【正文】 發(fā)，可以認為全部熱量都用來使導(dǎo)體 按照導(dǎo)體和電氣設(shè)備的允許發(fā)熱條件，每一種導(dǎo)體和電氣設(shè)備都有在正常負荷和短路時最高允許溫度的要求。如果導(dǎo)體和電氣設(shè)備在短路時的發(fā)熱溫度不超過短路時的最高允許溫度，則認為其短路熱穩(wěn)定度是滿足要求的。 第 3章 短路電流的計算 導(dǎo)體和電氣設(shè)備在短路時達到的最高發(fā)熱溫度與短路前的溫度、短路電流的大小及通過短路電流的時間等許多因素有關(guān)，而且短路電流是變化的，其中還含有非周期分量。因此，要準(zhǔn)確計算短路時導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量和達到的最高溫度是非常困難的。 在工程計算中，常采用等效方法來計算其發(fā)熱量 Qk，即取短路電流的穩(wěn)態(tài)值 I∞在假想時間 tima內(nèi)所產(chǎn)生的熱量等于實際短路電流在短路實際持續(xù)時間 tk內(nèi)所產(chǎn)生的熱量，則 (351) 式中， tima為短路發(fā)熱假想時間，可用式 (352)來進行計算，即 (352) i m a202kkkd RtItRIQtt ??? ?2ki m a ???????? ?????IItt第 3章 短路電流的計算 在無限大容量系統(tǒng)中發(fā)生短路時，由于 I″=I∞，因此有 tima=tk+ (353) 當(dāng) tk1 s時，可認為 tima=tk。 短路時間 tk為短路保護裝置實際最長的動作時間 top與斷路器的斷路時間 toc之和，即 tk=top+toc (354) 對于一般高壓油斷路器，可取 toc= s； 對于高速斷路器 (如真空斷路器 )，可取 toc=～ s。 第 3章 短路電流的計算 2. 短路熱穩(wěn)定度的校驗 (1) 對于一般電器，熱穩(wěn)定度的校驗條件為 (355) 式中， It為電器的熱穩(wěn)定電流； t為電器的熱穩(wěn)定時間。其值均可從有關(guān)手冊或產(chǎn)品樣本中查得。 (2) 對于母線、絕緣導(dǎo)線和電纜等導(dǎo)體，熱穩(wěn)定度的校驗條件為 (356) 式中， Amin為導(dǎo)體的最小熱穩(wěn)定截面； C為導(dǎo)體的短路熱穩(wěn)定系數(shù)，可在附表 17中查得。 ? ? i m a2( 3 )2 tItI t ??i m a)3(2i m a)3(m i n tCICtIAA ?? ???第 3章 短路電流的計算 【 例 34】 試校驗例 31所示工廠變電所 380 V側(cè)硬鋁母線的短路熱穩(wěn)定度。已知短路保護的動作時間為 s，低壓斷路器的斷路時間為 s 解： 由例 31可知，該母線的三相短路電流穩(wěn)態(tài)值為，查附表 17可得 C=87， 則短路發(fā)熱假想時間為 tima=tk+=top+toc+=++= s 導(dǎo)體的最小熱穩(wěn)定截面為 由于母線的實際截面為 A=80 10=800 mm2325 mm2，因此該母線滿足短路熱穩(wěn)定度的要求。 23i m a)3(m i n ????? ? tCIA第 3章 短路電流的計算 基本技能訓(xùn)練 中小型工廠變電所短路電流的計算 某機械廠變電所的主接線圖如圖 29所示，試確定短路計算點， 1. 繪出計算電路圖 根據(jù)變電所主接線圖繪出短路計算電路圖，將短路計算中各元件的額定參數(shù)都表示出來，并將各元件依次編號，如圖 39所示。 第 3章 短路電流的計算 圖 39 短路計算電路 第 3章 短路電流的計算 2. 確定短路計算點 在短路計算中，短路計算點應(yīng)選擇在可能產(chǎn)生最大短路電流的地方。一般來說，高壓側(cè)選擇在高壓母線位置； 低壓側(cè)選擇在低壓母線位置； 系統(tǒng)中裝有限流電抗器時，應(yīng)選擇在電抗器之后，見圖 39中 k1及 k2點。 3. 計算各元件的電抗標(biāo)幺值 選定短路計算方法，并按短路計算點繪出短路等效電路圖(本例采用標(biāo)幺制法 )，計算各元件的電抗標(biāo)幺值。圖 39的短路等效電路如圖 310所示。 第 3章 短路電流的計算 圖 310 短路等效電路圖 (標(biāo)幺制法 ) 第 3章 短路電流的計算 確定標(biāo)幺值基準(zhǔn)，取 Sd=100 MVA， UC1= kV， UC2= kV，則 (1) 電力系統(tǒng)電抗標(biāo)幺值為 AMV1003 C1dd1 ?????USIkA144AMV1003 C2dd2 ?????USI 0 0 AMV1 0 0*1 ????X第 3章 短路電流的計算 (2) 架空線路的電抗標(biāo)幺值 (查附表 161得 X0= Ω/km)為 (3) 電力變壓器的電抗標(biāo)幺值 (查附表 3得 Uk%=)為 (1 0 . 5 k V )AMV1 0 08 k mΩ/ k m )(2*2 ?????X 0 0 0 AMV1 0 01 0 04 . 5*4*3 ?????? XX第 3章 短路電流的計算 4. 確定短路回路總電抗標(biāo)幺值并計算短路電流和短路容量 (1) 計算 k1點的短路回路總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量。 總電抗標(biāo)幺值為 三相短路電流周期分量有效值為 其他三相短路電流為 *2*1* 1)Σ ( k ????? XXX2 . 8 15 . 5 0 k A*1)Σ ( kd1)3(k ??? XII)3(k)3()3( ????? ? III. 0 0 k )3(( 3 )sh ?????? Ii )3(( 3 )sh ?????? II第 3章 短路電流的計算 2 . 8 1A1 0 0 M V*1)Σ ( kd)3(k ?????XSS 三相短路容量為 兩相短路電流為 . 7 0 k ( 2 )( 2 ))2(( 2 )k ?????? ?? IIII 6 ( 3 )sh( 3 )sh ?? ii ( 3 )sh( 2 )sh ?? II第 3章 短路電流的計算 (2) 計算 k2點的短路回路總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量。 總電抗標(biāo)幺值為 三相短路電流周期分量有效值為 其他三相短路電流為 ( 3 )k( 3 ))3( ????? ? III( 3 )sh ???i( 3 )sh ???I5 . 0 61 4 4 k A*2)Σ ( kd2)3(k ??? XII22*3*2*1*2)Σ (k ???????XXXX第 3章 短路電流的計算 三相短路容量為 兩相短路電流為 5 . 0 6A1 0 0 M V*2)Σ ( kd)3(k ?????XSS ( 3 )( 2 ))2(( 2 )k ?????? ?? IIII ( 3 )sh( 2 )sh ?? ii ( 3 )sh( 2 )sh ?? II第 3章 短路電流的計算 5. 列出短路計算表 表 33所示為短路計算表。 第 3章 短路電流的計算 思考題與習(xí)題 31 短路的原因有哪些？短路的類型有哪些？哪種短路對系統(tǒng)危害最大？哪種短路發(fā)生的可能性最大？ 32 什么叫無限大容量電力系統(tǒng)？它有什么特點？在無限大容量供電系統(tǒng)中短路電流將如何變化？ 33 什么是短路沖擊電流？什么是短路次暫態(tài)電流？什么是穩(wěn)態(tài)電流？ 34 試比較用歐姆法與標(biāo)幺制法計算短路電流的優(yōu)缺點。 35 短路計算電壓與線路額定電壓有什么關(guān)系？ 36 在無限大容量系統(tǒng)中，兩相短路電流與三相短路電流有什么關(guān)系？ 第 3章 短路電流的計算 37 什么是短路電流的電動力效應(yīng)和熱效應(yīng)？ 38 在短路點附近有大容量交流電動機運行時，電動機對短路計算有什么影響？ 39 對一般開關(guān)電器，其短路動穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度的校驗條件各是什么？ 310 對母線，其短路動穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度的校驗條件各是什么？ 311 某區(qū)域變電所通過一條長為 5 km的 10 kV架空線路給某廠變電所供電，該廠變電所裝有兩臺并列運行的 S91000型變壓器，區(qū)域變電所出口斷路器的斷流容量為 300 MVA。試分別用歐姆法和標(biāo)幺制法，求該廠變電所高壓側(cè)和低壓側(cè)的短路電流和短路容量。 第 3章 短路電流的計算 312 某 10 kV鋁芯聚氯乙烯電纜通過的三相穩(wěn)態(tài)短路電流為 kA，通過短路電流的時間為 2 s，試按短路的熱穩(wěn)定條件確定該電纜所要求的最小截面。 313 某車間變電所 380 V母線上接有大型感應(yīng)電動機組 250kW,平均 cosυ=， 效率 η=。該母線采用截面為 100mm 10 mm的硬鋁母線，水平平放，擋距為 m，擋數(shù)大于 2，相鄰兩條母線的軸線距離為 m，電力系統(tǒng)提供的三相短路沖擊電流為 。試校驗該母線在三相短路時的動穩(wěn)定度。 314 設(shè)習(xí)題 313所述 380 V母線的短路保護動作時間為 s，低壓斷路器的斷路時間為 s。試校驗此母線的短路熱穩(wěn)定度。 kA41( 3 )sh ?i