【正文】 N T T Tcc3 3 ( ) ( )3SSP I R R RUU? ? ? ?2cTkN()URP S??故 變壓器的電抗 XT N T N Tk 2cc3% ( ) 1 0 0 ( ) 1 0 0I X S XUUU? ? ? ?2ckTN%100UUXS?式中 Uk%— 變壓器的短路電壓百分值，可查有關(guān)手冊或產(chǎn)品樣本。 22 ?電力系統(tǒng)的阻抗 電力系統(tǒng)的電阻一般很小，不予考慮 電力系統(tǒng)的電抗 : 2s c ocX U S?式中 Uc—— 高壓饋電線的短路計(jì)算電壓 (kV), 采用短路點(diǎn)的短路計(jì)算電壓 Soc—— 系統(tǒng)出口斷路器的斷流容量， (MV?A)， 可查有關(guān)手冊或產(chǎn)品樣本。 如果不計(jì)電阻，則三相短路電流的周期分量有效值為 ( 3 ) ck 3UIX ??三相短路容量為 ( 3 ) ( 3 )k c k3S U I? 采用歐姆法進(jìn)行短路電流計(jì)算的關(guān)鍵是確定短路回路的阻抗。 一、采用歐姆法進(jìn)行短路電流計(jì)算 ( 3 ) cck 2233UUIZ RX? ?????21 在高壓電路的短路計(jì)算中，正?？傠娍惯h(yuǎn)比總電阻大，所以一般只計(jì)電抗，不計(jì)電阻。 1. 歐姆法短路電流計(jì)算的有關(guān)公式 在無限大容量系統(tǒng)中發(fā)生三相短路時(shí)，其三相短路電流周期分量有效值可按三相電路歐姆定律公式計(jì)算 即 式中 Uc—— 短路點(diǎn)的短路計(jì)算電壓 (或稱為平均額定電壓 )。關(guān)于短路容量法，限于篇幅，不加以介紹。這里介紹一般常用的歐姆法和標(biāo)幺制法。 供配電系統(tǒng)要求對用戶安全可靠地供電，但是由于各種原因，也難免出現(xiàn)故障，其中最常見的故障是短路，而短路的后果十分嚴(yán)重，直接影響供配電系統(tǒng)及電氣設(shè)備的安全運(yùn)行。kI II? ??(3)I?18 無限大容量電力系統(tǒng)中的 短路電流計(jì)算 為了正確的選擇電氣設(shè)備，使設(shè)備具有足夠的動(dòng)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，以保證在通過可能最大的短路電流時(shí)也不致?lián)p壞，因此必須進(jìn)行短路電流計(jì)算。 I?39。同樣地，兩相或單相短路電流，則在相應(yīng)的短路電流符號(hào)右上角加注 (2)或 (1)，而兩相接地短路電流，則加注 (1， 1)。sh 1 . 0 9 1 . 0 9kI II??shk17 短路穩(wěn)態(tài)電流 短路穩(wěn)態(tài)電流是指短路電流非周期分量衰減完畢以后的短路全電流，其有效值用 表示。sh 2 1 . 8 4 1 . 8 4 kshi k III? ? ?39。 39。sh 1 . 5 1 1 . 5 1 kI II??在低壓供電系統(tǒng)中，取 =，因此 39。sh 2 2 . 5 5 2 . 5 5 kshi k III? ? ?39。 39。由圖 曲線可以看出，短路后經(jīng)過半個(gè)周期 (即 ) 達(dá)到最大值，此時(shí)的短路電流就是短路沖擊電流 短路沖擊電流 kikishishk0 . 0 1s h p ( 0 . 0 1 ) n p ( 0 . 0 1 ) k s h k2 ( 1 e ) 2i i i I k I??? ? ? ? ? 1 e 1 e RLk ? ????? ? ? ?R? shkL? shkL?16 通常，高壓供電系統(tǒng)有 ，取 ＝ ，因此 短路全電流 的最大有效值是短路后第一個(gè)周期的短路電流有效值，用 表示，稱為短路沖擊電流有效值 kishI2 2 2 0 . 0 1 2s h p ( 0 . 0 1 ) n p ( 0 . 0 1 ) ( 2 e )I I i I I ???? ??? ? ? ?2sh1 2 ( 1 )kI ??? ? ?XR?? shk39。 式中 —— 短路電流沖擊系數(shù)。 短路電流非周期分量 ，是用以維持短路初瞬間的電流不致突變而由電感上引起的自感電動(dòng)勢所產(chǎn)生的一個(gè)反向電流，短路電流非周期分量為 短路電流非周期分量 npin p k m e 2 etti I I???? ????npi/LR? ??=? ?14 短路全電流 就是其周期分量 和非周期分量 之和，即 某一瞬時(shí) 的短路全電流有效值 是以時(shí)間 t為中點(diǎn)的一個(gè)周期內(nèi)的 的有效值 和 在 時(shí)刻的瞬時(shí)值 的方均根值，即 短路全電流 kipik p npi i i??ktI ?ptInpit22k t p t n p tI I i? ??nptinpitpi15 當(dāng) → 0，則 → 2；當(dāng) → 0，則 → 1。由衰減時(shí)間常數(shù) 知，電路中電阻越大，電感越小，暫態(tài)過程越短促。 短路電流周期分量 由于短路電路的電抗一般遠(yuǎn)大于電阻，即 ， ≈90176。 在工程計(jì)算中，當(dāng)電源系統(tǒng)的阻抗不大于短路回路總阻抗的 5%～ 10%，或者電源系統(tǒng)的容量超過用戶容量的 50倍時(shí)，可將其視為無窮大容量電力系統(tǒng)。 5 1 短路的電動(dòng)效應(yīng)和熱效應(yīng) 2 電壓驟降 3 造成停電事故 4 影響系統(tǒng)穩(wěn)定 5 產(chǎn)生電磁干擾 6 1 三相短路 2 兩相短路 3 單相短路 4 兩相接地短路 7 8 ? 選擇和校驗(yàn)各種電氣設(shè)備，例如斷路器、互感 器、電抗器、母線等 ； ? 合理配置繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置 ； ? 作為選擇和評價(jià)電氣主接線方案的依據(jù) 。 重點(diǎn)： 歐姆法和標(biāo)幺值法計(jì)算短路電流的方法，掌握短路熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)的方法。第 3章 短路電流及其計(jì)算 工廠供電 天津理工大學(xué)中環(huán)信息學(xué)院 自動(dòng)化工程系 2 了解： 無限大容量電力系統(tǒng)中三相短路電流的物理過程及有關(guān)概念。 理解 ：短路沖擊電流的概念、及與短路電流周期分量有效值的關(guān)系。 第 3章 短路電流及其計(jì)算 3 第 3章 短路電流及其計(jì)算 短路的原因、后果及其形式 無限大容量電力系統(tǒng)中的短路電流計(jì)算 無限大容量電力系統(tǒng)發(fā)生三相短 路時(shí)的物理過程和物理量 4 短路的原因、后果及其形式 不同電位的導(dǎo)電部分包括導(dǎo)電部分對地之間的低阻性短接 電器絕緣損壞； 運(yùn)行人員誤操作 ； 其他因素。 9 路時(shí)的物理過程和物理量 無限大容量只是一個(gè)相對概念，指電源系統(tǒng)的容量相對于用戶容量大得多，在發(fā)生三相短路時(shí)電源系統(tǒng)的阻抗遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于短路回路的總阻抗，以致無論用戶負(fù)荷如何變化甚至發(fā)生短路，系統(tǒng)的母線電壓都能基本維持不變。 10 短路有關(guān)的物理量 11 12 假設(shè)在電壓 ＝ 0時(shí)發(fā)生三相短路，短路電流周期分量為 式中 —— 短路次暫態(tài)電流有效值，即短路后第一個(gè)周期的短路電流周期分量 的有效值。 ，因此短路初瞬間 ( t ＝ 0時(shí) )的短路電流周期分量 u?p k m ksin ( )i I t????XR?? k a r c ta n XR? ???tp ( 0 ) k m 2i I I ??? ? ? ?I??pi13 是按指數(shù)規(guī)律衰減的，經(jīng)歷 3 ～ 5 即衰減至零，短路的暫態(tài)過程結(jié)束，短路進(jìn)入穩(wěn)態(tài)。暫態(tài)過程結(jié)束后的短路電流稱為短路穩(wěn)態(tài)電流，短路穩(wěn)態(tài)電流只含短路電流的周期分量。因此 1 2。