【正文】 所示。 ?短路點(diǎn)的各序分量電流為： 河北科技大學(xué)電氣工程系 48 2022/9/20 不對稱故障的分析計算 ?????????????????????????????022100201202111)//jXXXIIXXXIIXXXEIaaaaaa??????（圖 419 兩相接地短路的復(fù)合序網(wǎng) 河北科技大學(xué)電氣工程系 49 2022/9/20 ???????? 02021021 j XXXXIUUUaaaa ?????短路點(diǎn)的 各序電壓 為： ?短路點(diǎn)故障相的電流為： ?????????????????????????????)()(02022102210202210212XXXaXaIIIaIaIXXaXXaIIIaIaIaaaacaaaab???????????兩相接地短路電流為 ： 120202)11( 13acbk IXXXXIII）（，????????? ?? 不對稱故障的分析計算 河北科技大學(xué)電氣工程系 50 2022/9/20 ?流入地中的電流為： ????????? 02210 33 XXXIIIIIaacbg ??????短路點(diǎn)非故障相電壓為： ??????? 020211 3j3 XXXXIUUaaa???? 相量圖： 不對稱故障的分析計算 說明： 圖中示出的電流相量關(guān)系對應(yīng)的是 ＜ 的情況，此時 ＜ 120176。 河北科技大學(xué)電氣工程系 51 2022/9/20 不對稱故障的分析計算 圖 420 兩相接地短路時短路點(diǎn)的電壓電流相量圖 a）電壓相量圖 b）電流相量圖 河北科技大學(xué)電氣工程系 52 2022/9/20 4．正序等效定則 ? 故障相正序電流絕對值 可以表示為： )(1naI)(11)(1 nana XXEI?????? 各種不對稱故障時短路電流的絕對值 為： )(nkI )( 1)()( nannk ImI ?該式表明，發(fā)生不對稱短路時，短路電流的正序分量，與在短路點(diǎn)每一相中接入附加電抗 而發(fā)生三相短路的電流相等。 )(nX?短路類型 三相短路 兩相短路 單相接地短路 兩相接地短路 ０ １ ３ )(nX?)(nm?2X3?? ? 02 XX?????0202 XX XX? ?202 0213 ?? ???? XX XX表 45 各種短路時的 和 值 )(nX? )(nm 不對稱故障的分析計算 河北科技大學(xué)電氣工程系 53 2022/9/20 電動機(jī)對短路沖擊電流的影響 當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生三相短路時，短路點(diǎn)的電壓突然下降， 若接在短路點(diǎn)附近的電動機(jī)反電勢大于電網(wǎng)在該點(diǎn)的殘余電壓，則電動機(jī)將變?yōu)榘l(fā)電機(jī)運(yùn)行，就要向短路點(diǎn)輸送反饋電流。 電動機(jī)的反饋電流可按下式計算： NMMshNMMshMMMsh ICKIKXEi..**2 ???????MshK .*ME? *MX?式中， 為電動機(jī)短路電流沖擊系數(shù)，對 3～ 6kV電動機(jī)取～ ，對 380V電動機(jī)取 1； 、 和 C值見書中表 46。 河北科技大學(xué)電氣工程系 55 2022/9/20 二、低壓電網(wǎng)中各主要元件的阻抗 1．電力系統(tǒng)的電抗： 式中， Soc和 UN的單位分別為 MVA和 V。 在工程實(shí)用計算中，可采用以下簡化公式計算： 低壓電網(wǎng)短路電流計算 lX W ?母線截面積在 500mm2以下時， lX W ?母線截面積在 500mm2以上時， 河北科技大學(xué)電氣工程系 57 2022/9/20 4．其它元件阻抗 ：低壓斷路器過流線圈的阻抗、低壓斷路器及刀開關(guān)觸頭的接觸電阻、電流互感器一次線圈的阻抗及電纜的阻抗等可從有關(guān)手冊查得。 ?R ?X注意： 如果只在一相或兩相裝設(shè)電流互感器，應(yīng)選擇沒有電流互感器的那一相的短路回路總阻抗進(jìn)行計算。 ?? RX 低壓電網(wǎng)短路電流計算 河北科技大學(xué)電氣工程系 59 2022/9/20 3．沖擊電流有效值的計算 當(dāng) Ksh＞ ， 2)3( 121 ）（ ???shksh KII當(dāng) Ksh≤ ， )3( kkshTII ??式中， 為短路回路的時間常數(shù)。 0?Z 低壓電網(wǎng)短路電流計算 河北科技大學(xué)電氣工程系 60 2022/9/20 一、短路電流的力效應(yīng) 短路電流的效應(yīng) 1．兩平行導(dǎo)體間的電動力 兩根平行敷設(shè)的載流導(dǎo)體 ， 當(dāng)其分別流過電流 i i2時 ，它們之間的作用力為： 721 102???sliKiF （ N） 式中， l為導(dǎo)體的長度（ m）； s為兩導(dǎo)體軸線間的距離（ m）；K為形狀系數(shù)，對圓形和管形導(dǎo)體取 1；對矩形導(dǎo)體，其值可根據(jù) 和 查 圖 422求得。 因短路電流周期分量的瞬時值不會在同一時刻同方向，至少有一相電流方向與其余兩相方向相反。于是，三相平行母線的最大電動力可按下式計算： Bshi . CshAsh ii .. ?Bshi . Bshi . 2372m a x 103???slKiFsh3．短路時的動穩(wěn)定校驗(yàn) ?一般電器的動穩(wěn)定校驗(yàn)： maxi式中， 、 分別為電器的極限通過電流峰值和有效值。m）。 圖 424 水平放置的母線 a）平放 b）豎放 8max lFM ?當(dāng)跨距數(shù)為 1～ 2時， 當(dāng)母線平放時， b＞ h， 62hbW ?當(dāng)母線豎放時， b＜ h， 62bhW ?河北科技大學(xué)電氣工程系 65 2022/9/20 二、短路電流的熱效應(yīng) 1．短路時導(dǎo)體發(fā)熱計算的特點(diǎn) ?由于短路時間很短，可以認(rèn)為短路過程是一個 絕熱過程 ； ?由于導(dǎo)體的溫度很高，導(dǎo)體的電阻和比熱 不是常數(shù) ，而是 隨溫度而變化的 ； ?由于短路電流的變化規(guī)律復(fù)雜，直接計算短路電流在導(dǎo)體中產(chǎn)生的熱量是很困難的，通常采用 等效發(fā)熱 的方法來計算。 河北科技大學(xué)電氣工程系 66 2022/9/20 圖 425 短路前后導(dǎo)體的溫度變化 ?? ?? kt kttt ktk tRItRIQ 0 22 dd21?短路時產(chǎn)生的熱量 ?假想時間： 短路穩(wěn)態(tài)電流在假想時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量與實(shí)際短路電流在短路持續(xù)時間內(nèi)所產(chǎn)生的熱量相等，即 短路電流的效應(yīng) 式中， tima為假想時間，如 圖 426所示。 ??對無限大容量系統(tǒng)，可認(rèn)為 ????? III p ，因此周期分量假想時間就等于短路的延續(xù)時間，即 河北科技大學(xué)電氣工程系 69 2022/9/20 ?非周期分量假想時間只有在 tk 1s時才考慮，可表示為： ?? ??tiIt kt nptnpi m a d1022.2)( ? ?? 對無限大容量系統(tǒng)， ， 1????因此，總的假想時間為 ： ??? pim aim a tt?短路時導(dǎo)體的最高溫度 由于短路時間很短，可認(rèn)為短路電流產(chǎn)生的熱量全部用來使導(dǎo)體的溫度升高，而不向周圍介質(zhì)散熱，則熱平衡方程式可表示為： kmktktk cAlGctRIQk ???? ???? ? )(d02 短路電流的效應(yīng) . ?npim at則 河北科技大學(xué)電氣工程系 70 2022/9/20 cAlRtImim ak ??2??kmi m a cAlRtI ????2即 ccm ???AlR ??令 ， ， cAIti m akk ??????2)/(?????∴ 工程上多采用查曲線的近似方法計算。 )(?fK ? 短路電流的效應(yīng) cAIti m ak ???2)/(??則 圖 428 用來確定 的曲線 k?河北科技大學(xué)電氣工程系 71 2022/9/20 ?根據(jù)曲線確定 的方法（圖 429） k?i m aLk tAIKK 2)( ???3．短路時的熱穩(wěn)定校驗(yàn) ?根據(jù)正常負(fù)荷電流確定短路前導(dǎo)體的溫度 ； L??由縱坐標(biāo)上 a點(diǎn) ； L? LK?由橫坐標(biāo)上 b點(diǎn) 。 短路電流的效應(yīng) 圖 429 根據(jù) 確定 的步驟 k?L?河北科技大學(xué)電氣工程系 72 2022/9/20 ?母線、絕緣導(dǎo)線及電纜的熱穩(wěn)定校驗(yàn)： k??≥ 式中， 為導(dǎo)體短路時的最高允許溫度，查表 47。 ?I只要所選導(dǎo)線截面 A＞ Amin，熱穩(wěn)定就能