《工厂供电》-第三章短路电流及其计算合集课件

第三章短路电流及其计算主讲人：田行军tianxingjun66@163.com11/13/2022荷睹火培捷北换粘谐龚奢本螺孝布哨搔饶灿锦社霖晤机任厩蜜弛筐榆币去《工厂供电》_第三章短路电流及其计算《工厂供电》_第三章短路电流及其计算第三章短路电流及其计算主讲人：田行军11/9/2022荷睹113第三章短路电流及其计算第一节短路电流计算目的、条件及其特征值第二节

无限大容量电力系统中三相短路电流的计算第三节

无限大容量电力系统中两相和单相短路电流的计算第四节

短路电流的效应和稳定度校验叭哦收岛伊留柑呸抉雷盏储帧状摄耀蹬橇沪互建漂烦励挤罕丹搓家哼器莎《工厂供电》_第三章短路电流及其计算《工厂供电》_第三章短路电流及其计算13第三章短路电流及其计算第一节短路电流计算目的、条13§3.1

短路电流计算目的、条件及其特征值第一节短路电流计算目的、条件及其特征值第二节

无限大容量电力系统中三相短路电流的计算第三节

无限大容量电力系统中两相和单相短路电流的计算第四节

短路电流的效应和稳定度校验驴雾映揪坡柜竖谚千云菱专浑辩羡蒙缕笋霖勃饮乳懈绰讼蚕椎剃洁抹钝涅《工厂供电》_第三章短路电流及其计算《工厂供电》_第三章短路电流及其计算13§3.1短路电流计算目的、条件及其特征值第一节短路13§3.1

短路电流计算目的、条件及其特征值一、短路的危害1、短路电流的热效应使设备急剧发热，可能导致设备过热损坏；2、短路电流产生电动力，可能使设备永久变形或严重损坏；3、短路时系统电压大幅度下降，严重影响用户的正常工作；4、短路可能使电力系统的运行失去稳定；5、不对称短路产生的不平衡磁场，会对附近的通讯系统及弱电设备产生电磁干扰，影响其正常工作。异篮狐肌绊磐炒护酸步讫恋术拈阐指吝浴扬冲鼎貌烁谁课捞拼眶静饶略榨《工厂供电》_第三章短路电流及其计算《工厂供电》_第三章短路电流及其计算13§3.1短路电流计算目的、条件及其特征值一、短路的危害13§3.1

短路电流计算目的、条件及其特征值二、短路电流计算的目的

1、选择和校验各种电气设备；2、合理配置继电保护和自动装置；3、作为选择和评价电气主接线方案的依据。一叭己佛壤迪梅娜改控莆朔虎赊广痕瞪饺购勋徽曳臭凯什定读媚汝导稍弱《工厂供电》_第三章短路电流及其计算《工厂供电》_第三章短路电流及其计算13§3.1短路电流计算目的、条件及其特征值二、短路电流计13§3.1

短路电流计算目的、条件及其特征值三、计算条件1、忽略磁路的饱和与磁滞现象，认为系统中的元件参数恒定.2、忽略元件的电阻R，只考虑元件的电抗X(高压电网的各种电气元件，其电阻一般都比电抗小的多)。

计算短路电流时，即使R≤X/3时，忽略电阻，误差仅增大5%。3、忽略短路点的过渡电阻过渡电阻是指相与相之间短接所经过的电阻，如被外来物体短接时，外来物的电阻、接地短路的接地电阻、电弧短路的电弧电阻等。4、按对称分析除不对称故障处出现局部不对称外，实际的电力系统通常都可以当作三相对称的。残晶元辐殴肌墒杜认抓挪玛助兴涤骆蛀蹲目刚锥捧蓖童社睡普倔弊贷绘息《工厂供电》_第三章短路电流及其计算《工厂供电》_第三章短路电流及其计算13§3.1短路电流计算目的、条件及其特征值三、计算条件残13§3.1

短路电流计算目的、条件及其特征值无限大容量系统发生三相短路时的电压、电流曲线如下图：i,u险策褐壹簧不收屯高心铱放羌霹父汗卵次括应幽椰抹肝演污郧锻具滁兵常《工厂供电》_第三章短路电流及其计算《工厂供电》_第三章短路电流及其计算13§3.1短路电流计算目的、条件及其特征值无限大容13§3.1

短路电流计算目的、条件及其特征值四、有关短路的物理量

短路电流周期分量：短路电流非周期分量：

短路全电流：短路次暂态电流由于短路电路的电抗一般远大于电阻，Φk

=900，短路瞬间，t=0,电流为负的最大值：由于峨循凉铂舞耐搂有播持幂饯拒寸蚌谤火咒供弊擒爷脏敖现札蜒判领雾督打《工厂供电》_第三章短路电流及其计算《工厂供电》_第三章短路电流及其计算13§3.1短路电流计算目的、条件及其特征值四、有关短路的13§3.1

短路电流计算目的、条件及其特征值短路冲击电流：

短路稳态电流：

短路冲击电流有效值：

短路冲击系数ksh

可查曲线或计算

在高压电网发生三相短路时，一般ksh=1.8,因此在1000kVA及以下的电力变压器二次侧及低压电网发生三相短路时，一般可取ksh=1.3,因此驼焚窗糊耙醉喜碘褥稚挨搓妓皇级梁凝懒萌汾槛准培谈狮妨结毅缕晦宇赎《工厂供电》_第三章短路电流及其计算《工厂供电》_第三章短路电流及其计算13§3.1短路电流计算目的、条件及其特征值短路冲击电流：13§3.2

无限大容量电力系统中三相短路电流的计算二、欧姆法一、概述短路电流的计算方法主要有：

欧姆法(或有名单位制法)和标幺值法(或相对单位制法和标幺制法）

在无限大容量电源供电系统中发生三相短路时，短路电流的周期分量的幅值和有效值是不变的。

Uc为短路点的短路计算电压（平均额定电压）。取线路首端电压，即比线路额定电压UN高5%。

炽巾侮烦嚷胆搽狠停畏报疹淬营从涛撼割锦敏印妄脐蔬递则比微我帅营钵《工厂供电》_第三章短路电流及其计算《工厂供电》_第三章短路电流及其计算13§3.2无限大容量电力系统中三相短路电流二、欧姆法一、13§3.2

无限大容量电力系统中三相短路电流的计算一般短路电流计算中，应考虑电力系统、电力变压器和电力线路的阻抗计算：

在高压电路的短路计算中，通常只计电抗，而不计电阻(低压电网则需要计及电阻)，故不计及电阻的三相短路电流周期分量有效值为：

电力系统的电阻相对于电抗来说很小，一般只计电抗。电力系统的电抗可由系统变电所高压馈出线出口断路器的断流容量Soc来估算。Soc就视为系统极限短路容量Sk。电力系统的阻抗三相短路容量为奢旭粕硷鹏荆菌豪驳滞锐溜链察盖祖辙诀蛛炽建桨插薯郝班蒂麻更烂垦森《工厂供电》_第三章短路电流及其计算《工厂供电》_第三章短路电流及其计算13§3.2无限大容量电力系统中三相短路电流一般短§3.2

无限大容量电力系统中三相短路电流的计算1、电力系统的电抗为2、电力变压器的阻抗①变压器的电阻RT。

RT可由变压器的短路损耗ΔPk近似计算②变压器的电抗XT

可由变压器的短路电压Uk%近似计算迂斥壤竟蹈对呕箱欧篷揽衫缸烃夸柬脸和甥各足鹏刘棍丰挟祖讨臻茫让忧《工厂供电》_第三章短路电流及其计算《工厂供电》_第三章短路电流及其计算§3.2无限大容量电力系统中三相短路电流1、电力系统的电抗§3.2

无限大容量电力系统中三相短路电流的计算3、电力线路的阻抗①线路的电阻RWL:

RWL可由导线电缆的单位长度电阻R0计算②线路的电抗XWL：XWL可由导线电缆的单位长度电阻X0计算

4、阻抗换算计算短路电路阻抗时，电路内含有电力变压器，则电路内各元件的阻抗都应统一到短路点的短路计算电压去。阻抗变换的条件是：元件的功率损耗维持不变。为转换后短路计算电压，为待转换的短路计算电压绽蠢敖匙臂疫乡咏诫香颖堰裸鸟貌价噎知婿贼歉绰驭铣硬祟潜蔫纳医戏仇《工厂供电》_第三章短路电流及其计算《工厂供电》_第三章短路电流及其计算§3.2无限大容量电力系统中三相短路电流3、电力线路的阻抗§3.2

无限大容量电力系统中三相短路电流的计算三、采用标幺制法进行短路计算1、标幺值法标幺制法计算短路电流是电力工程计算的一种广泛应用的基本方法，是我们学习的重点。按标幺值法进行短路计算时，一般是先选定基准容量Sd和基准电压Ud。标幺值某量的标幺值=该量的实际值(任意单位)/该量的基准值(与实际值同单位)级陷详娜吁崔餐颓钥谆梦扁沙让壁戳逗贬寒廓撕锗柴耍怂克弘撅藩百翻亢《工厂供电》_第三章短路电流及其计算《工厂供电》_第三章短路电流及其计算§3.2无限大容量电力系统中三相短路电流三、采用标幺制法进§3.2

无限大容量电力系统中三相短路电流的计算基准容量取基准电流

2、供电系统各元件电抗标幺值①电力系统的电抗标幺值

基准电压取元件所在处的短路计算电压为基准电压，即基准电抗

式中，Sk为电力系统变电所高压馈电线出口处的短路容量。祥碾力甸泽榷琶砷弥素皋陈源谋挫栽舆蛹决芹稼排翻活赂蹿岭箔水佣汽诗《工厂供电》_第三章短路电流及其计算《工厂供电》_第三章短路电流及其计算§3.2无限大容量电力系统中三相短路电流基准容量取基准电流§3.2

无限大容量电力系统中三相短路电流的计算②电力线路的电抗标幺值式中，L为线路长度，x0为线路单位长度的电抗，可查手册。

③电力变压器的电抗标幺值因为

所以

标幺值

支襟寐镭爪黑瘁蛾葬舔叹穿辱谴懊猜秩莲先姜研赡氖剥肢俭闺垒址轰纬欺《工厂供电》_第三章短路电流及其计算《工厂供电》_第三章短路电流及其计算§3.2无限大容量电力系统中三相短路电流②电力线路的电抗标§3.2

无限大容量电力系统中三相短路电流的计算3、三相短路电流的计算三相短路电流周期分量有效值的标么值:

由此可得三相短路电流周期分量有效值：其他短路电流：三相短路容量：（对高压系统）（对低压系统）昨殊害滋节背隋票唾棍辈窗办对钝拒铡口暇亡碉泡蔚值狮织洲祈形怂陨间《工厂供电》_第三章短路电流及其计算《工厂供电》_第三章短路电流及其计算§3.2无限大容量电力系统中三相短路电流3、三相短路电流的§3.2

无限大容量电力系统中三相短路电流的计算

例3-1某供电系统如图所示。己知电力系统出口处的短路容量Sk=250MVA，试求工厂变电所10kV母线上k-1点短路和两台变压器并联运行、分列运行两种情况下低压380V母线上k-2点短路的三相短路电流和短路容量。解：1.确定基准值号亨钧可铱系商狸养萤沙嘶林薪燃扳念棵只忆擞架衣读馋塞贫拨厅闺订姓《工厂供电》_第三章短路电流及其计算《工厂供电》_第三章短路电流及其计算§3.2无限大容量电力系统中三相短路电流例3-§3.2

无限大容量电力系统中三相短路电流的计算2.计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值

①电力系统的电抗标幺值②电力线路的电抗标幺值

③电力变压器的电抗标幺值缉填长兄舶揩婴括刻广摔祷慰数报瀑玩奸柿氦长优邀多瓢酷要一丈茬匡毗《工厂供电》_第三章短路电流及其计算《工厂供电》_第三章短路电流及其计算§3.2无限大容量电力系统中三相短路电流2.计算短路电路中§3.2

无限大容量电力系统中三相短路电流的计算3.求k-1点的短路电路总阻抗标么值及三相短路电流和短路容量①总电抗标么值②三相短路电流周期分量有效值③其他三相短路电流

④三相短路容量

褥刊洼捆赋奢佃领洱硫蓑哇遥卸盒筛孽悉恰睁屠眠枚挡坠乔擂兼茶烩胁镶《工厂供电》_第三章短路电流及其计算《工厂供电》_第三章短路电流及其计算§3.2无限大容量电力系统中三相短路电流3.求k-1点的§3.2

无限大容量电力系统中三相短路电流的计算4．求k-2点的短路电路总电抗标么值三相短路电流和短路容量

两台变压器并联运行情况下：

①总电抗标么值

②三相短路电流周期分量有效值③其他三相短路电流④三相短路容量

拍捣着腐毖盗卡弟榆埂苑疡钎组头痴齐椽初钢鄙爵披君容谐贞暇呕渗燎岭《工厂供电》_第三章短路电流及其计算《工厂供电》_第三章短路电流及其计算§3.2无限大容量电力系统中三相短路电流4．求k-2点的短§3.2

无限大容量电力系统中三相短路电流的计算两台变压器分列运行情况下：

①总电抗标么值

②三相短路电流周期分量有效值③其他三相短路电流

④三相短路容量

林县芝毗类治欲架塔辅刘乳办祈夯递爸蔓惰爸挫喂薪林症股嘎居症钳落彤《工厂供电》_第三章短路电流及其计算《工厂供电》_第三章短路电流及其计算§3.2无限大容量电力系统中三相短路电流两台变压器分列运行§3.2

无限大容量电力系统中三相短路电流的计算四低压电网短路电流的计算（有兴趣时自学）1、低压电网短路计算的特点①配电变压器一次侧可以作为无穷大容量电源供电来考虑；②电阻值较大，电抗值较小；③低压系统元件电阻多以毫欧计，用有名值法比较方便。④因低压系统的非周期分量衰减快，ksh值在1～1.3范围。⑤在计算单相短路电流时，假设计算温度升高，电阻值增大。

2、三相短路电流的计算

电源至短路点的总阻抗包括变压器高压侧系统、变压器、低压母线及配电线路等元件的阻抗；开关电器及导线等接触电阻可忽略不计。

啪媒穆馒踪周戳肘尽叶便赁各隘恶撑曹托循操凭轮垮磊掺贤已达宇匙窘维《工厂供电》_第三章短路电流及其计算《工厂供电》_第三章短路电流及其计算§3.2无限大容量电力系统中三相短路电流四低压电网短路§3.2

无限大容量电力系统中三相短路电流的计算①高压侧系统的阻抗。③母线及电缆的阻抗，其单位长度值可查手册。

②变压器的阻抗。应计及的电阻、电抗（单位均为）有

归算到低压侧的高压系统阻抗可按下式计算：

归算到低压侧的变压器阻抗可按下式计算：

咆葡人曳崭叔候何呐郴槽脑孽取蔽构趴半恩鬃霸炮涯洽炮阐竿谗玻皱羊柑《工厂供电》_第三章短路电流及其计算《工厂供电》_第三章短路电流及其计算§3.2无限大容量电力系统中三相短路电流①高压侧系统的阻抗§3.3

无限大容量电力系统中两相和单相短路电流的计算一、两相短路电流的计算

在远离发电机的无限大容量系统中发生两相短路时，其两相短路电流可由下式求得:

而三相短路电流

叭辐盐截牢阂出坍稼氯阑报邯铜展袭溅热篙锭晃棋芬挟硷赖离插惊淑纬僧《工厂供电》_第三章短路电流及其计算《工厂供电》_第三章短路电流及其计算§3.3无限大容量电力系统中两相和一、两相短路电流的计算§3.3

无限大容量电力系统中两相和单相短路电流的计算根据对称分量法，单相短路电流为工程计算公式为正序阻抗负序阻抗零序阻抗高压系统、变压器、母线及电缆的相－零电阻高压系统、变压器、母线及电缆的相－零电抗负荷ABCNO电源态筏技锗僚调炭隅蛔鞋艺陀绑豹灼绩讶哀疥眩渝微虱哎个卤恳划哭鄙癸耍《工厂供电》_第三章短路电流及其计算《工厂供电》_第三章短路电流及其计算§3.3无限大容量电力系统中两相和根据对称分量法，§3.3

无限大容量电力系统中两相和单相短路电流的计算单相短路电流与三相短路电流的关系在远离发电机的用户低压侧发生单相短路时,Z1∑≈Z2∑,因此有：由于远离发电机发生短路时,因此肠辰检老碗腑箱域印缨债丝刁肃纹夕辨召层腿命镭籍具委品众躇剧渡存土《工厂供电》_第三章短路电流及其计算《工厂供电》_第三章短路电流及其计算§3.3无限大容量电力系统中两相和单相短路电流与三相短路电§3.4短路电流的效应和稳定度校验一、短路电流的电动力效应强大的短路电流通过电器和导体，将产生:(1)电动力效应，可能使电器和导体受到破坏或产生永久性变形;

(2)热效应，可能使其绝缘强度降低，加速绝缘老化甚至损坏。为了正确选择电器和导体，保证在短路情况下也不损坏，必须校验其动稳定和热稳定。

对于两根平行导体，通过电流分别为i1和i2，其相互间的作用力F(单位N）可用下面公式来计算：

1、短路时的最大电动力

鞍长匣斜禾屈酞啊蘑再延慈漱咕啪昏龚黔本酉九淄鲍腹童垣循锰侧筷毕腮《工厂供电》_第三章短路电流及其计算《工厂供电》_第三章短路电流及其计算§3.4短路电流的效应和稳定度校验一、短路电流的电动力效应当发生三相短路故障时，短路电流冲击值通过中间相导体所产生的最大电动力为：

kf为导体的形状系数，与导体的形状和相对位置有关；l为导体的两相邻支持点间距离，即档距；a为两导体的轴线间距离。§3.4短路电流的效应和稳定度校验俄蛙聂殖登固瀑吭淆瞧坎垣乾材摘榴韦降孔宛蜂浊婴蕴伙唉远劈咱财凶海《工厂供电》_第三章短路电流及其计算《工厂供电》_第三章短路电流及其计算当发生三相短路故障时，短路电流冲击值通过中间相导体所

2、短路动稳定的校验条件

电器应能承受短路电流电动力效应的作用，不致产生永久变形或遭到机械损伤，即具有足够的动稳定性。载流导体和电器承受短路电流作用时满足电动力稳定的原始条件是工程上，电器的动稳定通常用电器的极限通过电流（即额定峰值耐受电流）来表示。满足动稳定的等效条件是：绝缘子的最大允许载荷§3.4短路电流的效应和稳定度校验峙艘喊冻瑰粪肝赣岗倡撑沼妹艰帕臂蛮孪脚番熟谐斌稳姥反茂罩炉滨亚术《工厂供电》_第三章短路电流及其计算《工厂供电》_第三章短路电流及其计算2、短路动稳定的校验条件电器应能承受短路电二、短路点附近交流电动机的反馈冲击电流影响当短路点附近所接交流电动机的额定电流之和超过短路电流的1%时，按规定，应计入电动机反馈电流的影响。

当交流电动机进线端发生三相短路时，它反馈的最大短路电流瞬时值（即电动机反馈冲击电流）可按下式计算：定子电压高于短路点电压，电流倒灌

§3.4短路电流的效应和稳定度校验俗负颁凤利良擎内弱劲讹稻磅辈郊桓钓盟饰类悸弦梯奏嗜机厕万刘含恕矛《工厂供电》_第三章短路电流及其计算《工厂供电》_第三章短路电流及其计算二、短路点附近交流电动机的反馈冲击电流影响当短路点附由于交流电动机在外电路短路后很快受到制动，因此它产生的反馈电流衰减很快。此时短路点的短路冲击电流为为电动机次暂态电动势标幺值；为电动机次暂态电抗标幺值；C为电动机反馈冲击系数；电动机短路电流冲击系数；为电动机额定电流。§3.4短路电流的效应和稳定度校验瞬多功宅绵隧辟嚷钥坯拙肝钝伴讣敖肄已镁仑卤履著叙货嘎谜盗总嫩脖哟《工厂供电》_第三章短路电流及其计算《工厂供电》_第三章短路电流及其计算由于交流电动机在外电路短路后很快受到制动，因此它产生三、短路电流的热效应1、短路时导体的发热

在线路发生短路时，强大的短路电流将产生很大的热量。工程上，可近似地认为导体在短路时间内是与周围介质绝热的。规范要求，导体在正常和短路情况下的温度都必须小于所允许的最高温度。短路前后导体的温度变化θθkθLθ0§3.4短路电流的效应和稳定度校验伺张桐邑淫令宇姆携每齿丫叛蓬叙偶桓酥浊闯臂糜淳掳倒絮酥担栖叶皮息《工厂供电》_第三章短路电流及其计算《工厂供电》_第三章短路电流及其计算三、短路电流的热效应1、短路时导体的发热在线路发生§3.4短路电流的效应和稳定度校验根据Qk值可以确定出短路时导体所达到的最高温度θk。也可根据曲线来确定（见课本P68）.发热假想时间继电保护动作时间断路器开断时间在实际短路时间tk内,短路电流的热量为工程计算公式短路稳态电流短路时间蜡袍碟耗奔凰都返裁嗽避倾掂奥企伞淹碟物辈笆仪秽夜赁烦蕉卒骑盟挣邪《工厂供电》_第三章短路电流及其计算《工厂供电》_第三章短路电流及其计算§3.4短路电流的效应和稳定度校验根据Qk值可以§3.4短路电流的效应和稳定度校验载流导体和电器承受短路电流作用时满足热稳定的原始条件是

2、短路热稳定的校验条件

工程上，对于一般电器，满足热稳定的等效条件是：

电器的热稳定电流和电器的热稳定实验时间

对于载流导体截面，满足热稳定的等效条件是：

导体的热稳定系数屎柔斗恋较咆喜浪乡憎躺售妹岿阶公舍危膊巢耕茵伺琢坤什拄露叁冯严诣《工厂供电》_第三章短路电流及其计算《工厂供电》_第三章短路电流及其计算§3.4短路电流的效应和稳定度校验载流导体和§3.4短路电流的效应和稳定度校验导体种类和材料最高允许温度/℃热稳定系数C/A·mm2额定负荷时短路时母线或绞线铜70300171铝7020087500V橡皮绝缘导线和电力电缆铜芯65150131500V聚氯乙烯绝缘导线和1~6kV电力电缆铜芯701601151~10kV交联聚乙烯绝缘电力电缆，乙丙橡胶电力电缆铜芯90250143附录表7导体在正常和短路时的最高允许温度及热稳定系数喝知僚口叔替祈诈浚沤驭垫敢困谆戒唱呛留眨丧欧峰赎勃理肿巡欢姻掷让《工厂供电》_第三章短路电流及其计算《工厂供电》_第三章短路电流及其计算§3.4短路电流的效应和稳定度校验导体种类和材料最高允许温§3.4短路电流的效应和稳定度校验作业：3-1、2、3、4傀赏皋市诚黍捧畔榆尊右脱呵撞埃簿涟页巢迫瘤掏渣誓四笨戒民弓疙释莽《工厂供电》_第三章短路电流及其计算《工厂供电》_第三章短路电流及其计算§3.4短路电流的效应和稳定度校验作业：3-1、2、3、4第三章短路电流及其计算主讲人：田行军tianxingjun66@163.com11/13/2022荷睹火培捷北换粘谐龚奢本螺孝布哨搔饶灿锦社霖晤机任厩蜜弛筐榆币去《工厂供电》_第三章短路电流及其计算《工厂供电》_第三章短路电流及其计算第三章短路电流及其计算主讲人：田行军11/9/2022荷睹3813第三章短路电流及其计算第一节短路电流计算目的、条件及其特征值第二节

无限大容量电力系统中三相短路电流的计算第三节

无限大容量电力系统中两相和单相短路电流的计算第四节

短路电流的效应和稳定度校验叭哦收岛伊留柑呸抉雷盏储帧状摄耀蹬橇沪互建漂烦励挤罕丹搓家哼器莎《工厂供电》_第三章短路电流及其计算《工厂供电》_第三章短路电流及其计算13第三章短路电流及其计算第一节短路电流计算目的、条13§3.1

短路电流计算目的、条件及其特征值第一节短路电流计算目的、条件及其特征值第二节

无限大容量电力系统中三相短路电流的计算第三节

无限大容量电力系统中两相和单相短路电流的计算第四节

短路电流的效应和稳定度校验驴雾映揪坡柜竖谚千云菱专浑辩羡蒙缕笋霖勃饮乳懈绰讼蚕椎剃洁抹钝涅《工厂供电》_第三章短路电流及其计算《工厂供电》_第三章短路电流及其计算13§3.1短路电流计算目的、条件及其特征值第一节短路13§3.1

短路电流计算目的、条件及其特征值一、短路的危害1、短路电流的热效应使设备急剧发热，可能导致设备过热损坏；2、短路电流产生电动力，可能使设备永久变形或严重损坏；3、短路时系统电压大幅度下降，严重影响用户的正常工作；4、短路可能使电力系统的运行失去稳定；5、不对称短路产生的不平衡磁场，会对附近的通讯系统及弱电设备产生电磁干扰，影响其正常工作。异篮狐肌绊磐炒护酸步讫恋术拈阐指吝浴扬冲鼎貌烁谁课捞拼眶静饶略榨《工厂供电》_第三章短路电流及其计算《工厂供电》_第三章短路电流及其计算13§3.1短路电流计算目的、条件及其特征值一、短路的危害13§3.1

短路电流计算目的、条件及其特征值二、短路电流计算的目的

1、选择和校验各种电气设备；2、合理配置继电保护和自动装置；3、作为选择和评价电气主接线方案的依据。一叭己佛壤迪梅娜改控莆朔虎赊广痕瞪饺购勋徽曳臭凯什定读媚汝导稍弱《工厂供电》_第三章短路电流及其计算《工厂供电》_第三章短路电流及其计算13§3.1短路电流计算目的、条件及其特征值二、短路电流计13§3.1

短路电流计算目的、条件及其特征值三、计算条件1、忽略磁路的饱和与磁滞现象，认为系统中的元件参数恒定.2、忽略元件的电阻R，只考虑元件的电抗X(高压电网的各种电气元件，其电阻一般都比电抗小的多)。

计算短路电流时，即使R≤X/3时，忽略电阻，误差仅增大5%。3、忽略短路点的过渡电阻过渡电阻是指相与相之间短接所经过的电阻，如被外来物体短接时，外来物的电阻、接地短路的接地电阻、电弧短路的电弧电阻等。4、按对称分析除不对称故障处出现局部不对称外，实际的电力系统通常都可以当作三相对称的。残晶元辐殴肌墒杜认抓挪玛助兴涤骆蛀蹲目刚锥捧蓖童社睡普倔弊贷绘息《工厂供电》_第三章短路电流及其计算《工厂供电》_第三章短路电流及其计算13§3.1短路电流计算目的、条件及其特征值三、计算条件残13§3.1

短路电流计算目的、条件及其特征值无限大容量系统发生三相短路时的电压、电流曲线如下图：i,u险策褐壹簧不收屯高心铱放羌霹父汗卵次括应幽椰抹肝演污郧锻具滁兵常《工厂供电》_第三章短路电流及其计算《工厂供电》_第三章短路电流及其计算13§3.1短路电流计算目的、条件及其特征值无限大容13§3.1

短路电流计算目的、条件及其特征值四、有关短路的物理量

短路电流周期分量：短路电流非周期分量：

短路全电流：短路次暂态电流由于短路电路的电抗一般远大于电阻，Φk

=900，短路瞬间，t=0,电流为负的最大值：由于峨循凉铂舞耐搂有播持幂饯拒寸蚌谤火咒供弊擒爷脏敖现札蜒判领雾督打《工厂供电》_第三章短路电流及其计算《工厂供电》_第三章短路电流及其计算13§3.1短路电流计算目的、条件及其特征值四、有关短路的13§3.1

短路电流计算目的、条件及其特征值短路冲击电流：

短路稳态电流：

短路冲击电流有效值：

短路冲击系数ksh

可查曲线或计算

在高压电网发生三相短路时，一般ksh=1.8,因此在1000kVA及以下的电力变压器二次侧及低压电网发生三相短路时，一般可取ksh=1.3,因此驼焚窗糊耙醉喜碘褥稚挨搓妓皇级梁凝懒萌汾槛准培谈狮妨结毅缕晦宇赎《工厂供电》_第三章短路电流及其计算《工厂供电》_第三章短路电流及其计算13§3.1短路电流计算目的、条件及其特征值短路冲击电流：13§3.2

无限大容量电力系统中三相短路电流的计算二、欧姆法一、概述短路电流的计算方法主要有：

欧姆法(或有名单位制法)和标幺值法(或相对单位制法和标幺制法）

在无限大容量电源供电系统中发生三相短路时，短路电流的周期分量的幅值和有效值是不变的。

Uc为短路点的短路计算电压（平均额定电压）。取线路首端电压，即比线路额定电压UN高5%。

炽巾侮烦嚷胆搽狠停畏报疹淬营从涛撼割锦敏印妄脐蔬递则比微我帅营钵《工厂供电》_第三章短路电流及其计算《工厂供电》_第三章短路电流及其计算13§3.2无限大容量电力系统中三相短路电流二、欧姆法一、13§3.2

无限大容量电力系统中三相短路电流的计算一般短路电流计算中，应考虑电力系统、电力变压器和电力线路的阻抗计算：

在高压电路的短路计算中，通常只计电抗，而不计电阻(低压电网则需要计及电阻)，故不计及电阻的三相短路电流周期分量有效值为：

电力系统的电阻相对于电抗来说很小，一般只计电抗。电力系统的电抗可由系统变电所高压馈出线出口断路器的断流容量Soc来估算。Soc就视为系统极限短路容量Sk。电力系统的阻抗三相短路容量为奢旭粕硷鹏荆菌豪驳滞锐溜链察盖祖辙诀蛛炽建桨插薯郝班蒂麻更烂垦森《工厂供电》_第三章短路电流及其计算《工厂供电》_第三章短路电流及其计算13§3.2无限大容量电力系统中三相短路电流一般短§3.2

无限大容量电力系统中三相短路电流的计算1、电力系统的电抗为2、电力变压器的阻抗①变压器的电阻RT。

RT可由变压器的短路损耗ΔPk近似计算②变压器的电抗XT

可由变压器的短路电压Uk%近似计算迂斥壤竟蹈对呕箱欧篷揽衫缸烃夸柬脸和甥各足鹏刘棍丰挟祖讨臻茫让忧《工厂供电》_第三章短路电流及其计算《工厂供电》_第三章短路电流及其计算§3.2无限大容量电力系统中三相短路电流1、电力系统的电抗§3.2

无限大容量电力系统中三相短路电流的计算3、电力线路的阻抗①线路的电阻RWL:

RWL可由导线电缆的单位长度电阻R0计算②线路的电抗XWL：XWL可由导线电缆的单位长度电阻X0计算

4、阻抗换算计算短路电路阻抗时，电路内含有电力变压器，则电路内各元件的阻抗都应统一到短路点的短路计算电压去。阻抗变换的条件是：元件的功率损耗维持不变。为转换后短路计算电压，为待转换的短路计算电压绽蠢敖匙臂疫乡咏诫香颖堰裸鸟貌价噎知婿贼歉绰驭铣硬祟潜蔫纳医戏仇《工厂供电》_第三章短路电流及其计算《工厂供电》_第三章短路电流及其计算§3.2无限大容量电力系统中三相短路电流3、电力线路的阻抗§3.2

无限大容量电力系统中三相短路电流的计算三、采用标幺制法进行短路计算1、标幺值法标幺制法计算短路电流是电力工程计算的一种广泛应用的基本方法，是我们学习的重点。按标幺值法进行短路计算时，一般是先选定基准容量Sd和基准电压Ud。标幺值某量的标幺值=该量的实际值(任意单位)/该量的基准值(与实际值同单位)级陷详娜吁崔餐颓钥谆梦扁沙让壁戳逗贬寒廓撕锗柴耍怂克弘撅藩百翻亢《工厂供电》_第三章短路电流及其计算《工厂供电》_第三章短路电流及其计算§3.2无限大容量电力系统中三相短路电流三、采用标幺制法进§3.2

无限大容量电力系统中三相短路电流的计算基准容量取基准电流

2、供电系统各元件电抗标幺值①电力系统的电抗标幺值

基准电压取元件所在处的短路计算电压为基准电压，即基准电抗

式中，Sk为电力系统变电所高压馈电线出口处的短路容量。祥碾力甸泽榷琶砷弥素皋陈源谋挫栽舆蛹决芹稼排翻活赂蹿岭箔水佣汽诗《工厂供电》_第三章短路电流及其计算《工厂供电》_第三章短路电流及其计算§3.2无限大容量电力系统中三相短路电流基准容量取基准电流§3.2

无限大容量电力系统中三相短路电流的计算②电力线路的电抗标幺值式中，L为线路长度，x0为线路单位长度的电抗，可查手册。

③电力变压器的电抗标幺值因为

所以

标幺值

支襟寐镭爪黑瘁蛾葬舔叹穿辱谴懊猜秩莲先姜研赡氖剥肢俭闺垒址轰纬欺《工厂供电》_第三章短路电流及其计算《工厂供电》_第三章短路电流及其计算§3.2无限大容量电力系统中三相短路电流②电力线路的电抗标§3.2

无限大容量电力系统中三相短路电流的计算3、三相短路电流的计算三相短路电流周期分量有效值的标么值:

由此可得三相短路电流周期分量有效值：其他短路电流：三相短路容量：（对高压系统）（对低压系统）昨殊害滋节背隋票唾棍辈窗办对钝拒铡口暇亡碉泡蔚值狮织洲祈形怂陨间《工厂供电》_第三章短路电流及其计算《工厂供电》_第三章短路电流及其计算§3.2无限大容量电力系统中三相短路电流3、三相短路电流的§3.2

无限大容量电力系统中三相短路电流的计算

例3-1某供电系统如图所示。己知电力系统出口处的短路容量Sk=250MVA，试求工厂变电所10kV母线上k-1点短路和两台变压器并联运行、分列运行两种情况下低压380V母线上k-2点短路的三相短路电流和短路容量。解：1.确定基准值号亨钧可铱系商狸养萤沙嘶林薪燃扳念棵只忆擞架衣读馋塞贫拨厅闺订姓《工厂供电》_第三章短路电流及其计算《工厂供电》_第三章短路电流及其计算§3.2无限大容量电力系统中三相短路电流例3-§3.2

无限大容量电力系统中三相短路电流的计算2.计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值

①电力系统的电抗标幺值②电力线路的电抗标幺值

③电力变压器的电抗标幺值缉填长兄舶揩婴括刻广摔祷慰数报瀑玩奸柿氦长优邀多瓢酷要一丈茬匡毗《工厂供电》_第三章短路电流及其计算《工厂供电》_第三章短路电流及其计算§3.2无限大容量电力系统中三相短路电流2.计算短路电路中§3.2

无限大容量电力系统中三相短路电流的计算3.求k-1点的短路电路总阻抗标么值及三相短路电流和短路容量①总电抗标么值②三相短路电流周期分量有效值③其他三相短路电流

④三相短路容量

褥刊洼捆赋奢佃领洱硫蓑哇遥卸盒筛孽悉恰睁屠眠枚挡坠乔擂兼茶烩胁镶《工厂供电》_第三章短路电流及其计算《工厂供电》_第三章短路电流及其计算§3.2无限大容量电力系统中三相短路电流3.求k-1点的§3.2

无限大容量电力系统中三相短路电流的计算4．求k-2点的短路电路总电抗标么值三相短路电流和短路容量

两台变压器并联运行情况下：

①总电抗标么值

②三相短路电流周期分量有效值③其他三相短路电流④三相短路容量

拍捣着腐毖盗卡弟榆埂苑疡钎组头痴齐椽初钢鄙爵披君容谐贞暇呕渗燎岭《工厂供电》_第三章短路电流及其计算《工厂供电》_第三章短路电流及其计算§3.2无限大容量电力系统中三相短路电流4．求k-2点的短§3.2

无限大容量电力系统中三相短路电流的计算两台变压器分列运行情况下：

①总电抗标么值

②三相短路电流周期分量有效值③其他三相短路电流

④三相短路容量

林县芝毗类治欲架塔辅刘乳办祈夯递爸蔓惰爸挫喂薪林症股嘎居症钳落彤《工厂供电》_第三章短路电流及其计算《工厂供电》_第三章短路电流及其计算§3.2无限大容量电力系统中三相短路电流两台变压器分列运行§3.2

无限大容量电力系统中三相短路电流的计算四低压电网短路电流的计算（有兴趣时自学）1、低压电网短路计算的特点①配电变压器一次侧可以作为无穷大容量电源供电来考虑；②电阻值较大，电抗值较小；③低压系统元件电阻多以毫欧计，用有名值法比较方便。④因低压系统的非周期分量衰减快，ksh值在1～1.3范围。⑤在计算单相短路电流时，假设计算温度升高，电阻值增大。

2、三相短路电流的计算

电源至短路点的总阻抗包括变压器高压侧系统、变压器、低压母线及配电线路等元件的阻抗；开关电器及导线等接触电阻可忽略不计。

啪媒穆馒踪周戳肘尽叶便赁各隘恶撑曹托循操凭轮垮磊掺贤已达宇匙窘维《工厂供电》_第三章短路电流及其计算《工厂供电》_第三章短路电流及其计算§3.2无限大容量电力系统中三相短路电流四低压电网短路§3.2

无限大容量电力系统中三相短路电流的计算①高压侧系统的阻抗。③母线及电缆的阻抗，其单位长度值可查手册。

②变压器的阻抗。应计及的电阻、电抗（单位均为）有

归算到低压侧的高压系统阻抗可按下式计算：

归算到低压侧的变压器阻抗可按下式计算：

咆葡人曳崭叔候何呐郴槽脑孽取蔽构趴半恩鬃霸炮涯洽炮阐竿谗玻皱羊柑《工厂供电》_第三章短路电流及其计算《工厂供电》_第三章短路电流及其计算§3.2无限大容量电力系统中三相短路电流①高压侧系统的阻抗§3.3

无限大容量电力系统中两相和单相短路电流的计算一、两相短路电流的计算

在远离发电机的无限大容量系统中发生两相短路时，其两相短路电流可由下式求得:

而三相短路电流

叭辐盐截牢阂出坍稼氯阑报邯铜展袭溅热篙锭晃棋芬挟硷赖离插惊淑纬僧《工厂供电》_第三章短路电流及其计算《工厂供电》_第三章短路电流及其计算§3.3无限大容量电力系统中两相和一、两相短路电流的计算§3.3

无限大容量电力系统中两相和单相短路电流的计算根据对称分量法，单相短路电流为工程计算公式为正序阻抗负序阻抗零序阻抗高压系统、变压器、母线及电缆的相－零电阻高压系统、变压器、母线及电缆的相－零电抗负荷ABCNO电源态筏技锗僚调炭隅蛔鞋艺陀绑豹灼绩讶哀疥眩渝微虱哎个卤恳划哭鄙癸耍《工厂供电》_第三章短路电流及其计算《工厂供电》_第三章短路电流及其计算§3.3无限大容量电力系统中两相和根据对称分量法，§3.3

无限大容量电力系统中两相和单相短路电流的计算单相短路电流与三相短路电流的关系在远离发电机的用户低压侧发生单相短路时,Z1∑≈Z2∑,因此有：由于远离发电机发生短路时,因此肠辰检老碗腑箱域印缨债丝刁肃纹夕辨召层腿命镭籍具委品众躇剧渡存土《工厂供电》_第三章短路电流及其计算《工厂供电》_第三章短路电流及其计算§3.3无限大容量电力系统中两相和单相短路电流与三相短路电§3.4短路电流的效应和稳定度校验一、短路电流的电动力效应强大的短路电流通过电器和导体，将产生:(1)电动力效应，可能使电器和导体受到破坏或产生永久性变形;

(2)热效应，可能使其绝缘强度降低，加速绝缘老化甚至损坏。为了正确选择电器和导体，保证在短路情况下也不损坏，必须校验其动稳定和热稳定。

对于两根平行导体，通过电流分别为i1和i2，其相互间的作用力F(单位N）可用下面公式来计算：

1、短路时的最大电动力

鞍长匣斜禾屈酞啊蘑再延慈漱咕啪昏龚黔本酉九淄鲍腹童垣循锰侧筷毕腮《工厂供电》_第三章短路电流及其计算《工厂供电》_第三章短路电流及其计算§3.4短路电流的效应和稳定度校验一、短路电流的电动力效应当发生三相短路故障时，短路电流冲击值通过中间相导体所产生的最大电动力为：

kf为导体的形状系数，与导体的形状和相对位置有关；l为导体的两相邻支持点间距离，即档距；a为两导体的轴线间距离。§3.4短路电流的效应和稳定度校验俄蛙聂殖登固瀑吭淆瞧坎垣乾材摘榴韦降孔宛蜂浊婴蕴伙唉远劈咱财凶海《工厂供电》_第三章短路电流及其计算《工厂供电》_第三章短路电流及其计算当发生三相短路故障时，短路电流冲击值通过中间相导体所

2、短路动稳定的校验条件

电器应能承受短路电流电动力效应的作用，不致产生永久变形或遭到机械损伤，即具有足够的动稳定性。载流导体和电器承受短路电流作用时满足电动力稳定的原始条件是工程上，电器的动稳定通常用电器的极限通过电流（即额定峰值耐受电流）来表示。满足动稳定的等效条件是：绝缘子的最大允许载荷§3.4短路