第3章短路電流及其計(jì)算(已改無(wú)錯(cuò)字)
2022-08-17 10:46:11 本頁(yè)面
【正文】 A???? ? ? ?( 3 ) ( 3 )sh 1 . 8 4 = 1 . 8 4 2 2 . 3 k A = 4 1 . 0 k AiI ????( 3 ) ( 3 )sh 1 . 0 9 = 1 . 0 9 2 2 . 3 k A = 2 4 . 3 k AII ????( 3 )k 2 d ( k 2 ) = 1 0 0 / 6 . 4 5 6 M V A = 1 5 . 5 M V AS S X ?? ? ?? ? ?46 例、某供電系統(tǒng)如圖所示。已知電力系統(tǒng)電源容量為500MVA，線(xiàn)路 L1每公里阻抗值 x0=，線(xiàn)路長(zhǎng)度為 5公里。兩臺(tái)變壓器型號(hào)相同，變壓器的短路電壓百分?jǐn)?shù) =，容量為 1MVA。試求工廠(chǎng)變電所低壓 380V母線(xiàn)上 k2點(diǎn)短路的三相短路電流和短路容量即 IK2 和 SK2。 47 兩相短路電流的計(jì)算 在進(jìn)行繼電保護(hù)裝置靈敏度校驗(yàn)時(shí)，需要知道供配電系統(tǒng)發(fā)生兩相短路時(shí)的短路電流值。下圖繪出了三相電路中發(fā)生兩相短路的情況。 48 只計(jì)電抗時(shí)，則短路電流為 對(duì)一般用戶(hù)供電系統(tǒng)可以認(rèn)為電源為無(wú)限大容量系統(tǒng)，則其短路電流可由下式求得 ( 2 )kc 2I U Z ??短路點(diǎn)計(jì)算電壓 ( 2 )kc 2I U X ??其他兩相短路電流 、 以及 和 ，都可按前面對(duì)應(yīng)的三相短路電流的公式計(jì)算。 (2)I?? (2)I? (2)shi (2)shI兩相短路電流與三相短路電流的關(guān)系 ( 2 )kc ( 2 ) ( 3 ) ( 2 ) ( 3 ) ( 3 )k k k k k( 3 )kc2 330 . 8 6 6 0 . 8 6 6223I U ZI I I I II U Z???? ?? ? ? ? ? ??? ??49 單相短路電流的計(jì)算 在工程設(shè)計(jì)中，可利用下式計(jì)算單相短路電流 (1)k0UIZ?? ??220 T 0 T 0( ) ( )Z R R X X? ? ?? ? ?? ? ? ?電源相電壓 單相回路的阻抗 變壓器單相的等效電阻 變壓器單相的等效電抗 相線(xiàn)與中性線(xiàn)或與保護(hù)線(xiàn)、保護(hù)中性線(xiàn)的回路的電阻和電抗 50 短路電流的效應(yīng)和穩(wěn)定度校驗(yàn) 電動(dòng)效應(yīng) 熱效應(yīng) 由 《 電工基礎(chǔ) 》 知，處在空氣中的兩平行導(dǎo)體分別通以電流 、 時(shí)，而兩導(dǎo)體的軸線(xiàn)距離為 ，檔距(即相鄰的兩支持點(diǎn)間距離 )為 ，則導(dǎo)體間的電動(dòng)力 (單位為 N)為 a1i 2iL70 1 2 1 22 π 2 ( ) 1 0F i i L a i i L a? ?? ? ?0?720 4 π 1 0 N A? ???—— 真空和空氣的磁導(dǎo)率 1）短路時(shí)的最大電動(dòng)力 51 如果三相線(xiàn)路中發(fā)生兩相短路，則兩相短路沖擊電流 (單位為 A)通過(guò)兩相導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)力 (單位為 N)最大 (2)shi( 2 ) ( 2 ) 2 7sh2 ( ) 1 0F i L a ???( 3 ) ( 3 ) 2 7sh3 ( ) 10F i L a ???( 3 ) ( 2 )sh sh 23ii ?( 3 ) ( 2 ) 2 3 = 1. 15FF ?由此可見(jiàn)，三相線(xiàn)路發(fā)生三相短路時(shí)中間相導(dǎo)體所受的電動(dòng)力比兩相短路時(shí)導(dǎo)體所受的電動(dòng)力大，因此校驗(yàn)電器和載流部分的動(dòng)穩(wěn)定度，一般都采用三相短路沖擊電流 或短路后第一個(gè)周期的三相短路全電流有效值 。 (3)shi(3)shI(3)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 (單位為 A)在中間相產(chǎn)生的電動(dòng)力 (單位為 N)最大 由于三相短路沖擊電流與兩相短路沖擊電流有下列關(guān)系 因此三相短路與兩相短路的最大電動(dòng)力之比為 52 (1) 對(duì)一般電器，動(dòng)穩(wěn)定度校驗(yàn)條件 2) 短路動(dòng)穩(wěn)定度的校驗(yàn)條件 電器和導(dǎo)體的動(dòng)穩(wěn)定度校驗(yàn)，也依校驗(yàn)對(duì)象的不同而采用不同的具體條件。 ( 3 ) ( 3 )m a x s h m a x s hi i o r I I??式中 imax、 Imax— 電器的極限通過(guò)電流峰值和有效值 (2) 絕緣子的動(dòng)穩(wěn)定度校驗(yàn)條件 (3)al cFF?式中 Fal—— 絕緣子的最大允許載荷可由產(chǎn)品樣本查得，如果產(chǎn)品 樣本給出的是絕緣子的抗彎破壞載荷值，則應(yīng)將抗彎 破壞載荷值乘以 Fal Fc(3) —— 短路時(shí)作用于絕緣子上的計(jì)算力，如母線(xiàn)在絕緣子上 為平放，如下圖 (a)所示，則 Fc(3)＝ F(3)，如為豎放， 如下圖 (b)所示，則 Fc(3)＝ (3) (a) 平放 (b) 豎放 水平放置的母線(xiàn) 53 為母線(xiàn)的截面系數(shù)，當(dāng)母線(xiàn)水平放置時(shí) 這里 的為母線(xiàn)截面的水平寬度， 為母線(xiàn)截面的垂直高度 這里的 均按照式（ 345）計(jì)算， 為母線(xiàn)檔距。 （ 3) 母線(xiàn)等硬導(dǎo)體的動(dòng)穩(wěn)定度校驗(yàn)條件 一般按短路時(shí)所受到的最大應(yīng)力來(lái)校驗(yàn)其動(dòng)穩(wěn)定度，滿(mǎn)足的條件為 c MW? ?式中 —— 母線(xiàn)材料的最大允許應(yīng)力 (Pa)，硬銅 ≈ 140MPa，硬鋁 ≈ 70MPa； al?al?al?al c??? —— 母線(xiàn)通過(guò) 時(shí)所受到的最大計(jì)算應(yīng)力 c?(3)shi 為母線(xiàn)通過(guò)時(shí) 所受到的彎曲力矩；當(dāng)母線(xiàn)檔數(shù)為 1~2時(shí)， M (3)shi( 3 ) 8M F L? 當(dāng)擋數(shù)大于 2時(shí) ( 3 ) 10M F L?(3)F lW 2 /6W b h?b h54 3)大容量電動(dòng)機(jī)反饋沖擊電流的考慮 ?短路點(diǎn)附近所接交流電動(dòng)機(jī)的額定電流之和超過(guò)系統(tǒng)短路電流的 1% ?交流電動(dòng)機(jī)總?cè)? 量超過(guò) 100KW 電動(dòng)機(jī)反饋的最大短路電流瞬時(shí)值 s h . M s h . M M M N . M s h . M N . M2 ( / )i K E X I CK I???? ????ME???MX ???—— 電動(dòng)機(jī)次暫態(tài)電動(dòng)勢(shì)標(biāo)幺值 —— 電動(dòng)機(jī)次暫態(tài)電抗標(biāo)幺值 —— 電動(dòng)機(jī)短路電流沖擊系數(shù) —— 電動(dòng)機(jī)的額定電流 C —— 電動(dòng)機(jī)反饋沖擊系數(shù) 55 【 例 】 某車(chē)間變電所 380V母線(xiàn)上接有大型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)組300kW，平均 =，效率 =。該母線(xiàn)采用截面 100 mm 10 mm的硬鋁母線(xiàn)，水平平放，擋距 ，擋數(shù)大于 2，相鄰兩母線(xiàn)的軸線(xiàn)距離為 。若母線(xiàn)的三相短路沖擊電流為 kA，試校驗(yàn)該母線(xiàn)在三相短路時(shí)的動(dòng)穩(wěn)定度。 cos? ?解： 1) 計(jì)算電動(dòng)機(jī)的反饋沖擊電流 (應(yīng)該先判斷 ) s h . M s h . M N . M = 6 .5 1 3 0 0 /( 3 3 8 0 0 .7 0 .7 5 ) k A = 5 .6 k Ai CK I? ? ? ? ? ?sh = ( 4 5 . 8 + 5 . 6 ) k A = 5 1 . 2 k Ai ?2)計(jì)算母線(xiàn)短路時(shí)的最大電動(dòng)力 考慮電動(dòng)機(jī)反饋沖擊電流后母線(xiàn)總短路沖擊電流為 ( 3 ) 2 7 2 7sh0 . 93 1 0 3 5 1 . 2 1 0 N = 2 5 5 3 . 9 N0 . 1 6LFia???? ? ? ? ? ?56 故母線(xiàn)短
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