供配电技术 教学课件 作者 居荣 主编 吴薛红 副主编 第4章课件 短路计算4-8.ppt

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1、4.8短路电流的热效应和力效应短路电流的热效应短路电流的力效应南京师范大学电气工程系短路电流的热效应因为短路以后继电保护装置很快动作，切除故障，因此短路持续时间很短，短路电流产生的大量热量来不及散发到周围介质中，可以认为全部热量被导体吸收，用来使导体的温度升高。常用的不同金属导体材料均有规定的短时发热最高允许温度。热稳定校验实质上就是比较短路后导体的最高发热温度与其短时发热的最高允许温度，若前者不超过后者则该设备热稳定性满足要求，否则不满足要求。南京师范大学电气工程系1.短路产生的热量(4.8.1)短路电流的热效应南京师范大学电气工程系短路电流

2、的热效应在工程计算中常常用短路电流的稳态值代替实际的短路电流来计算Qk，假定一个时间tima，称为假想时间，短路电流稳态值在内产生的热量与实际短路电流在短路持续时间内所产生的热量相等。2.假想时间(4.8.2)南京师范大学电气工程系(4.8.3)进一步引入短路电流周期分量假想时间tpi与短路电流非周期分量假想时间tapi，则短路电流的热效应2.假想时间南京师范大学电气工程系对于无穷大容量系统，显然。短路电流的热效应用表示电源系统的情况。短路持续时间t包括保护装置动作时间top和高压断路器分闸时间tOFF。该曲线只制作到t＝5s，因为5s之后，可

3、以认为短路电流已进入稳态。此时，南京师范大学电气工程系(2)短路电流非周期分量假想时间由于短路电流的非周期分量是按指数规律变化的，且衰减极快，因此，在工程计算中可以取以下近似值进行计算。当0.1s1s时，。短路电流的热效应南京师范大学电气工程系3．导体短路发热温度在求得导体的发热以后就可以根据热平衡方程计算出导体短路发热温度。式中：——导体的平均电阻率、平均比热容和密度；——导体的长度、截面积和质量；——导体的短时最高温度与导体正常工作温度。短路电流的热效应南京师范大学电气工程系短路电流的热效应整理之后，得南京师范

4、大学电气工程系短路电流的力效应在空气中平行放置的两根导体中分别通有电流和，导体间距离为a，则两导体之间产生电动力为：式中：Kf——形状系数。当导体长度远远大于导体间距时，可以忽略导体形状的影响，即Kf＝1。南京师范大学电气工程系供配电系统中最常见的是三相导体平行布置在同一平面里的情况。如图(4.8.4)所示当三相导体中通以幅值的三相对称正弦电流Im时，可以证明中间相受力最大，大小为：短路电流的力效应南京师范大学电气工程系考虑最严重的情形，即在三相短路情况下，导体中流过冲击电流时，所承受的最大电动力为：上式就是选择校验电气设备和母线在短路电流作用

5、下所受冲击力效应的计算依据。注意：计算中的单位取A，l和α应取相同的长度单位。短路电流的力效应南京师范大学电气工程系