供电技术第4版余建明周向前3短路电流的计算

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1、内容提要：本章概述短路电流的计算。首先说明无限大容量电源系统供电时短路过程的分析和无限大容量电源条件下短路电流的计算方法，低压配电网中短路电流的计算，不对称短路电流的计算方法，介绍了感应电动机对短路电流的影响，最后介绍了供电系统中电气设备的选择与校验。第3章短路电流的计算尚辅网http://shangfuwang.com/第3章短路电流的计算第一节概述第二节无限大容量电源系统供电时短路过程的分析第三节无限大容量电源条件下短路电流的计算方法第四节低压配电网中短路电流的计算第五节不对称短路电流的计算方法第六节感应电动机对短

2、路电流的影响第七节供电系统中电气设备的选择与校验尚辅网http://shangfuwang.com/第一节概述尚辅网http://shangfuwang.com/一、短路及其原因、后果短路：指供电系统中不同电位的导电部分（各相导体、地线等）之间发生的低阻性短接。主要原因：电气设备载流部分的绝缘损坏，其次是人员误操作、鸟兽危害等。短路后果：短路电流产生的热量，使导体温度急剧上升，会使绝缘损坏；短路电流产生的电动力，会使设备载流部分变形或损坏；短路会使系统电压骤降，影响系统其他设备的正常运行；严重的短路会影响系统的稳定性；

3、短路还会造成停电；不对称短路的短路电流会对通信和电子设备等产生电磁干扰等。尚辅网http://shangfuwang.com/二、短路的类型三相短路尚辅网http://shangfuwang.com/两相短路尚辅网http://shangfuwang.com/单相(接地)短路单相短路两相接地短路两相接地短路尚辅网http://shangfuwang.com/为了选择和校验电气设备、载流导体和整定供电系统的继电保护装置，需要计算三相短路电流；在校验继电保护装置的灵敏度时还需计算不对称短路的短路电流值；校验电气设备及载流导

4、体的力稳定和热稳定，就要用到短路冲击电流、稳态短路电流及短路容量；但对瞬时动作的低压断路器，则需用冲击电流有效值来进行其动稳定校验。三、计算短路电流的目的尚辅网http://shangfuwang.com/第二节无限大容量电源系统供电时短路过程的分析尚辅网http://shangfuwang.com/一、无限大容量电源供电系统的概念无限大容量电源——内阻抗为零的电源。当电源内阻抗为零时，不管输出的电流如何变动，电源内部均不产生压降，电源母线上的输出电压维持不变。二、短路过程的简单分析图3-2分析三相短路时的三相等效电路

5、图和单相等效电路图a）三相等效电路图尚辅网http://shangfuwang.com/图3-2分析三相短路时的三相等效电路图和单相等效电路图b)单相等效电路图尚辅网http://shangfuwang.com/等效电路的电压方程为解之得,短路电流为则得短路电流当t＝0时刻，发生三相短路，由于短路电路存在着电感，因此电流不会突变式中，右端第一部分为短路电流周期分量;第二项为短路电流非周期分量。短路前负载电流为解得尚辅网http://shangfuwang.com/无限大容量系统发生三相短路时的电流曲线如下图：图3－3短

6、路时电流波形图尚辅网http://shangfuwang.com/在电源电压及短路地点不变的情况下，要使短路全电流达到最大值，必须具备以下的条件：1)短路前为空载，即Im=0，这时2)设电路的感抗X比电阻R大得多，即短路阻抗角kl≈90。3)短路发生于某相电压瞬时值过零值时，即当t=0时，初相角=0。尚辅网http://shangfuwang.com/三、有关短路的物理量短路电流周期分量：短路电流非周期分量：短路全电流：短路冲击电流：短路稳态电流：短路冲击电流有效值：尚辅网http://shangfuwang.c

7、om/第三节无限大电源条件下短路电流的计算方法尚辅网http://shangfuwang.com/一、标幺值法在无限大容量电源供电系统中发生三相短路时，短路电流的周期分量的幅值和有效值是不变的。在高压电路的短路计算中，通常只计电抗，不计电阻。故按标幺值法进行短路计算时，一般是先选定基准容量Sj和基准电压Uj，基准电流Ij和基准电抗Xj尚辅网http://shangfuwang.com/二、供电系统中各元件电抗标幺值1）输电线路复数量的标幺值表示法可分别用其实部和虚部或模数对基准值的标幺值来表示图3－5多级电压的供电系统

8、示意图尚辅网http://shangfuwang.com/结论：不论短路发生在哪一电压等级区段，只要选取短路段的平均电压为基准电压，则任一段线路电抗(欧姆值)对基准值的标幺值，等于该电抗有名值乘以基准容量后，被该线路所在区间段的平均电压的平方值去除。即选取了短路段的平均电压为基准电压后，元件电抗的标幺值就只与元件所在段的平均电压有