【正文】 解： 1) 計(jì)算電動(dòng)機(jī)的反饋沖擊電流 (應(yīng)該先判斷 ) s h . M s h . M N . M = 6 .5 1 3 0 0 /( 3 3 8 0 0 .7 0 .7 5 ) k A = 5 .6 k Ai CK I? ? ? ? ? ?sh = ( 4 5 . 8 + 5 . 6 ) k A = 5 1 . 2 k Ai ?2)計(jì)算母線短路時(shí)的最大電動(dòng)力 考慮電動(dòng)機(jī)反饋沖擊電流后母線總短路沖擊電流為 ( 3 ) 2 7 2 7sh0 . 93 1 0 3 5 1 . 2 1 0 N = 2 5 5 3 . 9 N0 . 1 6LFia???? ? ? ? ? ?56 故母線短路時(shí)所受到的計(jì)算應(yīng)力為 3)校驗(yàn)?zāi)妇€短路時(shí)的動(dòng)穩(wěn)定度 母線在 作用時(shí)的彎曲力矩為 (3)F( 3 ) 1 0 = 2 5 5 3 . 9 0 . 9 / 1 0 N m = 2 2 9 . 9 N mM F L? ? ? ?5c = 2 2 9 .9 / 1 .6 7 1 0 Pa = 1 3 .8 1 0 6 Pa = 1 3 .8 M PaMW? ???2 5 3= 0 . 1 2 0 . 0 1 / 6 = 1 . 6 7 1 0 m6bhW ? ? ?母線的截面系數(shù)為 而鋁母線的最大允許應(yīng)力 al 7 0 M P a 1 3 . 8 M P a? ?由此可見該母線滿足短路動(dòng)穩(wěn)定度的要求 57 1. 短路時(shí)導(dǎo)體的發(fā)熱過程 導(dǎo)體通過正常負(fù)荷電流時(shí)，由于它具有電阻，因此要產(chǎn)生電能損耗。由于短路后線路的保護(hù)裝置很快動(dòng)作，切除短路故障，所以短路電流通過導(dǎo)體的時(shí)間不長(zhǎng)，通常不會(huì)超過 2s～ 3s。 短路前后導(dǎo)體的溫升變化 L? K? 由于短路電流超出正常電流許多倍，雖然導(dǎo)體通過短路電流的時(shí)間很短，但溫度卻上升到很高數(shù)值，以至于超過電氣設(shè)備短時(shí)發(fā)熱允許溫度，使電氣設(shè)備的有關(guān)部分受到破壞。由于通過導(dǎo)體的短路電流實(shí)際上不是 ，因此就假定一個(gè)時(shí)間tima，在這一時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)體通過 所產(chǎn)生的熱量，恰好與實(shí)際短路電流 或 在短路時(shí)間 tk內(nèi)所產(chǎn)生的熱量相等。但是這種計(jì)算，不僅比較繁復(fù)，而且涉及到一些難于準(zhǔn)確確定的系數(shù)，包括導(dǎo)體的電導(dǎo)率 (它在短路過程中就不是一個(gè)常數(shù) )，因此最后計(jì)算的結(jié)果往往與實(shí)際出入很大。當(dāng) tk 1s時(shí)，可認(rèn)為 tima＝ tk。 (4) 利用式計(jì)算： 式中 A—— 導(dǎo)體的截面積 (mm2)； —— 短路穩(wěn)態(tài)電流 (A)； tima—— 短路發(fā)熱假想時(shí)間 (s)； KL、 Kk—— 分別為正常負(fù)荷和短路時(shí)導(dǎo) 體加熱系數(shù) (A2 (7) 由 點(diǎn)向左查得縱坐標(biāo)軸上的 值。 2 ( 3 ) 2t i m aI t I t??(3) imaIt? 、k m a x K??? ?K?k max? ?63 如上節(jié)所述，要確定 比較麻煩，因此也可根據(jù)短路熱穩(wěn)定度的要求來確定其最小允許截面 Amin。 因?yàn)? 則母線最小允許截面 又因?yàn)?A=80mm 10mm = 800 mm2 ，所以該母線滿足熱穩(wěn)定要求。 導(dǎo)體的熱穩(wěn)定度校驗(yàn)條件轉(zhuǎn)換成導(dǎo)體的截面積校驗(yàn)條件，要求 K?( 3 )m i n /Ci m aA I t??(3)I?m inAA ?64 【 例 】 已知某車間變電所 380V側(cè)采用截面 80mm 10mm的硬鋁母線，其三相短路穩(wěn)態(tài)電流為 ，短路保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為 ，低壓斷路器的開斷時(shí)間為 ，試校驗(yàn)此母線的熱穩(wěn)定度。 以上的 It和 t均可由電器產(chǎn)品樣本查得。 (5) 從橫坐標(biāo)軸上找出 Kk值。 (2) 由 向右查得相應(yīng)曲線上的 點(diǎn)。該曲線的橫坐標(biāo)用導(dǎo)體加熱系數(shù) 來表示，縱坐標(biāo)表示導(dǎo)體周圍介質(zhì)的溫度 。 短路發(fā)熱假想時(shí)間 ki k(t)IK?k(t)II?I?kik(t)Ik 22k ( ) i m a0 dtktQ I R t I R t????kiI?60 短路時(shí)間 tk為短路保護(hù)裝置實(shí)際最長(zhǎng)的動(dòng)作時(shí)間 top與斷路器 (開關(guān) )的斷路時(shí)間 toc之和，即 tk＝ top + toc 式中 toc為斷路器的固有分閘時(shí)間與其電弧延續(xù)時(shí)間之和。 59 2. 短路時(shí)導(dǎo)體的發(fā)熱計(jì)算 要計(jì)算短路后導(dǎo)體達(dá)到的最高溫度 按理就必須先求出短路期間實(shí)際的短路全電流 或 在導(dǎo)體中產(chǎn)生的熱量 Qk。 短路電流的熱效應(yīng)和熱穩(wěn)定度計(jì)算 58 按照導(dǎo)體的允許發(fā)熱條件，導(dǎo)體在正常和短路時(shí)的最高允許溫度可查表。當(dāng)導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體向周圍介質(zhì)散失的熱量相等時(shí)，導(dǎo)體就維持在一定的溫度值。該母線采用截面 100 mm 10 mm的硬鋁母線，水平平放，擋距 ，擋數(shù)大于 2，相鄰兩母線的軸線距離為 。 (2)I?? (2)I? (2)shi (2)shI兩相短路電流與三相短路電流的關(guān)系 ( 2 )kc ( 2 ) ( 3 ) ( 2 ) ( 3 ) ( 3 )k k k k k( 3 )kc2 330 . 8 6 6 0 . 8 6 6223I U ZI I I I II U Z???? ?? ? ? ? ? ??? ??49 單相短路電流的計(jì)算 在工程設(shè)計(jì)中，可利用下式計(jì)算單相短路電流 (1)k0UIZ?? ??220 T 0 T 0( ) ( )Z R R X X? ? ?? ? ?? ? ? ?電源相電壓 單相回路的阻抗 變壓器單相的等效電阻 變壓器單相的等效電抗 相線與中性線或與保護(hù)線、保護(hù)中性線的回路的電阻和電抗 50 短路電流的效應(yīng)和穩(wěn)定度校驗(yàn) 電動(dòng)效應(yīng) 熱效應(yīng) 由 《 電工基礎(chǔ) 》 知，處在空氣中的兩平行導(dǎo)體分別通以電流 、 時(shí)，而兩導(dǎo)體的軸線距離為 ，檔距(即相鄰的兩支持點(diǎn)間距離 )為 ，則導(dǎo)體間的電動(dòng)力 (單位為 N)為 a1i 2iL70 1 2 1 22 π 2 ( ) 1 0F i i L a i i L a? ?? ? ?0?720 4 π 1 0 N A? ???—— 真空和空氣的磁導(dǎo)率 1）短路時(shí)的最大電動(dòng)力 51 如果三相線路中發(fā)生兩相短路，則兩相短路沖擊電流 (單位為 A)通過兩相導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)力 (單位為 N)最大 (2)shi( 2 ) ( 2 ) 2 7sh2 ( ) 1 0F i L a ???( 3 ) ( 3 ) 2 7sh3 ( ) 10F i L a ???( 3 ) ( 2 )sh sh 23ii ?( 3 ) ( 2 ) 2 3 = 1. 15FF ?由此可見，三相線路發(fā)生三相短路時(shí)中間相導(dǎo)體所受的電動(dòng)力比兩相短路時(shí)導(dǎo)體所受的電動(dòng)力大，因此校驗(yàn)電器和載流部分的動(dòng)穩(wěn)定度，一般都采用三相短路沖擊電流 或短路后第一個(gè)周期的三相短路全電流有效值 。試求工廠變電所低壓 380V母線上 k2點(diǎn)短路的三相短路電流和短路容量即 IK2 和 SK2。已知電力系統(tǒng)電源容量為500MV 37 供電系統(tǒng)中各主要元件的電抗標(biāo)幺值的計(jì)算 （ 1）電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值 （ 2）電力變壓器的電抗標(biāo)幺值 （ 3）電力線路的電抗標(biāo)幺值 2*2//s c o c dsd c d o cX U S SXX U S S? ? ?* 0022/W L dWLd c d cX X l