短路电流的计算

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1、西安理工大学自动化与信息工程学院供电技术电子课件X内容提要：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，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。设备的选择与校验。 第3章 短路电流的计算饺曲机检嘘梨请披毅诌扼

2、不久调赋柱砾炉淋证许绅挡悠拆郁气吞炯区衅熔短路电流的计算短路电流的计算西安理工大学自动化与信息工程学院供电技术电子课件X第3章 短路电流的计算第一节第一节 概述概述第二节第二节 无限大容量电源系统供电时短路过程的分析无限大容量电源系统供电时短路过程的分析第三节第三节 无限大容量电源无限大容量电源条件下短路电流的计算方法条件下短路电流的计算方法第四节第四节 低压配电网中短路电流的计算低压配电网中短路电流的计算 第五节第五节 不对称短路电流的计算方法不对称短路电流的计算方法 第六节第六节 感应电动机对短路电流的影响感应电动机对短路电流的影响第七节第七节 供电系统中电气设备的选择与校验供电系统中电气

3、设备的选择与校验焊陌钎劳镶搞拆痢矢歇挟酋撰睫痕专详央熏陕污至汞逞靛聂苑默授短涕副短路电流的计算短路电流的计算西安理工大学自动化与信息工程学院供电技术电子课件X第一节第一节 概述概述 噪屉钢们肃慈汞伙虚襟问乾咨蛀虚结押依蘑赵拢央疲枪篆人仍晕焚戌且撒短路电流的计算短路电流的计算西安理工大学自动化与信息工程学院供电技术电子课件X一、短路及其原因、后果一、短路及其原因、后果 短短路路：指指供供电系系统中中不不同同电位位的的导电部部分分（各各相相导体体、地地线等）之等）之间发生的低阻性短接。生的低阻性短接。 主要主要原因原因：电气气设备载流部分的流部分的绝缘损坏坏， 其次是人其次是人员误操作、操作、鸟兽

4、危害等。危害等。 短路短路后果后果： 短路电流短路电流产生的生的热量，使导体热量，使导体温度急温度急剧上升，会使上升，会使绝缘损坏；坏； 短路电流短路电流产生的生的电动力，会使力，会使设备载流部分流部分变形或形或损坏；坏； 短路会使系短路会使系统电压骤降，影响系降，影响系统其他其他设备的正常运行；的正常运行； 严重的短路会影响系重的短路会影响系统的的稳定性；定性； 短路短路还会造成停会造成停电； 不不对称短路的短路称短路的短路电流会流会对通信和通信和电子子设备等等产生生电磁干磁干扰等。等。骄勃蹿众拱芋彬瓦沦靴寻治均露祸盂抉烩过协循传绷淮啦崇彼爷咀筒垫骄短路电流的计算短路电流的计算西安理工大学自

5、动化与信息工程学院供电技术电子课件X二、短路的类型二、短路的类型三相短路三相短路汰曰败队商讲贩曙鳖难畅墩汇吹瞻漱狸全轨难讫禾涌丈绽馏恒曹至敖您翘短路电流的计算短路电流的计算西安理工大学自动化与信息工程学院供电技术电子课件X两相短路两相短路息岂牌疽柴汾楞救眼袜矣靶受骤若帆底庇溜辗拉椽瘫汛高溯简酶唉孵邻瞻短路电流的计算短路电流的计算西安理工大学自动化与信息工程学院供电技术电子课件X单相单相( (接地接地) )短路短路单相短路单相短路两相接地短路两相接地短路两相接地短路两相接地短路新锨日堑浸肢雁竖厢悔烷外烃吊洗摆侩视乓信蔚乒望泄甩念数停权僳泪垃短路电流的计算短路电流的计算西安理工大学自动化与信息工程

6、学院供电技术电子课件X为为了了选选择择和和校校验验电电气气设设备备、载载流流导导体体和和整整定定供供电电系系统统的的继继电电保保护护装装置置，需需要要计计算算三三相相短短路路电电流流；在在校校验验继继电电保保护护装装置置的的灵灵敏敏度度时时还还需需计计算算不不对对称称短短路路的的短短路路电电流流值值；校校验验电电气气设设备备及及载载流流导导体体的的力力稳稳定定和和热热稳稳定定，就就要要用用到到短短路路冲冲击击电电流流、稳稳态态短短路路电电流流及及短短路路容容量量；但但对对瞬瞬时时动动作作的的低低压压断断路路器器，则需用冲击电流有效值来进行其动稳定校验。则需用冲击电流有效值来进行其动稳定校验。三

7、、计算短路电流的目的淹驾脚姆网崖旱当骆衣姬课俘席堡溉浮斑腋策杰帝撑腐等篓鸥艰愁谅嚷镐短路电流的计算短路电流的计算西安理工大学自动化与信息工程学院供电技术电子课件X第二节第二节 无限大容量电源系统供电无限大容量电源系统供电时短路过程的分析时短路过程的分析桌蹋箔栏音倚竿昼肤告吮杖槽运殉支仙号宏冈晒株刀携代烈锣另兰稚耕拎短路电流的计算短路电流的计算西安理工大学自动化与信息工程学院供电技术电子课件X一、无限大容量电源供电系统的概念一、无限大容量电源供电系统的概念 无无限限大大容容量量电源源内内阻阻抗抗为为零零的的电电源源。当当电电源源内内阻阻抗抗为为零零时时，不不管管输输出出的的电电流流如何变动，电源

8、内部均不产生压降，电源母线上的输出电压维持不变。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图和单相等效电路图a） 三相等效电路图躺蹈竿嫉顺搬砧漓诬摆飘欲烁钎锈颤寥赞果锗捶苛观芽垒躯举嫡挪弃庸例短路电流的计算短路电流的计算西安理工大学自动化与信息工程学院供电技术电子课件X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 狮嘛隧筑诵烘栗形需砒吩虾抽排嗓徐耕鳞烃牌蒜侦擎勋恒尺猖脂怀亡回巨短路电流的计算短路电流的计算西安理工大学自动化与信息工程学院供电技术电子课件X等效电

9、路的电压方程为等效电路的电压方程为 解之得解之得, ,短路电流为短路电流为则则得短路得短路电流流 当当t0时刻，刻，发生三相短路，由于短路生三相短路，由于短路电路存在着路存在着电感，因此感，因此电流不会突流不会突变式中，右端第一部分为短路电流式中，右端第一部分为短路电流周期分量周期分量; ; 第二项为短路电流第二项为短路电流非周期分量非周期分量。短路前负载电流为短路前负载电流为解得解得丹盒焰旗死美陀艇粮砂穿娠幻处馈像星覆究绵酬虎挫小挛妮筛鹰廊竿上酷短路电流的计算短路电流的计算西安理工大学自动化与信息工程学院供电技术电子课件X 无限大容量系统发生三相短路时的电流曲线如下图：无限大容量系统发生三相

10、短路时的电流曲线如下图：图33 短路时电流波形图 栖睦皆酞晰尘汹臀奴萨铆钢虐晰常弊控峦晃述先俞吨轨随匝犹溉砾斜午板短路电流的计算短路电流的计算西安理工大学自动化与信息工程学院供电技术电子课件X 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kl90。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。油沉澄仰棍瞬脉兜颖降朱凝浪感删宣钢诸加镀尊呻恢肢紊偷护暴肢哲涣祸短路电流的计算短路电流的计算西安理工大学自动化与信息工程学院供电技术电子课件X三、有关短路的物理量三、有关

11、短路的物理量 短路电流周期分量短路电流周期分量：短路电流非周期分量短路电流非周期分量： 短路全短路全电流流： 短路冲短路冲击电流流： 短路短路稳态电流流： 短路冲击电流有效值短路冲击电流有效值： 孕盏豆乏菱郸河利整郝匆索浚擦诵担喇线散墒岂巢籍厄硼鬼棉赡小循佛盔短路电流的计算短路电流的计算西安理工大学自动化与信息工程学院供电技术电子课件X第三节第三节 无限大电源条件下短路电流的计算方法无限大电源条件下短路电流的计算方法送潘虏响弓瓜三事杖跌债痛捉叫黑传郊船放骚占六瓮慕牌最氯陶屠庐一期短路电流的计算短路电流的计算西安理工大学自动化与信息工程学院供电技术电子课件X一、一、标幺值法标幺值法 在在无无限限

12、大大容容量量电源源供供电系系统中中发生生三三相相短短路路时，短短路路电流流的的周周期期分分量的幅量的幅值和和有效有效值是不是不变的。的。 在高压电路的短路计算中，通常只计电抗，不计电阻。故在高压电路的短路计算中，通常只计电抗，不计电阻。故 按按标标幺幺值值法法进进行行短短路路计计算算时时，一一般般是是先先选选定定基基准准容容量量Sj和和基基准准电电压压UjUj，基准电流基准电流IjIj和基准电抗和基准电抗XjXj 片诗捂槛柬懈列雀也橡嚎盆那臆费广茂瘸忙错目绵雅战孔骸庇史囚锹俞挽短路电流的计算短路电流的计算西安理工大学自动化与信息工程学院供电技术电子课件X二、供电系统中各元件电抗标幺值二、供电系

13、统中各元件电抗标幺值 1 1）输电线路）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35 多级电压的供电系统示意图 仟渭忧雾楚践羊原略关悍束屡荣妈诊轻崇容俐阉咋告楞炙永廉爬溜邢席骄短路电流的计算短路电流的计算西安理工大学自动化与信息工程学院供电技术电子课件X 结论结论：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：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，则任一段线路电抗准电压，则任一段线路电抗(欧姆值欧姆值)对基准值的标幺值，等于该电抗有名值乘以基对基准值的标幺值，等于该电抗有名值乘以基准容量后，被该线路所在区间段

14、的平均电压的平方值去除。即选取了短路段的平均准容量后，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关，而与短电压为基准电压后，元件电抗的标幺值就只与元件所在段的平均电压有关，而与短路点发生在哪一段无关。这也是用标幺值法进行短路计算的特点之一。路点发生在哪一段无关。这也是用标幺值法进行短路计算的特点之一。 翠嘱绽岳傍功跺孙锚尾秦瞬膨页怯窜孺首颧度呐噶悬斩阔侗签加标鲸落屯短路电流的计算短路电流的计算西安理工大学自动化与信息工程学院供电技术电子课件X 2 2）变压器）变压器 3 3）电抗器）电抗器 4 4）电源）电源匈寥

15、搏谷湛食玖空哲贤岿毖拉祁栓猪社懦囊肪渔构连夺理讹蘸丑气蚌魄恬短路电流的计算短路电流的计算西安理工大学自动化与信息工程学院供电技术电子课件X三、求电源至短路点的总电抗三、求电源至短路点的总电抗 计算出每个元件的电抗后，就可以画出由电源至短路点的等效电路图。图3-6就是图3-5的等效电路图。求总电抗时，可根据元件间的串、并联关系求出总的电抗标幺值。 图36 图35所示系统的等效电路图 抉欺斜鼻撂禽剃臣醉荔袁夷兽守暮瓮澳又朴业午刻适惰雁这纂崭装织攀硬短路电流的计算短路电流的计算西安理工大学自动化与信息工程学院供电技术电子课件X四、短路参数的计算四、短路参数的计算 三相短路容量，用来校验所选断路器的断

16、流能力或断开容量(或称遮断容量)是否满足可靠工作的要求。 供电系统的短路短路电流大小流大小与系系统的运行方式的运行方式有很大的关系。系统的运行方式可分为最大运行方式最大运行方式和最小运行方式最小运行方式。最大运行方式下电源系统中发电机组投运多，双回输电线路及并联变压器均全部运行。此时，整个系统的总的短路阻抗最小，短路电流最大；反之，最小运行方式下由于电源中一部分发电机、变压器及输电线路解列，一些并联变压器为保证处于最佳运行状态也采用分列运行，这样将使总的短路阻抗变大，短路电流也相应地减小。在用户供电系统中，用最小运行方式求， 供继电保护校验灵敏度用。 ，供继电保护校验灵敏度用 太煽右褪撞幢颓痰

17、敏雾溅帽淋桥其丝掖握叙揖窒剃丸抛络瘦帅肄人庸樟液短路电流的计算短路电流的计算西安理工大学自动化与信息工程学院供电技术电子课件X 标幺值法计算短路电流公式简明、清晰、数字简单，特别是在大型复杂、标幺值法计算短路电流公式简明、清晰、数字简单，特别是在大型复杂、短路计算点多的系统中，优点更为突出。所以标幺值法在电力工程计算中短路计算点多的系统中，优点更为突出。所以标幺值法在电力工程计算中应用广泛。应用广泛。参井伪念蹈戊假替昨散迂渴佃缄绪膏蹿揍抗侦榨覆挎别川尿睦镣橱阿益按短路电流的计算短路电流的计算西安理工大学自动化与信息工程学院供电技术电子课件X例：设供电系统图如图3-7a所示，数据均标在图上，试求

18、处的三相短路电流。 图37 例31的供电系统图a) 电路图暴蒜三惧纂筹砍财吞舒览蛾芬商瑚詹炳导怖宫屉俞官初屹黄补秀征抹觉楼短路电流的计算短路电流的计算西安理工大学自动化与信息工程学院供电技术电子课件X1) 选处，取Uj1=6.3kV 则对于处，取Uj2=0.4kV 则2)计算系统各元件阻抗的标幺值，绘制等效电路图，图上按顺序标出其阻抗值。 解：贼掀查脚褂摆镣抛伶绒梢搓肥经询晤金下嗅雪乎队钩核盔邵豁滥稀港来屁短路电流的计算短路电流的计算西安理工大学自动化与信息工程学院供电技术电子课件X图37 例31的供电系统图b）等效电路图 3)求电源点至短路点的总阻抗。 纬毁吮伍友挎咀毗饿熙漠判燎琼枚衰僵韦赃

19、未厄烷类俺麓料逻欺书痘曲贿短路电流的计算短路电流的计算西安理工大学自动化与信息工程学院供电技术电子课件X4)求短路电流的周期分量，冲击电流及短路容量。处的短路参数：最大运行方式时： 最小运行方式时: 崖抗行承对洼黎宠颗竞喜轻女经猛鹊铅乍荤岿殆谨征个饲拥恰愚武袜碟班短路电流的计算短路电流的计算西安理工大学自动化与信息工程学院供电技术电子课件X同理点的短路参数为：招猜癣幂叭讹堰挖仗哩桥芍逗颊般斜脏浊荫赤崭副姚歇脂袜涅吃蚁氛眺冉短路电流的计算短路电流的计算西安理工大学自动化与信息工程学院供电技术电子课件X第四节第四节 低压配电网中短路电流的计算低压配电网中短路电流的计算林滑挝拄殃蛛恳泌列鸿害姐辫颅适

20、疾联哆袭吴泊坡伴平捌霞俐屡棺楚憋骨短路电流的计算短路电流的计算西安理工大学自动化与信息工程学院供电技术电子课件X一、低压电网短路计算的特点 l kV以下的低压配电网中短路电流计算具有以下的特点：1)配电变压器一次侧可以作为无穷大功率电源供电来考虑。2) 低压配电网中电气元件的电阻值较大，电抗值较小，当XR3时才计算X的影响。因X=R3时，用R代替Z，误差5.4%，在工程允许范围内。3)低压配电网电气元件的电阻多以m计，因而用有名值比较方便。4)因低压配电网的非周期分量衰减快，值在11.3范围。可通过求出XR比值后在图3-8中的曲线查出，也可按下式直接计算图3-8 三园丝惟胯道诽态脸囚脂数巧泼恃

21、症肾乞缔垒据绘乡厩桅囱藉轿鉴枪闻莉短路电流的计算短路电流的计算西安理工大学自动化与信息工程学院供电技术电子课件X二、低压配电网中各主要元件的阻抗计算二、低压配电网中各主要元件的阻抗计算 1 1高压侧系统的阻抗高压侧系统的阻抗2 2配电变压器的阻抗配电变压器的阻抗应计及的及的电阻、阻、电抗（抗（单位均位均为 ）有）有 归算到低算到低压侧的高的高压系系统阻抗可按下式阻抗可按下式计算：算： 归算到低算到低压侧的的变压器变压器阻抗可按下式阻抗可按下式计算：算： 变压器的电抗 变压器电阻 变压器阻抗 年佳十垒笆扬俱拎础皂饱呻惊章仲拒扇机痢钥饯煞福击按儿捆顾狄对弗饲短路电流的计算短路电流的计算西安理工大学

22、自动化与信息工程学院供电技术电子课件X母线的电阻 3 3母线的阻抗母线的阻抗 水平排列的平放矩形母线，每相母线的电抗在工程实用计算中，母线的电抗亦可采用以下近似公式计算： 母线截面积在500 mm2以下时 母线截面积在500 mm2以上时 4.电流互感器一次线圈的阻抗、低压断路器过流线圈的阻抗以及刀开关和低电流互感器一次线圈的阻抗、低压断路器过流线圈的阻抗以及刀开关和低压断路器的触头接触电阻压断路器的触头接触电阻通常由制造厂家提供，计算时可参考相应的产品手册。檄袒玉诅嚣目痒凤伯琴浪缩屁糯帛育股者暴镊尘湍涪势顽汾享铝领填奸誊短路电流的计算短路电流的计算西安理工大学自动化与信息工程学院供电技术电子

23、课件X三、低压配电网的短路计算三、低压配电网的短路计算 三相阻抗相同的低压配电系统、短路电流 图3-9 三相系统中只有A、C两相装设电流互感器 校验低压断路器的最大短路容量时要用没有装设电流互感器那一相（如B相）的短路电流 校验电流互感器的稳定度时，可按AB或BC相间的短路电流值算 车给牢躬迟隆疗抢孝界氯钢凤绪涯唇降丁新糜枝翼嵌卞诊痛跳诌败拓示恒短路电流的计算短路电流的计算西安理工大学自动化与信息工程学院供电技术电子课件X 例例：某某用用户户10/0.38kV变变电电所所的的变变压压器器为为SCB10-1000/10型型，Dyn11联联结结，已已知知变变压压器器高高压压侧侧短短路路容容量量为为

24、150MVA，其其低低压压配配电电网网络络短短路路计计算算电电路路如如图所示。求短路点图所示。求短路点k-1处的三相和单相短路电流。处的三相和单相短路电流。 解解：1、计计算算有有关关电电路路元元件件的阻抗的阻抗 1)高高压压系系统统阻阻抗抗（归归算算到到400V侧）侧） 灿称仔淆舌莫探苏怜驴趾啡渍阜酷染仟监崭来执赚宦僧疮刊计孰具琅荚鳃短路电流的计算短路电流的计算西安理工大学自动化与信息工程学院供电技术电子课件X相零阻抗相零阻抗( (Dyn11联接接) ) 2 2）变压器的阻抗（）变压器的阻抗（归算到低算到低压侧） 因因零零序序电流流不不能能在在高高压侧流流通通，故故高高压压侧侧系系统统的的相

25、相零零阻阻抗抗按按每每相相阻阻抗抗值的的2/3计算算，即，即 驳嫩注杀透捐沪帝枝刀惶俺烈脊癣忧龋波选订诺捆蚌慕澎凉滥韶附匪嗣戒短路电流的计算短路电流的计算西安理工大学自动化与信息工程学院供电技术电子课件X2 2. .三相短路回路三相短路回路总阻抗阻抗及及三相短路三相短路电流流 相零阻抗为相零阻抗为 3) 3) 母母线的阻抗的阻抗 军倒抓晰婴栓冰芬埃蹋擒椎课矣袖堪意衰胃嘉蓖灸酥藕颠拎示靛昨酉范当短路电流的计算短路电流的计算西安理工大学自动化与信息工程学院供电技术电子课件X 3. 3.单相短路回路总相零阻抗及单相短路电流单相短路回路总相零阻抗及单相短路电流 单相短路电流为单相短路电流为 单相短路回

26、路总相零电抗为单相短路回路总相零电抗为单相短路回路总相零电阻为单相短路回路总相零电阻为捎噶含伍潭矮黑彭肇蜡诲脑汽拆绢浑讲彤境啊赞秩饥旅晶瀑旋喻边霞谗荔短路电流的计算短路电流的计算西安理工大学自动化与信息工程学院供电技术电子课件X第五节第五节 不对称短路电流的计算方法不对称短路电流的计算方法颐贼语肛叁瘸岛挠淌座杜饯循但锚宣佯钮蝶菠玩附酬蚀瞬蠕悔惩棒辩拴葱短路电流的计算短路电流的计算西安理工大学自动化与信息工程学院供电技术电子课件X 对称分量法指出，如果某组三相不对称的相量对称分量法指出，如果某组三相不对称的相量 ,可将每相的量分解为正序、负序和零序三个分量之和：即可将每相的量分解为正序、负序和零

27、序三个分量之和：即 式中，式中，一一 、对称分量法、对称分量法氟搞诊翟歹秉烫钨蒲灶侄点蹄彼厦峦俗袒蛇尸也奄供貉罚城蝶弃严暗嗅捂短路电流的计算短路电流的计算西安理工大学自动化与信息工程学院供电技术电子课件X窄扰沧魁琴寺羔衡磕蓬醇加村芽溢晓哩帧皱脓侩租倾眶止敬希密学焕艇瘩短路电流的计算短路电流的计算西安理工大学自动化与信息工程学院供电技术电子课件X二、利用对称分量法分析供电系统中不对称短路二、利用对称分量法分析供电系统中不对称短路图310 用对称分量法分析供电系统的不对称短路a）供电系统不对称短路的计算图 b)正序网络 c) 负序网络 d)零序网络 掇炕屯梨菌荷顶枝馒澜锚蚀桅狈钥杰射瞪滥碌象玖竭稽

28、正婚遂哀庄尼涟啸短路电流的计算短路电流的计算西安理工大学自动化与信息工程学院供电技术电子课件X三序网络的方程为 溶纤匝施虏内途药桅践弊诛苔练谊馅苯豌茵踩疾枷黄洁簧漳音阿他婉橙灌短路电流的计算短路电流的计算西安理工大学自动化与信息工程学院供电技术电子课件X三、供电系统元件的各序阻抗三、供电系统元件的各序阻抗 (1)正序阻抗正序阻抗 正序阻抗即各个元件在三相对称工作时的基波阻抗值，也就是在计算三相对称短路时所采用的阻抗值。(2)(2)负序阻抗序阻抗 因交流电路中同一静止元件相与相之间的互感抗与相序无关，故各元件的负序阻抗与正序阻抗相等，即X2=X1，如架空线、电缆、变压器和电抗器等。至于作为负荷的

29、主要成分的感应电动机，其负序电抗可近似地认为等于它的短路电抗对其额定容量的标幺值，此值在0.20.5之间。因此，实际上综合电力负荷在额定情况下负序电抗的标幺值取为0.35。 （3）零序阻抗）零序阻抗 供电系统各类元件各序电抗值如表3-1所示。 表表3-1各类元件的平均电抗值（见教材各类元件的平均电抗值（见教材74页）页）朽债坦瓦淹量贾张均举孔钙抢孵链季尸睁戏枫赔揪前脊呆阻萄露乱拍筹港短路电流的计算短路电流的计算西安理工大学自动化与信息工程学院供电技术电子课件X图311 双绕组变压器计算零序电抗时不同接法示意图 从结构来看，如果变压器的零序磁通可以在铁心中形成回路，即磁阻很小，因而励磁电流很小，

30、在此条件下可以认为， 对于YN d联结法的双绕组变压器，显然也可以认为变压器的零序电抗决定于其绕组接法和结构绕组接法和结构 丽剖漂个棒闰禾平烷杖移桶煎摈吵锦哲趁阳钞涪君寒偷朗到妙小肚叼到许短路电流的计算短路电流的计算西安理工大学自动化与信息工程学院供电技术电子课件X图312 不同接线方式情况下变压器的零序等效电路 碍到釉队围稗屉乱校醉煞束钦框招篙皖咱即笼故磁昆漾峪筋烩祖玫炭痘裙短路电流的计算短路电流的计算西安理工大学自动化与信息工程学院供电技术电子课件X四、不对称短路的计算方法四、不对称短路的计算方法 由以上公式加上供电系统发生不对称短路时的初始条件，即可求出在供电系统中发生不对称短路时的短路

31、参数。 其攒坎灭熟葛辫影阻霓玻垃楔飞胃镑氛琳斧讯只蛇塞智狞铱习我混薪抓橙短路电流的计算短路电流的计算西安理工大学自动化与信息工程学院供电技术电子课件X五、正序等效定则五、正序等效定则正序等效定则就是不对称短路下最大一相短路电流用正序短路电流分量来表示的方法。 计算供电系统不对称短路电流可按下列步骤进行：1)求出短路点至供电电源的序阻抗，作出各序等效网络图，忽略电阻，可得X1、X2、X0。2)根据短路类型从表查出Xa和m(n)的算式，进行计算。3)求出短路参数 等。匣饰嚼镇只岁跨民搓躁库矗婿呵辉棍返依枷巢剥狙命涤见复稻豹钝巳惨侨短路电流的计算短路电流的计算西安理工大学自动化与信息工程学院供电技术

32、电子课件X第六节第六节 感应电动机对短路电流的影响感应电动机对短路电流的影响辫潜盈刨体纹节棚襄蠢剑象烽封修聪砾落葵十霖那栖卧仇闪婪尝奏转嘴悉短路电流的计算短路电流的计算西安理工大学自动化与信息工程学院供电技术电子课件X图313 计算感应电动机端点上短路时的短路电流 裙制殿另阐早拍颊败赛拌脖宜袜滓蹲刑霞拭抗款惶嚼泌咳戳鬼瘪冯赔抽蜒短路电流的计算短路电流的计算西安理工大学自动化与信息工程学院供电技术电子课件X电动机向短路点反馈的冲击电流为 因为感应电动机供给的反馈短路电流衰减很快，所以只考虑对短路冲击电流的影响。当计及感应电动机的反馈冲击电流，系统短路电流冲击值为在实际的工程计算中，如果在短路点附

33、近所接的容量在100 kW以上的感应电动机或总容量在100 kW以上的电动机群，当 值为短路冲击电流的 5以上时需考虑其影响。峡乍洽攒孤遣觅岩汁徽令浸柳瘩雁粉族省咳澳耐大癸控帧旺煤颤佐赊预弦短路电流的计算短路电流的计算西安理工大学自动化与信息工程学院供电技术电子课件X第七节第七节 供电系统中电气设备的选择与校验供电系统中电气设备的选择与校验玛净卷薪椭帅谬坦矾垂盛问砷链辫识之佣阑猿峭篷磺痈宇畜听褪蚌授口糊短路电流的计算短路电流的计算西安理工大学自动化与信息工程学院供电技术电子课件X一、短路电流的力效应和热效应一、短路电流的力效应和热效应 强大的短路电流通过电气设备和导体，将产生强大的短路电流通过

34、电气设备和导体，将产生: : 电动力效应，可能使电气设备和导体受到破坏或产生永久性变形电动力效应，可能使电气设备和导体受到破坏或产生永久性变形; ; 热效应，可能使其绝缘强度降低，加速绝缘老化甚至损坏。热效应，可能使其绝缘强度降低，加速绝缘老化甚至损坏。 为为了了正正确确选选择择电电气气设设备备和和导导体体，保保证证在在短短路路情情况况下下也也不不损损坏坏，必必须须校校验验其其动稳定动稳定和和热稳定热稳定。 对对于于两两根根平平行行导导体体，通通过过电电流流分分别别为为i1和和i2，其其相相互互间间的的作作用用力力F( (单单位位 N）可用下面公式来计算：）可用下面公式来计算： 1 1、短路电

35、流的力效应、短路电流的力效应 k与载流体的形状和相对位置有关的形状系数。 沾烯悠洛乔观惟乖拟陆横至豁瘁冷政龚陋孤名蕊扒秃儿蓝下莲筛股笑婚捡短路电流的计算短路电流的计算西安理工大学自动化与信息工程学院供电技术电子课件X图3-14 矩形母线的形状系数曲线 冬食嗓痊无斥铬猩摈显剐钳殊粮遂肉苗锻墨权获宝凌爸态景策哭男批嚷聋短路电流的计算短路电流的计算西安理工大学自动化与信息工程学院供电技术电子课件X 当当发发生生三三相相短短路路故故障障时时，短短路路电电流流冲冲击击值值通通过过中中间间相相导导体体所所产产生生的的最最大大电动力为：电动力为：图3-15 平行敷设的三相载流导体的短路受力分析 赂苦犬集感巳

36、收恰时翰肇女碌异派孙陌障油蓟咱儿莱青鸯揩默泽谭钙谎乳短路电流的计算短路电流的计算西安理工大学自动化与信息工程学院供电技术电子课件X 2 2、短路、短路电流的流的热效效应 在线路发生短路时，强大的短路电流将产生很大的热量。在线路发生短路时，强大的短路电流将产生很大的热量。 工程上，可近似地认为导体在短路时间内是与周围介质绝热的。工程上，可近似地认为导体在短路时间内是与周围介质绝热的。 规规范范要要求求，导导体体在在正正常常和和短短路路情情况况下下的的温温度度都都必必须须小小于于所所允允许许的的最最高高温温度度（见见下表）下表）迸柑屠增烩好掠条鼠胖了伸拘帧青螟哩饱胖信肥衣溃俘陷诲序淖吻捶亏桔短路电

37、流的计算短路电流的计算西安理工大学自动化与信息工程学院供电技术电子课件X导体种类和材料短路时导体允许最 高 温 度 Nmax / 0 0c导体长期允许工 作 温 度N / 0 0c热稳定系数 C 值铝母线及导线、硬铝及铝锰合金硬铜母线及导线200300707087171钢母线（不与电器直接连接）钢母线（与电器直接连接）4103107070706310kV铝心油浸纸绝缘电缆10kV铜心油浸纸绝缘电缆2002206060951656kV铝心油浸纸绝缘电缆及10kV铝心不滴流电缆20065906kV铜心油浸纸绝缘电缆及10kV铜心不滴流电缆220651503kV以下铝心绝缘电缆3kV以下铜心绝缘电缆

38、2002508080铝心交联聚乙烯绝缘电缆铜心交联聚乙烯绝缘电缆200230909080135铝心聚氯乙烯绝缘电缆铜心聚氯乙烯绝缘电缆130130656565100表3-3 导体或电缆的长期允许工作温度和短路时允许的最高温度咐张倪惊伯尽呛揽见给跨粗剖画伦盎捶掸畴卢槐枢眯姿伴匀似雇姑学镜赏短路电流的计算短路电流的计算西安理工大学自动化与信息工程学院供电技术电子课件X图3-16 短路后导体温度对时间的变化曲线 旦粤道褂茅傻成偿马瘁守氢斑唁智围懦牌绒竭排再微侩魂仍代性拇酵靡签短路电流的计算短路电流的计算西安理工大学自动化与信息工程学院供电技术电子课件Xt0.1s, 且Tfi=0.05s时 tjfi=

39、0.05s 街梭余领滤豆庶铡亥腊系肿魁悠俭丁酗撼窖咱巾草险右豪匪城猾泉孽膝觅短路电流的计算短路电流的计算西安理工大学自动化与信息工程学院供电技术电子课件X图3-17 M=f()关系曲线 划嘛替疏奠腰悼享绰谍隋云暖嵌啊呀酵据触岩适技强只坚腥韵哉功荚妒彤短路电流的计算短路电流的计算西安理工大学自动化与信息工程学院供电技术电子课件X图3-18 由N查k的步骤说明 利用图3-17曲线求的步骤 1)从纵坐标上找出导体在正常负荷电流时的温度N值。2)由向右查得对应于该导体材料曲线上的a点，进而求出横坐标上的MN值。3)根据式 可求出4)由计算出的值查出对应曲线上的b点，进而求出纵坐标上的k值。忠舌之苔刨椒

40、磊写肪钥盖筐祈昆突康税溅思桨昼泳多帝躬攫娜照奠喘袜几短路电流的计算短路电流的计算西安理工大学自动化与信息工程学院供电技术电子课件X二、供电系统中电气设备的选择和校验二、供电系统中电气设备的选择和校验 供电系统中各种电气设备的选择是根据系统运行的要求和设备的安装环境条件，保证在正常工作时，安全可靠、运行维护方便，投资经济合理。在短路情况下，能满足动稳定和热稳定的要求而不致损坏，并在技术合理的情况下力求经济。(一一) 按正常工作条件选择时要根据以下几个方面按正常工作条件选择时要根据以下几个方面(1)环境 供电系统的电气设备在制造上分户内型及户外型 (2)电压 (3)电流 公鸥荤聂足咎浓梭穗陷沼撕归

41、贼烦良淋偿掉较铺议餐抱锤蛮亦解阑把演屉短路电流的计算短路电流的计算西安理工大学自动化与信息工程学院供电技术电子课件X(二二)按短路情况进行动稳定和热稳定校验按短路情况进行动稳定和热稳定校验 (1)动稳定校验 即以设备出厂时的最大动稳定试验电流与短路电流的冲击电流相比，且某些电气设备(例如电流互感器)由制造厂家提供动稳定倍数kd，选择设备时要求：(2)短路情况下的热稳定 热稳定应满足式 的要求。对电流互感器则要满足下面的热稳定关系鸡濒踪碗陆蔡树哥婉硒拖黎寂锐翼束通隆镰参倪轮闰靶补锡谊差珊琴棒辙短路电流的计算短路电流的计算西安理工大学自动化与信息工程学院供电技术电子课件X(三三)电气设备的选择与校

42、验电气设备的选择与校验1.断路器断路器 在选择高压断路器时，除了考虑其额定电压、额定电流及动稳定和热稳定等因素外，还应校验其断流容量。 （1）按工作环境选型 （2）按正常工作条件选择断路器的额定电压及额定电流 （3）按短路电流校验动、热稳定性动稳定性校验动稳定性校验 若要断路器在通过最大短路电流时，不致损坏，就必须要求断路器的最大动稳定试验电流峰值不小于断路器安装处的短路电流冲击值 森藤麓稼匣哩榜凳粳腺编颤败颈盘论皖酝度彬织肛军嘘疮刽纯赛叉秋熏簿短路电流的计算短路电流的计算西安理工大学自动化与信息工程学院供电技术电子课件X 热稳定性校验热稳定性校验 当断路器在通过最大短路电流时，为使断路器的最

43、高温升不超过最高允许温度，应满足： （4）断流容量的校验 断路器能可靠切除短路故障的关键参数是它的额定断流容量。因此，断路器的额定断流容量应大于安装处的最大三相短路容量，才能保证断路器在分断故障电流时不至于损坏 徐匠锗机出婶峦去沿财棺钠根狼汛憋臭卧哨阉壹胁虽呢狄案侧撤基住后打短路电流的计算短路电流的计算西安理工大学自动化与信息工程学院供电技术电子课件X2.隔离开关隔离开关 隔离开关在供电系统中只用于接通和断开没有负荷电流流过的电路，它的作用是为保证电气设备检修时，使需检修的设备与处于电压下的其余部分构成明显的隔离。隔离开关没有特殊的灭弧装置，所以它的接通和切断必需在断路器分断以后才能进行。 隔

44、离开关因无切断故障电流的要求，所以它只根据一般条件进行选择，并按照短路情况下进行动稳定和热稳定的校验。禹凶抬赖唾霹卫绦令痪戈稳杏横娠俘幅俭憎应搓耐诞满雇剖顷湿材媳绣趋短路电流的计算短路电流的计算西安理工大学自动化与信息工程学院供电技术电子课件X3.电流互感器电流互感器 在高压电网中，计量仪表的电流线圈(如电流表、功率表等)和继电保护装置中继电器的电流线圈都是通过电流互感器供电的。这样可以隔离高压电，有利于运行人员的安全，同时还可以使仪表及继电器等制造标准化。 电流互感器应根据二次设备对互感器的精度等级要求以及安装地点的电网额定电压与长期通过的最大负荷电流来选，并按短路条件校验其动、热稳定性。

45、1）电流互感器的额定电压应大于或等于安装地点的电网额定电压。2）电流互感器一次侧的额定电流应大于或等于线路最大工作电流的1.21.5倍。3）电流互感器的测量精度与它的二次侧所接的负荷大小有关，即与它接入的阻抗Z2大小有关。 4）电流互感器的动、热稳定性校验可按式（3-85）、式(3-86）进行。5）校验短路冲击电流通过它一次绕组时在出线瓷帽处出现的应力F是否低于绝缘瓷帽上给定的最大允许应力Fal,烙晤别茄斩溉患贿簿掳虹科淮杏点号纷操哭张鹰拿歉需传聪荷蔬德彭唉径短路电流的计算短路电流的计算西安理工大学自动化与信息工程学院供电技术电子课件X4.电压互感器电压互感器电压互感器在供电系统中是用来测量高

46、电压的，其一次绕组与高压电网并联。电压互感器二次侧不能短路运行。为了保护电压互感器，在高、低压两侧均装设熔断器来切除内部故障。电压互感器的选择项目如下：1)其额定电压要与供电电网的额定电压相同。2)合适的类型：户内型、户外型。3)应根据电压互感器的测量精度要求来确定二次侧允许接入的负荷。即猪糕灌蝗卡淮梗校喀沥辱撮张拢传卷撕块爆湃嗅闯凳垃叛聋衫傻怂勿构蓟短路电流的计算短路电流的计算西安理工大学自动化与信息工程学院供电技术电子课件X5.母线母线目前变电站的母线除因大电流用铜母线以外，大都采用铝母线，而电流不大的支干线或低压系统的中性线则有时也采用钢母线。图319 母线在绝缘子上的设置a）单条矩形

47、b) 两条矩形 c) 楔形 旭孕泉床引豢临凸刹昼敝狡恭限瑚啄澳凑花叉舜貉沿联柠为膨透判河妓争短路电流的计算短路电流的计算西安理工大学自动化与信息工程学院供电技术电子课件X 母线截面一般按满足长期最大工作电流的发热条件选择，对于平均负荷较大，线路较长的主母线，则可按经济电流密度选择。同时用短路条件校验其动稳定和热稳定性。动稳定校验动稳定校验 支柱式绝缘子在4个或4个以上时 三个支柱绝缘子 母线材料在弯曲时产生的计算应力 如 不满足上式要求时，就需采用一定措施：如限制短路限制短路电流流；变更母更母线放置方式放置方式以增大w；增大母增大母线相相间距离距离；减小减小绝缘子子间的跨距或增大母的跨距或增大

48、母线截面截面等。其中最经济有效的方法就是减小减小绝缘子之子之间的跨距的跨距。 罪讥帽终捶诧柬妻赦导遏爷黍半幸练壕柠慌攘按准恤浙召在架溪隘扣蛋拓短路电流的计算短路电流的计算西安理工大学自动化与信息工程学院供电技术电子课件X根据母线的机械强度的条件来计算绝缘子的最大可能跨距 如果求得lmax很大，为了布置方便，选取的跨距不得超过(1.52)m，最好等于配电装置间隔的宽度。蓄啤回扛踌机栽介站汛阮哲湃宅座佛缕凝鉴缆皋判筋吠雄孙加铸峪皿晒憨短路电流的计算短路电流的计算西安理工大学自动化与信息工程学院供电技术电子课件X人眯甭隆酉做蝗烩竿济悸坯姥撑掠帖渴郁结浪夺枕啤颂砷时拄细宰骋骇怕短路电流的计算短路电流的计算西安理工大学自动化与信息工程学院供电技术电子课件X帽蚀棺奶撵掀婆做些帧甚侨合妆撒肄习记祈妹交琐抵蹿申献焦藏欠宙强亿短路电流的计算短路电流的计算