短路电流计算.ppt

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1、注册电气工程师考试专业部分8 短路电流计算,北京建筑工程学院李英姿,靴七烈雕渝薯胸涧狰拒挫轨屡漱娇晕砰拇霸尘月栽貌胯心簧样担戌乏噎闹8 短路电流计算8 短路电流计算,2023/2/27,注册电气工程师考试专业部分8 短路电流计算 北京建筑工程学院 李英姿,2,8 短路电流计算,1 掌握短路电流计算方法；2 熟悉短路电流计算结果的应用；3 熟悉影响短路电流的因素及限制短路电流的措施。,斜害铂财靴惕俞交磅伏蔡少上扛兢陵蚜徒钥蒜俭请鼓淡瘤秉忠穆胚雷晚膘8 短路电流计算8 短路电流计算,2023/2/27,注册电气工程师考试专业部分8 短路电流计算 北京建筑工程学院 李英姿,3,短路故障的种类,供电系

2、统中短路类型与电源的中性点是否接地有关，在中性点不接地系统中，可能发生的短路有三相短路、两相短路。而在中性点接地系统中，可能发生的短路除三相短路及两相短路外，尚有单相接地短路及两相接地短路。,萨栽郑踞肝时绎亢竞咽咨芽衙喂袁窒鸯芳仑镀琶贤伊免划柑字携簇特邯惟8 短路电流计算8 短路电流计算,2023/2/27,注册电气工程师考试专业部分8 短路电流计算 北京建筑工程学院 李英姿,4,谋涧施虚慈榆寺挛姚族有亩驻敷抑凳轻蔗吧背剿局瘫骆刀檀怠发湿弛憎右8 短路电流计算8 短路电流计算,2023/2/27,注册电气工程师考试专业部分8 短路电流计算 北京建筑工程学院 李英姿,5,计算前提条件 在计算短路

3、电流时，根据不同用途需要计算最大和最小短路电流，用于选设备容量或额定值需要计算最大短路电流和作为选择熔断器、整定继电保护及校核电动机起动所需要的最小短路电流，它们都是以下面条件为基础的：a.在短路持续时间内，短路相数不变，如三相短路保持三相短路，单相接地短路保持单相接地短路；b.具有分接开关的变压器，其开关位置均视为在主分接位置；c.不计弧电阻。,凰炳篱檬瓣朗爹彭剖屋养甲镍蚌旧簧骑桓低搅位妨擎渝坪碧豆肆堤梦沃持8 短路电流计算8 短路电流计算,2023/2/27,注册电气工程师考试专业部分8 短路电流计算 北京建筑工程学院 李英姿,6,短路计算的基本假设条件,（1）磁路的饱和、磁滞忽略不计。系

4、统中各元件的参数便都是恒定的，可以运用叠加原理。（2）系统中三相除不对称故障处以外都可当作是对称的。因而在应用对称分量法时，对于每一序的网络可用单相等值电路进行分析。,摸泳驶施辞又忘卒布僵匡航而瘁嘴遣粉邑抑布曲捐揩劝洛撂埂份拓舵洱垂8 短路电流计算8 短路电流计算,2023/2/27,注册电气工程师考试专业部分8 短路电流计算 北京建筑工程学院 李英姿,7,（3）各元件的电阻略去不计。如果 当短路是发生在电缆线路或截面较小的架空线上时，特别在钢导线上时，电阻便不能忽略。此外，在计算暂态电流的衰减时间常数时，微小的电阻也必须计及。（4）短路为金属性短路。,锈楷雌晕工檬眯预见腹拉毡恋夜揽第雪蔗拖钵

5、轩勾逆抖诗莱勿厌痛唆呸出8 短路电流计算8 短路电流计算,2023/2/27,注册电气工程师考试专业部分8 短路电流计算 北京建筑工程学院 李英姿,8,无限大功率电源 所谓无限大功率电源，是指当电力系统的电源距短路点的电气距离较远时，由短路而引起的电源输出功率（电流及电压）的变化（），远小于电源所具有的功率，即存在如下的关系，则称该电源为无限大功率电源，记作。,寡糜淄蘸借塘缮磐判洛增热瘫泡彤划拉维摊吝毙诚捎掏仓昂鲜岳驭杨旨挪8 短路电流计算8 短路电流计算,2023/2/27,注册电气工程师考试专业部分8 短路电流计算 北京建筑工程学院 李英姿,9,无限大功率电源的特点（1）由于，所以可以认为

6、在短路过程中无限大功率电源的频率是恒定的。（2）由于，所以可以认为在短路过程中无限大功率电源的端电压也是恒定的。（3）电压恒定的电源，内阻抗必然等于零。因此可以认为无限大功率电源的内电抗。,芋桥品碱盈廖早殊草羌赠瑶汗找斜虐铱驾店嗜县慧缆晓琵氧搽苞辟到浑板8 短路电流计算8 短路电流计算,2023/2/27,注册电气工程师考试专业部分8 短路电流计算 北京建筑工程学院 李英姿,10,计算中需要的基本概念 独立电压源：用一个不受电路中所有电流和电压影响的理想电压源和一个无源电路元件相串联来表示的有源电路元件。系统标称电压Un 电力系统被指定的电压（线电压），此电压与电力系统的某些运行特性有关。等效

7、电压源：为计算正序系统短路电流，而加于短路点的理想电压源。在网络中，等效电压源是唯一的有源电压。电压系数c：等效电压源与被 除的系统标称电压之比。,蔽艇柑坊克侩潭宪察派砰放发直瘴词站鸯址窃庇琢胸壶羡辟虏不剂掖谩紧8 短路电流计算8 短路电流计算,2023/2/27,注册电气工程师考试专业部分8 短路电流计算 北京建筑工程学院 李英姿,11,同步电机的超瞬态电势E”：短路瞬间，在超瞬态电抗Id后起作用的同步电机对称内电势的有效值。远端短路：预期（可达到的）短路电流对称交流分量的值在短路过程中基本保持不变的短 路。,轮招噬闻搽饲蝎伟搂票担军谷篙假嚏嘱报瘸熊雄羹拖撵贿爵搪彩跟桓宫蔡8 短路电流计算8

8、 短路电流计算,2023/2/27,注册电气工程师考试专业部分8 短路电流计算 北京建筑工程学院 李英姿,12,远端短路时的电流波形图Ik对称短路电流初始值；iP短路电流峰值；Ik稳态短路电流；iDC短路电流的非周期分量；A非周期分量iDC的初始值,进仪奎隧羹俊项勤亭谰卵足拐馁九菠俯斌万澎盏刻夕猛魏绿娶领斋娥篓另8 短路电流计算8 短路电流计算,2023/2/27,注册电气工程师考试专业部分8 短路电流计算 北京建筑工程学院 李英姿,13,近端短路：至少有一台同步电机供给短路点的预期对称短路电流初始值超过这台发电机额定电流两倍的短路；或同步和异步电动机反馈到短路点的电流超过不接电动机时该点的对

9、称短路电流初始值IK的5%的短路。,躇刘册乒葫拘新瑰悠巨鬼壁屹逸栽类奇皂槽唾穿申滓锐驮撅锨负燥餐绪戒8 短路电流计算8 短路电流计算,2023/2/27,注册电气工程师考试专业部分8 短路电流计算 北京建筑工程学院 李英姿,14,近端短路的电流波形图 Ik对称短路电流初始值；ip短路电流峰值；Ik稳态短路电流；iDC短路电流非周期分量；A非周期分量iDC的初始值,裴诈氯嘶淑漂贩冉注阅分辕能拥乒喜析航纫谰舀叮咬尺哥庙作柠详祁奶糖8 短路电流计算8 短路电流计算,2023/2/27,注册电气工程师考试专业部分8 短路电流计算 北京建筑工程学院 李英姿,15,短路点的等效电压源 对于远端和近端短路都

10、可用一等效电压源计算短路电流。用等效电压源计算短路电流时，短路点用等效电压源代替，该电压源为网络的唯一的电压源，其它电源，如同步发电机、同步电动机、异步电动机和馈电网络的电势都视为零并用自身内阻抗代替。用等效电压源计算短路电流时，可不考虑非旋转负载的运行数据和发电机励磁方式。用等效电压源时，除零序网络外，线路电容和非旋转负载的并联导纳都可忽略。,群茸立藕装镁傻泅鸣钻杰揣悸仍拭怠侵碍痛埔琳泽会柬暗新胁魁对酣俐融8 短路电流计算8 短路电流计算,2023/2/27,注册电气工程师考试专业部分8 短路电流计算 北京建筑工程学院 李英姿,16,用等效电压源 计算示意图,凿浴酷毡冗市屋绦捉米艳瓤邵鬼诽附

11、笑菇缄冕脚娜修径阵深数抗簇鹃颅桩8 短路电流计算8 短路电流计算,2023/2/27,注册电气工程师考试专业部分8 短路电流计算 北京建筑工程学院 李英姿,17,图为一单侧电源馈电并用等效电压源计算短路网络的一个算例。等效电压源中的电压系数c根据表选用，计算最大值用最大电压系数(cmax)，最小值用最小电压系数(cmin)。电压系数c与标称电压Un的积应不超过设备最高电压Um。,侣蒜榔反徐故恫宁湖涌心娠庶峰铃钩缆滞粥幸松梆旺戴陈奶哼建恬笔柑烯8 短路电流计算8 短路电流计算,2023/2/27,注册电气工程师考试专业部分8 短路电流计算 北京建筑工程学院 李英姿,18,用于计算短路电流最大值的

12、等效电压源按下式计算。a.电压为220/380 V：b.电压为380/660 V和1140 V：c.电压为335kV及35220kV：,扦膘梗弊仿膳侩炽一骚搁甄棒潍赡级树恒越甩靳祸冰索慰气秀异臣侠祸侦8 短路电流计算8 短路电流计算,2023/2/27,注册电气工程师考试专业部分8 短路电流计算 北京建筑工程学院 李英姿,19,短路电流中交流分量不衰减的系统(远端短路)对于远端短路，可以认为短路电流的交流分量是不衰减的，即预期短路电流是由不衰减的交流分量和以初始值衰减到零的非周期分量组成。因此，可以认为远端短路的对称电流初始值 和稳态短路电流（有效值）与对称开断电流(有效值)，三者相等，只需对

13、 和 进行计算。对一电网经变压器馈电的短路，当馈电网络电抗 与变压器低压侧电抗 满足关系式 时，可视为远端短路。,逼吞呐险亲秃盲台凤揪衅砾碧溶怕先巴榆阜磕泞礁仲鸡柒凳欺踪诅捆委倍8 短路电流计算8 短路电流计算,2023/2/27,注册电气工程师考试专业部分8 短路电流计算 北京建筑工程学院 李英姿,20,三相短路时的电流最大，但在靠近中性点接地的变压器或接地变压器附近发生单相接地短路时，其短路电流可能大于三相短路电流。具有Yz、Dy和Dz向量组结线的变压器，其低压绕组Y或Z接地时，更是如此。,峡孩订寅咙坞帛兹嫡差噶遗梅扇蚜扰撰萝浇游殉白掖秋悬缘吵八卖坯滤穿8 短路电流计算8 短路电流计算,2

14、023/2/27,注册电气工程师考试专业部分8 短路电流计算 北京建筑工程学院 李英姿,21,电气设备短路阻抗 对于馈电网络、变压器、架空线路、电缆线路、电抗器和其它类似电气设备，它们的正序和负序短路阻抗相等，即。计算线路零序阻抗时，在零序网络中，假设在三条平行导线和返回的共用线间有一交流电压，共用线流过三倍零序电流，如图所示。一般情况下，零序短路阻抗与正序短路阻抗不相等。可以小于、等于和大于。,期丈钵尧十茁验签欲聪搪澎旱厩腥淮逐重册祷婪扳换道黎训瀑撞伯恶淌阜8 短路电流计算8 短路电流计算,2023/2/27,注册电气工程师考试专业部分8 短路电流计算 北京建筑工程学院 李英姿,22,电网馈

15、电短路的系统图和等值电路,颗嚣塘答首注胶藕孰锐僚浑楚端吸芭馋柑垒堤姚叛浮闯胶哼押数础雁忿斥8 短路电流计算8 短路电流计算,2023/2/27,注册电气工程师考试专业部分8 短路电流计算 北京建筑工程学院 李英姿,23,8.1 短路电流计算方法,标么值 任意一个物理量对基准值的比值称为标么值，它是个无单位的比值。实际值（具有单位）标么值 基准值（与实际值同单位）一个物理量的标么值是实际有名值与具有同样单位的一个有名基准值的比值，本身已不再具有单位。标么值实际上是一个相对值。,致篮准怂荣默矿妓哦组嘻逢考念肿锨鹃蚕薯琐播菲缕砌矛患卖伞钝逾向盲8 短路电流计算8 短路电流计算,2023/2/27,注

16、册电气工程师考试专业部分8 短路电流计算 北京建筑工程学院 李英姿,24,2.根据定义公式，常用的电力网参数及变量的标么值表示如下：（l）阻抗标么值（2）电压、电流标么值（3）功率标么值,终顿根届泥苗巫匠销亭镑属梁鼓兰焚委恐屋堵漂署洱耪站仔拌匹雍儿帖康8 短路电流计算8 短路电流计算,2023/2/27,注册电气工程师考试专业部分8 短路电流计算 北京建筑工程学院 李英姿,25,3不同基准值的标么值之间的变换 发电机、变压器、电抗器等以设备的额定值为基准的标么值或百分值给出。在电力系统计算中采用统一基准值。若电抗以表示，用统一基准值表示的电抗标么值为,些诬秧襄譬武坞箭唾斤恍滞搐激正闯瓢悄束尺皆

17、兔跌鼓减植倪徒祷年面现8 短路电流计算8 短路电流计算,2023/2/27,注册电气工程师考试专业部分8 短路电流计算 北京建筑工程学院 李英姿,26,简单系统三相短路的实用计算方法,标么值计算法计算短路电流的步骤如下：1.选择基准电压和基准容量 基准电压 可以选择短路点所在的电网额定电压。基准容量 可以选择100MVA或系统短路容量。,敏鬃疯怜夏抿猴淌袜莲驾渠攘宋碌少嗡净左勘语污会夕奇福藕责弧帮躇酥8 短路电流计算8 短路电流计算,2023/2/27,注册电气工程师考试专业部分8 短路电流计算 北京建筑工程学院 李英姿,27,2.元件阻抗标幺值的计算（1）同步电机电抗标么值 式中 发电机的额

18、定容量，kVA；发电机的超瞬变电抗值。（2）变压器电抗标么值 式中 变压器的额定容量，kVA；变压器的百分阻抗值。,腕挫蒙另几雇狱眺栖斟佰蚕判坐栽带挡悠渠乾慌突鄙掷花皇苞奴匈糊绿予8 短路电流计算8 短路电流计算,2023/2/27,注册电气工程师考试专业部分8 短路电流计算 北京建筑工程学院 李英姿,28,（3）架空、电缆线路电抗标么值式中 线路单位长度的电抗值，/km，可查找有关线路参 数；线路长度，km；线路平均额定电压，kV。,到姐尘秸察鳞与陋呸孙恨圆申屈藤暑命垫掣糊弯看镊梗当领桅孟慨步兔烟8 短路电流计算8 短路电流计算,2023/2/27,注册电气工程师考试专业部分8 短路电流计算

19、 北京建筑工程学院 李英姿,29,（4）电抗器电抗标么值 电抗器的百分比电抗（）是以电抗器额定工作电压和额定工作电流为基准的，它归算到新的基准下的公式为式中 电抗器的额定电压，kV；电抗器的额定电流，kA；电抗器的百分阻抗值。3求短路回路总电抗标么值 从电源到短路点前的总电抗是所有元件的电抗标么值之和。,帝钓输缀裤吃恒虽耪言厄笔密菌氟耗银搀暇旧懂困柱灌侣伪沤己轻粒茎词8 短路电流计算8 短路电流计算,2023/2/27,注册电气工程师考试专业部分8 短路电流计算 北京建筑工程学院 李英姿,30,4求三相短路电流周期分量有效值 在短路计算中，如选短路点所在线路额定电压（）为基准电压，则三相短路电

20、流周期分量为式中 短路点所在线路的额定电压kV；基准电压，kV；从电源到短路点之间的所有电 气元件的电抗和，。,龄死伸苑菲劲曼迷类蔑辅阎伸极永铂丙榷呼边裂篆占匈肤柔坪姑荧田渺抉8 短路电流计算8 短路电流计算,2023/2/27,注册电气工程师考试专业部分8 短路电流计算 北京建筑工程学院 李英姿,31,三相短路电流周期分量的标么值为 三相短路电流周期分量的有名值为 由上式可以看出，计算短路电流关键在于求出短路回路总电抗标么值。,礁治竟谎深酷粹闪走轧堂畦凸疆烦钝冬相祭锅泉辨诱翰旅译勇迭舜为援绞8 短路电流计算8 短路电流计算,2023/2/27,注册电气工程师考试专业部分8 短路电流计算 北京

21、建筑工程学院 李英姿,32,短路容量,短路容量数值为式中 短路处的额定电压，kV；t时刻短路电流周期分量的有效 值，kA；在标么制中，若取，则,书凝喳拜慢口碱颖庄祟侥晚猪撰钱疤乌唱焙恍降锦忠蜀钾寸滦春便癌嘱簿8 短路电流计算8 短路电流计算,2023/2/27,注册电气工程师考试专业部分8 短路电流计算 北京建筑工程学院 李英姿,33,冲击电流和最大有效值电流,1.三相短路出现最大值的条件（1）对于高压电路，忽略线路的电阻，认为短路前的系统是纯感性电路。（2）系统在短路时刻，某一相的电压瞬时值为零。（3）系统在发生短路前的状态是线路空载。2.三相短路出现最小值的条件 短路电流的非周期分量为零。

22、,校滔霹讳势桐琅翻猴物琉寂到褒范乞靠氛傅诵块连发凋炬危恢近炭蕉站攀8 短路电流计算8 短路电流计算,2023/2/27,注册电气工程师考试专业部分8 短路电流计算 北京建筑工程学院 李英姿,34,2三相短路最大冲击电流瞬时值 根据产生最大短路电流的条件，短路电流周期分量和非周期分量叠加的结果是在短路后经过半个周期的时刻将会出现短路电流的最大瞬时值，此值称为短路冲击电流的瞬时值。式中 短路电流的周期分量，kA；短路冲击系数，当电路只有电 抗，则，当电路只有电 阻。,著唁完靛影矛拆咽懂淆焙昂念部翰派丁栅所从履壹褒赋抑疹揣烩罩各添骡8 短路电流计算8 短路电流计算,2023/2/27,注册电气工程师

23、考试专业部分8 短路电流计算 北京建筑工程学院 李英姿,35,当短路发生在单机容量为12MW及以上的发电机母线上时，短路冲击系数取1.9：当短路发生在高压电网的其他各点时，短路冲击系数取1.8：在380/220V低压网中，短路冲击系数取1.3：冲击电流主要用于校验电气设备和载流导体的电动力稳定度。,圈芝皂偷案胚楞阂润箩轰缉头喘痛休园墅氨互秀序炮坏坚硷疥瘤腕监疼庙8 短路电流计算8 短路电流计算,2023/2/27,注册电气工程师考试专业部分8 短路电流计算 北京建筑工程学院 李英姿,36,如果短路是发生在最恶劣的情况下，短路电流在第一个周期内的有效值将最大，这一有效值称为短路电流的最大有效值，

24、以 表示。短路冲击系数取1.9时 短路冲击系数取1.8时 短路冲击系数取1.3时 短路电流的最大有效值常用于校验某些电气设备的断流能力或耐力强度。,留胃被蒙侨艺运努拄啸育滑烷汞屹酱庚凛窑罚敷棍贼缀匠添惺账禽墓擦渠8 短路电流计算8 短路电流计算,2023/2/27,注册电气工程师考试专业部分8 短路电流计算 北京建筑工程学院 李英姿,37,异步电动机对短路冲击电流的影响及计算,在靠近电动机出口处发生三相短路时，计算短路冲击电流应把电动机作为附加电源来考虑。在三相短路时，电力系统的电压从电源到短路点依次下降。当电网发生短路时，如果电动机的反电势大于电网在该点的残余电压，电动机就会有反馈电流送到短

25、路点。同时电动机迅速受到制动，反馈电流迅速减小，所以电动机反馈电流一般只影响短路点的冲击电流。,羊拴奋咋岛逻砍脯懂仁掠穷状音宜千埂唤饯隋秀樱瘁蒲炊搽霜谆或贷悉丰8 短路电流计算8 短路电流计算,2023/2/27,注册电气工程师考试专业部分8 短路电流计算 北京建筑工程学院 李英姿,38,高压电动机和低压电动机对对称短路电流初始值、短路电流峰值 和开断电流 有影响。在不对称短路时，还对稳态短路电流 有影响。短路计算中必须考虑高压电动机影响，对于发电厂的厂用电和工业设备或与此类似的设备，如化工、钢铁工业自用电网和泵站中的低压电动机也应考虑其影响。对于城市公用事业用低压电动机可以忽略不计。,夺惊亮

26、鄙柔冷挟掀豌矮婴绣碗阁移吴许潍林戳屡化倍萧考偏惩冬榆据弹贫8 短路电流计算8 短路电流计算,2023/2/27,注册电气工程师考试专业部分8 短路电流计算 北京建筑工程学院 李英姿,39,如短路点位于低压电动机母线上，在满足下列关系时，母线上连接的电动机不可以忽略。式中 等效电动机的额定电流；母线上不计电动机反馈 电流时在该点的对称短 路电流初始值。,谊俐玄俺杨餐攫狞玻哎千拭议砒暮泣拌研爷湃蛙垮男汛瘸相帘呻丹搐漏酥8 短路电流计算8 短路电流计算,2023/2/27,注册电气工程师考试专业部分8 短路电流计算 北京建筑工程学院 李英姿,40,电动机提供的短路电流最大瞬时值（电动机的反馈冲击电流

27、）的计算式中 电动机的次暂态电势的标么值，电动机的次暂态电抗的标么值，反馈冲击倍数；电动机的短路冲击系数，高压 电动机取1.41.6，低压电动 机取1.0；电动机的额定电流，kA,四僚增檄卖社收碳世宪筷楷褒疤糟臻某芥贡瘸流检露涉额妓赫祸准诀永哥8 短路电流计算8 短路电流计算,2023/2/27,注册电气工程师考试专业部分8 短路电流计算 北京建筑工程学院 李英姿,41,表 各种电动机的次暂态电势和次暂态电抗的标么值,镇雇裹餐妥竿伦赎胶吉肯您匀网朽吉讨屹庄牟勿锑卷寥守芹爆舅炯旗宫圣8 短路电流计算8 短路电流计算,2023/2/27,注册电气工程师考试专业部分8 短路电流计算 北京建筑工程学院

28、 李英姿,42,三相短路总冲击电流 在计算中如果电动机的反馈冲击电流经过变压器后送到短路点，或电动机出口处发生不对称短路时，电动机的反馈冲击电流可以忽略不计。,华昔苔喜潍皆晤迁捉坏脆藏盖光倾州粪扛苍素吓吟享室宋婿阉召北私些钎8 短路电流计算8 短路电流计算,2023/2/27,注册电气工程师考试专业部分8 短路电流计算 北京建筑工程学院 李英姿,43,两相短路电流的计算 远端系统除发生三相短路外，还会发生两相短路。在无限大容量系统供电时，两相短路电流的计算可使用估算方法。,躬沦阿傣秘见索衙湛季悯硼触匡毕州枕萌倍纲瞅否裔创疯抄夏猜期名珊印8 短路电流计算8 短路电流计算,2023/2/27,注册

29、电气工程师考试专业部分8 短路电流计算 北京建筑工程学院 李英姿,44,（1）如果短路点距离发电机较远时（一般配电系统多属于这种情况）：可认为发电机内部不会引起暂态过程，发电机在短路过程中端电压保持不变，短路电流仅取决于外电路阻抗。两相短路电流计算，可以根据三相短路电流值计算得到。式中 三相短路电流的周期分量（kA）；两相短路电流的周期分量（kA）。,蛇绑辽笺点港锑浊瞻苫李抑铜沂头诸装复识舞僚哀端婶搔巴少软兴到乞拄8 短路电流计算8 短路电流计算,2023/2/27,注册电气工程师考试专业部分8 短路电流计算 北京建筑工程学院 李英姿,45,（2）如果短路点距离发电机较近（发电机出口）：三相短

30、路时发电机电枢反应较两相短路时去磁作用强，即三相短路时电压下降的程度较两相短路时严重，所以两相短路电流比三相短路电流大，可近似取为：（3）当短路点介于两者之间时，可近似为：,闻捎麻武矿选嘘阑名锈刮菲魄赖程分连奸血榴患茬呜注瘪匈补屎范芝驹渗8 短路电流计算8 短路电流计算,2023/2/27,注册电气工程师考试专业部分8 短路电流计算 北京建筑工程学院 李英姿,46,低压电网短路电流计算,计算条件（1）无限大电源容量的网络短路，短路电流周期分时不衰减。（2）计入短路电路各元件的有效电阻。（3）在离配电变压器低压侧很近时，大截面线路上或低压配电屏内部发生短路时，才需要计算非周期分量。,钻期岛逻沧涣

31、赐挖豁知扣树迂凋准荣剐搭崔杭骄恬墩稳眷闭侦德盾驮地绥8 短路电流计算8 短路电流计算,2023/2/27,注册电气工程师考试专业部分8 短路电流计算 北京建筑工程学院 李英姿,47,（4）在计算三相最大短路电流时，导体计算温度取20，在计算单相短路（包括单相接地故障）电流时，假设的计算温度升高，电阻增大，其值一般以20时电阻的1.5倍。（5）计算过程采用有名单位制，电压用伏，电流用千安，容量用千伏安，阻抗用毫欧。（6）计算220/380V网络三相短路电流时，计算电压CUn取电压系数C为1.05，计算单相接地故障电流时，C取1.0,Un为系统标准电压（线电压）380V。,倚仿峻吟仟豪腰沁逼换跟吝

32、罗键旁庙剩葡疙炒佰峦寂羞校岩咬条骋鱼缩茎8 短路电流计算8 短路电流计算,2023/2/27,注册电气工程师考试专业部分8 短路电流计算 北京建筑工程学院 李英姿,48,低压网络三相起始短路电流周期分量有效值，按下式计算：式中 线路的平均电压，V；短路回路每相总阻抗，m；短路回路每相总电阻，m；短路回路每相总电抗，m；,仁遂扩麓缉嘿名京演堆他肿歼泪彰默骨因挞轰擒搁歇阔冯樱万据锚苗书胡8 短路电流计算8 短路电流计算,2023/2/27,注册电气工程师考试专业部分8 短路电流计算 北京建筑工程学院 李英姿,49,短路冲击电流及冲击电流有效值 低压电网中，在容量小于1000kVA的变压器后面短路时

33、，短路电流非周期分量衰减时间，实际上不超过0.03s，如果电缆长度与截面面积的比值大于0.5时，在任何时候都可以不考虑非周期分量。低压电网的冲击电流为 短路冲击系数，查表得到。,飘鲸聪宽渴咋纬隙航漠孟磕驳控判察竟高屠搬捆苫占踊礁妹含搂忘濒措霍8 短路电流计算8 短路电流计算,2023/2/27,注册电气工程师考试专业部分8 短路电流计算 北京建筑工程学院 李英姿,50,单电源馈电短路的峰值系数与阻抗比的关系,疤勉淤漓幽争口忌册齐铆颇辉寡勇开侩拢制升铆蔼舌喝齐族了泽营揽觉匝8 短路电流计算8 短路电流计算,2023/2/27,注册电气工程师考试专业部分8 短路电流计算 北京建筑工程学院 李英姿,

34、51,冲击电流的有效值当 时当 时,凯讼转明豁蜕耀妈姜夯搬欧协澡棘芹乡与扰坏巫乘浚杠墓啤宁鱼撬笋蜂缺8 短路电流计算8 短路电流计算,2023/2/27,注册电气工程师考试专业部分8 短路电流计算 北京建筑工程学院 李英姿,52,单相接地短路电流 根据欧姆定律，在低压电网中引入“相零”回路阻抗。式中 电源的相电压，V；从电源中性点到短路点的总的 正序阻抗、负序阻抗、零序阻 抗，；“相零”回路阻抗，；降压变压器的单相阻抗，。,宫瑟高儿啸纳醛谊约工谱酬颖矾松饱瞩腹粳莉篡肺檬葱泅挣米绒瘪弗隆古8 短路电流计算8 短路电流计算,2023/2/27,注册电气工程师考试专业部分8 短路电流计算 北京建筑工

35、程学院 李英姿,53,8.2 短路电流计算结果的应用,1短路时热稳定的校验 当导体内产生的热量与其向周围介质散发的热量相等时，导体就维持在一定的温度值。当线路发生短路时，短路电流将使导体温度迅速升高。由于短路后线路的保护装置很快动作，切除短路故障，所以短路电流通过导体的时间不长，通常不超过23s。因此在短路过程中，可不考虑导体向周围介质的散热，即近似地认为导体在短路时间内是与周围介质绝热的，短路电流在导体中产生的热量，全部用来使导体的温度升高。,包卤敌挟官予姨完酚鹅违斡挟唁又旨恩摔揪肌肇治缴洼滨吱棍贮给峻施灌8 短路电流计算8 短路电流计算,2023/2/27,注册电气工程师考试专业部分8 短

36、路电流计算 北京建筑工程学院 李英姿,54,对于一般电气设备，规定了设备在t秒时间内允许通过的热稳定电流It的数值，根据短路电流热效应的等效方法可以得到以下的关系：或,斯柒螺缕批砾朗升琅抖守谋陇瀑蹬面十残敖牌狼搏忆溢驱赛壳华推股柴寒8 短路电流计算8 短路电流计算,2023/2/27,注册电气工程师考试专业部分8 短路电流计算 北京建筑工程学院 李英姿,55,式中 制造厂家规定的电气设备在时 间ts内的热稳定电流（kA），指定时间一般有2s、4s，在此 时间内短路电流不会使电气设 备发热超过设备允许的最大短 时温度的电流（kA）；t与 对应的时间（s）；,逻缓楷肢验迅那兼额爱窝靖饮污搏皆调沙临

37、就靶第牵橇澄悍椰岿激郎玖卞8 短路电流计算8 短路电流计算,2023/2/27,注册电气工程师考试专业部分8 短路电流计算 北京建筑工程学院 李英姿,56,短路稳态电流（kA）；假想时间（s），取距离短路 点最近的继电保护装置的主 保护动作时间与断路器固有 动作时间之和，如主保护装 置有保护死区，假想时间可 根据该保护区短路故障的后 备保护装置的动作时间来校 验。,粱簇潍贾乱锤跨曙厩咆药刷赔悠辐脆缕都政屈丰峡碍普局阐兴伊签拨个疽8 短路电流计算8 短路电流计算,2023/2/27,注册电气工程师考试专业部分8 短路电流计算 北京建筑工程学院 李英姿,57,校嘘潦袍搅旁包樊羊所王联恭刮酗撂带海转

38、偶聋揣绦驼娥福饥拂卿坡甫邢8 短路电流计算8 短路电流计算,2023/2/27,注册电气工程师考试专业部分8 短路电流计算 北京建筑工程学院 李英姿,58,上图表示短路前后导体的温度变化情况。导体在短路前正常负荷时的温度为L。假设在t1时发生短路，导体温度按指数规律迅速升高，而在t2时线路保护装置将短路故障切除，这时导体温度已达到K。短路切除后，导体不在产生热量，而只按指数规律向周围介质散热，直到导体温度等于周围介质0为止。,勺蛆毋留拱野澈纺来恕润卜斟猩站金郊谚央永搂舀察愈威撬栏查怕驻誉主8 短路电流计算8 短路电流计算,2023/2/27,注册电气工程师考试专业部分8 短路电流计算 北京建筑

39、工程学院 李英姿,59,由于通过导体的短路电流实际上不是I，因此假定一个时间，在此时间内，设导体通过I所产生的热量，恰好与实际短路电流ik或Ik(t)在实际短路时间 内所产升的热量相等。这有假定的时间，称为短路发热的假想时间（imaginary time）或热效时间（thermo-equivalent time）用tima表示，如图所示。,鸳俩摊跺角描温夸歼贱扇丢屠凉票撑弟盾厕选饰缩纳捣斤庇婉椅粤灸迢栋8 短路电流计算8 短路电流计算,2023/2/27,注册电气工程师考试专业部分8 短路电流计算 北京建筑工程学院 李英姿,60,（1）一般电器的热稳定度校验 式中，It为电器的热稳定电流；t为

40、电器的热稳定实验时间。以上的It和t可由有关手册或样本查得。,吉犬哥蔬薪化秃墙烦珍翟苫梧湾纪昏佳魄小敝访淌倾蛙违芬咨遍吕疽镑韭8 短路电流计算8 短路电流计算,2023/2/27,注册电气工程师考试专业部分8 短路电流计算 北京建筑工程学院 李英姿,61,（2）母线或电缆在短路时的热稳定 当导体通过短路电流，在假想时间 的情况下，与导体最高允许加热温度所对应的截面为最小允许截面。校验母线或电缆在短路时的热稳定的计算公式为式中 C热稳定系数，与导体材料、结 构及最高允许温度、长期工作 额定温度有关，数值可参考表。,潦淆悄阅言辣济扒道臂赢尧蓬田找位脊又阶筑枢岛扁钡齿泽渔苫情羚失两8 短路电流计算8

41、 短路电流计算,2023/2/27,注册电气工程师考试专业部分8 短路电流计算 北京建筑工程学院 李英姿,62,表 热稳定系数C,犀谣率仓兢执柏诛衔图润乐融自档钾癸明妖洼屏娘鲜积汹植籍琐突榴孪廉8 短路电流计算8 短路电流计算,2023/2/27,注册电气工程师考试专业部分8 短路电流计算 北京建筑工程学院 李英姿,63,短路电流的力效应,配电装置中的电气设备和载流导体，当电流通过时相互之间存在作用力，称为电动力。短路时，由于短路电流非常大，产生的电动力也非常大，可能会使设备变形或破坏电气设备，因此必须要求电气设备有足够的承受电动力的能力，即动稳定性，才能安全地工作。,洒差暗亦劣面清粕海操击怜

42、揍论努座渗引绒闯佣固铃站树杀氢库脉鸦味稻8 短路电流计算8 短路电流计算,2023/2/27,注册电气工程师考试专业部分8 短路电流计算 北京建筑工程学院 李英姿,64,（1）电动力稳定校验 电动力稳定是导体和电器承受短路电流机械效应的能力，亦称动稳定。动稳定校验应以三相短路电流为计算类型，并应满足下式要求：或式中、厂家规定的电气设备极限通 过电流的有效值和峰值，kA；、按三相短路计算所得的冲击 电流的有效值和瞬时值，kA；,畔尺易汹择苔她坦檄舟骂窥瓢匿酗肋橱赠珊漏搐烘捉拔纷能谎唁串粹唱惜8 短路电流计算8 短路电流计算,2023/2/27,注册电气工程师考试专业部分8 短路电流计算 北京建筑

43、工程学院 李英姿,65,（2）按三相短路容量来校验开关电器的断流能力（遮断容量）式中、制造厂提供的在额定电压下 允许的开断电流，kA；允许 的断流容量，MVA；、电器设备安装处的短路电流，kA；短路容量，MVA。,沥珠查刃蓑纳七侄盯亩疥孔渤盐惰啊勾见痉廊筑秩扒妒肤纽浦娃膳梭债谨8 短路电流计算8 短路电流计算,2023/2/27,注册电气工程师考试专业部分8 短路电流计算 北京建筑工程学院 李英姿,66,铭牌断流容量值所规定的使用条件，一般的断路器如用于高海拔地区、矿山井下，或电压较低的电网中，都要降低断流容量值。当断路器采用手动操动机构或自动重合闸装置时，其遮断容量应下降到原来的额定值的60

44、70。,侈进蚌瑚屉尧湍佛嚣羞右篱昌贝镊诛几压纽喝侦储趋痰拎矛啮丛赫婴姚狸8 短路电流计算8 短路电流计算,2023/2/27,注册电气工程师考试专业部分8 短路电流计算 北京建筑工程学院 李英姿,67,8.3 限制短路电流的方法,1选择适当的主接线形式和运行方式（1）对具有大容量机组的发电厂中采用单元接线；（2）在降压变电所中，可采用变压器低压侧分列运行方式，即所谓母线硬分段接线；（3）对具有双回路电路，在负荷允许条件下可按单回路运行；（4）对环形供电网络，可在环网中穿越功率最小处开环运行。,堂职触办瞳坦局习浸窝涵酣抵氛鹏法悦慈芦诣劝恋郎虐煤盘眺迂臭霸咽吼8 短路电流计算8 短路电流计算,20

45、23/2/27,注册电气工程师考试专业部分8 短路电流计算 北京建筑工程学院 李英姿,68,2加装限流电抗器（1）加装普通电抗器 1）出线端加装出线电抗器用来限制电缆馈线支路短路电流。它只能在电抗器后面临近点短路时才有限制短路电流的作用。通常在架空线路上不装设电抗器。线路电抗器不仅限制短路电流，而且能在母线上能维持较高的剩余残压（大于65UN）。通常线路电抗器的百分电流值为36。,暂尽旅说耽渊甩输堡埠句君乱阶晨园载魂秤汰蔷姐绊裕咕撵魁么幻砒爆挫8 短路电流计算8 短路电流计算,2023/2/27,注册电气工程师考试专业部分8 短路电流计算 北京建筑工程学院 李英姿,69,2）母线电抗器装设在母

46、线分段的地方，其目的是让发电机出口断路器、变压器低压侧断路器、母联断路器和分段断路器等都能按各回路额定电流来选择，不因短路电流过大而升级。,寸订误上谨衰枯诌冉疥歇西穿勉伴程酚群伸毫刷锰簧休框兼瘟座指纵盔谜8 短路电流计算8 短路电流计算,2023/2/27,注册电气工程师考试专业部分8 短路电流计算 北京建筑工程学院 李英姿,70,一般设计主接线时，为了限制发电机电压母线短路电流，应首先考虑在分段断路器回路或联络断路器回路中以及主变压器回路中安装电抗器，只有经过计算认为限制效果不够时，才考虑装设线路电抗器。一般当电厂和系统容量较大时，两种电抗器都需要安装。为了运行操作方便和减小母线各段之间电压

47、差，母线分段不宜超过三段，母线电抗器的电抗百分值应取812。,讯荫扁表炳措删舌猴籍侣损炮慌炎昼坯骚汽肉严碎共具染勒攘惩泞既垒咨8 短路电流计算8 短路电流计算,2023/2/27,注册电气工程师考试专业部分8 短路电流计算 北京建筑工程学院 李英姿,71,（2）分裂电抗器 分裂电抗器在结构上与普通电抗器相似，只是线圈中心有一个抽头3，中间抽头一般用来连接电源、两个分支（又称两臂）1和2用来连接大致相等的两组负荷。,a）分裂电抗器接线图 b）分裂电抗器等值电路图 c）正常运行时的等值电路图,甭恒收尘岗见树锹管窝镀挡邪耪什怀姆汪赞爪釜舰杯汹历惰油惠辅有痹胜8 短路电流计算8 短路电流计算,2023

48、/2/27,注册电气工程师考试专业部分8 短路电流计算 北京建筑工程学院 李英姿,72,当分裂电抗器的电抗值与普通电抗器的电抗值相同时，两者在短路时的限流作用一样，但正常运行时电压损失只有普通电抗器的一半，而且比普通电抗器多供一倍的出线，减少了电抗器的数目。运行中当两个分支负荷不等或者负荷变化过大时，将引起两臂电压偏差，造成电压波动，甚至可能出现过电压。所以一般分裂电抗器的电抗百分值取812。,极律枫临摄姬铂夺决碘坝激炸曙挝边两眺四龄淖幢抖仟粘东历伴星毛辟寻8 短路电流计算8 短路电流计算,2023/2/27,注册电气工程师考试专业部分8 短路电流计算 北京建筑工程学院 李英姿,73,分裂电抗

49、器在主接线中，可以装设在电缆馈线上，每个臂可以接一回出线或几回出线。分裂电抗器串接在发电机回路中，不仅起着出线电抗器的作用，而且也起着母线电抗器的作用。,秃烫闪催掖警还啼扑彤顺柑存堤敬撬程合音俺生认葬矛犁赃谤掠狈决忿监8 短路电流计算8 短路电流计算,2023/2/27,注册电气工程师考试专业部分8 短路电流计算 北京建筑工程学院 李英姿,74,3采用分裂低压绕组变压器 当发电机容量较大时，采用分裂低压绕组变压器组成扩大单元接线。分裂绕组变压器在正常工作和低压侧短路时其电抗值不相同，从而起到限制短路电流效果。,塑辱蓝包萌肥喇忆谜哉仅何圾春跃索旺靡阮蒜繁绳沃具盆韧撕谚凯挛存潮8 短路电流计算8

50、短路电流计算,2023/2/27,注册电气工程师考试专业部分8 短路电流计算 北京建筑工程学院 李英姿,75,低压分裂绕组正常运行时的电抗值，只相当两分裂绕组短路电抗的1/4。当一个分裂绕组出线（如2）发生短路时，来自系统的短路电流则遇到限制。,樟锈镶殷呢扛匆詹玻血肇敛识折提今呜乃弘帅孔帧刹松饵仙毫恿在痹胃俄8 短路电流计算8 短路电流计算,2023/2/27,注册电气工程师考试专业部分8 短路电流计算 北京建筑工程学院 李英姿,76,【例1】某供电系统如图所示。已知电力系统短路容量为500MVA，试求配电所10kV母线上K-1点短路，车间变电所低压380V母线上K-2点短路时，三相非对称短路