工厂供电短路电流及其计算只是课件.ppt

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1、工厂供电短路电流及其计算第3章短路电流及其计算3.1短路的原因、后果及其形式3.3无限大容量电力系统中的短路电流计算3.2无限大容量电力系统发生三相短路时的物理过程和物理量3.4短路电流的效应与校验23.1短路的原因、后果及其形式3.1.1短路的概念不同电位的导电部分包括导电部分对地之间的低阻性短接电器绝缘损坏；运行人员误操作；其他因素。3.1.2短路的原因3.1.3短路的后果1短路的电动效应和热效应2电压骤降3造成停电事故4影响系统稳定5产生电磁干扰43.1.4短路的形式1三相短路2两相短路3单相短路4两相接地短路56选择和校验各种

2、电气设备，例如断路器、互感器、电抗器、母线等；合理配置继电保护和自动装置；作为选择和评价电气主接线方案的依据。3.1.5短路电流计算目的73.2无限大容量电力系统发生三相短路时的物理过程和物理量3.2.1无限大容量电力系统的概念无限大容量只是一个相对概念，指电源系统的容量相对于用户容量大得多，在发生三相短路时电源系统的阻抗远远小于短路回路的总阻抗，以致无论用户负荷如何变化甚至发生短路，系统的母线电压都能基本维持不变。在工程计算中，当电源系统的阻抗不大于短路回路总阻抗的5%～10%，或者电源系统的容量超过用户容量的50倍时，可将其视为

3、无穷大容量电力系统。83.2.2短路有关的物理量9假设在电压＝0时发生三相短路，短路电流周期分量为式中——次暂态短路电流有效值，即短路后第一个周期的短路电流周期分量的有效值。短路电流周期分量由于短路电路的电抗一般远大于电阻，即，≈90°，因此短路初瞬间(t＝0时)的短路电流周期分量10是按指数规律衰减的，经历3～5即衰减至零，短路的暂态过程结束，短路进入稳态。由衰减时间常数知，电路中电阻越大，电感越小，暂态过程越短促。暂态过程结束后的短路电流称为短路稳态电流，短路稳态电流只含短路电流的周期分量。短路电流非周期分量，是用以维持短路初瞬间

4、的电流不致突变而由电感上引起的自感电动势所产生的一个反向电流，短路电流非周期分量为短路电流非周期分量11短路全电流就是其周期分量和非周期分量之和，即某一瞬时的短路全电流有效值是以时间t为中点的一个周期内的的有效值和在时刻的瞬时值的方均根值，即短路全电流12当→0，则→2；当→0，则→1。因此1<<2。式中——短路电流冲击系数。短路冲击电流为短路全电流中的最大瞬时值。由图3.3所示短路全电流曲线可以看出，短路后经过半个周期(即0.01s)达到最大值，此时的短路电流就是短路冲击电流短路冲击电流13通常，高压供电系统有，取＝1.8，因此短路

5、全电流的最大有效值是短路后第一个周期的短路电流有效值，用表示，称为短路冲击电流有效值在低压供电系统中，取=1.3，因此14短路稳态电流短路稳态电流是指短路电流非周期分量衰减完毕以后的短路全电流，其有效值用表示。短路稳态电流只含短路电流的周期分量，所以为了表明短路的类别，凡是三相短路电流，可在相应的三相短路电流符号右上角加注(3)，例如三相短路稳态电流写作。同样地，两相或单相短路电流，则在相应的短路电流符号右上角加注(2)或(1)，而两相接地短路电流，则加注(1，1)。在不致引起混淆时，三相短路电流各量也可不加注(3)。153.3无限大

6、容量电力系统中的短路电流计算3.2.1短路电流计算概述为了正确的选择电气设备，使设备具有足够的动稳定性和热稳定性，以保证在通过可能最大的短路电流时也不致损坏，因此必须进行短路电流计算。同时为了选择切除短路故障的开关电器、整定作为短路保护的继电保护装置和选择限制短路电流的元件（如电抗器）等，也必须计算短路电流。供配电系统要求对用户安全可靠地供电，但是由于各种原因，也难免出现故障，其中最常见的故障是短路，而短路的后果十分严重，直接影响供配电系统及电气设备的安全运行。16短路电流的计算方法有欧姆法(又称有名单位制法)、标幺制法(又称相对单

7、位制法)和短路容量法(又称兆伏安法)。这里介绍一般常用的欧姆法和标幺制法。欧姆法属最基本的短路电流计算法，但标幺制法在工程设计中应用广泛。关于短路容量法，限于篇幅，不加以介绍。17欧姆法因其短路计算中的阻抗都采用有名单位“欧姆”(Ω)而得名。1.欧姆法短路电流计算的有关公式在无限大容量系统中发生三相短路时，其三相短路电流周期分量有效值可按三相电路欧姆定律公式计算即式中Uc——短路点的短路计算电压(或称为平均额定电压)。由于线路首端短路时其短路最为严重，因此按线路首端电压考虑，即短路计算电压取为比线路额定电压UN高5％；按我国电压标准，

8、Uc有0.4、0.69、3.15、6.3、10.5、37kV等；∣ZΣ

9、、RΣ、XΣ——分别为短路电路的总阻抗[模]、总电阻和总电抗值(Ω)。一、采用欧姆法进行短路电流计算18在高压电路的短路计算中，正常总电抗远比总电阻