電流突然增加(周期分量加非周期分量)-穩(wěn)定新值(穩(wěn)定短路電流)。在短路過程的分析中，

4、磁路的飽和和磁滯基本上被認(rèn)為是可以忽略的。認(rèn)為系統(tǒng)中的元件參數(shù)是常數(shù)，忽略元件的電阻，只考慮元件的電抗。當(dāng)R=X/3時(shí)，電阻被忽略，誤差僅增加5%。忽略短路點(diǎn)的暫態(tài)電阻，無限供電能力的暫態(tài)過程是對(duì)稱的，只能取一相進(jìn)行討論。對(duì)于無限容量系統(tǒng)三相短路的暫態(tài)過程，短路前電路中的電流為：其中：短路前電路的短路阻抗角，即電源電壓的初始相角，也稱為合閘角；短路后，電路中的電流應(yīng)滿足無限容量系統(tǒng)中三相短路的暫態(tài)過程。的總電流在無限容量系統(tǒng)三相短路的暫態(tài)過程中，由于電路中有電感，且電感中的電流不能突然變化，短路前的電流應(yīng)等于短路后的電流。因此，短路總電流是無限容量系統(tǒng)中三相短路的暫態(tài)過程，是Tfi與衰減時(shí)間的

5、關(guān)系。短路電流波形，黃色曲線為短路電流波形，單調(diào)遞減曲線為非周期分量。上述條件滿足如下：(1)短路前，電路處于空載狀態(tài)，即，(2)短路是純感性的，即電路的感抗遠(yuǎn)大于電阻，因此可以近似考慮阻抗角；(3)短路瞬間電源電壓的過零值為初始相角。1.短路電流暫態(tài)值短路電流暫態(tài)值是指短路后幅值最大的一個(gè)周期(即第一個(gè)周期)的短路電流周期分量的有效值。在無限容量系統(tǒng)中，短路電流周期分量的幅度保持不變。2.短路電流穩(wěn)態(tài)值短路電流穩(wěn)態(tài)值是指短路進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后短路電流的有效值。當(dāng)無限大容量供電系統(tǒng)發(fā)生三相短路時(shí)，短路電流周期分量的幅值是恒定的，因此與三相短路有關(guān)的物理量為3。短路電流沖擊值，即在最大短路電流條件下，短

6、路電流的最大可能瞬時(shí)值出現(xiàn)在短路后半個(gè)周期左右。其中ksh稱為沖擊系數(shù)，1 ksh 2。在高壓電源系統(tǒng)中，ksh=1.8通常會(huì)被帶走。在低壓供電系統(tǒng)中，如果容量在1.3 ksh以下的車間變電所出口發(fā)生短路，通常取1.3 ksh。4.短路沖擊電流有效值短路沖擊電流有效值是指短路后第一個(gè)周期內(nèi)短路全電流的有效值。為了簡化計(jì)算，可以假設(shè)非周期分量在短路后的第一個(gè)周期中是恒定的，并且中心時(shí)間t=0.01s處的電流值被用于計(jì)算。計(jì)算公式如下：在高壓系統(tǒng)(ksh=1.8)中，ish=2.55 iz=2.55 iish=1.51 iz=1.51 I，5。短路功率短路功率也稱為短路容量，它等于短路電流有效值與

7、短路處正常工作電壓的乘積(一般采用平均額定電壓)。在短路的實(shí)際計(jì)算中，短路功率往往只由亞暫態(tài)短路電流計(jì)算，稱為亞暫態(tài)功率，即三相短路的物理量、Iz、ish、Ish和I的含義以及短路電流的亞暫態(tài)值Iz，即短路電流的瞬時(shí)和周期分量電流為最大幅度時(shí)的有效值。該值通常用于設(shè)定繼電保護(hù)的近似值和檢查斷路器的額定開斷電流。短路電流沖擊值ish是指在最大短路條件下，短路后0.01秒時(shí)短路電流的最大瞬時(shí)值。該值通常用于驗(yàn)證電氣設(shè)備的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性。短路電流沖擊有效值Ish是指短路后第一個(gè)周期內(nèi)全短路電流的有效值。該值通常用于驗(yàn)證電氣設(shè)備的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性。一、短路電流的穩(wěn)態(tài)值，是指短路進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)后短路電流的穩(wěn)態(tài)有效值。I=無限供電系統(tǒng)三相短路的Iz。該值通常用于檢查電器和電路中載流部件的熱穩(wěn)定性。系統(tǒng)運(yùn)行模式，“運(yùn)行模式”是指電力系統(tǒng)不同開關(guān)狀態(tài)引起的短路阻抗變化，可分為最大運(yùn)行模式和最小運(yùn)行模式。前者用于計(jì)算可能的最大短路電流，作為選擇電氣設(shè)備的依據(jù)；后者用于計(jì)算可能的最小短路電流，可作為驗(yàn)證動(dòng)作性能的依據(jù)第三節(jié)，無限大容量供電條件下短路電流的計(jì)算方法，通過對(duì)短路電流暫態(tài)過程的分析，可以看出，當(dāng)無限大容量供電的供電系統(tǒng)發(fā)生三相短路時(shí)，短路電流的周期分量是恒定的，其有效值也是恒定的。如下圖：所示(三相對(duì)稱計(jì)算為一相)，短路電流計(jì)算和短路電流計(jì)算的基本原理，當(dāng)三相短路發(fā)生在K點(diǎn)時(shí)，