【正文】 附帶說(shuō)明： 如果上例的短路計(jì)算只計(jì)電力系統(tǒng)、電力變壓器和低壓電纜的阻抗，則 1 2 3T W B W B W B T A Q F X C W LR R R R R R R R R? ? ? ? ? ? ? ? ?1 . 8 7 5 0 . 3 3 0 . 1 4 2 0 . 4 4 4 0 . 7 5 0 . 3 6 1 . 0 3 2 6 . 9 5 3 1 . 8 8m m m m m m m m m? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?1 2 3S T W B W B W B T A Q F W LX X X X X X X X X? ? ? ? ? ? ? ? ?0 . 5 3 9 1 . 0 2 0 . 2 1 4 0 . 3 4 1 . 2 0 . 2 8 2 . 4 8 5 1 5 . 0 7m m m m m m m m m? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?2 2 2 23 1 . 8 8 1 5 . 0 7 3 5 . 2 6Z R X m m? ? ?? ? ? ? ? ? ?( 3 ) 400 6 .5 53 3 3 5 .2 6ck U vI k AZm?? ? ??? ( 3 ) ( 3 ) ( 3 ) 5kI I I k A????( 3 ) ( 3 )( 3 ) ( 3 )1 . 8 4 1 . 8 4 6 . 5 5 1 2 . 0 51 . 0 9 1 . 0 9 6 . 5 5 7 . 1 4shshi I k A k AI I k A k A? ? ? ?? ? ? ?( 3) ( 3)3 3 0 . 4 6 . 5 5 4 . 5k c kS U I k V k A M V A? ? ? ? ?39。39。1 . 8 7 5 2 6 . 9 5 2 8 . 8 30 . 5 3 9 2 . 4 8 5 1 2 . 0 2T W LS T W LR R R m m mX X X X m m m m??? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?39。 39。 2 39。 2 2 22 8 . 8 3 1 2 . 0 2 3 1 . 2 4Z R X m m? ? ?? ? ? ? ? ? ?39。( 3 )39。400 3 3 U VI k AZm?? ? ???故 這里的 Ik180。(3) 比上例計(jì)算的 Ik(3) 增大了 ,即增大了（ ） 100%=%。由此可見(jiàn)，低壓電網(wǎng)的短路計(jì)算中，如果略去低壓母線(xiàn)等的阻抗，將造成一定的誤差。但是如果低壓線(xiàn)路較長(zhǎng)時(shí)，這誤差將在 10%以?xún)?nèi)，作為短路計(jì)算是可以允許的。 第三節(jié) 無(wú)限大容量電力系統(tǒng)中兩相和單相短路電流的計(jì)算 一 . 兩相短路電流的計(jì)算 在無(wú)限大容量系統(tǒng)中發(fā)生兩相短路時(shí)（參看圖 38），其短路電流周期分量有效值可按下式計(jì)算： （ 337） (2)2 ck UI Z??式中 Uc為短路計(jì)算電壓（線(xiàn)電壓），比短路點(diǎn)線(xiàn)路額定電壓高 5%。 圖 38 無(wú)限大容量系統(tǒng)中發(fā)生兩相短路 如果只計(jì)電抗，則短路電流為 （ 338） (2)2 ck UI X?? 其他兩相短路電流 I?(2)、 I∞ (2) 、 和 Ish(2) 等，都可按前面三相短路的對(duì)應(yīng)公式計(jì)算。關(guān)于兩相短路電流與三相短路電流的關(guān)系，可由 和 求得，即 (2)shi(2) /2kcI U Z??( 2 )( 3 )3 0 .8 6 62kkII ??( 2 ) ( 3 ) ( 3 )3 k kI I I?? 因此 （ 339） 上式說(shuō)明，無(wú)限大容量系統(tǒng)中，同一地點(diǎn)的兩相短路電流為其三相短路電流的 【 1】 。因此無(wú)限大容量系統(tǒng)中的兩相短路電流，可在求出三相短路電流后利用式（ 339）直接求得。 (3) /3kcI U Z??【 1】 式（ 339）只適用于遠(yuǎn)離發(fā)電機(jī)的無(wú)限大容量系統(tǒng)。如果是發(fā)電機(jī)出口短路時(shí)，則 (2) (3)? 二 . 單相短路電流的計(jì)算 在大接地電流系統(tǒng)或三相四線(xiàn)制系統(tǒng)中發(fā)生單相短路時(shí)（參看圖 31c、 d），根據(jù)對(duì)稱(chēng)分量法可求得其單相短路電流為 1 2 0Z Z Z? ? ?、 、式中 為電源相電壓； 為單相短路回路的正序、負(fù)序和零序阻抗。 U???? ???021)1( 3 ZZZ UI k ??? （ 340） 在工程設(shè)計(jì)中，常利用下式計(jì)算單相短路電流： 由于遠(yuǎn)離發(fā)電機(jī)發(fā)生短路時(shí)， Z 0Σ Z 1Σ ，因此 而三相短路時(shí)，三相短路電流為 為單相短路回路的阻抗 [模 ]，可查有關(guān)手冊(cè)，或按下式計(jì)算： 式中 （ 342） 式中 分別為變壓器單相等效電阻和電抗； 分別為相線(xiàn)與 N線(xiàn)（或 PE線(xiàn)、 PEN線(xiàn)）的短路回路電阻和電抗，包括短路回路中低壓斷路器過(guò)電流線(xiàn)圈的阻抗、電流互感器一次線(xiàn)圈的阻抗和各開(kāi)關(guān)觸頭的接觸電阻等，可查有關(guān)手冊(cè)或附錄表 5~7。 單相短路電流與三相短路電流的關(guān)系如下： 在遠(yuǎn)離發(fā)電機(jī)的用戶(hù)變電所低壓側(cè)發(fā)生單相短路時(shí)， Z 1Σ≈ Z 2Σ ，因此由式（ 340）得單相短路電流： 0Z??? ? ? ?220 0 0TTZ R R X X? ? ?? ? ?? ? ? ?TTRX、 00RX????、為電源相電壓； U? (1) (3)kkII? （ 346） 由式（ 329）和式（ 346）可知，在無(wú)限大容量系統(tǒng)中或遠(yuǎn)離發(fā)電機(jī)處發(fā)生短路時(shí)，兩相短路電流和單相短路電流都比三相短路電流小，因此用于選擇電氣設(shè)備和導(dǎo)體的短路動(dòng)、熱穩(wěn)定度校驗(yàn)的短路電流，應(yīng)采用三相短路電流。而兩相短路電流主要用于相間短路保護(hù)的靈敏度校驗(yàn)，單相短路電流主要用于單相短路保護(hù)的整定和單相熱穩(wěn)定度的校驗(yàn)。 ??1)3( ZUIk ??? （ 344） ????20)3()1(23ZZIIKk??因此 （ 345） ?? ??01)1( 2 3 ZZ UI k ??? （ 343） (1)0kUIZ ????（ 341） 形狀系數(shù) Kf與導(dǎo)體的形狀和相對(duì)位置有關(guān)。設(shè)矩形截面導(dǎo)體的寬為 ，高為 ，兩導(dǎo)體軸線(xiàn)間距離為 ，則形狀系數(shù) Kf 值可根據(jù) 和 查圖 39所示形狀曲線(xiàn)求得。 式中 為兩導(dǎo)體的軸線(xiàn)間距離； 為導(dǎo)體的兩相鄰支持點(diǎn)距離，即檔距； 為真空和空氣的磁導(dǎo)率， (一 ). 短路時(shí)的最大電動(dòng)力 由電工原理知，處在空氣中的兩平行導(dǎo)體分別通以電流 （單位為 A）時(shí)，兩導(dǎo)體間產(chǎn)生的電磁互作用力即電動(dòng)力（單位為 N）為 第四節(jié) 短路電流的效應(yīng)和穩(wěn)定度校驗(yàn) 一 . 概 述 通過(guò)上述短路計(jì)算可知，電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí)，短路電流是相當(dāng)大的，如此大的短路電流通過(guò)電器和導(dǎo)體，一方面要產(chǎn)生很大的電動(dòng)力，即電動(dòng)效應(yīng)（ electrodynamic effect）；另一方面要產(chǎn)生很高的溫度，即熱效應(yīng) (thermal effect)。這兩種短路效應(yīng)，對(duì)電器和導(dǎo)體的安全運(yùn)行威脅極大，必須充分注意。 二 . 短路電流的電動(dòng)效驗(yàn)和動(dòng)穩(wěn)定度校驗(yàn) 供電系統(tǒng)短路時(shí)，短路電流特別是短路沖擊電流將使相鄰導(dǎo)體之間產(chǎn)生很大的電動(dòng)力，可使電器和載流導(dǎo)體遭受?chē)?yán)重的機(jī)械性破壞。為此，要使電路元件能承受短路時(shí)最大電動(dòng)力的作用，電路元件必須具有足夠的電動(dòng)穩(wěn)定度（ electrodynamic stability）。 70 1 2 1 22 102 llF i i i iaa? ? ?? ? ?N/A2 （ 347） 12ii、l N/A2。 a 0? 70 4 10?????7122 10f lF K i i a ??? 上式適用于圓形截面的實(shí)芯導(dǎo)體。對(duì)矩形截面導(dǎo)體，應(yīng)計(jì)入一個(gè)形狀系數(shù) Kf ，即 N/A2 （ 348） ab habbh?? bm h?圖 39 矩形母線(xiàn)的形狀系數(shù)曲線(xiàn) ( 2 ) ( 2 ) 2 72 10f s h lF K i a ???N/A2 （ 349） 如果三相線(xiàn)路中發(fā)生兩相短路，則兩相短路沖擊電流 通過(guò)兩相導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)力最大，其值為 (2)shi 如果三相線(xiàn)路中發(fā)生三相短路，則三相短路沖擊電流 在中間相（水平放置或垂直放置，如圖 310所示）產(chǎn)生的電動(dòng)力最大，其值為 (3)shi( 3 ) ( 3 ) 2 73 10f s h lF K i a ???N/A2 （ 350） 圖 310 水平放置的母線(xiàn) a)平放 b)豎放 由于三相短路沖擊電流與兩相短路沖擊電流的關(guān)系為 ，因此三相短路與兩相短路產(chǎn)生的最大電動(dòng)力之比為 (3) (2)/ 2 / 3sh shii ?(3 )( 2 ) 2 ?? （ 351） 由此可