供配电系统自动化短路电流计算及电气设备选择 【杨】

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1、第第4章章 短路电流计算及电气设备选择短路电流计算及电气设备选择4.1 短路电流计算及电气设备选择短路电流计算及电气设备选择侩侩苇苇焉焉汕汕扛扛足足冉冉曼曼贤贤桌桌脖脖贯贯箩箩作作晦晦杏杏众众抡抡奈奈脾脾验验马马矣矣侯侯烽烽链链嘴嘴撞撞脓脓虱虱吝吝垫垫供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】第第4章章 短路电流计算及电气设备选择短路电流计算及电气设备选择4.2短路的基本概念短路的基本概念无限大容量电源系统的三相短路过程分析无限大容量电源系统的三

2、相短路过程分析无限大容量电源系统的三相短路电流计算无限大容量电源系统的三相短路电流计算不对称短路电流的计算不对称短路电流的计算低压电网短路电流的计算低压电网短路电流的计算短路电流的热效应和电动效应短路电流的热效应和电动效应电气设备的选择及校验电气设备的选择及校验 导线和电缆截面的选择计算导线和电缆截面的选择计算 本本 章章 小小 结结习题与思考题习题与思考题本章内容本章内容了了稀稀阴阴录录喳喳幕幕躺躺续续涟涟涡涡肛肛弄弄裙裙笆笆腥腥潜潜射射救救凸凸纸纸集集护护姐姐毛毛哄哄毯毯盂盂篷篷遭遭控控印印孪孪供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】

3、供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】短路的基本概念短路的基本概念 本章首先简述供配电系统短路的原因、危害、短路种类及短路计算的目本章首先简述供配电系统短路的原因、危害、短路种类及短路计算的目的；其次重点讲述无限大容量系统发生三相短路时的暂态过程、用标幺制的；其次重点讲述无限大容量系统发生三相短路时的暂态过程、用标幺制法计算短路回路元件阻抗和三相短路电流的方法；同时讲述不对称短路电法计算短路回路元件阻抗和三相短路电流的方法；同时讲述不对称短路电流及低压电网短路电流的计算；介绍短路电流的热效应和电动力效应及动、流及低压电网短路电流的计算；

4、介绍短路电流的热效应和电动力效应及动、热稳定度校验；最后讲述电气设备选择的一般方法及高低压电气设备的选热稳定度校验；最后讲述电气设备选择的一般方法及高低压电气设备的选择方法。择方法。一、短路的原因 用户供配电系统要求安全、可靠、不间断地供电，以保证生产和生活的用户供配电系统要求安全、可靠、不间断地供电，以保证生产和生活的需要。但是由于各种原因，系统难免出现故障，其中最严重的故障就是短需要。但是由于各种原因，系统难免出现故障，其中最严重的故障就是短路。所谓短路，是指供配电系统正常运行之外的相与相或相与地之间的路。所谓短路，是指供配电系统正常运行之外的相与相或相与地之间的“短接短接”。 短路发生的

5、原因是多种多样的，主要有：短路发生的原因是多种多样的，主要有：(1) 电气设备存在隐患，如设备的绝缘材料自然老化、绝缘材料机械损伤、电气设备存在隐患，如设备的绝缘材料自然老化、绝缘材料机械损伤、设备缺陷未被发现和消除、设计安装有误等。设备缺陷未被发现和消除、设计安装有误等。(2) 运行、维护不当，如不遵守操作规程而发生误操作，技术水平低，管理运行、维护不当，如不遵守操作规程而发生误操作，技术水平低，管理不善等。不善等。靠靠伞伞财财繁繁吠吠乏乏佳佳西西硝硝珐珐探探唬唬费费磨磨幽幽澜澜穗穗盛盛餐餐柴柴乓乓橙橙撂撂牌牌账账旋旋心心惜惜壁壁性性赢赢豁豁供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流

6、计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】第第4章章 短路电流计算及电气设备选择短路电流计算及电气设备选择4.4短路的基本概念短路的基本概念 (3) 自然灾害，如雷电过电压击穿设备绝缘，特大的洪水、大风、冰雪、地自然灾害，如雷电过电压击穿设备绝缘，特大的洪水、大风、冰雪、地震等引起的线路倒杆、断线，鸟、老鼠及蛇等小动物跨越裸露的导体等。震等引起的线路倒杆、断线，鸟、老鼠及蛇等小动物跨越裸露的导体等。二、 短路的危害 由于短路后电路的阻抗比正常运行时电路的阻抗小得多，所以短路电流比正由于短路后电路

7、的阻抗比正常运行时电路的阻抗小得多，所以短路电流比正常电流一般要大几十倍甚至几百倍。在大的电力系统中，短路电流可达几万安甚常电流一般要大几十倍甚至几百倍。在大的电力系统中，短路电流可达几万安甚至几十万安。在电流急剧增加的同时，系统中的电压将大幅度下降。所以短路的至几十万安。在电流急剧增加的同时，系统中的电压将大幅度下降。所以短路的后果往往都是破坏性的，其主要危害大致有如下几方面。后果往往都是破坏性的，其主要危害大致有如下几方面。(1) 短路时会产生很大的电动力和很高的温度，使故障元器件和短路电路中的短路时会产生很大的电动力和很高的温度，使故障元器件和短路电路中的其他元器件损坏。其他元器件损坏。

8、(2) 短路时电压骤降，严重影响电气设备的正常运行。短路时电压骤降，严重影响电气设备的正常运行。(3) 短路时会造成停电事故，而且短路越靠近电源，引起停电的范围越大，给短路时会造成停电事故，而且短路越靠近电源，引起停电的范围越大，给国民经济造成的损失也越大。国民经济造成的损失也越大。(4) 严重的短路会影响电力系统运行的稳定性，可使并列运行的发电机组失去严重的短路会影响电力系统运行的稳定性，可使并列运行的发电机组失去同步，造成系统解列。同步，造成系统解列。(5) 单相对地短路时，电流将产生较强的不平衡磁场，对附近的通信线路、信单相对地短路时，电流将产生较强的不平衡磁场，对附近的通信线路、信号系

9、统及电子设备等产生干扰，影响其正常运行，甚至使之发生误动作。号系统及电子设备等产生干扰，影响其正常运行，甚至使之发生误动作。搀搀垦垦溢溢医医牙牙瞥瞥跪跪儒儒脂脂慈慈剖剖媒媒白白资资市市酌酌购购驹驹常常疟疟妊妊迪迪胸胸驯驯癌癌晴晴斌斌冠冠卡卡暮暮闻闻衫衫供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】第第4章章 短路电流计算及电气设备选择短路电流计算及电气设备选择4.5短路的基本概念短路的基本概念 由此可见，短路的后果是非常严重的。为保证电气设备和电网安

10、全可由此可见，短路的后果是非常严重的。为保证电气设备和电网安全可靠地运行，首先应设法消除可能引起短路的一切原因；其次在发生短路后靠地运行，首先应设法消除可能引起短路的一切原因；其次在发生短路后应尽快切除故障部分和快速恢复电网电压。为此，可采用快速动作的继电应尽快切除故障部分和快速恢复电网电压。为此，可采用快速动作的继电保护装置，以及选用限制短路电流的电气设备保护装置，以及选用限制短路电流的电气设备(如电抗器如电抗器)等。等。三、短路的种类三、短路的种类 在三相供电系统中，短路的种类主要有在三相供电系统中，短路的种类主要有4种：种： (1) 三相短路，是指供电系统中三相导线间发生对称性的短路，用

11、三相短路，是指供电系统中三相导线间发生对称性的短路，用k(3)表示，如图表示，如图4.1(a)所示。所示。 (2) 两相短路，是指三相供电系统中任意两相间发生的短路，用两相短路，是指三相供电系统中任意两相间发生的短路，用k(2)表表示，如图示，如图4.1(b)所示。所示。 (3) 单相短路，是指供电系统中任一相经大地与电源中性点发生短路，单相短路，是指供电系统中任一相经大地与电源中性点发生短路，用用k(1)表示，如图表示，如图4.1(c)、图、图4.1(d)所示。所示。 (4) 两相接地短路，两相接地短路是指中性点不接地的电力系统中两不两相接地短路，两相接地短路是指中性点不接地的电力系统中两不

12、同相的单相接地所形成的相间短路，用同相的单相接地所形成的相间短路，用k(1.1)表示。如图表示。如图4.1(e)所示；也指所示；也指两相短路又接地的情况，如图两相短路又接地的情况，如图4.1(f)所示。所示。奖奖蛀蛀忙忙声声蛆蛆啸啸件件们们挽挽伦伦斩斩韭韭拌拌丁丁暮暮来来屿屿缔缔若若塌塌淋淋订订渤渤计计泉泉劈劈咋咋揩揩汹汹真真攒攒辆辆供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】第第4章章 短路电流计算及电气设备选择短路电流计算及电气设备选择4.6短

13、路的基本概念短路的基本概念图图4.1 短路的类型短路的类型(虚线表示短虚线表示短路电流的路径路电流的路径)炮炮断断翌翌像像敌敌到到埠埠碱碱妈妈狼狼蜕蜕豁豁溃溃选选争争表表格格剖剖绊绊砰砰监监焉焉摘摘灿灿棘棘划划耿耿仟仟铰铰愁愁祖祖圆圆供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】第第4章章 短路电流计算及电气设备选择短路电流计算及电气设备选择4.7短路的基本概念短路的基本概念 上述的三相短路，属对称性短路；其他形式的短路，都属不对称上述的三相短路，属

14、对称性短路；其他形式的短路，都属不对称短路。电力系统中，发生单相短路的可能性最大，而发生三相短路的短路。电力系统中，发生单相短路的可能性最大，而发生三相短路的可能性最小。从短路电流大小来看，一般三相短路的短路电流值最大，可能性最小。从短路电流大小来看，一般三相短路的短路电流值最大，造成的危害也最严重；而两相短路的短路电流值最小。为了使电力系造成的危害也最严重；而两相短路的短路电流值最小。为了使电力系统中的电气设备在最严重的短路状态下也能可靠地工作，因此作为选统中的电气设备在最严重的短路状态下也能可靠地工作，因此作为选择校验电气设备用的短路电流采用系统最大运行方式下的三相短路电择校验电气设备用的

15、短路电流采用系统最大运行方式下的三相短路电流。而在继电保护流。而在继电保护(如过电流保护如过电流保护)的灵敏度计算中，则采用系统最小的灵敏度计算中，则采用系统最小运行方式下的两相短路电流。运行方式下的两相短路电流。戮戮炒炒舔舔宪宪杠杠处处丘丘咏咏旨旨祟祟术术浅浅核核催催蹄蹄弦弦无无众众梆梆兴兴睫睫召召砸砸南南玛玛意意畅畅耪耪王王展展维维匝匝供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】第第4章章 短路电流计算及电气设备选择短路电流计算及电气设备选择4

16、.8短路的基本概念短路的基本概念1. 短路电流计算的目的短路电流计算的目的 为确保电气设备在短路情况下不致损坏，减轻短路危害和防止故障扩为确保电气设备在短路情况下不致损坏，减轻短路危害和防止故障扩大，必须事先对短路电流进行计算。计算短路电流的目的是：大，必须事先对短路电流进行计算。计算短路电流的目的是： (1) 选择和校验电气设备。选择和校验电气设备。 (2) 进行继电保护装置的选型与整定计算。进行继电保护装置的选型与整定计算。 (3) 分析电力系统的故障及稳定性能，选择限制短路电流的措施。分析电力系统的故障及稳定性能，选择限制短路电流的措施。 (4) 确定电力线路对通信线路的影响等。确定电力

17、线路对通信线路的影响等。四、短路电流计算的目的与基本假设四、短路电流计算的目的与基本假设 炎炎基基雍雍画画路路谩谩贮贮荤荤遮遮幅幅药药拎拎辞辞荧荧哉哉顺顺腿腿卫卫拐拐瘸瘸缅缅葛葛且且氰氰瘸瘸集集拯拯疏疏帝帝刑刑坎坎个个供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】第第4章章 短路电流计算及电气设备选择短路电流计算及电气设备选择4.9短路的基本概念短路的基本概念 2. 短路电流计算的基本假设短路电流计算的基本假设 选择和校验电气设备时，一般只需近似计算

18、在系统最大运行方式下可选择和校验电气设备时，一般只需近似计算在系统最大运行方式下可能通过设备的最大三相短路电流值。设计继电保护和分析电力系统故障时，能通过设备的最大三相短路电流值。设计继电保护和分析电力系统故障时，应计算各种短路情况下的短路电流和各母线接点的电压。要准确计算短路应计算各种短路情况下的短路电流和各母线接点的电压。要准确计算短路电流是相当复杂的，在工程上多采用近似计算法。这种方法建立在一系列电流是相当复杂的，在工程上多采用近似计算法。这种方法建立在一系列假设的基础上，计算结果稍偏大。基本假设有：假设的基础上，计算结果稍偏大。基本假设有： (1) 忽略磁路的饱和与磁滞现象，认为系统中

19、各元件参数恒定。忽略磁路的饱和与磁滞现象，认为系统中各元件参数恒定。 (2) 忽略各元件的电阻。高压电网中各种电气元件的电阻一般都比电抗忽略各元件的电阻。高压电网中各种电气元件的电阻一般都比电抗小得多，各阻抗元件均可用一等值电抗表示。但短路回路的总电阻大于总小得多，各阻抗元件均可用一等值电抗表示。但短路回路的总电阻大于总电抗的电抗的1/3时，应计入电气元件的电阻。此外，在计算暂态过程的时间常数时，应计入电气元件的电阻。此外，在计算暂态过程的时间常数时，各元件的电阻不能忽略。时，各元件的电阻不能忽略。 (3) 忽略短路点的过渡电阻。过渡电阻是指相与相或者相与地之间短接忽略短路点的过渡电阻。过渡电

20、阻是指相与相或者相与地之间短接所经过的电阻。一般情况下，都以金属性短路对待，只是在某些继电保护所经过的电阻。一般情况下，都以金属性短路对待，只是在某些继电保护的计算中才考虑过渡电阻。的计算中才考虑过渡电阻。 (4) 除不对称故障处出现局部不对称外，实际的电力系统通常都可以看除不对称故障处出现局部不对称外，实际的电力系统通常都可以看做三相对称的。做三相对称的。萍萍赫赫跟跟呐呐住住连连屹屹藏藏鞋鞋勉勉乖乖鸿鸿牺牺岗岗童童薪薪木木唤唤海海胚胚锁锁而而庞庞右右哦哦苫苫搜搜省省靶靶隙隙析析绅绅供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】供供配配电电系系

21、统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】第第4章章 短路电流计算及电气设备选择短路电流计算及电气设备选择4.10无限大容量电源系统的三相短路过程分析无限大容量电源系统的三相短路过程分析 电力系统的容量即为其各发电厂运转发电机的容量之和。实际电力系统的电力系统的容量即为其各发电厂运转发电机的容量之和。实际电力系统的容量和阻抗都有一定的数值。系统容量越大，则系统内阻抗就越小。容量和阻抗都有一定的数值。系统容量越大，则系统内阻抗就越小。 无限大容量电源系统，指其容量相对于用户供电系统容量大得多的电力系无限大容量电源系统，指其容量相对于用户供电系统容量大得多的电

22、力系统，当用户供配电系统的负荷变动甚至发生短路时，电力系统变电所中母线上统，当用户供配电系统的负荷变动甚至发生短路时，电力系统变电所中母线上的电压能基本维持不变。如果电力系统的电源总阻抗不超过短路回路总阻抗的的电压能基本维持不变。如果电力系统的电源总阻抗不超过短路回路总阻抗的5%10%，或电力系统的容量超过用户供电系统容量，或电力系统的容量超过用户供电系统容量50倍时，可将电力系统看倍时，可将电力系统看作无限大容量电源系统。作无限大容量电源系统。 对一般用户供配电系统来说，由于用户供配电系统的容量远比电力系统的对一般用户供配电系统来说，由于用户供配电系统的容量远比电力系统的总容量小，而阻抗又较

23、电力系统大得多。因此，用户供配电系统内发生短路时，总容量小，而阻抗又较电力系统大得多。因此，用户供配电系统内发生短路时，电力系统变电所馈电母线上的电压几乎维持不变，也就是说可将电力系统看作电力系统变电所馈电母线上的电压几乎维持不变，也就是说可将电力系统看作无限大容量电源系统。在等值电路图中表示为无限大容量电源系统。在等值电路图中表示为S和和X0。 按无限大容量电源系统计算所得的短路电流是装置通过的最大短路电流。按无限大容量电源系统计算所得的短路电流是装置通过的最大短路电流。因此，在估算装置的最大短路电流时，就可以认为短路回路所接电源是无限大因此，在估算装置的最大短路电流时，就可以认为短路回路所

24、接电源是无限大容量电源系统。容量电源系统。一、无限大容量电源系统一、无限大容量电源系统 樊樊日日艰艰诫诫秋秋笨笨苛苛苟苟催催惭惭囊囊叁叁苫苫荤荤菇菇蚤蚤唤唤团团岳岳戈戈羽羽笋笋昧昧揉揉蛔蛔川川熏熏洁洁袍袍裕裕秘秘苹苹供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】第第4章章 短路电流计算及电气设备选择短路电流计算及电气设备选择4.11无限大容量电源系统的三相短路过程分析无限大容量电源系统的三相短路过程分析 电力系统的短路故障往往是突然发生的。短路发生后

25、，电系统就由工作电力系统的短路故障往往是突然发生的。短路发生后，电系统就由工作状态经过一个暂态过程状态经过一个暂态过程(或称短路瞬变过程或称短路瞬变过程)，然后进入短路后的稳定状态。，然后进入短路后的稳定状态。电流也将由原来正常的负荷电流突然增大，再经过暂态过程达到短路后的电流也将由原来正常的负荷电流突然增大，再经过暂态过程达到短路后的稳态值。由于暂态过程中的短路电流比起稳态值要大得多，所以暂态过程稳态值。由于暂态过程中的短路电流比起稳态值要大得多，所以暂态过程虽然时间很短，但它对电气设备的危害远比稳态短路电流的危害要严重得虽然时间很短，但它对电气设备的危害远比稳态短路电流的危害要严重得多。因

26、此，有必要对三相短路的暂态过程加以分析。多。因此，有必要对三相短路的暂态过程加以分析。 图图4.2(a)是一个电源为无限大容量的用户供电系统发生三相短路时的电是一个电源为无限大容量的用户供电系统发生三相短路时的电路图。假设电源和负荷都是三相对称，则可取一相来分析，电路如图路图。假设电源和负荷都是三相对称，则可取一相来分析，电路如图4.2(b)所示。所示。二、三相短路过渡过程分析二、三相短路过渡过程分析(a)三相电路图三相电路图 (b)等效单相电路图等效单相电路图 图图4.2 无限大容量系统中发生三相短路无限大容量系统中发生三相短路愿愿报报瑞瑞奸奸梁梁赊赊谚谚慕慕授授罗罗凤凤瞻瞻枝枝壹壹莱莱技技

27、蝗蝗斩斩加加踩踩郝郝芍芍冕冕验验蹿蹿倔倔歹歹畅畅俭俭凑凑注注靖靖供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】第第4章章 短路电流计算及电气设备选择短路电流计算及电气设备选择4.12无限大容量电源系统的三相短路过程分析无限大容量电源系统的三相短路过程分析设电源相电压设电源相电压 ，正常负荷电流为，正常负荷电流为 。现现 0时短路时短路(等效为开关闭合等效为开关闭合)，则图，则图4.2(b)所示等效电路的电压方程为所示等效电路的电压方程为 (4-1)式

28、中式中 每相短路电流瞬时值；每相短路电流瞬时值； 、 短路回路的总电阻和总电感。短路回路的总电阻和总电感。这个微分方程的解为这个微分方程的解为 (4-2)式中式中 短路电流周期分量的幅值，短路电流周期分量的幅值， ，其中，其中 为短路回路的总阻抗；为短路回路的总阻抗； 短路电流与电压之间的相角，短路电流与电压之间的相角， ； 短路回路的时间常数，短路回路的时间常数， ； 积分常数，其值由初始条件决定。积分常数，其值由初始条件决定。 掷掷厩厩谢谢赚赚钮钮匡匡仿仿驶驶辅辅鹅鹅焉焉放放捡捡陨陨佬佬练练茁茁钳钳忌忌逐逐确确涧涧墓墓欲欲革革诀诀以以劣劣饵饵雏雏局局蹋蹋供供配配电电系系统统自自动动化化-短

29、短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】第第4章章 短路电流计算及电气设备选择短路电流计算及电气设备选择4.13无限大容量电源系统的三相短路过程分析无限大容量电源系统的三相短路过程分析 当当 0发生三相短路瞬间，由于短路回路存在着电感，因此电流不能发生三相短路瞬间，由于短路回路存在着电感，因此电流不能突变，即突变，即 ，故由正常负荷电流为，故由正常负荷电流为 与式与式(4-2)中中 相等并相等并代入代入 0，可求得积分常数为，可求得积分常数为 将上式代入式将上式代入式(4-2)即

30、得短路电流为即得短路电流为 (4-3) 在式在式(4-3)中，令中，令 ， ， 为短路电流周期分量；为短路电流周期分量； 为短路电流非周期分量。为短路电流非周期分量。 由式由式(4-3)可以看出：当可以看出：当 时时(实际上经过实际上经过10个周期左右时间个周期左右时间)， 0，这时，这时 (4-4) 式中式中 短路稳态电流。短路稳态电流。，故由正常负荷电流为犬犬秧秧窝窝珠珠纯纯坟坟倡倡应应柱柱缸缸缎缎克克枝枝傲傲浸浸陇陇慕慕撩撩璃璃糕糕幼幼弦弦撅撅隶隶长长浊浊井井耀耀文文毅毅内内连连供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】供供配配电电系

31、系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】第第4章章 短路电流计算及电气设备选择短路电流计算及电气设备选择4.14无限大容量电源系统的三相短路过程分析无限大容量电源系统的三相短路过程分析图图4.3给出无限大容量供电系统发生三相短路时前后电流、电压的变化曲线。给出无限大容量供电系统发生三相短路时前后电流、电压的变化曲线。图图4.3 4.3 无限大容量系统发生三相短路时前后电压、电流的变化曲线无限大容量系统发生三相短路时前后电压、电流的变化曲线爷爷搽搽恃恃弱弱鸵鸵俗俗舔舔传传塞塞菇菇挨挨四四晾晾去去赶赶饭饭掂掂食食无无孔孔扩扩祟祟粱粱眶眶昏昏痴痴经经错错箩箩

32、究究灾灾朔朔供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】第第4章章 短路电流计算及电气设备选择短路电流计算及电气设备选择4.15无限大容量电源系统的三相短路过程分析无限大容量电源系统的三相短路过程分析 从图从图4.3可以看出，短路电流在到达稳态值之前，要经过一个暂态过程，可以看出，短路电流在到达稳态值之前，要经过一个暂态过程，这一暂态过程是短路非周期分量电流存在的那段时间。从物理概念上讲，这一暂态过程是短路非周期分量电流存在的那段时间。从物理概念上

33、讲，短路电流周期分量是因短路后电路阻抗突然减小很多，而按欧姆定律应突短路电流周期分量是因短路后电路阻抗突然减小很多，而按欧姆定律应突然增大很多倍的电流；短路电流非周期分量则是因短路电路含有感抗，电然增大很多倍的电流；短路电流非周期分量则是因短路电路含有感抗，电路电流不可能突变，而按楞次定律感应的用以维持短路初瞬间路电流不可能突变，而按楞次定律感应的用以维持短路初瞬间( 0时时)电电流不致突变的一个反向衰减性电流。此电流衰减完毕后，短路电流达到稳流不致突变的一个反向衰减性电流。此电流衰减完毕后，短路电流达到稳定状态。定状态。三、有关短路的物理量三、有关短路的物理量1. 短路电流周期分量短路电流周

34、期分量 假设在电压假设在电压 0时发生三相短路，如图时发生三相短路，如图4.3所示。由式所示。由式(4-3)可知，可知，短路电流周期分量为短路电流周期分量为 (4-5) 由于短路电路的电抗一般远大于电阻，即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，因此短路初瞬间( 0时时)的短路电流周期分量的短路电流周期分量闭合导体回路中的感应电流，其流向总是企图使感应电流自己激发的穿过回路面积的磁通量，闭合导体回路中的感应电流，其流向总是企图使感应电流自己激发的穿过回路面积的磁通量，能够抵消或补偿引起感应电流的磁通量的增加或减少。能够抵消或补偿引起感应电流的磁通量的增加或减少。缴缴沥沥

35、扶扶禁禁沁沁遇遇津津寨寨珍珍问问累累印印岂岂通通互互署署克克隆隆崖崖四四拉拉走走撼撼沦沦痛痛砍砍懈懈彦彦派派美美豆豆室室供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】第第4章章 短路电流计算及电气设备选择短路电流计算及电气设备选择4.16无限大容量电源系统的三相短路过程分析无限大容量电源系统的三相短路过程分析 式中式中 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分量 的有效值。的有

36、效值。( (交流电电流有效值和最大值之间的恒定关系！交流电电流有效值和最大值之间的恒定关系！) ) 在无限大容量供电系统中，由于系统母线电压维持不变，所以其短路电流的在无限大容量供电系统中，由于系统母线电压维持不变，所以其短路电流的周期分量有效值周期分量有效值(用用 表示表示)在短路全过程中也维持不变，即在短路全过程中也维持不变，即 。 也可用式也可用式(4-7)计算计算 (4-7)2. 短路电流非周期分量短路电流非周期分量 短路电流非周期分量短路电流非周期分量 ，是用以维持短路初瞬间的电流不致突变而由电感，是用以维持短路初瞬间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，如图

37、上引起的自感电动势所产生的一个反向电流，如图4.3所示。由式所示。由式(4-3)可知，短可知，短路电流非周期分量为路电流非周期分量为 (4-8) 由于由于 90， 1，故，故 (4-9) 是按指数规律衰减的，经历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，即衰减至零，短路的暂态过程结束，短路进入稳态。由衰减时间常数短路进入稳态。由衰减时间常数 知，电路中电阻越大，暂态过程越短知，电路中电阻越大，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。的周期分量。(4-

38、6)挨挨孽孽盔盔甲甲芭芭焙焙沙沙温温凯凯僵僵释释碑碑如如虑虑勇勇腐腐率率舜舜酥酥疙疙造造度度钢钢沉沉爽爽证证灾灾乙乙懊懊惠惠卖卖踢踢供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】第第4章章 短路电流计算及电气设备选择短路电流计算及电气设备选择4.17无限大容量电源系统的三相短路过程分析无限大容量电源系统的三相短路过程分析3. 短路全电流短路全电流 短路全电流短路全电流 就是其周期分量就是其周期分量 和非周期分量和非周期分量 之和，即之和，即 (4-1

39、0) 某一瞬时某一瞬时 的短路全电流有效值的短路全电流有效值 是以时间是以时间t为中点的一个周期内的为中点的一个周期内的 的有效值的有效值 和和 在在 时刻的瞬时值时刻的瞬时值 的方均根值，即的方均根值，即 (4-11)4. 短路冲击电流与冲击电流有效值短路冲击电流与冲击电流有效值 短路冲击电流为短路全电流中的最大瞬时值。由图短路冲击电流为短路全电流中的最大瞬时值。由图4.3所示短路全电流所示短路全电流 曲线可以看出，短路后经过半个周期曲线可以看出，短路后经过半个周期(即即0.01s) 达到最大值，此时的短达到最大值，此时的短路电流就是短路冲击电流路电流就是短路冲击电流 。 短路冲击电流按式短

40、路冲击电流按式(4-12)计算计算 (4-12)式中式中 短路电流冲击系数。短路电流冲击系数。从等效热效应得到的直接关系是，在阻值相等的电阻上功率等效，或者如果加上时间从等效热效应得到的直接关系是，在阻值相等的电阻上功率等效，或者如果加上时间就是放出的热量（能量）等效。由此得出电流或者电压的平方等效。就是放出的热量（能量）等效。由此得出电流或者电压的平方等效。敷敷铣铣糜糜祟祟找找否否悔悔栅栅尸尸丸丸腊腊辊辊瓢瓢妇妇徽徽舰舰承承沽沽误误旬旬连连磁磁竣竣古古粮粮卓卓耳耳孩孩甚甚煽煽矫矫拍拍供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】供供配配电电系

41、系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】第第4章章 短路电流计算及电气设备选择短路电流计算及电气设备选择4.18无限大容量电源系统的三相短路过程分析无限大容量电源系统的三相短路过程分析 当当 0，则，则 2；当；当 0，则，则 1。因此。因此1 1s时，可认为时，可认为tima tk。且且约约跺跺精精废废集集嗣嗣嘴嘴帆帆嘘嘘吐吐窟窟师师篱篱宽宽拿拿乱乱翌翌贯贯艇艇载载褂褂乱乱筷筷踩踩懈懈脖脖范范陡陡全全假假湍湍供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流

42、流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】第第4章章 短路电流计算及电气设备选择短路电流计算及电气设备选择4.50 短路时间短路时间t k为短路保护装置实际最长的动作时间为短路保护装置实际最长的动作时间top与断路器与断路器(开关开关)的的断路时间断路时间toc之之和，即和，即 tk top + toc (4-54)式中，式中，toc为断路器的固有分闸时间与其电弧延续时间之和。对于一般高压为断路器的固有分闸时间与其电弧延续时间之和。对于一般高压断路器断路器(如油断路器如油断路器)，可取，可取toc0.2s；对于高速断路器；对于高速断路器(如真空断路器如真空断路器)，可，可取取t oc0.

43、1s0.15s。 根据式根据式(4-51)计算出的热量计算出的热量Q k，可计算出导体在短路后所达到的最高，可计算出导体在短路后所达到的最高温度温度 。但是这种计算，不仅比较繁复，而且涉及到一些难于准确确定的。但是这种计算，不仅比较繁复，而且涉及到一些难于准确确定的系数，包括导体的电导率系数，包括导体的电导率(它在短路过程中就不是一个常数它在短路过程中就不是一个常数)，因此最后计，因此最后计算的结果往往与实际出入很大，这里就不介绍了。算的结果往往与实际出入很大，这里就不介绍了。 在工程设计中，一般是利用图在工程设计中，一般是利用图4.11所示曲线来确定所示曲线来确定 。该曲线的横坐。该曲线的横

44、坐标用导体加热系数标用导体加热系数 来表示，纵坐标表示导体周围介质的温度来表示，纵坐标表示导体周围介质的温度 。 短路电流的热效应和电动效应短路电流的热效应和电动效应做做睡睡陌陌认认跨跨耶耶答答樊樊受受铁铁赘赘蓟蓟杰杰塔塔糙糙尉尉因因蒲蒲逊逊乎乎芯芯医医讥讥淳淳蔽蔽箩箩雨雨夸夸汕汕畜畜泌泌灵灵供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】第第4章章 短路电流计算及电气设备选择短路电流计算及电气设备选择4.51由由 查查 的步骤如下的步骤如下(图图4.

45、12)：(1) 先从纵坐标轴上找出导体在正常负荷时的温度先从纵坐标轴上找出导体在正常负荷时的温度 值；值；如果实际温度不知，可用手册所给的正常最高允许温如果实际温度不知，可用手册所给的正常最高允许温度。度。(2) 由由 向右查得相应曲线上的向右查得相应曲线上的 点。点。(3) 由由 点向下查得横坐标轴上的点向下查得横坐标轴上的KL。(4) 利用式利用式(4-55)计算：计算： (4-55)式中式中 A导体的截面积导体的截面积(mm2)； 短路稳态电流短路稳态电流(kA)； tima短路发热假想时间短路发热假想时间(s)；KL、Kk分别为正常负荷和短路时导体加热系数分别为正常负荷和短路时导体加热

46、系数 (A2s/mm4)。(5) 从横坐标轴上找出从横坐标轴上找出Kk值。值。(6) 由由Kk向上查得相应曲线上的向上查得相应曲线上的 点。点。(7) 由由 点向左查得纵坐标轴上的点向左查得纵坐标轴上的 值。值。短路电流的热效应和电动效应短路电流的热效应和电动效应图图4.11 用来确定用来确定 k的曲线的曲线 图图4.12 由由 L查查 k的步骤说明的步骤说明 坝坝还还会会既既卷卷掂掂俊俊只只琶琶兆兆锭锭哩哩蔑蔑胰胰僚僚来来萤萤婚婚勿勿懊懊筏筏姬姬摄摄架架烈烈粳粳蜀蜀萨萨创创嗡嗡恤恤作作供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】供供配配电电

47、系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】第第4章章 短路电流计算及电气设备选择短路电流计算及电气设备选择4.52 供电系统在短路时，由于短路电流特别是短路冲击电流很大，因此相邻载供电系统在短路时，由于短路电流特别是短路冲击电流很大，因此相邻载流导体间将产生强大的电动力，可能使电器和载流部分遭受严重的破坏。因此，流导体间将产生强大的电动力，可能使电器和载流部分遭受严重的破坏。因此，电气设备必须具有足够的机械强度，以承受短路时最大电动力的作用，避免遭电气设备必须具有足够的机械强度，以承受短路时最大电动力的作用，避免遭受严重的机械性损坏。通常把电气设备承受

48、短路电流的电动效应而不至于造成受严重的机械性损坏。通常把电气设备承受短路电流的电动效应而不至于造成机械性损坏的能力，称为电气设备具有足够的电动稳定度。机械性损坏的能力，称为电气设备具有足够的电动稳定度。 由电工基础知，处在空气中的两平行导体分别通以电流由电工基础知，处在空气中的两平行导体分别通以电流 、 时，而时，而两导体的轴线距离为两导体的轴线距离为 ，档距，档距(即相邻的两支持点间距离即相邻的两支持点间距离)为为 ，则导体间的电，则导体间的电动力动力 (单位为单位为N)为为 (4-56)式中式中 真空和空气的磁导率，真空和空气的磁导率， ； Kf形状系数。形状系数。 形状系数形状系数Kf与

49、导体截面形状和相对位置有关，只有当导体截面非常小、与导体截面形状和相对位置有关，只有当导体截面非常小、长度长度 比导体之间距离比导体之间距离 大得多，并且假定全部电流集中在导体轴线时，大得多，并且假定全部电流集中在导体轴线时，Kf才等于才等于1。但在实际计算中，对于圆截面和矩形截面导体，当导体之间距离足。但在实际计算中，对于圆截面和矩形截面导体，当导体之间距离足够大时，可以认为够大时，可以认为Kf1。在其他情况下，。在其他情况下，Kf1(如大工作电流的配电装置中各如大工作电流的配电装置中各相母线有多条时，条间距离很小相母线有多条时，条间距离很小)。因此，对于导体间的净空距离大于截面周。因此，对

50、于导体间的净空距离大于截面周长且每相只有一条矩形截面导体的线路，式长且每相只有一条矩形截面导体的线路，式(4-56)中取中取Kf1是适是适 用的。用的。二、短路电流的电动效应二、短路电流的电动效应短路电流的热效应和电动效应短路电流的热效应和电动效应厉厉辖辖坛坛泥泥阶阶拉拉吐吐陵陵姆姆尊尊奔奔疲疲妹妹收收痴痴萍萍绷绷输输寓寓愿愿班班唯唯挛挛疯疯淆淆兆兆冤冤宅宅捐捐蚜蚜批批顷顷供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】第第4章章 短路电流计算及电气设

51、备选择短路电流计算及电气设备选择4.53 如果三相线路中发生两相短路，则两相短路冲击电流如果三相线路中发生两相短路，则两相短路冲击电流 (单位为单位为A)通过通过两相导体时产生的电动力两相导体时产生的电动力(单位为单位为N)最大最大 (4-57) 如果三相线路中发生三相短路，则三相短路冲击电流如果三相线路中发生三相短路，则三相短路冲击电流 (单位为单位为A)在中在中间相产生的电动力间相产生的电动力(单位为单位为N)最大最大 (4-58) 由于三相短路冲击电流与两相短路冲击电流有下列关系由于三相短路冲击电流与两相短路冲击电流有下列关系 =1.15因此三相短路与两相短路的最大电动力之比为因此三相短

52、路与两相短路的最大电动力之比为 = 1.15 (4-59) 由此可见，三相线路发生三相短路时中间相导体所受的电动力比两相由此可见，三相线路发生三相短路时中间相导体所受的电动力比两相短路时导体所受的电动力大，因此校验电器和载流部分的动稳定度，一般短路时导体所受的电动力大，因此校验电器和载流部分的动稳定度，一般都采用三相短路冲击电流都采用三相短路冲击电流 或短路后第一个周期的三相短路全电流有效值或短路后第一个周期的三相短路全电流有效值 。短路电流的热效应和电动效应短路电流的热效应和电动效应鲍鲍称称算算蚁蚁煎煎勇勇耐耐掐掐扶扶烯烯赛赛窥窥涝涝井井纷纷苔苔楚楚擦擦筷筷钵钵此此翰翰钢钢弱弱奉奉钝钝沸沸鼎

53、鼎铜铜桩桩句句煎煎供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】Friday, July 19, 2024第六节第六节 电气设备的选择及校验电气设备的选择及校验一、选择校验项目及条件一、选择校验项目及条件 电电气气设设备备的的选选择择，必必须须满满足足供供电电系系统统正正常常工工作作条条件件下下和和短短路路故故障障条条件件下下工作要求，同时电气设备应工作安全可靠，运行维护方便，投资经济合理。工作要求，同时电气设备应工作安全可靠，运行维护方便，投资经济

54、合理。 1. 按正常工作条件选择按正常工作条件选择 按正常工作条件选择，就是要考虑电气设备的环境条件和电气要求。按正常工作条件选择，就是要考虑电气设备的环境条件和电气要求。 环环境境条条件件是是指指电电气气设设备备的的使使用用场场所所、环环境境温温度度，海海拔拔高高度度以以及及有有无无防防尘、防腐、防火、防爆等要求，据此选择电气设备结构类型。尘、防腐、防火、防爆等要求，据此选择电气设备结构类型。 电电气气要要求求是是指指电电气气设设备备在在电电压压、电电流流频频率率等等方方面面的的要要求求，即即所所选选电电气气设设备备的的额额定定电电压压应应不不低低于于所所在在线线路路的的额额定定电电压压、电

55、电气气设设备备的的额额定定电电流流应应不不小于该回路在各种合理运行方式下的最大持续工作电流；即小于该回路在各种合理运行方式下的最大持续工作电流；即邦邦灰灰蓝蓝绕绕雁雁庄庄坛坛惋惋账账置置扩扩又又玄玄裙裙削削唐唐队队放放花花名名歌歌贤贤泞泞驹驹慨慨个个矽矽荐荐浙浙倘倘攘攘洒洒供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】续上页续上页 对对一一些些开开断断电电流流的的电电器器，如如熔熔断断器器、断断路路器器和和负负荷荷开开关关等等，则则还还有有断断流流能

56、力的要求，即最大开断电流应不小于它可能开断的最大电流。能力的要求，即最大开断电流应不小于它可能开断的最大电流。 1）对对断断路路器器，其其最最大大开开断断电电流流应应不不小小于于它它可可能能开开断断的的线线路路最最大大短短路路电电流。即流。即 2）对对负负荷荷开开关关，其其最最大大开开断断电电流流应应不不小小于于它它可可能能开开断断的的线线路路最最大大负负荷荷电流。即电流。即 3）对对熔熔断断器器，其其最最大大开开断断电电流流应应不不小小于于它它可可能能开开断断的的线线路路最最大大短短路路电电流。即流。即（对非限流型熔断器）（对非限流型熔断器）（对限流型熔断器）（对限流型熔断器）额定开断电流：

57、它是表征断路器开断能力的参数。在额定电压额定开断电流：它是表征断路器开断能力的参数。在额定电压下，断路器能保证可靠开断的最大电流，称为额定开断电流。下，断路器能保证可靠开断的最大电流，称为额定开断电流。自自鞍鞍奥奥岂岂铸铸颠颠记记表表骚骚逸逸添添傻傻购购磷磷喀喀襟襟雕雕铭铭安安牛牛橇橇贞贞陷陷怯怯属属险险蔓蔓副副贞贞斟斟渣渣闽闽供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】续上页续上页 按按短短路路故故障障条条件件校校验验，就就是是要要按按最最大大可

58、可能能的的短短路路故故障障时时的的力力稳稳定定性性和和热稳定性进行校验。热稳定性进行校验。 2. 按短路故障条件校验按短路故障条件校验 对于一般于一般电器器，满足力稳定的条件是：，满足力稳定的条件是： 电器的额定峰值耐受电流电器的额定峰值耐受电流 对于一般于一般电器器，满足热稳定的条件是：，满足热稳定的条件是： 电器的电器的额定短定短时耐受耐受电流有效流有效值 对于于载流导体，满足热稳定的条件是：载流导体，满足热稳定的条件是： 导体的热稳定系数导体的热稳定系数晒晒乃乃元元兴兴硼硼猜猜茵茵镭镭琐琐晕晕浑浑莱莱删删岸岸红红篡篡窑窑翟翟诞诞戎戎忱忱佰佰择择吉吉玖玖病病猖猖娠娠芽芽汹汹持持峰峰供供配配

59、电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】二、高压断路器的选择与校验二、高压断路器的选择与校验 高高压压断断路路器器的的选选择择与与校校验验，主主要要是是按按环环境境条条件件选选择择结结构构类类型型，按按正正常常工工作作条条件件选选择择额额定定电电压压、额额定定电电流流并并校校验验开开断断能能力力，按按短短路路故故障障条条件件校校验验动稳定性和热稳定性，并同时选择其操动机构和操作电源。动稳定性和热稳定性，并同时选择其操动机构和操作电源。 例例4-1 4-

60、1 试选择某某10KV 10KV 高高压配配电所所进线侧的的高高压户内内真真空空断断路路器器的的型型号号规格格。已已知知该进线的的计算算电流流为295A295A，配配电所所母母线的的三三相相短短路路电流流周周期期分分量量有效有效值为为3 3. .2kA 2kA ，继电保保护的的动作作时间为1.1s1.1s。 解：初步选解：初步选VS1-12/630-16VS1-12/630-16型进行校验，如表所示，所选正确。型进行校验，如表所示，所选正确。 序序号号安装地点的电气条件安装地点的电气条件VS1VS1-12/630-16型断路器型断路器项项 目目数数 据据项项 目目数数 据据结结 论论1UN10

61、kVUN.QF12 kV合格合格2Ic295AIN.QF630A合格合格33.2kAIoc16kA合格合格42.553.2kA=8.16kAiet40kA合格合格5(3.2kA)2(1.1+0.2)s=13.3kA2s(16 kA) 24s=1024 kA2s合格合格蜕蜕蔑蔑梭梭乱乱涣涣岿岿坞坞浑浑磅磅姻姻酮酮企企澜澜天天健健卵卵导导油油咎咎牢牢右右蹄蹄轻轻播播雹雹瘸瘸袒袒踪踪亿亿僚僚哆哆芳芳供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】三、高压熔断

62、器的选择与校验三、高压熔断器的选择与校验 高高压压熔熔断断器器的的选选择择与与校校验验，主主要要是是按按环环境境条条件件选选择择结结构构类类型型，按按正正常常工作条件选择额定电压、额定电流并校验开断能力。工作条件选择额定电压、额定电流并校验开断能力。 高高压压熔熔断断器器的的额额定定电电流流应应不不小小于于它它所所安安装装的的熔熔体体电电流流。熔熔体体电电流流的的选选择应满足下列条件：择应满足下列条件： 1 1）保保护护高高压压线线路路的的熔熔断断器器的的熔熔体体电电流流应应大大于于线线路路的的计计算算电电流流，一一般般取线路计算电流的取线路计算电流的1.11.11.31.3倍。倍。 2）保保

63、护护电电力力变变压压器器的的熔熔断断器器的的熔熔体体电电流流，考考虑虑到到变变压压器器的的正正常常过过负负荷荷电电流流、励励磁磁涌涌流流（即即空空载载合合闸闸电电流流）及及低低压压侧侧电电动动机机自自起起动动引引起起的的尖尖峰峰电电流等因素，一般取一次侧额定电流的流等因素，一般取一次侧额定电流的1.52倍。倍。 3）保保护护电电压压互互感感器器的的熔熔断断器器的的熔熔体体电电流流，因因互互感感器器二二次次侧侧负负荷荷很很小小，一般取为一般取为0.5A0.5A。 芋芋衔衔造造劣劣媚媚暗暗狂狂讳讳罐罐卫卫亢亢旭旭还还如如薄薄嫉嫉缴缴雁雁幼幼刀刀铅铅丝丝洪洪埂埂戒戒堆堆羽羽淤淤铲铲份份粪粪奈奈供供配

64、配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】四、电流互感器的选择与校验四、电流互感器的选择与校验1. 电压、电流的选择电压、电流的选择 电电流流互互感感器器的的额额定定电电压压应应不不低低于于装装设设地地点点电电路路的的额额定定电电压压；其其额额定定一一次电流应不小于电路的计算电流；而其额定二次电流一般为次电流应不小于电路的计算电流；而其额定二次电流一般为5A。 2. 2. 按准确级要求选择按准确级要求选择 电电流流互互感感器器满满足足准准确确级级要要求

65、求的的条条件件，是是其其二二次次负负荷荷S2不不得得大大于于额额定定准准确级所要求的额定二次负荷确级所要求的额定二次负荷S2N，即，即 S2NS2 对对于于保保护护用用电电流流互互感感器器来来说说，其其复复合合误误差差限限值值为为10%。生生产产厂厂家家给给出出电电流流互互感感器器的的误误差差为为10%时时一一次次电电流流倍倍数数K1（即即I1/I1N）与与最最大大允允许许二二次次负负荷荷阻阻抗抗| |Z2al| |的关系曲的关系曲线。 | |Z2al|Z2| | 电流互感器满足保护的电流互感器满足保护的10%10%误差要求误差要求的条件为的条件为 察察寅寅爸爸堰堰挠挠卫卫俏俏且且摆摆谰谰译译

66、枷枷哦哦声声肯肯滨滨拼拼禾禾约约卒卒游游琢琢吃吃柏柏竭竭勺勺撼撼珊珊媚媚离离阵阵海海供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】续上页续上页 目目前前电电流流互互感感器器的的新新产产品品直直接接给给出出了了短短路路力力稳稳定定电电流流峰峰值值和和1s热热稳稳定定电流有效值，因此其力稳定性与热稳定性可按下式校验。电流有效值，因此其力稳定性与热稳定性可按下式校验。3. 短路稳定性的校验短路稳定性的校验 1. 1. 电压的选择电压的选择 五、电压互感器的

67、选择与校验五、电压互感器的选择与校验 电电压压互互感感器器的的额额定定一一次次电电压压，应应与与安安装装地地点点电电网网的的额额定定电电压压相相等等，其其额定二次电压一般为额定二次电压一般为100V。 2. 2. 按准确级要求选择按准确级要求选择 电电压压互互感感器器满满足足准准确确级级要要求求的的条条件件，也也是是其其二二次次负负荷荷S2不不得得大大于于规规定定准确级所要求的额定二次容量准确级所要求的额定二次容量S2N，即，即 S2NS2 灭灭厦厦腑腑蠕蠕蛇蛇烂烂销销魁魁弗弗清清姨姨陕陕驱驱紫紫映映孝孝更更痈痈无无康康摈摈肇肇喂喂靡靡灼灼囚囚挥挥叮叮干干隙隙丢丢焉焉供供配配电电系系统统自自动

68、动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】第第4章章 短路电流计算及电气设备选择短路电流计算及电气设备选择4.61 电气设备的选择是供配电系统设计的主要内容之一，是保证电网安全、电气设备的选择是供配电系统设计的主要内容之一，是保证电网安全、经济运行的重要条件。在选择电气设备时，应根据工程实际情况，按照有经济运行的重要条件。在选择电气设备时，应根据工程实际情况，按照有关设计规程的规定，积极采用新技术、新设备，力争使电气设备工作安全、关设计规程的规定，积极采用新技术、新设备，

69、力争使电气设备工作安全、可靠，运行维护方便，投资经济合理。可靠，运行维护方便，投资经济合理。在供配电系统中尽管电气设备的作用不一样，具体选择的方法也不同，但在供配电系统中尽管电气设备的作用不一样，具体选择的方法也不同，但其基本要求是相同的。其基本要求是相同的。为保证电气设备安全、可靠的运行，必须按正常工为保证电气设备安全、可靠的运行，必须按正常工作条件进行选择，并按短路条件校验动稳定和热稳定作条件进行选择，并按短路条件校验动稳定和热稳定。一、电气设备选择的一般条件一、电气设备选择的一般条件电气设备的选择及校验电气设备的选择及校验1. 按正常工作条件选择电气设备按正常工作条件选择电气设备 为了保

70、证电气设备在正常运行情况下可靠地工作，必须按照正常运行为了保证电气设备在正常运行情况下可靠地工作，必须按照正常运行条件选择电气设备。条件选择电气设备。正常运行条件是指电气设备正常运行时的工作电压及工作电流。正常运行条件是指电气设备正常运行时的工作电压及工作电流。亚亚额额钞钞刚刚逝逝锁锁摩摩强强乃乃潘潘萨萨袜袜叙叙崩崩耶耶铲铲承承吐吐崔崔琉琉福福铬铬逊逊漠漠淹淹蹄蹄婆婆绪绪送送岸岸臭臭艘艘供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】第第4章章 短路电

71、流计算及电气设备选择短路电流计算及电气设备选择4.62 1) 按工作电压选择电气设备按工作电压选择电气设备 电气设备所在电网的运行电压因调压或负荷的变化，有时会高于电网的电气设备所在电网的运行电压因调压或负荷的变化，有时会高于电网的额定电压，故所选择电气设备允许的最高工作电压不得低于所接电网的最额定电压，故所选择电气设备允许的最高工作电压不得低于所接电网的最高运行电压。高运行电压。通常规定一般电气设备允许的最高工作电压为设备额定电压通常规定一般电气设备允许的最高工作电压为设备额定电压的的1.11.1倍倍1.151.15倍，而电气设备所在电网的运行电压波动，一般不超过电网倍，而电气设备所在电网的

72、运行电压波动，一般不超过电网额定电压的额定电压的1.151.15倍倍。因此，在选择电气设备时，一般可按照电气设备的额。因此，在选择电气设备时，一般可按照电气设备的额定电压定电压UN不低于设备安装地点电网额定电压不低于设备安装地点电网额定电压UNs的条件选择，即的条件选择，即 (4-60) 2) 按工作电流选择电气设备按工作电流选择电气设备 电气设备的额定电流电气设备的额定电流IN是指在规定的环境温度下，设备的长期允许电流是指在规定的环境温度下，设备的长期允许电流Ial。IN不应小于该回路的最大持续工作电流不应小于该回路的最大持续工作电流Imax，即，即 (4-61) 由于发电机和变压器在电压降

73、低由于发电机和变压器在电压降低5%5%时，出力保持不变，故其相应回路的时，出力保持不变，故其相应回路的I Imaxmax应为发电机和变压器额定电流的应为发电机和变压器额定电流的1.051.05倍倍；若变压器有可能过负荷运行时，；若变压器有可能过负荷运行时，Imax应按过负荷确定；出线回路的应按过负荷确定；出线回路的Imax除考虑正常负荷电流外，还应考虑事除考虑正常负荷电流外，还应考虑事故时由其他回路转移过来的负荷。故时由其他回路转移过来的负荷。电气设备的选择及校验电气设备的选择及校验界界摇摇嫉嫉格格扳扳关关田田阎阎仅仅闷闷亮亮酷酷祟祟塑塑傻傻途途解解譬譬啃啃雄雄候候舔舔刀刀佛佛墒墒硬硬兰兰除除

74、景景夹夹抛抛戈戈供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】第第4章章 短路电流计算及电气设备选择短路电流计算及电气设备选择4.63 当周围环境温度当周围环境温度与导体与导体(或电器或电器)规定环境温度规定环境温度0不等时，其长期允许不等时，其长期允许电流电流Ial可按式可按式(4-62)修正修正 (4-62)其中其中 式中式中 K 修正系数；修正系数； al 导体或电气设备正常发热允许最高温度，一般可取导体或电气设备正常发热允许最高温度，一般可取

75、al =70 我国生产的电气设备的规定环境温度我国生产的电气设备的规定环境温度0 =40 ，如环境温度高于，如环境温度高于+40(但小于或等于但小于或等于60)时，其允许电流一般可按每增高时，其允许电流一般可按每增高1 ，额定电流减少，额定电流减少1.8%进行修正；当环境温度低于进行修正；当环境温度低于+40时，环境温度每降低时，环境温度每降低1，额定电流，额定电流可增加可增加0.5%，但增加幅度最多不得超过原额定电流的，但增加幅度最多不得超过原额定电流的20%。 我国生产的裸导体的额定环境温度为我国生产的裸导体的额定环境温度为+25，当装置地点环境温度在，当装置地点环境温度在 -5+50 范

76、围内变化时，导体允许通过的电流可按式范围内变化时，导体允许通过的电流可按式(4-62)修正。修正。 3) 按装置地点、使用条件、检修和运行等要求选择电气设备按装置地点、使用条件、检修和运行等要求选择电气设备 指按照设备的装置地点、使用条件、检修和运行等要求选择导体、电指按照设备的装置地点、使用条件、检修和运行等要求选择导体、电器的种类和型式。例如选户外或户内设备，防爆型或普通型设备。器的种类和型式。例如选户外或户内设备，防爆型或普通型设备。电气设备的选择及校验电气设备的选择及校验争争海海烘烘凤凤绸绸抵抵裳裳盘盘蕊蕊撞撞贾贾预预亲亲檀檀肪肪赤赤树树猿猿直直酋酋骇骇吃吃兑兑今今锐锐鱼鱼洽洽履履钡钡

77、玲玲褒褒申申供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】第第4章章 短路电流计算及电气设备选择短路电流计算及电气设备选择4.642. 按短路电流校验设备的热稳定和动稳定性按短路电流校验设备的热稳定和动稳定性 1) 短路热稳定度的校验条件短路热稳定度的校验条件 电器和载流部分的热稳定度校验，依校验对象的不同而采用不同的具体电器和载流部分的热稳定度校验，依校验对象的不同而采用不同的具体条件。条件。 (1) 对一般电器，热稳定度校验条件为对一般电器，热稳

78、定度校验条件为 (4-63)式中式中 It电器的热稳定试验电流；电器的热稳定试验电流； t 电器的热稳定试验时间；电器的热稳定试验时间； 、 短路电流的稳态值及短路电流的假想时间。短路电流的稳态值及短路电流的假想时间。 以上的以上的It和和t均可由电器产品样本查得。均可由电器产品样本查得。 (2) 对母线及绝缘导线和电缆等导体，可按下列条件校验其热稳定度：对母线及绝缘导线和电缆等导体，可按下列条件校验其热稳定度： (4-64)式中式中 kal导体在短路时的最高允许温度，可查表；导体在短路时的最高允许温度，可查表； k导体短路时产生的最高温度。导体短路时产生的最高温度。电气设备的选择及校验电气设

79、备的选择及校验 纤纤凿凿橇橇盟盟躬躬崭崭侣侣缨缨跪跪抢抢撩撩摧摧掠掠剁剁王王庸庸辆辆吴吴溶溶汉汉旧旧峦峦驳驳脏脏铰铰怜怜澜澜角角竞竞骇骇锋锋塘塘供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】第第4章章 短路电流计算及电气设备选择短路电流计算及电气设备选择4.65 如上节所述，要确定如上节所述，要确定 k比较麻烦，因此也可根据短路热稳定度的要求比较麻烦，因此也可根据短路热稳定度的要求来确定其最小允许截面来确定其最小允许截面Amin。由式。由式(4-55

80、)可推导最小允许截面可推导最小允许截面 = ( /C) (4-65)式中式中 Amin导体的最小热稳定截面积导体的最小热稳定截面积(mm2)； 三相短路稳态电流三相短路稳态电流(A)； C导体的短路热稳定系数，可查表。导体的短路热稳定系数，可查表。 导体的热稳定度校验条件转换成导体的截面积校验条件，要求导体的热稳定度校验条件转换成导体的截面积校验条件，要求 (4-66)【例【例4.4】 已知某车间变电所已知某车间变电所380V侧采用截面侧采用截面80mm10mm的硬铝母线，其的硬铝母线，其三相短路稳态电流为三相短路稳态电流为36.5kA，短路保护动作时间为，短路保护动作时间为0.5s，低压断路

81、器的开断，低压断路器的开断时间为时间为0.05s，试校验此母线的热稳定度。，试校验此母线的热稳定度。 解：查附表得知：导体的短路热稳定系数解：查附表得知：导体的短路热稳定系数C = 87。 因为因为 t ima t k + 0.05 t op + t oc+ 0.05(0.5 + 0.05 +0.05)s0.6 s 则母线最小允许截面则母线最小允许截面 = ( /C)36500 /87 mm2 = 325 mm2 又因为又因为A=80mm10mm = 800 mm2 ，所以该母线满足热稳定要求。，所以该母线满足热稳定要求。电气设备的选择及校验电气设备的选择及校验 羔羔寻寻遣遣沦沦染染住住咱咱歉

82、歉晌晌琅琅洛洛椰椰致致嚼嚼砍砍弛弛太太耗耗跨跨钞钞羽羽农农祭祭腻腻刷刷菱菱伎伎酉酉雁雁贩贩熏熏骨骨供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】第第4章章 短路电流计算及电气设备选择短路电流计算及电气设备选择4.66 2) 短路动稳定度的校验条件短路动稳定度的校验条件 电器和导体的动稳定度校验，也依校验对象的不同而采用不同的具体条件。电器和导体的动稳定度校验，也依校验对象的不同而采用不同的具体条件。 (1) 对一般电器，动稳定度校验条件对一般电器，动

83、稳定度校验条件 (4-67)或或 (4-68)式中式中 imax、Imax电器的极限通过电流峰值和有效值；电器的极限通过电流峰值和有效值； 、 三相短路冲击电流峰值和有效值。三相短路冲击电流峰值和有效值。以上以上imax和和Imax均可由电器产品样本查得。均可由电器产品样本查得。 (2) 绝缘子的动稳定度校验条件绝缘子的动稳定度校验条件 (4-69)式中式中 Fal绝缘子的最大允许载荷可由产品样本查得，如果产品样本给出的绝缘子的最大允许载荷可由产品样本查得，如果产品样本给出的 是绝缘子的抗弯破坏载荷值，则应将抗弯破坏载荷值乘以是绝缘子的抗弯破坏载荷值，则应将抗弯破坏载荷值乘以0.6作为作为 F

84、al； Fc(3) 短路时作用于绝缘子上的计算力，如母线在绝缘子上为平放，如图短路时作用于绝缘子上的计算力，如母线在绝缘子上为平放，如图 6.5(a)所示，则所示，则Fc(3)F(3)，如为竖放，如图，如为竖放，如图6.5(b)所示，则所示，则Fc(3)1.4 F(3)。电气设备的选择及校验电气设备的选择及校验 该该浑浑境境殷殷篮篮泌泌烽烽宪宪役役擅擅闻闻黄黄哥哥漆漆起起艰艰拳拳饮饮变变鞠鞠墩墩互互谢谢鸡鸡哉哉康康抿抿曙曙蝉蝉欺欺时时颊颊供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及

85、电电气气设设备备选选择择 【杨杨】第第4章章 短路电流计算及电气设备选择短路电流计算及电气设备选择4.67 (3) 对母线等硬导体，一般按短路时所受到的最大应力来校验其动稳定度，对母线等硬导体，一般按短路时所受到的最大应力来校验其动稳定度，满足的条件为满足的条件为 (4-70)式中式中 母线材料的最大允许应力母线材料的最大允许应力(Pa)，硬铜，硬铜 137MPa，硬铝，硬铝 69MPa； 母线通过母线通过 时所受到的最大计算应力。上述最大计算应力按式时所受到的最大计算应力。上述最大计算应力按式 (4-71)计算计算 (4-71)式中式中 母线通过母线通过 时所受到的弯曲力矩时所受到的弯曲力矩

86、( )，当母线的挡数为，当母线的挡数为12时，时， = ，当挡数大于，当挡数大于2时，时， ，这里，这里 按式按式(4-58)计算，计算，L为母线为母线的挡距；的挡距； 母线的截面系数母线的截面系数(m3)，当母线水平放置时，当母线水平放置时(图图4.13)， ，此处，此处b为母线截面的水平宽度，为母线截面的水平宽度，h为母线截面的垂直高度，为母线截面的垂直高度，b和和h的单位均为的单位均为m。电气设备的选择及校验电气设备的选择及校验宙宙驻驻燥燥黔黔函函赋赋掣掣区区料料稀稀漏漏荤荤盲盲赢赢靛靛妖妖规规敞敞换换锭锭指指掷掷侍侍皖皖架架矾矾靠靠瞅瞅赂赂乞乞账账仔仔供供配配电电系系统统自自动动化化-

87、短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】第第4章章 短路电流计算及电气设备选择短路电流计算及电气设备选择4.68 不作为母线的矩形硬导线，其动稳定度校验条件和校验方法与硬母线不作为母线的矩形硬导线，其动稳定度校验条件和校验方法与硬母线一样。一样。 由于回路的特殊性，对下列几种情况可不校验热稳定或动稳定：由于回路的特殊性，对下列几种情况可不校验热稳定或动稳定： 用熔断器保护的电源，其热稳定由熔体的熔断时间保证，故可不校用熔断器保护的电源，其热稳定由熔体的熔断时间保证，故可不校验热

88、稳定。验热稳定。 采用限流熔断器保护的设备可不校验动稳定。采用限流熔断器保护的设备可不校验动稳定。 在电压互感器回路中的裸导体和电器可不校验动、热稳定。在电压互感器回路中的裸导体和电器可不校验动、热稳定。 对于电缆，因其内部为软导线，外部机械强度很高，不必校验其动对于电缆，因其内部为软导线，外部机械强度很高，不必校验其动稳定。稳定。电气设备的选择及校验电气设备的选择及校验(a) 平放平放 (b) 竖放竖放 图图4.13 水平放置的母线水平放置的母线级级致致断断莎莎姐姐钡钡碟碟尝尝姬姬行行裴裴泅泅傻傻嗓嗓袒袒敌敌荷荷吧吧哪哪暑暑驻驻嗅嗅惑惑托托墩墩企企晌晌棕棕丧丧贴贴亿亿璃璃供供配配电电系系统统

89、自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】第第4章章 短路电流计算及电气设备选择短路电流计算及电气设备选择4.69 3)大容量电动机反馈冲击电流的考虑大容量电动机反馈冲击电流的考虑 当单台容量或总容量在当单台容量或总容量在100kW以上正在运行的电动机端部发生三相短路以上正在运行的电动机端部发生三相短路时，由于电时，由于电 动机端电压骤降，致使电动机因定子电动势反高于外施电压而动机端电压骤降，致使电动机因定子电动势反高于外施电压而向短路点反馈电流，从而使短路计算点的

90、短路电流增大。由于其反电动势向短路点反馈电流，从而使短路计算点的短路电流增大。由于其反电动势作用时间较短，所以电动机反馈电流仅对短路电流冲击值有影响。电动机作用时间较短，所以电动机反馈电流仅对短路电流冲击值有影响。电动机反馈的最大短路电流瞬时值反馈的最大短路电流瞬时值(即电动机反馈冲击电流即电动机反馈冲击电流)可按可按 式式(4-72)计算计算 (4-72)式中式中 电动机次暂态电动势标幺值；电动机次暂态电动势标幺值； 电动机次暂态电抗标幺值；电动机次暂态电抗标幺值； 电动机短路电流冲击系数电动机短路电流冲击系数(对高压电动机一般取对高压电动机一般取1.41.7，对低，对低压电动机一般取压电动

91、机一般取1)； 电动机的额定电流。电动机的额定电流。 通常上述公式可简化为通常上述公式可简化为 (4-73)式中式中 C 电动机反馈冲击系数电动机反馈冲击系数(感应电动机取感应电动机取6.5，同步电动机取，同步电动机取7.8，同，同步补偿机取步补偿机取10.6，综合性负荷取，综合性负荷取3.2)。电气设备的选择及校验电气设备的选择及校验窃窃肘肘辙辙镊镊俐俐男男遇遇砷砷铆铆盈盈谈谈议议疗疗纤纤输输帜帜擎擎冲冲预预菩菩陛陛萝萝滞滞湾湾励励洛洛图图纠纠什什河河姚姚横横供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】供供配配电电系系统统自自动动化化-短短

92、路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】第第4章章 短路电流计算及电气设备选择短路电流计算及电气设备选择4.70 考虑了大容量电动机反馈电流后短路点总短路冲击电流值考虑了大容量电动机反馈电流后短路点总短路冲击电流值 可按式可按式(4-74)计算计算 (4-74)式中式中 短路冲击电流值。短路冲击电流值。【例【例4.5】 某车间变电所某车间变电所380V母线上接有大型感应电动机组母线上接有大型感应电动机组300kW，平均，平均 =0.7，效率，效率 =0.75。该母线采用截面。该母线采用截面100 mm10 mm的硬铝母线，的硬铝母线，水平平放，挡距水平平放，挡距0.9m，挡数

93、大于，挡数大于2，相邻两母线的轴线距离为，相邻两母线的轴线距离为0.16m。若母。若母线的三相短路冲击电流为线的三相短路冲击电流为45.8 kA，试校验该母线在三相短路时的动稳定度。，试校验该母线在三相短路时的动稳定度。 解：解：1) 计算电动机的反馈冲击电流计算电动机的反馈冲击电流 因因 C = 6.5， =1 则则 = 6.51300/( 3800.70.75)kA= 5.6 kA 2)计算母线短路时的最大电动力计算母线短路时的最大电动力 考虑电动机反馈冲击电流后母线总短路冲击电流为考虑电动机反馈冲击电流后母线总短路冲击电流为 = (45.8 + 5.6) kA= 51.2 kA电气设备的

94、选择及校验电气设备的选择及校验碑碑原原絮絮沂沂颇颇揣揣戏戏悬悬失失辨辨狗狗杉杉块块插插悉悉升升筷筷阮阮期期孕孕玻玻堵堵坊坊派派净净与与把把岭岭蜜蜜亭亭熏熏室室供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】第第4章章 短路电流计算及电气设备选择短路电流计算及电气设备选择4.71母线在三相短路时的最大电动力为母线在三相短路时的最大电动力为 N = 2553.9N3)校验母线短路时的动稳定度校验母线短路时的动稳定度母线在母线在 作用时的弯曲力矩为作用时的弯

95、曲力矩为 = 2553.90.9/10Nm = 229.9Nm母线的截面系数为母线的截面系数为 = 0.120.01/6 = 1.6710-5 故母线短路时所受到的计算应力为故母线短路时所受到的计算应力为 = 229.9/ 1.6710-5Pa = 13.8 106Pa= 13.8 MPa而铝母线的最大允许应力而铝母线的最大允许应力 69 MPa ，所以该母线满足动稳定要求。，所以该母线满足动稳定要求。电气设备的选择及校验电气设备的选择及校验铜铜恕恕绳绳坤坤队队实实臣臣椽椽港港鞠鞠娥娥煮煮巾巾进进殷殷竖竖据据去去扔扔夏夏绎绎赏赏叶叶坛坛能能械械伟伟爵爵鹅鹅暑暑饰饰逗逗供供配配电电系系统统自自动

96、动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】第第4章章 短路电流计算及电气设备选择短路电流计算及电气设备选择4.72 高压电气设备的选择，要满足安全、可靠，运行维护方便和投资经济高压电气设备的选择，要满足安全、可靠，运行维护方便和投资经济合理等要求。不仅要满足正常工作条件的要求，而且要按短路条件进行热合理等要求。不仅要满足正常工作条件的要求，而且要按短路条件进行热稳定和动稳定的校验。稳定和动稳定的校验。 高压电气设备选择及其校验项目可按表高压电气设备选择及其校验项目可按表4

97、-5 所列各项进行选择和校验。所列各项进行选择和校验。二、高压电气设备的选择二、高压电气设备的选择电气设备的选择及校验电气设备的选择及校验表表4-5 高压电气设备的选择及其校验项目和条件高压电气设备的选择及其校验项目和条件忆忆咽咽帅帅冕冕妖妖煽煽赶赶矮矮喘喘炼炼菜菜返返哄哄屿屿引引棠棠拭拭拳拳亢亢纳纳淡淡筷筷钮钮肃肃现现逃逃铲铲溉溉袍袍耳耳丰丰叙叙供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】第第4章章 短路电流计算及电气设备选择短路电流计算及电气设

98、备选择4.731. 高压断路器的选择高压断路器的选择 高压断路器的选择、校验条件如表高压断路器的选择、校验条件如表4-5所示。在选择时还应注意以下几所示。在选择时还应注意以下几点。点。 1) 断路器种类和型式的选择断路器种类和型式的选择 高压断路器应根据断路器安装地点、环境和使用技术条件等要求选择高压断路器应根据断路器安装地点、环境和使用技术条件等要求选择其种类和型式。由于少油断路器制造简单、价格便宜、维护工作量少，故其种类和型式。由于少油断路器制造简单、价格便宜、维护工作量少，故3k220kV一般采用少油断路器；对于一般采用少油断路器；对于110k330kV，当少油断路器的技术，当少油断路器

99、的技术性能不能满足要求时，可以选用压缩空气或性能不能满足要求时，可以选用压缩空气或SF6断路器。断路器。电气设备的选择及校验电气设备的选择及校验注：表中注：表中“”表示必须校验；表示必须校验；“” 表示不要校表示不要校验。验。 (续续)焊焊署署芋芋皖皖叁叁厨厨财财硕硕钡钡苯苯翰翰煎煎挡挡辱辱醋醋顾顾加加幕幕匡匡硝硝阳阳乍乍鸭鸭经经狰狰喳喳恃恃迁迁憎憎蒜蒜稽稽蹋蹋供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】第第4章章 短路电流计算及电气设备选择短路电

100、流计算及电气设备选择4.74 2) 按开断电流选择按开断电流选择 高压断路器的额定开断电流应满足高压断路器的额定开断电流应满足 (4-75)式中式中 Ik 高压断路器触头实际开断瞬间的短路电流周期分量有效值；高压断路器触头实际开断瞬间的短路电流周期分量有效值； INk 高压断路器的额定开断电流。高压断路器的额定开断电流。 高压断路器的操动机构，大多数是由制造厂配套供应，仅部分少油断高压断路器的操动机构，大多数是由制造厂配套供应，仅部分少油断路器有电磁式、弹簧式或液压式等几种型式的操动机构可供选择。一般电路器有电磁式、弹簧式或液压式等几种型式的操动机构可供选择。一般电磁式操动机构虽需配有专用的直

101、流合闸电源，但其结构简单可靠；弹簧式磁式操动机构虽需配有专用的直流合闸电源，但其结构简单可靠；弹簧式的结构比较复杂，调整要求较高；液压操动机构加工精度要求较高。操动的结构比较复杂，调整要求较高；液压操动机构加工精度要求较高。操动机构的型式，可根据安装调试方便和运行可靠性进行选择。机构的型式，可根据安装调试方便和运行可靠性进行选择。电气设备的选择及校验电气设备的选择及校验洼洼妊妊悠悠汛汛连连履履汗汗玉玉淹淹斜斜驶驶想想质质就就旦旦闰闰鄂鄂即即曙曙涸涸粹粹庞庞泊泊羞羞憋憋异异队队咎咎翌翌剖剖甭甭怖怖供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】供供

102、配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】第第4章章 短路电流计算及电气设备选择短路电流计算及电气设备选择4.75【例【例4.6】 试选择某试选择某10kV高压进线侧断路器的型号规格。已知该进线的计算高压进线侧断路器的型号规格。已知该进线的计算电流为电流为400A，10kV母线的三相短路电流周期分量有效值为母线的三相短路电流周期分量有效值为6.3 kA，继电保，继电保护的动作时间为护的动作时间为1.2s。 解：根据解：根据UN =10kV和和I30 =Imax =400A，试选，试选SN10-10I/630-300型高压户型高压户内少油断路器，

103、其开断时间内少油断路器，其开断时间toc =0.2s。又按题给。又按题给Ik =6.3kA及及top =1.2s进行校进行校验，其选择和校验表如表验，其选择和校验表如表4-6所示。所示。电气设备的选择及校验电气设备的选择及校验表表4-6 例例4.6中高压断路器的选择校验表中高压断路器的选择校验表呢呢嘎嘎蔗蔗俘俘腹腹除除透透顽顽肉肉两两疙疙誊誊篷篷抉抉红红溺溺瘸瘸碧碧疤疤土土婶婶酋酋履履藤藤愁愁牙牙澡澡瘁瘁又又楔楔嚼嚼倘倘供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选

104、选择择 【杨杨】第第4章章 短路电流计算及电气设备选择短路电流计算及电气设备选择4.762. 隔离开关的选择隔离开关的选择 隔离开关的选择和校验条件如表隔离开关的选择和校验条件如表4-5所列。屋外隔离开关的型式较多，所列。屋外隔离开关的型式较多，它与配电装置的布置和占地面积等有很大关系，因此，其形式应根据配电它与配电装置的布置和占地面积等有很大关系，因此，其形式应根据配电装置的布置特点和使用要求等因素，进行综合技术经济比较后确定。装置的布置特点和使用要求等因素，进行综合技术经济比较后确定。3. 高压熔断器的选择高压熔断器的选择 高压熔断器的选择、校验条件如表高压熔断器的选择、校验条件如表4-5

105、所示。在选择时还应注意以下几所示。在选择时还应注意以下几点。点。 1) 按额定电压选择按额定电压选择 对于一般的高压熔断器，其额定电压必须大于或等于电网的额定电压。对于一般的高压熔断器，其额定电压必须大于或等于电网的额定电压。而对于充填石英砂的限流熔断器，只能用在等于其额定电压的电网中，因而对于充填石英砂的限流熔断器，只能用在等于其额定电压的电网中，因为这种类型的熔断器在电流达到最大值之前就将电流截断，致使熔体熔断为这种类型的熔断器在电流达到最大值之前就将电流截断，致使熔体熔断时产生过电压。过电压的倍数与电路的参数及熔体的长度有关，一般在等时产生过电压。过电压的倍数与电路的参数及熔体的长度有关

106、，一般在等于额定电压的电网中为于额定电压的电网中为2.0倍倍2.5倍，但如在低于其额定电压的电网中，由倍，但如在低于其额定电压的电网中，由于熔体较长，过电压可高达于熔体较长，过电压可高达3.5倍倍4倍相电压，以致损害电网中的电气设备。倍相电压，以致损害电网中的电气设备。电气设备的选择及校验电气设备的选择及校验涂涂驹驹负负童童知知世世轨轨栋栋佃佃嗡嗡装装疡疡沉沉鞘鞘赊赊熬熬栋栋董董氨氨卷卷赤赤宽宽搓搓篓篓擂擂罩罩乒乒林林孟孟麦麦私私木木供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电

107、气气设设备备选选择择 【杨杨】第第4章章 短路电流计算及电气设备选择短路电流计算及电气设备选择4.77 2)按额定电流选择按额定电流选择 对于熔断器，其额定电流应包括熔断器载流部分与接触部分发热所依据的对于熔断器，其额定电流应包括熔断器载流部分与接触部分发热所依据的电流和熔体发热所依据的电流两部分，前者为熔管额定电流，后者为熔体额定电流和熔体发热所依据的电流两部分，前者为熔管额定电流，后者为熔体额定电流。同一熔管可装配不同额定电流的熔体，但受熔管额定电流的限制。所以电流。同一熔管可装配不同额定电流的熔体，但受熔管额定电流的限制。所以熔断器额定电流的选择包括这两部分电流的选择。熔断器额定电流的选

108、择包括这两部分电流的选择。 (1) 熔管额定电流的选择。为了保证熔断器载流及接触部分不致过热和损熔管额定电流的选择。为了保证熔断器载流及接触部分不致过热和损坏，高压熔断器的熔管额定电流坏，高压熔断器的熔管额定电流 应大于或等于熔体的额定电流应大于或等于熔体的额定电流 ，即，即 (4-76) (2) 熔体额定电流选择。保护熔体额定电流选择。保护35kV以下电力变压器的高压熔断器，为了防以下电力变压器的高压熔断器，为了防止熔体在通过变压器励磁涌流和保护范围以外的短路及电动机自起动等冲击电止熔体在通过变压器励磁涌流和保护范围以外的短路及电动机自起动等冲击电流时误动作，其熔体的额定电流可按式流时误动作

109、，其熔体的额定电流可按式4-77选择选择 = (4-77)式中式中 K1可靠系数可靠系数(不计电动机自起动时不计电动机自起动时K1=1.11.3；考虑电动机自起动；考虑电动机自起动时时K1=1.52)。电气设备的选择及校验电气设备的选择及校验 沉沉锭锭嗓嗓耳耳窥窥窘窘希希渭渭酉酉炳炳怂怂亡亡拓拓裳裳滔滔搓搓锭锭丸丸扰扰撩撩宁宁汾汾迎迎瓮瓮桶桶撞撞阂阂溶溶枪枪溅溅寇寇刽刽供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】第第4章章 短路电流计算及电气设备选

110、择短路电流计算及电气设备选择4.78 用于保护电力电容器的高压熔断器，当系统电压升高或波形畸变引起回路用于保护电力电容器的高压熔断器，当系统电压升高或波形畸变引起回路电流增大或运行过程中产生涌流时不应误动作，其熔体额定电流可按式电流增大或运行过程中产生涌流时不应误动作，其熔体额定电流可按式(4.78)选择选择 (4-78)式中式中 K2可靠系数可靠系数(对限流式高压熔断器，当一台电力电容器时对限流式高压熔断器，当一台电力电容器时K2=1.52.0；当一组电力电容器时；当一组电力电容器时K2=1.31.8)； IN.C电力电容器回路的额定电流。电力电容器回路的额定电流。 (3) 熔断器开断电流校

111、验。熔断器开断电流校验。 (4-79) 对于非限流熔断器，选择时用冲击电流的有效值对于非限流熔断器，选择时用冲击电流的有效值 进行校验；对于限流进行校验；对于限流熔断器，在电流达最大值之前电路已切断，可不计非周期分量的影响，而采用熔断器，在电流达最大值之前电路已切断，可不计非周期分量的影响，而采用 进行校验。进行校验。 (4) 熔断器选择性校验。为了保证前后两级熔断器之间保护动作的选择性，熔断器选择性校验。为了保证前后两级熔断器之间保护动作的选择性，应进行熔体选择性校验。熔体的选择性校验应根据制造厂提供的熔体的安秒特应进行熔体选择性校验。熔体的选择性校验应根据制造厂提供的熔体的安秒特性进行。安

112、秒特性是熔体的熔断时间与通过电流的关系。如图性进行。安秒特性是熔体的熔断时间与通过电流的关系。如图4.14所示，两个所示，两个不同熔体的安秒特性曲线不同熔体的安秒特性曲线( )。同一电流同时通过此两熔体时，熔。同一电流同时通过此两熔体时，熔体体1先熔断。所以，为了保证保护动作的选择性，前一级熔断器应采用熔体先熔断。所以，为了保证保护动作的选择性，前一级熔断器应采用熔体1，后一级熔断器应选用熔体后一级熔断器应选用熔体2。电气设备的选择及校验电气设备的选择及校验沿沿垫垫箕箕讼讼侧侧免免涵涵柏柏寻寻显显镊镊能能陋陋堵堵材材烛烛渭渭霞霞祝祝锋锋孟孟地地宾宾就就规规苟苟裔裔况况承承槐槐丫丫菱菱供供配配电

113、电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】第第4章章 短路电流计算及电气设备选择短路电流计算及电气设备选择4.79对于保护电压互感器用的高压熔断器，只需按额定电压及开断电流两项来选择。对于保护电压互感器用的高压熔断器，只需按额定电压及开断电流两项来选择。电气设备的选择及校验电气设备的选择及校验1熔体熔体1特性曲线特性曲线 2熔体熔体2特性曲线特性曲线图图4.14 熔断器的安秒特性曲线熔断器的安秒特性曲线疼疼整整藉藉褥褥祝祝病病削削扔扔歪歪稻稻垫垫皑皑泽泽肝

114、肝汀汀员员彩彩忧忧智智葱葱瞪瞪诡诡扰扰疮疮隅隅怜怜翻翻劈劈闰闰餐餐墨墨昌昌供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】第第4章章 短路电流计算及电气设备选择短路电流计算及电气设备选择4.80 4. 母线的选择母线的选择 母线一般按下列各项选择和校验：母线一般按下列各项选择和校验：母线导体材料、类型和敷设方式；母线导体材料、类型和敷设方式；母线截面；母线截面；热稳定；热稳定；动稳定。动稳定。 1) 母线导体材料、类型和敷设方式母线导体材料、类型和敷设

115、方式 常用母线导体材料有铜、铝和铝合金。铜的电阻率低、强度大、抗腐常用母线导体材料有铜、铝和铝合金。铜的电阻率低、强度大、抗腐蚀性强，是性能良好的导体材料。但它的用途广泛，且我国铜的储量不多，蚀性强，是性能良好的导体材料。但它的用途广泛，且我国铜的储量不多，价格高，因此铜母线只用在持续工作电流大，且出线位置特别狭窄或对铝价格高，因此铜母线只用在持续工作电流大，且出线位置特别狭窄或对铝有严重腐蚀的场所。铝的电阻率较大，但密度只有铜的有严重腐蚀的场所。铝的电阻率较大，但密度只有铜的30%，我国铝的储，我国铝的储量丰富，且价格低，因此一般采用铝或铝合金作为导体材料。量丰富，且价格低，因此一般采用铝或

116、铝合金作为导体材料。 常用的硬母线导体，其截面形状有矩形、槽形和管形。矩形母线散热良常用的硬母线导体，其截面形状有矩形、槽形和管形。矩形母线散热良好，有一定的机械强度，便于安装，但集肤效应较大。为减小集肤效应，好，有一定的机械强度，便于安装，但集肤效应较大。为减小集肤效应，单条矩形母线的截面最大不超过单条矩形母线的截面最大不超过1250mm2。当工作电流很大时，可将。当工作电流很大时，可将2条条3条矩形母线并列使用。矩形母线一般用于条矩形母线并列使用。矩形母线一般用于35kV及以下，电流在及以下，电流在4000A以下以下的配电装置中。槽形母线机械强度好，载流量大，集肤效应也较小，一般的配电装置

117、中。槽形母线机械强度好，载流量大，集肤效应也较小，一般用于用于4000A8000A的配电装置中。管形母线机械强度较高，集肤效应系数的配电装置中。管形母线机械强度较高，集肤效应系数小，管内可以通水或通风冷却。另外圆管表面曲率较小，而且均匀，电晕小，管内可以通水或通风冷却。另外圆管表面曲率较小，而且均匀，电晕放电电压高，因而常用于放电电压高，因而常用于8000A以上的大电流和以上的大电流和110kV及以上的高压配电装及以上的高压配电装置中。置中。电气设备的选择及校验电气设备的选择及校验掉掉樟樟背背瓶瓶欺欺朵朵貌貌卵卵挺挺渠渠歧歧左左喻喻汐汐巨巨祝祝亢亢随随陵陵粹粹番番侵侵诛诛蒙蒙烙烙趟趟纽纽琅琅寓

118、寓卢卢浪浪嘱嘱供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】第第4章章 短路电流计算及电气设备选择短路电流计算及电气设备选择4.81 截面形状不对称母线的散热和机械强度与导体的布置方式有关。图截面形状不对称母线的散热和机械强度与导体的布置方式有关。图4.13所示为矩形母线的布置方式。当三相母线水平布置时，图所示为矩形母线的布置方式。当三相母线水平布置时，图(a)为母线平放，为母线平放，图图(b)为母线竖放。后者散热较好，载流量大，但机械强度较差。前者

119、则相为母线竖放。后者散热较好，载流量大，但机械强度较差。前者则相反。所以母线的布置方式应视具体情况而定。反。所以母线的布置方式应视具体情况而定。 2) 母线截面的选择母线截面的选择 (1) 按最大工作电流选择。按最大工作电流选择母线截面时，应满足母按最大工作电流选择。按最大工作电流选择母线截面时，应满足母线额定电流线额定电流IN不小于该回路的最大持续工作电流不小于该回路的最大持续工作电流Imax，即，即 (4-80) (2) 按经济电流密度选择。对于全年平均负荷较大、母线较长、传输容按经济电流密度选择。对于全年平均负荷较大、母线较长、传输容量较大的回路量较大的回路(如发电机、主变压器回路等如发

120、电机、主变压器回路等)均应按经济电流密度选择，而均应按经济电流密度选择，而对汇流主母线则不按此选择，详见对汇流主母线则不按此选择，详见4.8节导线截面积选择。节导线截面积选择。母线热稳定及动稳定校验见母线热稳定及动稳定校验见4.6节内容。节内容。电气设备的选择及校验电气设备的选择及校验犬犬蕉蕉娩娩滁滁蒸蒸惺惺肚肚枝枝谅谅隧隧赵赵每每呀呀讶讶健健诲诲掂掂枕枕酶酶这这络络妮妮裹裹瓜瓜才才衰衰委委拽拽散散坎坎愚愚渗渗供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【

121、杨杨】第第4章章 短路电流计算及电气设备选择短路电流计算及电气设备选择4.825. 绝缘子的选择绝缘子的选择 绝缘子包括支持绝缘子和穿墙套管。支持绝缘子的作用是为了支撑母绝缘子包括支持绝缘子和穿墙套管。支持绝缘子的作用是为了支撑母线；穿墙套管的作用是为了保证母线穿墙时的绝缘。它们的选择和校验项线；穿墙套管的作用是为了保证母线穿墙时的绝缘。它们的选择和校验项目，如表目，如表4.5所列。所列。电气设备的选择及校验电气设备的选择及校验图图4.15 绝缘子和穿墙套管所受的电动力绝缘子和穿墙套管所受的电动力 绝缘子和穿墙套管的机械应力计算：绝缘子和穿墙套管的机械应力计算： 布置在同一平面内的三相母线，如

122、图布置在同一平面内的三相母线，如图4.15所示为绝缘子和穿墙套管受力示意图。在发生所示为绝缘子和穿墙套管受力示意图。在发生短路时，支持绝缘子所受的力为短路时，支持绝缘子所受的力为 (4-81)式中式中 计算跨距计算跨距(m)， = ； L1、L2支持绝缘子的相邻两跨距支持绝缘子的相邻两跨距(m)。式式(4-67)也可用于计算穿墙套管承受的作用力，也可用于计算穿墙套管承受的作用力，其中其中 = 式中式中 Lp套管长度。套管长度。 签签晃晃庐庐撇撇馈馈颈颈瘪瘪瞅瞅沉沉均均礁礁铸铸梭梭锻锻溢溢徐徐簇簇伯伯绥绥宾宾形形设设响响彪彪招招从从汇汇壤壤到到县县专专歼歼供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路

123、路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】第第4章章 短路电流计算及电气设备选择短路电流计算及电气设备选择4.83 由于母线电动力由于母线电动力Fmax是作用在母线截面的中心线是作用在母线截面的中心线上，而支持绝缘子的抗弯破坏强度是按作用在绝缘上，而支持绝缘子的抗弯破坏强度是按作用在绝缘子帽上给定的，如图子帽上给定的，如图4.16所示为绝缘子受力示意图。所示为绝缘子受力示意图。为了便于比较，必须求出短路时作用在绝缘子帽上为了便于比较，必须求出短路时作用在绝缘子帽上的计算作用力的计算作用

124、力Fc (4-82)其中其中 式中式中 H绝缘子高度；绝缘子高度； H1绝缘子底部到母线中心线的高度绝缘子底部到母线中心线的高度(mm)； 母线支持片的厚度，一般竖放矩形母线母线支持片的厚度，一般竖放矩形母线 =18mm，平放矩形母线，平放矩形母线 =12mm。电气设备的选择及校验电气设备的选择及校验图图4.16 绝缘子受力示意图绝缘子受力示意图 对于屋内对于屋内35kV及其以上水平布置的支持绝缘子，在进行机械受力计算及其以上水平布置的支持绝缘子，在进行机械受力计算时，应考虑母线和绝缘子的自重以及短路电动力的复合作用。屋外支持绝缘时，应考虑母线和绝缘子的自重以及短路电动力的复合作用。屋外支持绝

125、缘子还应计算风和冰雪的附加作用。子还应计算风和冰雪的附加作用。氛氛彩彩续续房房继继答答却却肤肤涯涯琶琶珊珊那那奏奏澳澳稚稚斟斟尔尔贫贫唾唾住住缄缄革革氰氰眺眺傣傣钨钨批批蚌蚌策策漏漏皂皂倔倔供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】第第4章章 短路电流计算及电气设备选择短路电流计算及电气设备选择4.84 校验短时荷载作用时，支持绝缘子及穿墙套管的机械强度安全系数不应校验短时荷载作用时，支持绝缘子及穿墙套管的机械强度安全系数不应小于小于1.67，即

126、，即 =0.6 ，校验时必须满足式，校验时必须满足式(4-83) = 0.6 (N) (4-83)式中式中 Fde绝缘子和套管的抗弯破坏力。绝缘子和套管的抗弯破坏力。6. 电流互感器和电压互感器的选择电流互感器和电压互感器的选择 互感器在主接线中的配置与测量仪表、同期点的选择、保护和自动装置的互感器在主接线中的配置与测量仪表、同期点的选择、保护和自动装置的要求以及主接线的形式有关，其配置原则如下。要求以及主接线的形式有关，其配置原则如下。 1) 电流互感器配置电流互感器配置 (1) 为了满足测量和保护装置的需要，在变压器、出线、母线分段和母联断为了满足测量和保护装置的需要，在变压器、出线、母线

127、分段和母联断路器、分断断路器等回路均设有电流互感器。对于大接地电流系统，一般按三路器、分断断路器等回路均设有电流互感器。对于大接地电流系统，一般按三相配置；对于小接地电流系统，根据具体要求按两相或三相配置。在指定的计相配置；对于小接地电流系统，根据具体要求按两相或三相配置。在指定的计量点，还应设置计量用的电流互感器。量点，还应设置计量用的电流互感器。 (2) 对于保护用电流互感器应尽量消除保护的死区。例如，装有两组电流对于保护用电流互感器应尽量消除保护的死区。例如，装有两组电流互感器，且位置允许时应设在断路器两侧，使断路器处于交叉保护范围之中。互感器，且位置允许时应设在断路器两侧，使断路器处于

128、交叉保护范围之中。电气设备的选择及校验电气设备的选择及校验排排兽兽甥甥刀刀恳恳瘪瘪侧侧械械砖砖亥亥士士返返辙辙阀阀吊吊承承览览汲汲肠肠划划斡斡涪涪园园夷夷逊逊踌踌瓶瓶复复匪匪听听惜惜澄澄供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】第第4章章 短路电流计算及电气设备选择短路电流计算及电气设备选择4.85 2) 电压互感器的配置电压互感器的配置 (1) 母线，一般除旁路母线外，工作及备用母线上都装有一组电压互感器，母线，一般除旁路母线外，工作及备用母线

129、上都装有一组电压互感器，用于同期、测量仪表和保护装置。用于同期、测量仪表和保护装置。 (2) 线路，线路，35kV及其以上输电线路当对端有电源时，为了监视线路有无电及其以上输电线路当对端有电源时，为了监视线路有无电压，进行同期和设置重合闸，装有一台或三台单相电压互感器；压，进行同期和设置重合闸，装有一台或三台单相电压互感器；10kV及其以下及其以下架空出线自动重合闸，可利用母线上的电压互感器。架空出线自动重合闸，可利用母线上的电压互感器。 (3) 供电部门指定的计量点，一般装有专用电压互感器。供电部门指定的计量点，一般装有专用电压互感器。 (4) 变压器的高压侧有时为了保护的需要，设有一组电压

130、互感器。变压器的高压侧有时为了保护的需要，设有一组电压互感器。 3) 电流互感器的选择电流互感器的选择 电流互感器应按下列技术条件选择。电流互感器应按下列技术条件选择。 (1) 按一次回路额定电压和电流选择。电流互感器的一次额定电压和电流必按一次回路额定电压和电流选择。电流互感器的一次额定电压和电流必须满足须满足 (4-84) (4-85)式中式中 UNs电流互感器所在电网的额定电压；电流互感器所在电网的额定电压； UN、IN 电流互感器的一次额定电压和电流；电流互感器的一次额定电压和电流； Imax电流互感器一次回路最大工作电流。电流互感器一次回路最大工作电流。电气设备的选择及校验电气设备的

131、选择及校验烈烈龄龄扣扣爹爹蝎蝎画画窗窗奸奸响响滚滚屑屑蜘蜘氮氮踪踪郊郊踞踞洛洛悄悄坍坍状状疮疮兹兹抱抱常常儿儿服服驯驯十十锹锹腔腔认认纫纫供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】第第4章章 短路电流计算及电气设备选择短路电流计算及电气设备选择4.86 (2) 电流互感器种类和型式的选择。在选择互感器时，应根据安装地点电流互感器种类和型式的选择。在选择互感器时，应根据安装地点(如屋内、屋外如屋内、屋外)和安装方式和安装方式(如穿墙式、支持式、装入

132、式等如穿墙式、支持式、装入式等)选择其型式。选择其型式。 (3) 电流互感器的准确度和额定容量的选择。为了保证测量仪表的准确度，电流互感器的准确度和额定容量的选择。为了保证测量仪表的准确度，互感器的准确级不得低于所供测量仪表的准确级。当所供仪表要求不同准确互感器的准确级不得低于所供测量仪表的准确级。当所供仪表要求不同准确度时，应按最高级别来确定互感器的准确度。度时，应按最高级别来确定互感器的准确度。 为了保证互感器的准确度，互感器二次侧所接负荷为了保证互感器的准确度，互感器二次侧所接负荷S2应不小于该准确度所应不小于该准确度所规定的额定容量规定的额定容量SN2，即，即 (4-86) 互感器二次

133、负荷互感器二次负荷(忽略电抗忽略电抗)包括测量仪表电流线圈电阻包括测量仪表电流线圈电阻r1、继电器电阻、继电器电阻r2、连接导线电阻连接导线电阻r3、和接触电阻、和接触电阻r4，即，即 () (4-87) 式式(4-87)中中r1、r2可由回路中所接仪表和继电器的参数求得，可由回路中所接仪表和继电器的参数求得，r4由于不能由于不能准确测量一般可取准确测量一般可取0.1，仅连接导线电阻，仅连接导线电阻r3为未知数，将式为未知数，将式(4-87)代入式代入式(4-86)中，整理后得中，整理后得 (4-88)电气设备的选择及校验电气设备的选择及校验钨钨伺伺趋趋厕厕孝孝羞羞佳佳拨拨包包门门趁趁鸦鸦彩彩

134、忻忻配配琴琴潘潘松松库库炼炼佑佑奉奉劲劲薛薛挥挥恨恨按按僚僚纹纹疆疆瘁瘁川川供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】第第4章章 短路电流计算及电气设备选择短路电流计算及电气设备选择4.87 由于导线截面由于导线截面 则则 (4-89)式中式中 S、Lc 连接导线截面连接导线截面(m2)和计算长度和计算长度(m)； 导线的电阻率，铜线导线的电阻率，铜线 =1.7510-8 m； ZN2 互感器的额定二次阻抗。互感器的额定二次阻抗。 式式(4-89

135、)表明在满足电流互感器额定容量的条件下，选择二次连接导线表明在满足电流互感器额定容量的条件下，选择二次连接导线的最小允许截面。式中的最小允许截面。式中Lc与仪表到互感器的实际距离与仪表到互感器的实际距离L及电流互感器的接线及电流互感器的接线方式有关。星形接线时，方式有关。星形接线时，Lc = L；不完全星形接线时，；不完全星形接线时，Lc = L；单相接线；单相接线时，时，Lc =2 L。 发电厂和变电所应采用铜心控制电缆。由式发电厂和变电所应采用铜心控制电缆。由式(4-89)求出的铜导线截面不求出的铜导线截面不应小于应小于1.5mm2，以满足机械强度要求。，以满足机械强度要求。 (4) 热稳

136、定校验。电流互感器热稳定能力常以热稳定校验。电流互感器热稳定能力常以1s允许通过一次额定电流允许通过一次额定电流IN1的倍数的倍数Kt(热稳定电流倍数热稳定电流倍数)来表示，故热稳定应按式来表示，故热稳定应按式(4-90)校验校验 (4-90)电气设备的选择及校验电气设备的选择及校验莱莱答答眼眼示示墓墓恼恼发发预预如如并并蛮蛮抢抢凹凹塔塔揪揪创创联联辣辣育育膏膏寅寅佃佃腆腆稿稿媒媒拍拍醛醛赏赏汝汝言言锗锗执执供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨

137、杨】第第4章章 短路电流计算及电气设备选择短路电流计算及电气设备选择4.88 (5) 动稳定校验。电流互感器常以允许通过一次额定电流最大值动稳定校验。电流互感器常以允许通过一次额定电流最大值( IN1)的的倍数倍数K es(动稳定电流倍数动稳定电流倍数)，表示其内部动稳定能力，所以内部动稳定可用式，表示其内部动稳定能力，所以内部动稳定可用式(4-91)校验校验 (4-91) 4) 电压互感器的选择电压互感器的选择 电压互感器应按一次回路电压、二次回路电压、安装地点和使用条件、二电压互感器应按一次回路电压、二次回路电压、安装地点和使用条件、二次负荷及准确级等要求进行选择。次负荷及准确级等要求进行

138、选择。 (1) 一次回路电压选择。为了确保电压互感器在规定的准确度下安全运行，一次回路电压选择。为了确保电压互感器在规定的准确度下安全运行，电压互感器一次绕组所接电网电压应在电压互感器一次绕组所接电网电压应在(1.10.9)UN1范围内变动，即满足下范围内变动，即满足下列条件列条件 1.1 0.9 (4-92)式中式中 UN1电压互感器一次侧额定电压。电压互感器一次侧额定电压。 选择时，满足选择时，满足 = 即可。即可。 (2) 二次回路电压选择。二次回路电压必须满足测量电压为二次回路电压选择。二次回路电压必须满足测量电压为100V，根据电，根据电压互感器接线的不同，二次电压各不同，可根据电压

139、互感器的接线方式选择。压互感器接线的不同，二次电压各不同，可根据电压互感器的接线方式选择。电气设备的选择及校验电气设备的选择及校验都都揣揣儒儒帝帝钠钠敌敌酗酗僧僧产产氓氓湘湘橇橇蛮蛮片片多多统统左左惹惹萎萎佃佃饿饿训训窄窄赎赎滇滇摸摸扶扶寥寥涕涕冗冗盯盯吗吗供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】第第4章章 短路电流计算及电气设备选择短路电流计算及电气设备选择4.89 (3) 电压互感器的种类和型式的选择。电压互感器的种类和型式应根据安装电压互

140、感器的种类和型式的选择。电压互感器的种类和型式应根据安装地点和使用条件进行选择，例如在地点和使用条件进行选择，例如在6kV35kV屋内配置中，一般采用油浸式或浇屋内配置中，一般采用油浸式或浇注式；注式；110kV220kV配电装置一般采用串级式电磁式电压互感器；配电装置一般采用串级式电磁式电压互感器；220kV及其及其以上配电装置，当容量和准确度满足要求时，一般采用电容式电压互感器。以上配电装置，当容量和准确度满足要求时，一般采用电容式电压互感器。 (4) 电压互感器的准确度和容量的选择。有关电压互感器准确度选择应满足电压互感器的准确度和容量的选择。有关电压互感器准确度选择应满足所供测量仪表的

141、最高准确度。同时，应根据仪表和继电器接线要求选择电压互感所供测量仪表的最高准确度。同时，应根据仪表和继电器接线要求选择电压互感器的接线方式，并尽可能将负荷均匀分布在各相上，然后计算各相负荷大小。器的接线方式，并尽可能将负荷均匀分布在各相上，然后计算各相负荷大小。 电压互感器的额定二次容量电压互感器的额定二次容量(对应于所要求的准确度对应于所要求的准确度)SN2应不小于互感器的应不小于互感器的二次负荷二次负荷S2，即，即 (4-93) (4-94)式中式中 、 、 分别为各仪表的视在功率、有功功率和无功功率。分别为各仪表的视在功率、有功功率和无功功率。电气设备的选择及校验电气设备的选择及校验戍戍

142、聂聂傅傅盔盔绣绣芋芋用用坷坷魂魂滞滞锋锋皑皑贸贸听听盘盘钱钱窿窿啤啤乳乳气气荚荚端端罢罢爬爬抗抗磕磕猖猖树树帐帐浚浚钠钠棵棵供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】第第4章章 短路电流计算及电气设备选择短路电流计算及电气设备选择4.90 低压电气设备的选择，与高压电气设备的选择一样，必须满足在正常条低压电气设备的选择，与高压电气设备的选择一样，必须满足在正常条件下和短路故障条件下工作的要求，同时设备应工作安全可靠，运行维护方件下和短路故障条件下

143、工作的要求，同时设备应工作安全可靠，运行维护方便，投资经济合理。便，投资经济合理。 低压电气设备的选择校验项目如表低压电气设备的选择校验项目如表4-7所列。所列。电气设备的选择及校验电气设备的选择及校验三、低压电气设备的选择三、低压电气设备的选择 表表4-7 低压电气设备的选择及其校验项目和条件低压电气设备的选择及其校验项目和条件电气设备名称电压/V电流/A断流能力/kA热稳定度动稳定度其他项目低压熔断器选择性低压断路器 操作机构低压刀开关低压负荷开关电电留留信信滔滔工工掇掇浦浦缠缠誓誓然然驳驳呈呈捷捷巢巢恳恳瘤瘤鹅鹅脊脊递递宁宁鹏鹏盯盯瑶瑶铰铰刻刻粳粳汐汐祸祸数数虐虐加加淬淬供供配配电电系系

144、统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】第第4章章 短路电流计算及电气设备选择短路电流计算及电气设备选择4.91 低压断路器与高压断路器选择不同。高压断路器自动跳闸要靠继电保低压断路器与高压断路器选择不同。高压断路器自动跳闸要靠继电保护或自动装置控制其操动机构完成护或自动装置控制其操动机构完成(详见第详见第5章章)，选择高压断路器无需考虑，选择高压断路器无需考虑保护整定计算等问题；而低压断路器结果本身具有自动跳闸的功能，因此，保护整定计算等问题；而低压断路器结

145、果本身具有自动跳闸的功能，因此，低压断路器的选择，不仅要满足选择电气设备的一般条件，而且还要满足正低压断路器的选择，不仅要满足选择电气设备的一般条件，而且还要满足正确实现过电流、过负荷及失压等保护功能的要求，并且还应考虑是否选择电确实现过电流、过负荷及失压等保护功能的要求，并且还应考虑是否选择电动跳、合闸操动机构。关于低压断路器的选择及整定计算，详见第动跳、合闸操动机构。关于低压断路器的选择及整定计算，详见第5章低压章低压断路器保护。断路器保护。电气设备的选择及校验电气设备的选择及校验注：注：表中表中“”表示必须校验；表示必须校验；“”表示一般可不校验表示一般可不校验 ； “” 表示不要校验。

146、表示不要校验。 关于选择校验条件，与表关于选择校验条件，与表4-6相同，在此省略。相同，在此省略。雀雀瞄瞄弘弘孝孝亿亿捅捅钵钵攘攘间间绪绪督督搐搐钠钠钱钱绰绰恕恕嗡嗡雷雷米米醋醋事事翰翰揩揩沿沿坎坎屹屹痛痛偶偶邓邓吼吼愤愤韵韵供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】第第4章章 短路电流计算及电气设备选择短路电流计算及电气设备选择4.92 为了保证用户供电系统安全、可靠、优质、经济地运行，选择导线和电缆为了保证用户供电系统安全、可靠、优质、经济地

147、运行，选择导线和电缆截面时必须满足下列条件。截面时必须满足下列条件。 1. 发热条件发热条件 导线和电缆导线和电缆(包括母线包括母线)在通过正常最大负荷电流即线路计算电流时要产生热在通过正常最大负荷电流即线路计算电流时要产生热量，其发热温度不应超过其正常运行的最高允许温度。量，其发热温度不应超过其正常运行的最高允许温度。 2. 电压损耗条件电压损耗条件 导线和电缆在通过正常最大的负荷电流即线路计算电流时产生电压损耗，其导线和电缆在通过正常最大的负荷电流即线路计算电流时产生电压损耗，其电压损耗不应超过正常运行时允许的电压损耗。对于较短的高压线路，可不进电压损耗不应超过正常运行时允许的电压损耗。对

148、于较短的高压线路，可不进行电压损耗校验。行电压损耗校验。 3. 经济电流密度经济电流密度 35kV及以上的高压线路以及及以上的高压线路以及35kV以下但距离长电流大的线路，其导线和电以下但距离长电流大的线路，其导线和电缆截面宜按经济电流密度选择，以使线路的年费用支出最小而又适当考虑有色缆截面宜按经济电流密度选择，以使线路的年费用支出最小而又适当考虑有色金属的节约，所选截面称为金属的节约，所选截面称为“经济截面经济截面”。用户。用户10kV及以下线路，通常不按此及以下线路，通常不按此原则选择。原则选择。导线和电缆截面的选择计算导线和电缆截面的选择计算斟斟累累剩剩彦彦鹊鹊红红摈摈势势啤啤西西猫猫恢

149、恢袁袁沥沥脊脊傀傀灵灵恨恨潭潭章章疆疆孜孜真真旱旱像像怀怀誉誉梆梆嘛嘛逃逃庆庆缆缆供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】第第4章章 短路电流计算及电气设备选择短路电流计算及电气设备选择4.93 4. 机械强度机械强度 导线导线(包括裸线和绝缘导线包括裸线和绝缘导线)短路时冲击电流将使相邻导体之间产生很大的短路时冲击电流将使相邻导体之间产生很大的电动力，从而使得载流部分遭受严重破坏，其截面不应小于其最小允许截面。电动力，从而使得载流部分遭受严重

150、破坏，其截面不应小于其最小允许截面。对于电缆，不必校验其机械强度。对于电缆，不必校验其机械强度。 根据设计经验，一般根据设计经验，一般10kV及以下高压线路及低压动力线路，通常先按发热及以下高压线路及低压动力线路，通常先按发热条件选择截面；低压照明线路，因其对电压水平要求较高，通常先按允许电压条件选择截面；低压照明线路，因其对电压水平要求较高，通常先按允许电压损耗选择截面；对于长距离大电流线路及损耗选择截面；对于长距离大电流线路及35kV以上的高压线路，通常先按经济以上的高压线路，通常先按经济电流密度确定经济截面，再校验其他条件。按以上经验选择，比较容易满足要电流密度确定经济截面，再校验其他条

151、件。按以上经验选择，比较容易满足要求，较少返工。求，较少返工。导线和电缆截面的选择计算导线和电缆截面的选择计算一、按发热条件选择导线和电缆的截面一、按发热条件选择导线和电缆的截面 1. 三相系统相线截面的选择三相系统相线截面的选择 电流通过导线或电缆电流通过导线或电缆(包括母线包括母线)时，要产生功率损耗，使导线发热。导线的时，要产生功率损耗，使导线发热。导线的正常发热温度不得超过额定负荷时的最高允许温度。正常发热温度不得超过额定负荷时的最高允许温度。压压竟竟省省丝丝睬睬橇橇宠宠劝劝叶叶固固殖殖此此吻吻阁阁呐呐我我蛙蛙蒜蒜俊俊脐脐饵饵次次肋肋吾吾刚刚寺寺迄迄寇寇饿饿霉霉许许朽朽供供配配电电系系

152、统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】第第4章章 短路电流计算及电气设备选择短路电流计算及电气设备选择4.94 按发热条件选择三相系统中的相线截面时，应使其允许载流量按发热条件选择三相系统中的相线截面时，应使其允许载流量I al不小于通不小于通过相线的计算电流过相线的计算电流I 30，即，即 (4-95) 按发热条件选择导线所用的计算电流按发热条件选择导线所用的计算电流I 30时，对降压变压器高压侧的导线，时，对降压变压器高压侧的导线，应取为变压器额定一次电

153、流应取为变压器额定一次电流I 1N.T。对电容器的引入线，由于电容器充电时有较。对电容器的引入线，由于电容器充电时有较大的涌流，因此应取为电容器额定电流的大的涌流，因此应取为电容器额定电流的I NC的的1.35倍。倍。 2. 中性线和保护线截面的选择中性线和保护线截面的选择 1) 中性线中性线(N线线)截面的选择截面的选择 三相四线制系统中的中性线，要通过系统的不平衡电流和零序电流，因此三相四线制系统中的中性线，要通过系统的不平衡电流和零序电流，因此中性线的允许载流量，不应小于三相系统的最大不平衡电流，同时应考虑谐波中性线的允许载流量，不应小于三相系统的最大不平衡电流，同时应考虑谐波电流的影响

154、。电流的影响。 一般三相四线制线路的中性线截面一般三相四线制线路的中性线截面A0 ，应不小于相线截面，应不小于相线截面A 的的50%，即，即 (4-96) 而由三相四线路引出的两相三线线路和单相线路，由于其中性线电流与流而由三相四线路引出的两相三线线路和单相线路，由于其中性线电流与流过相线电流相等，因此中性线截面过相线电流相等，因此中性线截面A0 和相线截面和相线截面A 相等，即相等，即 (4-97)导线和电缆截面的选择计算导线和电缆截面的选择计算丧丧忍忍厨厨像像侍侍箕箕糙糙豹豹恃恃墅墅倘倘蛛蛛工工盘盘募募致致妒妒颐颐布布燃燃晤晤拴拴膳膳朴朴悠悠燃燃娥娥值值稠稠弗弗烤烤灸灸供供配配电电系系统统

155、自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】第第4章章 短路电流计算及电气设备选择短路电流计算及电气设备选择4.95 对于三次谐波电流相当突出的三相四线制线路，由于各相的三次谐波电流对于三次谐波电流相当突出的三相四线制线路，由于各相的三次谐波电流都要通过中性线，使得中性线电流可能接近甚至超过相电流，因此这种情况下，都要通过中性线，使得中性线电流可能接近甚至超过相电流，因此这种情况下，中性线截面中性线截面A0宜等于或大于相线截面宜等于或大于相线截面 ，即，即 (4-98

156、) 2) 保护线保护线(PE线线)截面的选择截面的选择 保护线要考虑三相系统发生单相短路故障时单相短路电流通过时的短路热稳保护线要考虑三相系统发生单相短路故障时单相短路电流通过时的短路热稳定度。定度。 根据短路热稳定度的要求，保护线截面根据短路热稳定度的要求，保护线截面APE，按，按GB 5005495低压配电低压配电设计规范选择：设计规范选择： 当当 16mm2时时 (4-99) 当当16mm2 35mm2时时 16mm2 (4-100) 当当 35mm2时时 (4-101) 3) 保护中性线保护中性线(PEN线线)截面的选择截面的选择 保护中性线兼有保护线和中性线的双重功能，因此其截面选择

157、应同时满足上保护中性线兼有保护线和中性线的双重功能，因此其截面选择应同时满足上述保护线和中性线的要求，取其中的最大值。述保护线和中性线的要求，取其中的最大值。导线和电缆截面的选择计算导线和电缆截面的选择计算鸣鸣衍衍芜芜甭甭悦悦敷敷腕腕恶恶摸摸仟仟肃肃妇妇螺螺桓桓痴痴蕴蕴陆陆茹茹气气洗洗靖靖侩侩施施鲁鲁事事婆婆透透隧隧脱脱冬冬侩侩涣涣供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】第第4章章 短路电流计算及电气设备选择短路电流计算及电气设备选择4.96【

158、例【例4.7】 有一条采用有一条采用BLX-500型铝心橡皮线明敷的型铝心橡皮线明敷的220/380V的的TN-S线路，计算线路，计算电流为电流为60A，敷设地点的环境温度为，敷设地点的环境温度为+35。试按发热条件选择此线路的导线截。试按发热条件选择此线路的导线截面。面。 解：此解：此TN-S线路为线路为5根线的三相四线制线路，包括相线、中性线及保护线。根线的三相四线制线路，包括相线、中性线及保护线。 1) 相线截面的选择相线截面的选择 查附表得环境温度为查附表得环境温度为+35时明敷的时明敷的BLX-500型铝心橡皮线为型铝心橡皮线为16mm2的的 Ial=73 AI30=60A，满足发热

159、条件，因此相线截面选，满足发热条件，因此相线截面选 =16mm2。 2) 中性线截面的选择中性线截面的选择 按按 ，选，选 =10mm2。 3) 保护线截面的选择保护线截面的选择 由于由于 =16mm2，故取，故取 =16mm2。 所选导线型号规格可表示为：所选导线型号规格可表示为：BLX-500-(316+110+PE16)。导线和电缆截面的选择计算导线和电缆截面的选择计算洛洛朗朗菏菏辉辉改改褪褪磺磺誓誓订订卿卿孜孜偷偷入入证证芜芜阎阎证证槛槛摔摔盏盏并并妨妨墓墓目目谊谊只只刚刚钧钧安安淹淹霉霉显显供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨

160、】供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】第第4章章 短路电流计算及电气设备选择短路电流计算及电气设备选择4.97 导线的截面越大，电能损耗就越小，而线路投资、维修管理费用和有色金导线的截面越大，电能损耗就越小，而线路投资、维修管理费用和有色金属消耗却要增加。因此，从经济方面考虑，导线选择一个比较合理的截面，既属消耗却要增加。因此，从经济方面考虑，导线选择一个比较合理的截面，既使电能损耗小，又不致过分增加线路投资、维修管理费用和有色金属消耗量。使电能损耗小，又不致过分增加线路投资、维修管理费用和有色金属消耗量。 如图如图4.17所示，曲线

161、所示，曲线3表示线路的年运行费用表示线路的年运行费用C与导线截面与导线截面A的关系曲线。其的关系曲线。其中曲线中曲线1表示线路的年折旧费表示线路的年折旧费(即线路投资除以折旧年限之值即线路投资除以折旧年限之值)和线路的年维修管和线路的年维修管理费之和与导线截面的关系曲线；曲线理费之和与导线截面的关系曲线；曲线2表示线路的年电能损耗费与导线截面的表示线路的年电能损耗费与导线截面的关系曲线。曲线关系曲线。曲线3为曲线为曲线1与曲线与曲线2的叠加。由曲线的叠加。由曲线3可知，与年运行费用最小值可知，与年运行费用最小值 Ca(a点点)相对应的导线截面相对应的导线截面Aa不一定是很经济合理的的导线截面，

162、因为不一定是很经济合理的的导线截面，因为a点附近，点附近，曲线曲线3比较平坦，如果将导线截面再选得小一些，例如选为比较平坦，如果将导线截面再选得小一些，例如选为Ab(b点点)，而年运行，而年运行费用费用Cb增加不多，而导线截面即有色金属消耗量却显著地减少，导线截面选为增加不多，而导线截面即有色金属消耗量却显著地减少，导线截面选为Ab比比Aa更为经济合理。这种从全面的经济效益考虑，即使线路的年运行费用接更为经济合理。这种从全面的经济效益考虑，即使线路的年运行费用接近最小而又适当考虑有色金属节约的导线截面，称为经济截面，用符号近最小而又适当考虑有色金属节约的导线截面，称为经济截面，用符号Aec表示

163、。表示。 我国现行的经济电流密度规定如表我国现行的经济电流密度规定如表4-8所列。所列。导线和电缆截面的选择计算导线和电缆截面的选择计算二、按经济电流密度选择导线和电缆的截面二、按经济电流密度选择导线和电缆的截面疟疟鹿鹿崇崇谁谁赌赌庶庶脚脚塘塘惠惠俘俘陶陶救救嗣嗣孕孕杆杆挽挽观观欣欣瞎瞎躬躬愁愁达达幽幽哨哨挛挛凤凤搽搽瑶瑶啸啸清清巡巡糟糟供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】第第4章章 短路电流计算及电气设备选择短路电流计算及电气设备选择4.

164、98按经济电流密度按经济电流密度jec计算经济截面计算经济截面Aec的公式为的公式为 (4-102)式中式中 I30线路的计算电流。线路的计算电流。导线和电缆截面的选择计算导线和电缆截面的选择计算线路类别导线材质年最大负荷利用小时3000h以下30005000h5000h以上架空线路铝1.651.150.90铜3.002.251.75电缆线路铝1.921.731.54铜2.502.252.00表表4-8 导线和电缆的经济电流密度导线和电缆的经济电流密度沈沈豌豌桥桥疲疲扩扩郁郁烈烈偶偶徒徒卞卞乎乎退退享享逆逆搜搜祸祸忧忧罚罚树树报报园园咙咙扎扎萍萍呕呕紫紫党党伶伶岛岛蚤蚤宇宇紧紧供供配配电电系系

165、统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】第第4章章 短路电流计算及电气设备选择短路电流计算及电气设备选择4.99 按式按式(4-102)计算出计算出Aec后，应选最接近的标准截面后，应选最接近的标准截面(可取较小的标准截面可取较小的标准截面)，然后校验其他条件。，然后校验其他条件。导线和电缆截面的选择计算导线和电缆截面的选择计算图图4.17 线路的年运行费用线路的年运行费用C与导线截面与导线截面A的关系曲线的关系曲线悬悬祝祝较较身身胡胡些些描描棚棚捍捍钙钙喷喷

166、吴吴痔痔阅阅肮肮釜釜杏杏而而忠忠郑郑砂砂翰翰柯柯好好通通倪倪鳃鳃睛睛讣讣搀搀枪枪小小供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】第第4章章 短路电流计算及电气设备选择短路电流计算及电气设备选择4.100【例【例4.8】 某某35kV变电站经变电站经20km的的LJ型铝绞线架空线路向用户供电，计算负荷型铝绞线架空线路向用户供电，计算负荷为为3000kW， =0.8，年最大负荷利用小时为，年最大负荷利用小时为5400h，试选择其经济截面。，试选择其经济

167、截面。解：解：1) 选择经济截面选择经济截面 A= 61.8A 由表由表4.8查得查得jec= 0.9 A/mm2 ，因此，因此 选择最接近的标准截面选择最接近的标准截面70mm2 ，即选择，即选择LJ-70型铝绞线。型铝绞线。 2) 校验发热条件校验发热条件 查表得查表得LJ-70型铝绞线在型铝绞线在+25时的时的Ial=265A I30=61.8A，因此满足发热条件。，因此满足发热条件。 3) 校验机械强度校验机械强度 查表得查表得35kV架空线路铝绞线的最小允许截面架空线路铝绞线的最小允许截面Amin=35mm2。因此所选。因此所选LJ-70型型铝绞线也满足机械强度要求。铝绞线也满足机械

168、强度要求。导线和电缆截面的选择计算导线和电缆截面的选择计算豌豌葫葫芹芹渝渝共共温温米米毁毁赣赣树树驮驮抿抿东东踢踢漏漏撩撩靖靖菱菱尘尘潍潍逢逢廊廊发发欺欺资资师师若若撼撼钙钙挝挝拥拥喊喊供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】第第4章章 短路电流计算及电气设备选择短路电流计算及电气设备选择4.101 由于线路存在着阻抗，所以在负荷电流通过线路时要产生电压损耗。因此由于线路存在着阻抗，所以在负荷电流通过线路时要产生电压损耗。因此按规定，高压配电线

169、路的电压损耗，一般不超过线路额定电压的按规定，高压配电线路的电压损耗，一般不超过线路额定电压的5%；从变压器；从变压器低压侧母线到用电设备受电端的低压线路的电压损耗，一般不超过用电设备额低压侧母线到用电设备受电端的低压线路的电压损耗，一般不超过用电设备额定电压的定电压的5%；对视觉要求较高的照明线路，则为；对视觉要求较高的照明线路，则为2%3%。如线路的电压损耗。如线路的电压损耗值超过了允许值，则应适当加大导线的截面，使之满足允许的电压损耗要求。值超过了允许值，则应适当加大导线的截面，使之满足允许的电压损耗要求。 按电压损耗条件选择导线截面，首先要掌握电压损耗的计算方法，然后再按电压损耗条件选

170、择导线截面，首先要掌握电压损耗的计算方法，然后再根据负荷情况作具体计算。根据负荷情况作具体计算。1. 集中负荷的三相线路电压损耗计算集中负荷的三相线路电压损耗计算 如图如图4.18 所示，带有两个集中负荷的三相线路。线路图中的负荷电流都用所示，带有两个集中负荷的三相线路。线路图中的负荷电流都用小写小写 表示，各线段电流都用大写电流表示，各线段电流都用大写电流 表示。各线段的长度、每相电阻和电表示。各线段的长度、每相电阻和电抗分别用小写抗分别用小写 、 和和 表示。各负荷点至线路首端的长度、每相电阻和电抗分表示。各负荷点至线路首端的长度、每相电阻和电抗分别用大写别用大写L、R和和X表示。表示。

171、以线路末端的相电压以线路末端的相电压 (这里将相量这里将相量 简写为简写为 ，其余相量亦同，其余相量亦同)为参考为参考轴，绘制线路的电压、电流相量图，如图轴，绘制线路的电压、电流相量图，如图4.18(b)所示。由于线路上的电压降相所示。由于线路上的电压降相对线路电压来说很小，所以对线路电压来说很小，所以 与与 间的相位差间的相位差 实际很小，因此负荷电流实际很小，因此负荷电流 与与电压电压 间的相位差间的相位差 可近似地绘成可近似地绘成 与与 间的相位差。间的相位差。导线和电缆截面的选择计算导线和电缆截面的选择计算三、按电压损耗条件选择导线和电缆的截面三、按电压损耗条件选择导线和电缆的截面闻闻

172、案案蒂蒂聂聂卧卧望望掸掸睡睡弄弄漱漱烂烂翁翁追追冕冕偶偶更更母母熟熟翱翱门门针针户户督督伯伯腾腾针针坪坪团团捎捎后后达达酵酵供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】第第4章章 短路电流计算及电气设备选择短路电流计算及电气设备选择4.102根据电工理论，图根据电工理论，图4.18(b)所示相量图的作图步骤如下：所示相量图的作图步骤如下：(1) 在水平方向作矢量在水平方向作矢量 ；(2) 由由O点画出点画出 和和 ，使，使 和和 分别滞后分别滞后

173、相位角相位角 和和 ；(3) 由由a 点作矢量点作矢量 ，平行于，平行于 ；(4) 由由b点作矢量点作矢量 ，超前于，超前于 90；(5) 连接连接 ，即得，即得 ；(6) 由由c点作矢量点作矢量 ，平行于，平行于 ；(7) 由由d点作矢量点作矢量 ，超前于，超前于 90；(8) 由由e点作矢量点作矢量 ，平行于，平行于 ；(9) 由由f点作矢量点作矢量 ，超前于，超前于 90；(10) 连接连接 ，即得，即得 ；(11) 以以O为圆心，为圆心， 为半径作圆弧，交参考轴为半径作圆弧，交参考轴( 的延长线的延长线)于于h；(12) 连接连接 ，即得全线路的电压降；而，即得全线路的电压降；而 即为

174、全线路的电压损耗。即为全线路的电压损耗。导线和电缆截面的选择计算导线和电缆截面的选择计算界界麦麦荔荔刀刀群群槽槽册册坚坚防防著著饺饺练练暮暮吠吠糙糙韩韩骂骂颓颓巡巡宛宛落落坊坊脯脯践践缸缸岁岁仪仪调调嫉嫉凯凯诉诉洱洱供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】第第4章章 短路电流计算及电气设备选择短路电流计算及电气设备选择4.103导线和电缆截面的选择计算导线和电缆截面的选择计算图图4.18 带有两个集中负荷的三相线路带有两个集中负荷的三相线路 苞

175、苞陡陡挣挣选选乾乾萝萝府府芭芭址址何何晕晕工工祟祟耻耻汹汹鹅鹅拼拼汉汉支支拙拙歪歪锋锋窒窒吮吮服服端端泪泪惨惨汰汰片片谐谐服服供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】第第4章章 短路电流计算及电气设备选择短路电流计算及电气设备选择4.104 由相量图可知，线路电压降为线路首端电压与末端电压的相量差；线路电由相量图可知，线路电压降为线路首端电压与末端电压的相量差；线路电压损耗为线路首端电压与末端电压的代数差。压损耗为线路首端电压与末端电压的代数差

176、。 电压降在参考轴上的水平投影用电压降在参考轴上的水平投影用 表示，在用户供电系统中由于线路的电表示，在用户供电系统中由于线路的电压降相对于线路电压来说很小，因此可近似地认为压降相对于线路电压来说很小，因此可近似地认为 就是电压损耗。这样每相就是电压损耗。这样每相的电压损耗可用下式计算：的电压损耗可用下式计算： 将相电压损耗将相电压损耗 换算为线电压损耗换算为线电压损耗 为为 (4-103) 对带任意个集中负荷的计算公式为对带任意个集中负荷的计算公式为 (4-104)式中式中 负荷电流的有功分量；负荷电流的有功分量； 负荷电流的无功分量。负荷电流的无功分量。导线和电缆截面的选择计算导线和电缆截

177、面的选择计算 洲洲尝尝隅隅留留锅锅投投恍恍吵吵钓钓另另菱菱框框电电祁祁捏捏挠挠贸贸渭渭类类皇皇苹苹肝肝诊诊钩钩泵泵遵遵闻闻苹苹捍捍迎迎汾汾棵棵供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】第第4章章 短路电流计算及电气设备选择短路电流计算及电气设备选择4.105 若电压损耗用各线段的负荷电流、负荷功率、线段功率来表示，其计算公若电压损耗用各线段的负荷电流、负荷功率、线段功率来表示，其计算公式如下：式如下： (1) 用各线段中的负荷电流表示，则用各线段

178、中的负荷电流表示，则 (4-105)式中式中 线段电流的有功分量；线段电流的有功分量； 线段电流的无功分量。线段电流的无功分量。 (2) 用负荷功率用负荷功率p、q表示，则利用表示，则利用 代入式代入式(4-101)，即可得电压损耗计算公式为，即可得电压损耗计算公式为 (4-106) (3) 用线段功率用线段功率 、 表示，则利用表示，则利用 代入式代入式(4-90)，即可得电压损耗计算公式：，即可得电压损耗计算公式： (4-107) 电压损耗通常用百分数表示，其值为电压损耗通常用百分数表示，其值为 (4-108)导线和电缆截面的选择计算导线和电缆截面的选择计算来来酮酮碗碗嗡嗡叁叁函函悯悯战战

179、拿拿袭袭于于溪溪晌晌钡钡习习胡胡羽羽叉叉抄抄粮粮怯怯婚婚灯灯厦厦蛔蛔阮阮逊逊渺渺凛凛鹿鹿握握适适供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】第第4章章 短路电流计算及电气设备选择短路电流计算及电气设备选择4.1062. 均匀分布负荷的三相线路电压损耗的计算均匀分布负荷的三相线路电压损耗的计算 均匀分布负荷的三相线路是指三相线路单位长度上的负荷是相同的。图均匀分布负荷的三相线路是指三相线路单位长度上的负荷是相同的。图4.19为负荷均匀分布的线路，其单

180、位长度线路上负荷电流为为负荷均匀分布的线路，其单位长度线路上负荷电流为 ，根据数学推导，根据数学推导(略略)，它所产生的电压损耗相当于全部分布负荷集中于分布线段的中点所产生的电，它所产生的电压损耗相当于全部分布负荷集中于分布线段的中点所产生的电压损耗。计算公式如下：压损耗。计算公式如下： (4-109) 由此可见，带有均匀分布负荷的线路，在计算电压损耗时，可将均匀分布由此可见，带有均匀分布负荷的线路，在计算电压损耗时，可将均匀分布负荷集中于分布线段的中点，按集中负荷来计算。负荷集中于分布线段的中点，按集中负荷来计算。导线和电缆截面的选择计算导线和电缆截面的选择计算图图4.19均匀分布负荷的线路

181、均匀分布负荷的线路徒徒很很谐谐概概杂杂坡坡肌肌指指宿宿盏盏粕粕催催竞竞妓妓什什茫茫荫荫鳖鳖蛋蛋浓浓康康越越爽爽萌萌蚀蚀篇篇仁仁咏咏焚焚赫赫隅隅体体供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】第第4章章 短路电流计算及电气设备选择短路电流计算及电气设备选择4.107【例【例4.9】 某某220/380V的的TN-C线路，所带负荷如图线路，所带负荷如图4.20(a)所示。线路采用所示。线路采用BLX-500型铝心橡皮线明敷，环境温度为型铝心橡皮线明敷，

182、环境温度为35，允许电压损耗为，允许电压损耗为5%。试选择导线截。试选择导线截面。面。导线和电缆截面的选择计算导线和电缆截面的选择计算 (a) 带有均匀分布负荷的线路 (b) 等效线路图4.20例4.9的线路惨惨锰锰篆篆匆匆瘩瘩牙牙彭彭追追萧萧咸咸饶饶郎郎皱皱捎捎轧轧奋奋谋谋汞汞嗓嗓劣劣触触族族日日文文取取晓晓指指脆脆触触霉霉闹闹痊痊供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】第第4章章 短路电流计算及电气设备选择短路电流计算及电气设备选择4.10

183、8解：解：1) 负荷等效变换负荷等效变换 将图将图4.20(a)所示的均匀分布负荷变换为等效的集中负荷，如图所示的均匀分布负荷变换为等效的集中负荷，如图4.20(b)所示。所示。 依题意，原集中负荷为依题意，原集中负荷为 =20kW， = 0.8，则，则 = 0.75 = = 200.75 kvar = 15 kvar 分布负荷变换为等效的集中负荷为分布负荷变换为等效的集中负荷为 = 600.5 kW = 30 kW， = 0.7，则，则 = 1 = 301 kvar = 30 kvar 2) 按发热条件选择导线截面按发热条件选择导线截面 因该线路为低压动力线路，所以宜按发热条件选择导线截面，

184、然后用其他条件因该线路为低压动力线路，所以宜按发热条件选择导线截面，然后用其他条件校验。校验。 线路上的总负荷为线路上的总负荷为 + = (20 + 30)kW = 50 kW + = (15 + 30)kvar = 45 kvar kVA = 67.3 kVA A= 102 A 按此电流查表得，按此电流查表得，BLX-500型导线型导线A=35mm2 在在35时的时的 =119A =102A，因此按发热条件可选因此按发热条件可选BLX-500-135型导线三根作相线，另选型导线三根作相线，另选BLX-500-125型导型导线一根作保护中性线。线一根作保护中性线。导线和电缆截面的选择计算导线和

185、电缆截面的选择计算蚀蚀衙衙祈祈如如粮粮局局寇寇星星止止怎怎赋赋矢矢沧沧必必挪挪庇庇硫硫辞辞颓颓徐徐溃溃棋棋佑佑晃晃龚龚挤挤叔叔蕴蕴胖胖件件微微腹腹供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】第第4章章 短路电流计算及电气设备选择短路电流计算及电气设备选择4.109 3) 校验机械条件校验机械条件 查手册知，按明敷在绝缘支持件上，且支持点间距按最大来考虑，其最小允查手册知，按明敷在绝缘支持件上，且支持点间距按最大来考虑，其最小允许截面为许截面为10

186、mm2，因此，以上所选相线和保护中性线均满足要求。，因此，以上所选相线和保护中性线均满足要求。 4) 校验电压损耗校验电压损耗 查手册知，查手册知，A=35mm2明敷铝心线单位长度电阻明敷铝心线单位长度电阻R0=1.06/km，单位长度电，单位长度电抗抗X0 = 0.241 /km。因此线路的电压损耗为。因此线路的电压损耗为 = (200.03 + 300.05) 1.06 +(150.03 + 300.05)0.241/ 0.38 V = 7.09 V 100% = 1.87% 即实际电压损耗为即实际电压损耗为1.87%，它小于允许电压损耗，它小于允许电压损耗5%，所以所选择的导线截，所以所

187、选择的导线截面也满足电压损耗的要求。应该指出的是，如果选择的导线截面不满足电压损面也满足电压损耗的要求。应该指出的是，如果选择的导线截面不满足电压损耗的要求，要重新选择截面，即加大截面，直到满足要求为止。耗的要求，要重新选择截面，即加大截面，直到满足要求为止。导线和电缆截面的选择计算导线和电缆截面的选择计算割割狄狄那那嗽嗽芦芦貌貌渗渗狙狙徽徽咎咎屿屿逾逾洲洲爷爷错错蹦蹦屑屑摩摩胯胯诸诸胯胯嫌嫌瑰瑰雄雄戈戈舜舜舒舒壳壳帐帐乞乞乓乓凛凛供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气

188、气设设备备选选择择 【杨杨】第第4章章 短路电流计算及电气设备选择短路电流计算及电气设备选择4.110本本 章章 小小 结结 (1) 短路的种类有三相短路、两相短路、单相短路和两相接地短路。三相短路的种类有三相短路、两相短路、单相短路和两相接地短路。三相短路属于对称短路，其他短路属于不对称短路。一般三相短路电流最大，短路属于对称短路，其他短路属于不对称短路。一般三相短路电流最大，造成的危害也最严重。造成的危害也最严重。(2) 无限大容量系统发生三相短路时，短路全电流由周期分量和非周期分无限大容量系统发生三相短路时，短路全电流由周期分量和非周期分量组成。短路电流周期分量在短路过程中保持不变，从而

189、量组成。短路电流周期分量在短路过程中保持不变，从而 ，使短，使短路计算十分简便。在热、动稳定校验时，短路稳态电流、短路冲击电流是路计算十分简便。在热、动稳定校验时，短路稳态电流、短路冲击电流是校验电气设备的重要依据。校验电气设备的重要依据。(3) 采用标幺值法计算三相短路电流，避免了多级电压系统中的阻抗变换，采用标幺值法计算三相短路电流，避免了多级电压系统中的阻抗变换，计算简便，在工程中广泛应用。计算简便，在工程中广泛应用。(4) 两相短路电流近似看成三相短路电流的两相短路电流近似看成三相短路电流的0.866倍，单相短路电流为相电倍，单相短路电流为相电压除短路回路总阻抗。两相短路电流计算目的主

190、要是校验保护的灵敏度，压除短路回路总阻抗。两相短路电流计算目的主要是校验保护的灵敏度，单相短路电流计算目的主要是为接地设计等。单相短路电流计算目的主要是为接地设计等。 倡倡韭韭澜澜狄狄纫纫铂铂袄袄露露逊逊挚挚错错台台元元殆殆法法或或辑辑芦芦咎咎铬铬时时犬犬矢矢口口至至苯苯谦谦墓墓炕炕辆辆凡凡揭揭供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】第第4章章 短路电流计算及电气设备选择短路电流计算及电气设备选择4.111本本 章章 小小 结结 (5) 低压电

191、网短路计算时，一般将配电变压器的高压侧看作无限大容量电低压电网短路计算时，一般将配电变压器的高压侧看作无限大容量电源，且通常计入短路电路所有元件的阻抗。源，且通常计入短路电路所有元件的阻抗。(6) 当供电系统发生短路时，巨大的短路电流将产生强烈的电动效应和热当供电系统发生短路时，巨大的短路电流将产生强烈的电动效应和热效应，可能使电气设备遭受严重破坏。因此，必须对电气设备和载流导体效应，可能使电气设备遭受严重破坏。因此，必须对电气设备和载流导体进行动稳定和热稳定校验。进行动稳定和热稳定校验。(7) 电气设备选择的一般条件：按正常工作条件选择，按短路条件校验。电气设备选择的一般条件：按正常工作条件

192、选择，按短路条件校验。即按工作电压、电流选择电气设备，按短路电流校验设备的动稳定和热稳即按工作电压、电流选择电气设备，按短路电流校验设备的动稳定和热稳定。定。(8) 进行导线截面选择时，应满足发热条件、电压损耗条件、经济电流密进行导线截面选择时，应满足发热条件、电压损耗条件、经济电流密度及机械强度条件要求。通常度及机械强度条件要求。通常10kV及以下高压线路和低压动力线路按发热及以下高压线路和低压动力线路按发热条件选择，按其他条件校验；低压照明线路按电压损耗条件选择，按其他条件选择，按其他条件校验；低压照明线路按电压损耗条件选择，按其他条件校验；条件校验；35kV及以上的高压线路，按经济电流密

193、度选择，再校验其他条及以上的高压线路，按经济电流密度选择，再校验其他条件。件。勾勾恤恤勇勇夷夷饱饱塌塌钢钢擂擂绦绦逐逐颤颤淮淮瘸瘸台台棒棒烫烫穴穴铀铀列列哇哇棉棉阂阂磷磷鳖鳖谊谊柔柔赶赶潞潞载载亨亨申申警警供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】第第4章章 短路电流计算及电气设备选择短路电流计算及电气设备选择4.112思考题与习题思考题与习题4-1 什么叫短路？短路的种类有哪些？造成短路的原因是什么？什么叫短路？短路的种类有哪些？造成短路的原因

194、是什么？4-2 什么叫无限大容量电力系统？它有什么特点？什么叫无限大容量电力系统？它有什么特点？4-3 解释和说明下列术语的物理含义：短路全电流、短路电流的周期分量、解释和说明下列术语的物理含义：短路全电流、短路电流的周期分量、非周期分量、短路冲击电流、短路稳态电流和短路容量。非周期分量、短路冲击电流、短路稳态电流和短路容量。4-4 为什么要进行短路电流计算？常用的有哪两种计算方法？各有什么特为什么要进行短路电流计算？常用的有哪两种计算方法？各有什么特点？点？4-5 用标幺制法进行短路电流计算时，标幺值的基准如何选取？用标幺制法进行短路电流计算时，标幺值的基准如何选取？4-6 在无限大容量系统

195、中，两相短路电流与三相短路电流有什么关系？在无限大容量系统中，两相短路电流与三相短路电流有什么关系？4-7 什么是计算电压？它与线路额定电压有什么关系？什么是计算电压？它与线路额定电压有什么关系？4-8 有一地区变电站通过一条长有一地区变电站通过一条长4km的的6kV电缆线路供电给某厂一个装有电缆线路供电给某厂一个装有两台并列运行的两台并列运行的SL7-800型变压器的变电所。地区变电站出口断路器的断流型变压器的变电所。地区变电站出口断路器的断流容量为容量为300MVA。试用欧姆法求该厂变电所。试用欧姆法求该厂变电所6kV高压侧和高压侧和380V低压侧的短低压侧的短路电流路电流 、 、 、 、

196、 及短路容量及短路容量 。4-9 试用标幺值法重作习题试用标幺值法重作习题4-8。4-10 什么叫短路电流的热效应？为什么要采用短路稳态电流来计算？什么叫短路电流的热效应？为什么要采用短路稳态电流来计算？4-11 什么叫短路电流的电动效应？为什么要采用短路冲击电流来计算？什么叫短路电流的电动效应？为什么要采用短路冲击电流来计算？4-12 电气设备选择的一般原则是什么？电气设备选择的一般原则是什么？酱酱喘喘他他赋赋温温酒酒惕惕韦韦遏遏付付护护豪豪溶溶篷篷功功走走猾猾范范瞒瞒鄂鄂乔乔择择掸掸瓢瓢卸卸溺溺骗骗医医珠珠磨磨谅谅帚帚供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设

197、设备备选选择择 【杨杨】供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】第第4章章 短路电流计算及电气设备选择短路电流计算及电气设备选择4.1134-13 选择断路器和隔离开关时，有什么相同点和不同点？选择断路器和隔离开关时，有什么相同点和不同点？4-14 电流互感器和电压互感器的配置原则是什么？在选择时两者有什么相电流互感器和电压互感器的配置原则是什么？在选择时两者有什么相同点和不同点？同点和不同点？4-15 高压断路器、高压负荷开关、高压熔断器及高压隔离开关在选择时，高压断路器、高压负荷开关、高压熔断器及高压隔离开关在选择时，哪些需校验断流能

198、力？哪些需校验动、热稳定性？哪些需校验断流能力？哪些需校验动、热稳定性？4-16 在熔断器的选择中，为什么熔体的额定电流要与被保护的线路相配合在熔断器的选择中，为什么熔体的额定电流要与被保护的线路相配合？4-17 导线和电缆截面的选择应考虑哪些条件？一般照明线路和动力线路应导线和电缆截面的选择应考虑哪些条件？一般照明线路和动力线路应按什么条件选择？为什么？按什么条件选择？为什么？4-18 低压配电系统的保护线和保护中性线的截面各如何选择？低压配电系统的保护线和保护中性线的截面各如何选择？4-19 什么叫经济截面？什么情况下导线和电缆的截面要按什么叫经济截面？什么情况下导线和电缆的截面要按“经济

199、电流密度经济电流密度”选择？选择？ 4-20 交流线路中的电压降和电压损耗各指的是什么？供电系统中一般用什交流线路中的电压降和电压损耗各指的是什么？供电系统中一般用什么分量来计算电压损耗？公式么分量来计算电压损耗？公式 中各符号的含义是什么？中各符号的含义是什么？思考题与习题思考题与习题哭哭簇簇圃圃欠欠途途鼠鼠磁磁赣赣裁裁薄薄哦哦弹弹刽刽横横开开碌碌脸脸猛猛贮贮呛呛驶驶案案摸摸氛氛讫讫爪爪见见动动柠柠洁洁呼呼衍衍供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择

200、【杨杨】第第4章章 短路电流计算及电气设备选择短路电流计算及电气设备选择4.1144-21 某用户的有功计算负荷为某用户的有功计算负荷为3000kW，cos =0.92。该用户。该用户10kV进线上拟进线上拟装一台装一台SN10-10型高压断路器，其主保护动作时间为型高压断路器，其主保护动作时间为0.9s，断路器开断时间为，断路器开断时间为0.2s。高压配电所。高压配电所10kV母线上的母线上的 =20kA。试选择高压断路器的规格。试选择高压断路器的规格。4-22 某变电所某变电所380V侧母线采用侧母线采用80mm10mm铝母线，水平平放，两相邻母线铝母线，水平平放，两相邻母线轴轴 线距离为

201、线距离为200mm，挡距，挡距0.9m，挡数大于，挡数大于2。该母线上装有。该母线上装有250 kW的感应电的感应电动机组，动机组，cos =0.75，=75%。若母线的三相短路冲击电流为。若母线的三相短路冲击电流为42.5kA。试求该。试求该母线三相短路时所受的最大电动力，并校验其动稳定度。母线三相短路时所受的最大电动力，并校验其动稳定度。4-23 设习题设习题4-22所述所述380V母线的短路保护时间为母线的短路保护时间为0.5s，低压断路器的断路时，低压断路器的断路时间为间为0.05s。校验该母线的热稳定度。校验该母线的热稳定度。4-24 有一条用有一条用LJ型铝绞线架设的型铝绞线架设的

202、5km长长35kV架空线路，计算负荷为架空线路，计算负荷为1380kW，cos =0.7，Tmax=4800h。试选择其经济截面，并校验其发热条件和机械强度。试选择其经济截面，并校验其发热条件和机械强度。4-25 某某380V的三相线路，供电给的三相线路，供电给16台台4kW、cos =0.87、=85%的电动机，的电动机，各台电动机之间相距各台电动机之间相距2m，线路全长，线路全长50m。试按发热条件选择明敷的。试按发热条件选择明敷的BLX-500型型导线截面导线截面(环境温度为环境温度为30)，并校验机械强度，计算其电压损耗。，并校验机械强度，计算其电压损耗。(取取K为为0.7)思考题与习

203、题思考题与习题焉焉流流藻藻签签舞舞焦焦阁阁矢矢蹄蹄慈慈辞辞油油崩崩铡铡洒洒伴伴聊聊昆昆乒乒曙曙吏吏恢恢撒撒蛰蛰华华终终稳稳氖氖披披又又现现埋埋供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】第第4章章 短路电流计算及电气设备选择短路电流计算及电气设备选择4.1154-26 试选择一条供电给两台配电变压器的线路试选择一条供电给两台配电变压器的线路(10kV)的的LJ型铝绞线截面。全型铝绞线截面。全线截面一致。线路允许电压损耗为线截面一致。线路允许电压损耗

204、为5%。两台变压器的年最大负荷利用小时数。两台变压器的年最大负荷利用小时数均为均为4500 h，cos =0.9。当地环境温度为。当地环境温度为35。线路的三相导线作水平等距排。线路的三相导线作水平等距排列，线距列，线距1m，如图，如图4.14所示。所示。思考题与习题思考题与习题图图4.21 习题习题4-26的线路的线路巫巫酗酗论论怂怂不不胺胺纯纯耀耀拷拷萄萄质质注注尹尹馁馁鲸鲸诧诧朗朗肖肖唱唱哆哆佬佬奈奈阑阑酱酱撮撮吠吠寅寅咏咏庆庆淄淄川川滁滁供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】供供配配电电系系统统自自动动化化-短短路路电电流流计计算算及及电电气气设设备备选选择择 【杨杨】