1、l4-1 故障概述故障概述l4-2 無(wú)限大容量電源（恒定電勢(shì)源）無(wú)限大容量電源（恒定電勢(shì)源）電路的短路過(guò)程分析電路的短路過(guò)程分析l4-3 無(wú)限大容量電源條件下短路電流無(wú)限大容量電源條件下短路電流的計(jì)算方法的計(jì)算方法l4-4 短路電流的效應(yīng)短路電流的效應(yīng)l故障故障: :一般指短路和斷線一般指短路和斷線, ,分為簡(jiǎn)單故障和復(fù)雜故障分為簡(jiǎn)單故障和復(fù)雜故障l簡(jiǎn)單故障簡(jiǎn)單故障: :電力系統(tǒng)中的單一故障電力系統(tǒng)中的單一故障l復(fù)雜故障復(fù)雜故障: :同時(shí)發(fā)生兩個(gè)或兩個(gè)以上故障同時(shí)發(fā)生兩個(gè)或兩個(gè)以上故障l短路短路: :指一切指一切不正常不正常的相與相之間或相與地之間（對(duì)于中性點(diǎn)的相與相之間或相與地之間（對(duì)于中性

2、點(diǎn)接地的系統(tǒng)）發(fā)生通路的情況。接地的系統(tǒng)）發(fā)生通路的情況。表表1-1 各種短路的示意圖和代表符號(hào)各種短路的示意圖和代表符號(hào) 短路種類短路種類 示意圖示意圖 代表符號(hào)代表符號(hào)三三 相相 短短 路路 f(3) 兩兩 相相 短短 路路 接接 地地 f(1,1) 兩兩 相相 短短 路路 f(2) 單單 相相 短短 路路 f(1)一、短路的類型一、短路的類型 不對(duì)稱短路：?jiǎn)蜗嘟拥囟搪?65%)兩相短路(10%)兩相接地短路(20%)三相短路(5%)短路的種類短路的種類絕緣材料的絕緣材料的自然老化自然老化，設(shè)計(jì)、安裝及維護(hù)不良所帶，設(shè)計(jì)、安裝及維護(hù)不良所帶來(lái)的來(lái)的設(shè)備缺陷設(shè)備缺陷發(fā)展成短路。發(fā)展成短路。惡

3、劣天氣：雷擊造成的惡劣天氣：雷擊造成的閃絡(luò)放電或避雷器閃絡(luò)放電或避雷器動(dòng)作，架動(dòng)作，架空線路由于大風(fēng)或?qū)Ь€覆冰引起電桿倒塌等?？站€路由于大風(fēng)或?qū)Ь€覆冰引起電桿倒塌等。人為誤操作，如運(yùn)行人員帶負(fù)荷拉刀閘，線路或設(shè)人為誤操作，如運(yùn)行人員帶負(fù)荷拉刀閘，線路或設(shè)備檢修后未拆除地線就加上電壓引起短路。備檢修后未拆除地線就加上電壓引起短路。挖溝損傷電纜，鳥(niǎo)獸跨接在裸露的載流部分等。挖溝損傷電纜，鳥(niǎo)獸跨接在裸露的載流部分等。(1)(1)電流電流劇增：設(shè)備發(fā)熱增加，若短路持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，可劇增：設(shè)備發(fā)熱增加，若短路持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，可能使設(shè)備過(guò)熱甚至損壞能使設(shè)備過(guò)熱甚至損壞; ;由于短路電流的由于短路電流的電動(dòng)力電

4、動(dòng)力效應(yīng)，效應(yīng)，導(dǎo)體間還將產(chǎn)生很大的機(jī)械應(yīng)力，致使導(dǎo)體變形甚至導(dǎo)體間還將產(chǎn)生很大的機(jī)械應(yīng)力，致使導(dǎo)體變形甚至損壞。損壞。(2)(2)電壓電壓大幅度下降，對(duì)用戶影響很大。大幅度下降，對(duì)用戶影響很大。(3)(3)當(dāng)短路發(fā)生地點(diǎn)離電源不遠(yuǎn)而持續(xù)時(shí)間又較長(zhǎng)時(shí)，并當(dāng)短路發(fā)生地點(diǎn)離電源不遠(yuǎn)而持續(xù)時(shí)間又較長(zhǎng)時(shí)，并列運(yùn)行的列運(yùn)行的發(fā)電機(jī)可能失去同步發(fā)電機(jī)可能失去同步，破壞系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定，破壞系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，造成大面積停電，這是短路最嚴(yán)重的后果。性，造成大面積停電，這是短路最嚴(yán)重的后果。(4)(4)發(fā)生不對(duì)稱短路時(shí)發(fā)生不對(duì)稱短路時(shí), ,三相不平衡電流三相不平衡電流會(huì)在相鄰的通訊會(huì)在相鄰的通訊線路感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)線

5、路感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì), ,影響通訊影響通訊. .最嚴(yán)重的后果最嚴(yán)重的后果四、計(jì)算短路電流的目的四、計(jì)算短路電流的目的短路電流計(jì)算結(jié)果短路電流計(jì)算結(jié)果是選擇電氣設(shè)備（斷路器、互感器、瓷瓶、母線、是選擇電氣設(shè)備（斷路器、互感器、瓷瓶、母線、電纜等）的依據(jù)；電纜等）的依據(jù)；是電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)計(jì)和整定的基礎(chǔ)；是電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)計(jì)和整定的基礎(chǔ)；是比較和選擇發(fā)電廠和電力系統(tǒng)電氣主接線圖的是比較和選擇發(fā)電廠和電力系統(tǒng)電氣主接線圖的依據(jù)，根據(jù)它可以確定限制短路電流的措施。依據(jù)，根據(jù)它可以確定限制短路電流的措施。 無(wú)限大功率電源無(wú)限大功率電源（又稱（又稱恒定電勢(shì)源恒定電勢(shì)源），是指端電壓幅值），是指端電壓幅值和頻

6、率都保持恒定的電源，其內(nèi)阻抗為零。和頻率都保持恒定的電源，其內(nèi)阻抗為零。無(wú)限大容量電源（無(wú)限大容量電源（）電路）電路 的三相短路過(guò)程分析的三相短路過(guò)程分析電源的容量為無(wú)限大，內(nèi)電源的容量為無(wú)限大，內(nèi)阻抗為阻抗為0S=短路前短路前電路處于電路處于穩(wěn)態(tài)，穩(wěn)態(tài)，以a相為例： )sin()sin(tIitEemm222)()(LLRREImm RRLLtg)(1短路前短路前的穩(wěn)態(tài)電流和阻抗角的穩(wěn)態(tài)電流和阻抗角： )sin( tEdtdiLRim其解就是短路的全電流其解就是短路的全電流 i，它由兩部分組成：，它由兩部分組成： 周期分量周期分量ip 和和非周期分量非周期分量iap。 與電源相連接的有源電路

7、與電源相連接的有源電路 （需要計(jì)算短路電流）（需要計(jì)算短路電流）無(wú)源電路無(wú)源電路: :i 衰減衰減 R 0 方程的特解方程的特解對(duì)應(yīng)的齊次方程的通解對(duì)應(yīng)的齊次方程的通解22)( LREImPmRLtg1)sin(tIiPmP短路電流的強(qiáng)制分量或穩(wěn)態(tài)分量短路電流的強(qiáng)制分量或穩(wěn)態(tài)分量, , 并記為并記為 周期分量：周期分量：Pi非周期電流非周期電流 ：短路電流的自由分量短路電流的自由分量或直流分量或直流分量, ,記為記為 aTtptaPCeCei 0 pLR 特征方程特征方程 p的根。的根。LRpaT 非周期分量電流衰減的時(shí)間常數(shù)，則非周期分量電流衰減的時(shí)間常數(shù)，則 RLpTa1d0diRiLta

8、Pi短路的全電流可表示為短路的全電流可表示為： aTtPmaPPCetIiii/)sin( CIIPmm)sin()sin()sin()sin(0PmmaPIIiCaTtPmmPmeIItIi/)sin()sin()sin()sin( tIim由于電感中的電流不能突變，短路前瞬間的電流和短路發(fā)生后瞬間的電流應(yīng)相等。t=0-）0)sin(iIm0)sin(PPmiI00iiP000Papiii指短路電流指短路電流最大可能的瞬時(shí)值最大可能的瞬時(shí)值，用，用iim 表示。表示。其主要作用是校驗(yàn)電氣設(shè)備的電動(dòng)力穩(wěn)定度（機(jī)械強(qiáng)度）。其主要作用是校驗(yàn)電氣設(shè)備的電動(dòng)力穩(wěn)定度（機(jī)械強(qiáng)度）。當(dāng)電路的參數(shù)確定并已知

9、時(shí)，短路電流周期分量的幅值是當(dāng)電路的參數(shù)確定并已知時(shí)，短路電流周期分量的幅值是一定的，而短路電流的非周期分量則是按指數(shù)規(guī)律單調(diào)衰一定的，而短路電流的非周期分量則是按指數(shù)規(guī)律單調(diào)衰減的直流，因此，減的直流，因此，非周期電流的初值越大非周期電流的初值越大，暫態(tài)過(guò)程中短，暫態(tài)過(guò)程中短路全電流的最大瞬時(shí)值也就越大。路全電流的最大瞬時(shí)值也就越大。(1) 相量差相量差 有最大可能值；有最大可能值； (2) 相量差相量差 在在t0時(shí)與時(shí)間軸時(shí)與時(shí)間軸平行。平行。PmmII PmmII 非周期電流有最大初值的條件應(yīng)為：非周期電流有最大初值的條件應(yīng)為：這就是說(shuō)，非周期電流的初值既同短路這就是說(shuō)，非周期電流的初值

10、既同短路前和短路后電路的情況有關(guān)，又同短路前和短路后電路的情況有關(guān)，又同短路發(fā)生的時(shí)刻發(fā)生的時(shí)刻(或合閘角或合閘角)有關(guān)。有關(guān)。圖圖4-3 4-3 短路電流非周期分量有最短路電流非周期分量有最大可能值的條件圖大可能值的條件圖 非周期電流有最大值的條件為非周期電流有最大值的條件為:（1）短路前電路空載（短路前電路空載（Im=0)；（2）短路發(fā)生時(shí)，電源電勢(shì)過(guò)零（）短路發(fā)生時(shí)，電源電勢(shì)過(guò)零（0）。）。在電感性電路中，符合上述在電感性電路中，符合上述條件的情況是：電路原來(lái)處條件的情況是：電路原來(lái)處于空載狀態(tài)于空載狀態(tài)(Im=0)，短路恰，短路恰好發(fā)生在短路周期電流好發(fā)生在短路周期電流Ipm取幅值的時(shí)

11、刻。如果短路回取幅值的時(shí)刻。如果短路回路的感抗比電阻大得多路的感抗比電阻大得多,即即LR，就可以近似地認(rèn)為，就可以近似地認(rèn)為90，則上述情況相當(dāng)于，則上述情況相當(dāng)于短路發(fā)生在電源電勢(shì)剛好過(guò)短路發(fā)生在電源電勢(shì)剛好過(guò)零值，即零值，即=0的時(shí)刻。的時(shí)刻。將將 ， 和和 0代入式短路全電流表達(dá)式：代入式短路全電流表達(dá)式： 0mI90aTtPmPmeItIi/cos 短路電流的最大瞬時(shí)值在短路發(fā)生后約半個(gè)周期時(shí)出現(xiàn)短路電流的最大瞬時(shí)值在短路發(fā)生后約半個(gè)周期時(shí)出現(xiàn)（如（如圖圖4-4）。若。若f=50Hz，這個(gè)時(shí)間約為，這個(gè)時(shí)間約為0.01秒，將其代入上式。秒，將其代入上式?？傻枚搪窙_擊電流可得短路沖擊電流

12、 ：aTPmPmimeIIi/01. 0PmimpmTIkIea)1 (/01. 0aTimek/01. 01 圖圖4-4 4-4 非周期分量有最大可能值時(shí)的短路電流波形圖非周期分量有最大可能值時(shí)的短路電流波形圖 f1 ：kim=1.9f1f2 ：kim=1.85f2f3f3 ：kim=1.8三、短路電流的有效值三、短路電流的有效值在短路過(guò)程中，任意時(shí)刻在短路過(guò)程中，任意時(shí)刻t t的的短路電流有效值短路電流有效值，是，是指以時(shí)刻指以時(shí)刻t t為中心的一個(gè)周期內(nèi)瞬時(shí)電流的均方根為中心的一個(gè)周期內(nèi)瞬時(shí)電流的均方根值，即值，即 dtiiTdtiTITtTtaptptTtTttt22/ 2/ 2/ 2

13、/ 2)(1 1 為了簡(jiǎn)化計(jì)算，通常為了簡(jiǎn)化計(jì)算，通常假定假定：非周期電流非周期電流在以時(shí)間在以時(shí)間t t為為中心的一個(gè)周期內(nèi)恒定不變，因而它在時(shí)間中心的一個(gè)周期內(nèi)恒定不變，因而它在時(shí)間t t的的有效有效值就等于它的瞬時(shí)值值就等于它的瞬時(shí)值，即，即aptaptiI 對(duì)于對(duì)于周期電流周期電流，認(rèn)為它在所計(jì)算的周期內(nèi)是幅值恒，認(rèn)為它在所計(jì)算的周期內(nèi)是幅值恒定的，其數(shù)值即等于由周期電流包絡(luò)線所確定的定的，其數(shù)值即等于由周期電流包絡(luò)線所確定的t t時(shí)時(shí)刻的幅值。因此，刻的幅值。因此，t t時(shí)刻的周期電流有效值應(yīng)為時(shí)刻的周期電流有效值應(yīng)為 圖圖4-5 4-5 短路電流有效值的確定短路電流有效值的確定 2

14、pmtPPtIII222222tptpt aptapt222111dt2dtdtTTTtttTTTtttIii iiTTTpmt22pt()2II正弦函數(shù)正弦函數(shù)ipt在一個(gè)在一個(gè)周期內(nèi)的積分，其周期內(nèi)的積分，其值為值為02aptI22tptaptIII短路電流的最大有效值：短路電流的最大有效值： 222) 1( 212) 1( imppimpimkIIkII短路電流的最大有效值常用于校驗(yàn)?zāi)承╇姎庠O(shè)備的短路電流的最大有效值常用于校驗(yàn)?zāi)承╇姎庠O(shè)備的斷斷流能力或耐力強(qiáng)度流能力或耐力強(qiáng)度。 0.01/(1)aTaptPmimPmIIekIaTimek/01. 01 22tptaptIIIv 短路電流

15、的最大有效值短路電流的最大有效值222impimppim(1) 2 1 2(1)IIkIIkkim=1.9時(shí)，時(shí)，Iim=1.62Ip ，iim=2.69IpaTPmPmimeIIi/01. 0PmimpmTIkIea)1 (/01. 0v 短路沖擊電流短路沖擊電流短路容量短路容量也稱為短路功率，它等于短路電流有效也稱為短路功率，它等于短路電流有效值同短路處的正常工作電壓（一般用平均額定電值同短路處的正常工作電壓（一般用平均額定電壓）的乘積，即壓）的乘積，即用標(biāo)幺值表示時(shí)用標(biāo)幺值表示時(shí) tBtBBtavkIIIIUIUS短路容量短路容量主要用來(lái)主要用來(lái)校驗(yàn)開(kāi)關(guān)的切斷能力。校驗(yàn)開(kāi)關(guān)的切斷能力。

16、四、短路容量四、短路容量tavkIUS3把短路容量定義為短路電流和工作電壓的乘積，是因?yàn)榘讯搪啡萘慷x為短路電流和工作電壓的乘積，是因?yàn)橐环矫骈_(kāi)關(guān)要能切斷這樣大的電流；另一方面，在開(kāi)關(guān)一方面開(kāi)關(guān)要能切斷這樣大的電流；另一方面，在開(kāi)關(guān)斷流時(shí)其觸頭應(yīng)經(jīng)受住工作電壓的作用。在短路的實(shí)用斷流時(shí)其觸頭應(yīng)經(jīng)受住工作電壓的作用。在短路的實(shí)用計(jì)算中，常只用周期分量電流的初始有效值來(lái)計(jì)算短路計(jì)算中，常只用周期分量電流的初始有效值來(lái)計(jì)算短路功能。功能。短路電流周期分量短路電流周期分量ip 短路電流非周期分量短路電流非周期分量iap 短路全電流短路全電流短路沖擊電流短路沖擊電流iim 短路穩(wěn)態(tài)電流短路穩(wěn)態(tài)電流I=周

17、期電流有效值周期電流有效值短路沖擊電流有效值短路沖擊電流有效值Iim I= Ipt = Ip 222impimppim(1) 2 1 2(1)IIkIIkshTPmPmimieIIia/01. 0PmimpmTIkIea)1 (/01. 0aTimek/01. 01 aTtPmmPmeIItIi/)sin()sin()sin(l為了確定沖擊電流、短路電流非周期分為了確定沖擊電流、短路電流非周期分量、短路電流的有效值以及短路功率等，量、短路電流的有效值以及短路功率等，都必須計(jì)算短路電流的周期分量。實(shí)際都必須計(jì)算短路電流的周期分量。實(shí)際上，大多數(shù)情況下上，大多數(shù)情況下短路計(jì)算的任務(wù)短路計(jì)算的任務(wù)也

18、只也只是是計(jì)算短路電流的周期分量計(jì)算短路電流的周期分量。一、一、標(biāo)幺值法標(biāo)幺值法 在無(wú)限大容量電源供電系統(tǒng)中發(fā)生在無(wú)限大容量電源供電系統(tǒng)中發(fā)生三相短路三相短路時(shí)，短時(shí)，短路電流的周期分量的幅值路電流的周期分量的幅值和和有效值是不變的。有效值是不變的。 (3)223 |3avavpUUIZRX(3)3avpUIX在高壓電路的短路計(jì)算中，通常只計(jì)電抗，不計(jì)在高壓電路的短路計(jì)算中，通常只計(jì)電抗，不計(jì)電阻。故電阻。故1.05avNUU按標(biāo)幺值法進(jìn)行短路計(jì)算時(shí)，一般是先選定基準(zhǔn)容量按標(biāo)幺值法進(jìn)行短路計(jì)算時(shí)，一般是先選定基準(zhǔn)容量SB和基準(zhǔn)電壓和基準(zhǔn)電壓UB?；鶞?zhǔn)容量，工程設(shè)計(jì)中通常取基準(zhǔn)容量，工程設(shè)計(jì)中通

19、常取基準(zhǔn)電流基準(zhǔn)電流 二、供電系統(tǒng)各元件電抗標(biāo)幺值二、供電系統(tǒng)各元件電抗標(biāo)幺值 1 1）電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值的電抗標(biāo)幺值基準(zhǔn)電壓，通常取元件所在處的短路計(jì)算電壓為基準(zhǔn)基準(zhǔn)電壓，通常取元件所在處的短路計(jì)算電壓為基準(zhǔn)電壓，即取電壓，即取 1.05BavNUUU100BSMVA33BBBBavSSIUU基準(zhǔn)電抗基準(zhǔn)電抗 23avBBBBUUXSI22*avavBSSBkBkUUSXXXSSSS Sk k 為為電力系統(tǒng)變電所高壓饋電線出口處的短路容量電力系統(tǒng)變電所高壓饋電線出口處的短路容量。 2 2）電力線路電力線路的的電抗標(biāo)幺值電抗標(biāo)幺值 3 3）電力變壓器電力變壓器的的電抗標(biāo)幺值電抗標(biāo)幺值

20、2.*.2%100100kN TkBN TTTBavN TBuUuSSXXXUSS短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)么值求出以后，即可短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)么值求出以后，即可利用其等效電路圖進(jìn)行電路化簡(jiǎn)求利用其等效電路圖進(jìn)行電路化簡(jiǎn)求總電抗標(biāo)么值總電抗標(biāo)么值。2020*avBBavBWLWLUSlxSUlxXXX無(wú)限大容量系統(tǒng)三相短路周期分量有效值的標(biāo)么值無(wú)限大容量系統(tǒng)三相短路周期分量有效值的標(biāo)么值按下式計(jì)算按下式計(jì)算: : (3)2(3)*133pavavBpBBBIUUSIIS XXXU由此可得三相短路電流周期分量有效值：由此可得三相短路電流周期分量有效值： (3)(3)*BppBIIII

21、X其他其他短路電流：短路電流： (3)(3)pII2.551.51impimpiIII1.841.09impimpiIII三相三相短路短路容量容量： (3)(3)*33avBBkavpU ISSU IXX（對(duì)高壓系統(tǒng)）（對(duì)高壓系統(tǒng)）（對(duì)低壓系統(tǒng)）（對(duì)低壓系統(tǒng)）某廠一某廠一10/0.4kV車間變電所裝有一臺(tái)車間變電所裝有一臺(tái)S9800型變壓器（型變壓器（uk%=5），由廠），由廠10kV高壓配電所通過(guò)一條長(zhǎng)高壓配電所通過(guò)一條長(zhǎng)0.5km的的10kV電電纜（纜（x00.08/km）供電。已知高壓配電所）供電。已知高壓配電所10kV母線母線k-1點(diǎn)三相點(diǎn)三相短路容量為短路容量為52MVA，試計(jì)算該車

22、間變電所，試計(jì)算該車間變電所380V母線母線k-2點(diǎn)發(fā)生三點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)的短路電流。相短路時(shí)的短路電流。 解解：1.1.等值電路如等值電路如圖圖S 9 - 8 0 0電 纜 線 0 . 5 k m1 0 k Vk - 10 . 3 8 k Vk - 2G電 源10030.4144.34BMVAIkVkA2 2. .確定基準(zhǔn)值確定基準(zhǔn)值 UB1= 10.5kV,UB2= 0.4kV,得得23.3.計(jì)算短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值計(jì)算短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值 1 1）電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值）電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值*11001.9252BkSMVAXSMVA 2 2）電力線路的電力線路的電

23、抗標(biāo)幺值電抗標(biāo)幺值*202211000.08(/) 0.50.036(10.5)BavSMVAXx LkmkmUkV 3 3）電力變壓器的電力變壓器的電抗標(biāo)幺值電抗標(biāo)幺值3*34%5100106.25100100800kBN TuSkVAXXSkVAS 9 - 8 0 0電 纜 線 0 . 5 k m1 0 k Vk - 10 . 3 8 k Vk - 2G電 源3求求k-2點(diǎn)的短路電路總電抗標(biāo)么值及三相短路電流的短路點(diǎn)的短路電路總電抗標(biāo)么值及三相短路電流的短路容量容量 1）總電抗標(biāo)么值）總電抗標(biāo)么值 (2)1231.920.0366.258.206kXXXX2) 三相短路電流周期分量有效值三

24、相短路電流周期分量有效值(3)22(2)144.3417.588.206BkkIkAIkAX3) 其他三相短路電流其他三相短路電流 (3)(3)(3)(3)221.84 17.5832.351.09 17.5819.1617.58imimkkikAkAIkAkAIIkA 例例2 某供電系統(tǒng)如圖所示，某供電系統(tǒng)如圖所示，由廠由廠10kV高壓配電所通過(guò)一條長(zhǎng)高壓配電所通過(guò)一條長(zhǎng)5km的的10kV電纜（電纜（x10.38/km）供電）供電.已知電力系統(tǒng)出口斷路器的斷開(kāi)容量已知電力系統(tǒng)出口斷路器的斷開(kāi)容量為為500MVA，試求變電所低壓，試求變電所低壓0.38kV母線上母線上k-2點(diǎn)短路的三相短路電流

25、點(diǎn)短路的三相短路電流和短路容量。和短路容量。解：解：(1) 畫(huà)出相應(yīng)的等值電路，如圖所示；畫(huà)出相應(yīng)的等值電路，如圖所示；短路等效電路圖短路等效電路圖uk%=4.5（2）選取基準(zhǔn)容量，一般?。┻x取基準(zhǔn)容量，一般取SB=100MVA ，UB1= 10.5kV,UB2= 0.4kV,得得 （3 3）計(jì)算各元件的電抗標(biāo)幺值）計(jì)算各元件的電抗標(biāo)幺值1） 電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值：電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值： kAkVMVAUSI50. 55 .10310031BB1BkAkVMVAUSI1444 . 0310032BB2B*1KB*2 . 0500100XMVAMVASSXs3）電力變壓器的電抗標(biāo)幺值：）電力變壓

26、器的電抗標(biāo)幺值： 2）電力線路的電抗標(biāo)幺值：）電力線路的電抗標(biāo)幺值： *222B1B0*72. 1)5 .10(100538. 0XUSlXXWL*4*3B*5 . 4100010010001005 . 4100%XXSSUXNkT2）三相短路電流周期分量有效值：）三相短路電流周期分量有效值： 3）各三相短路電流：）各三相短路電流： 4) 4) 三相短路容量：三相短路容量： （4）求）求k-2點(diǎn)的總電抗標(biāo)幺值和短路電流和短路容量點(diǎn)的總電抗標(biāo)幺值和短路電流和短路容量1）總電抗標(biāo)幺值：）總電抗標(biāo)幺值： 17. 425 . 472. 12 . 0/*4*3*2*1*)2(XXXXXkkAXIIkk5

27、3.3417. 4144*)2(2B2kAIIk53.342kAI6 .3753.3409. 1imkAiim5 .6353.3484. 1MVAXSSkBk98.2317. 4100*)2()3(2(2)2avpUIX兩 相 短 路 電兩 相 短 路 電流流 XRQ電 源GIkkXLRLUa v而三相短路而三相短路電流電流 所以所以 (2)(3)(3)30.8662pppIII注意：三相短路電流一般注意：三相短路電流一般比二相短路電流或單相短比二相短路電流或單相短路電流大。路電流大。XUIavp3)3(兩相短路電流兩相短路電流 強(qiáng)大的短路電流通過(guò)電氣設(shè)備和導(dǎo)體，將產(chǎn)生強(qiáng)大的短路電流通過(guò)電氣設(shè)

28、備和導(dǎo)體，將產(chǎn)生很大的電動(dòng)力，即很大的電動(dòng)力，即電動(dòng)力效應(yīng)電動(dòng)力效應(yīng)，可能使電氣設(shè)備和，可能使電氣設(shè)備和導(dǎo)體受到破壞或產(chǎn)生永久性變形。導(dǎo)體受到破壞或產(chǎn)生永久性變形。 短路電流產(chǎn)生的熱量，會(huì)造成電氣設(shè)備和導(dǎo)短路電流產(chǎn)生的熱量，會(huì)造成電氣設(shè)備和導(dǎo)體溫度迅速升高，即體溫度迅速升高，即熱效應(yīng)熱效應(yīng)，可能使電氣設(shè)備和，可能使電氣設(shè)備和導(dǎo)體絕緣強(qiáng)度降低，加速絕緣老化甚至損壞。導(dǎo)體絕緣強(qiáng)度降低，加速絕緣老化甚至損壞。 為了正確選擇電氣設(shè)備和導(dǎo)體，保證在短路情為了正確選擇電氣設(shè)備和導(dǎo)體，保證在短路情況下也不損壞，必須校驗(yàn)其動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。況下也不損壞，必須校驗(yàn)其動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。式中，式中， a 為兩平行導(dǎo)體間

29、距離；為兩平行導(dǎo)體間距離；l 為導(dǎo)體兩相鄰支點(diǎn)間距離，即檔距；為導(dǎo)體兩相鄰支點(diǎn)間距離，即檔距；i1、i2 分別為兩導(dǎo)體通過(guò)的電流，分別為兩導(dǎo)體通過(guò)的電流，kf為形狀系數(shù)為形狀系數(shù)一、短路電流的力效應(yīng)一、短路電流的力效應(yīng) 對(duì)于兩根平行導(dǎo)體，通過(guò)電流分別為對(duì)于兩根平行導(dǎo)體，通過(guò)電流分別為i1和和i2，其相，其相互間的作用力互間的作用力F(單位單位 N）可用下面公式來(lái)計(jì)算：）可用下面公式來(lái)計(jì)算： 721 2210flFk i iN Aa如果三相線路中發(fā)生兩相短路，則二相短路沖擊電流如果三相線路中發(fā)生兩相短路，則二相短路沖擊電流 iim 通過(guò)兩相導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的最大電動(dòng)力：通過(guò)兩相導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的最大電動(dòng)力：

30、 27222100 . 2ANalikFimf 在三相系統(tǒng)中，當(dāng)三相導(dǎo)體在同一平面平行布置時(shí)，受在三相系統(tǒng)中，當(dāng)三相導(dǎo)體在同一平面平行布置時(shí)，受力最大的是中間相。當(dāng)發(fā)生三相短路故障時(shí)，短路電流沖擊力最大的是中間相。當(dāng)發(fā)生三相短路故障時(shí)，短路電流沖擊值通過(guò)導(dǎo)體中間相所產(chǎn)生的最大電動(dòng)力為：值通過(guò)導(dǎo)體中間相所產(chǎn)生的最大電動(dòng)力為： 27233103ANalikFimf 載流導(dǎo)體和電氣設(shè)備承受短路電流作用時(shí)滿足力穩(wěn)定的條件是載流導(dǎo)體和電氣設(shè)備承受短路電流作用時(shí)滿足力穩(wěn)定的條件是)(max)3(力導(dǎo)線材料允許的最大應(yīng)FF因此，三相短路與二相短路產(chǎn)生的最大電動(dòng)力之比為：因此，三相短路與二相短路產(chǎn)生的最大電動(dòng)

31、力之比為： 15. 13/2/23FF23)3()2(imimii而二、二、短路點(diǎn)附近交流電動(dòng)機(jī)的反饋沖擊電流影響短路點(diǎn)附近交流電動(dòng)機(jī)的反饋沖擊電流影響 當(dāng)短路點(diǎn)附近所接交流電動(dòng)機(jī)的額定電流之和超過(guò)短路電流的當(dāng)短路點(diǎn)附近所接交流電動(dòng)機(jī)的額定電流之和超過(guò)短路電流的1%（或總?cè)萘砍^(guò)（或總?cè)萘砍^(guò)100kW）時(shí)，按）時(shí)，按GB50054-95低壓配電設(shè)計(jì)低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)范規(guī)定，應(yīng)計(jì)入電動(dòng)機(jī)反饋電流的影響。規(guī)定，應(yīng)計(jì)入電動(dòng)機(jī)反饋電流的影響。 短路短路時(shí)時(shí)電動(dòng)機(jī)端電壓驟降，致使電動(dòng)機(jī)端電壓驟降，致使電動(dòng)機(jī)因定子電動(dòng)勢(shì)反高于外加電動(dòng)機(jī)因定子電動(dòng)勢(shì)反高于外加電壓，從而向電壓，從而向短短路點(diǎn)反饋短路電流路

32、點(diǎn)反饋短路電流 。 當(dāng)交流電動(dòng)機(jī)進(jìn)線端發(fā)生三相短路時(shí)，它反饋的最大短當(dāng)交流電動(dòng)機(jī)進(jìn)線端發(fā)生三相短路時(shí)，它反饋的最大短路電流瞬時(shí)值（即電動(dòng)機(jī)反饋沖擊電流）可按下式計(jì)算路電流瞬時(shí)值（即電動(dòng)機(jī)反饋沖擊電流）可按下式計(jì)算： .2()Mim Mim MN MMEikIX 由于交流電動(dòng)機(jī)在外電路短路后很快受到制動(dòng)，因此它產(chǎn)生由于交流電動(dòng)機(jī)在外電路短路后很快受到制動(dòng)，因此它產(chǎn)生的反饋電流衰減很快，所以只有在考慮短路沖擊電流的影響時(shí)，的反饋電流衰減很快，所以只有在考慮短路沖擊電流的影響時(shí)，才才需要需要計(jì)入電動(dòng)機(jī)的反饋電流。計(jì)入電動(dòng)機(jī)的反饋電流。此時(shí)短路點(diǎn)的短路沖擊電流為此時(shí)短路點(diǎn)的短路沖擊電流為 .imimi

33、m Miii三、短路電流的熱效應(yīng)三、短路電流的熱效應(yīng)（一）短路時(shí)導(dǎo)體的發(fā)熱（一）短路時(shí)導(dǎo)體的發(fā)熱 在線路發(fā)生短路時(shí)，強(qiáng)在線路發(fā)生短路時(shí)，強(qiáng)大的短路電流將使導(dǎo)體溫度大的短路電流將使導(dǎo)體溫度迅速升高。迅速升高。 Ot0t12tLk短路前后導(dǎo)體的溫度變化短路前后導(dǎo)體的溫度變化電抗標(biāo)幺值電動(dòng)機(jī)次暫態(tài)電動(dòng)勢(shì)、分別為:*M*MX、E 1.1.在在實(shí)際短路時(shí)間實(shí)際短路時(shí)間t tk k內(nèi)內(nèi), ,短路電流的短路電流的熱量熱量為為根據(jù)根據(jù)Q Q值可以確定出短路時(shí)導(dǎo)體所達(dá)到的最高溫度值可以確定出短路時(shí)導(dǎo)體所達(dá)到的最高溫度k k。 發(fā)熱假想時(shí)間發(fā)熱假想時(shí)間kbQFttt繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間斷路器開(kāi)斷時(shí)間斷路器開(kāi)斷時(shí)間工程計(jì)算公式工程計(jì)算公式 載流導(dǎo)體和電氣設(shè)備承受短路電流作用時(shí)滿足熱穩(wěn)定的條件載流導(dǎo)體和電氣設(shè)備承受短路電流作用時(shí)滿足熱穩(wěn)定的條件是是ktimatkkRtIRdtIQ022)(imakRtIQ224. 005. 0kimatt當(dāng)當(dāng) 11時(shí)，可認(rèn)為時(shí)，可認(rèn)為 ktkimatt)(max.短路允許的最高溫度kk短路后導(dǎo)體達(dá)到最高溫度短路后導(dǎo)體達(dá)到最高溫度k計(jì)算計(jì)算:2. 曲線法曲線法在工程實(shí)際中，一般是利用圖所示的曲線來(lái)確定在工程實(shí)際中，