短路電流及其計(jì)算(1)(編輯修改稿)
2025-06-01 22:34 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 中分別通有電流 和 ， 導(dǎo)體間距離為 a ， 則兩導(dǎo)體之間產(chǎn)生電動(dòng)力為： NaliiKF f ,102 217???1i 2i式中： Kf—— 形狀系數(shù) 。 當(dāng)導(dǎo)體長(zhǎng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于導(dǎo)體間距時(shí) ，可以忽略導(dǎo)體形狀的影響 ， 即 Kf＝1。 供配電系統(tǒng)中最常見(jiàn)的是三相導(dǎo)體平行布置在同一平面里的情況 。 NalIKalIKFmfmf,1073 231022727????????ACBiAiCiBaafB AfB C圖 4 . 8 . 4 三 相 導(dǎo) 體 水 平 布 置 中 間 相 受 力 情 況 如圖 ()所示當(dāng)三相導(dǎo)體中通以幅值的三相對(duì)稱正弦電流 Im時(shí)，可以證明中間相受力最大，大小為： 短路電流的力效應(yīng) 考慮最嚴(yán)重的情形 ， 即在三相短路情況下 ， 導(dǎo)體中流過(guò)沖擊電流時(shí) ， 所承受的最大電動(dòng)力為： NalKF i shf ,107 2)3(7m a x ??? ? 上式就是選擇校驗(yàn)電氣設(shè)備和母線在短路電流作用下所受沖擊力效應(yīng)的計(jì)算依據(jù) 。 注意：計(jì)算中的單位取 A， l和 α 應(yīng)取相同的長(zhǎng)度單位 。 短路電流的力效應(yīng) 三相短路的有關(guān)物理量 1. 短路電流次暫態(tài)值 短路電流次暫態(tài)值是指短路以后幅值最大的一個(gè)周期（即第一個(gè)周期）的短路電流周期分量的有效值。在無(wú)限大容量系統(tǒng)中，短路電流周期分量幅值保持不變，即 2pmpIII ????三相短路的有關(guān)物理量 2. 短路電流穩(wěn)態(tài)值 短路電流穩(wěn)態(tài)值（ steady－ state value）是指短路進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后短路電流的有效值。 無(wú)窮大容量電源系統(tǒng)發(fā)生三相短路時(shí)，短路電流周期分量的幅值恒定不變，則 （ ） ????? III p三相短路的有關(guān)物理量 3. 短路電流沖擊值 短路電流沖擊值（ shock value），即在發(fā)生最大短路電流的條件下，短路發(fā)生后約半個(gè)周期出現(xiàn)短路電流最大可能的瞬時(shí)值。 IKeIii shTtpmstksh a ?????? ?? 2)1( /)(式中 Ksh稱為沖擊系數(shù)， 1≤ Ksh ≤2 。 ?在高壓供電系統(tǒng)中通常取 Ksh =； ?低壓供電系統(tǒng)中如容量為以下車間變電所的出口處發(fā)生短路，常取 Ksh =。 三相短路的有關(guān)物理量 短路沖擊電流有效值指的是短路后的第一個(gè)周期內(nèi)短路全電流的有效值。 為了簡(jiǎn)化計(jì)算，可假定非周期分量在短路后第一個(gè)周期內(nèi)恒定不變，取該中心時(shí)刻 t=。對(duì)于周期分量，無(wú)論是否為無(wú)窮大容量電源系統(tǒng)，在短路后第一個(gè)周期內(nèi)都可認(rèn)為是幅值恒定的正弦量。所以 （ ） 22202)1(21)2()(1???????????????shTTaptptshKIeIIdtiiTI a三相短路的有關(guān)物理量 短路功率又稱為短路容量，它等于短路電流有效值同短路處的正常工作電壓（一般用平均額定電壓）的乘積。 在短路的實(shí)用計(jì)算中，常只用次暫態(tài)短路電流來(lái)計(jì)算短路功率，稱為次暫態(tài)功率，即 IUS av ????? 3 三相短路電流的計(jì)算 ?無(wú)窮大容量電源系統(tǒng)的三相短路電流計(jì)算 ?有限容量電源系統(tǒng)的三相短路電流計(jì)算 無(wú)窮大電源系統(tǒng)三相短路電流的計(jì)算 無(wú)窮大容量電源系統(tǒng)發(fā)生三相短路時(shí)，電源母線電壓不變，則 ?? ?????Kavp ZUIII3在高壓供電系統(tǒng)中，若 ，就可略去電阻，則 ?? ? KK XR 31??Kavp XUI3無(wú)窮大電源系統(tǒng)三相短路電流的計(jì)算 由式（ ）和（ ）可求得短路電流沖擊值和短路沖擊電流有效值 IKi shsh ??? 22)1(21 ?????shsh KII（ ） （ ） 無(wú)窮大電源系統(tǒng)三相短路電流的計(jì)算 在高壓斷路器的選擇中，有時(shí)需要校驗(yàn)其開(kāi)斷容量，為此需計(jì)算三相短路時(shí)的次暫態(tài)短路功率 S” ???????Kdav XSIUS*3有限容量電源系統(tǒng)三相短路電流的計(jì)算 1. 有效值的計(jì)算 運(yùn)算曲線法 有限容量電源系統(tǒng)發(fā)生三相短路后，其母線電壓不再保持恒定，短路電流周期分量也隨之發(fā)生變化。如果已知短路后某一時(shí)刻發(fā)電機(jī)的電勢(shì)，則短路電流周期分量相應(yīng)時(shí)刻的有效值可按下式求取 （ ） 式中： Et—— 短路后 t時(shí)刻的發(fā)電機(jī)的電勢(shì)； XK∑ —— 短路回路總電抗。 ??Ktpt XEI3有限容量電源系統(tǒng)三相短路電流的計(jì)算 在實(shí)際工程計(jì)算中，通常采用 “ 運(yùn)算曲線 ” 來(lái)求解三相短路電流周期分量的有效值 （ ） 式中： t—— 待求短路電流的時(shí)間； X*ca—— 短路回路的計(jì)算電抗 ,是以向短路點(diǎn)直接提供短路電流的發(fā)電機(jī)總?cè)萘繛榛鶞?zhǔn)功率求出的電抗標(biāo)幺值。 ),( capt XtfI ?? ?汽輪發(fā)電機(jī)的運(yùn)算曲線 有限容量電源系統(tǒng)三相短路電流的計(jì)算 1. 有效值的計(jì)算 運(yùn)算曲線法 ?短路回路的計(jì)算電抗 如果已得到以為基準(zhǔn)功率算出的短路點(diǎn)至電源的電抗基準(zhǔn)標(biāo)幺值，則可按下式求出計(jì)算電抗 dNdKca SSXX ??? **（ ） 有限容量電源系統(tǒng)三相短路電流的計(jì)算 通過(guò)運(yùn)算曲線法求得的 I*pt 是 以向短路點(diǎn)直接提供短路電流的發(fā)電機(jī)總?cè)萘繛榛鶞?zhǔn)功率 所對(duì)應(yīng)的三相短路電流周期分量在 t時(shí)刻的有效值的標(biāo)幺值。因此， 所求短路后 t時(shí)刻的短路電流周期分量有效值為 Ipt=I*pt IN∑ （ ） 式中 IN∑ —— 歸算到計(jì)算點(diǎn)所在電壓以及發(fā)電機(jī)總?cè)萘肯碌念~定電流總和，即 。 avNN USI 3/?? ?注意： ?短路電流的穩(wěn)態(tài)值 一般認(rèn)為短路以后經(jīng)過(guò) 4s短路即進(jìn)入穩(wěn)態(tài)，則可以取 t＝ 4s時(shí)的周期分量有效值作為短路電流的穩(wěn)態(tài)值。 ?短路電流次暫態(tài)值 短路電流次暫態(tài)值是短路以后第一個(gè)周期的短路電流周期分量的有效值，令 t＝ 0s，運(yùn)用運(yùn)算曲線求出的周期分量
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