3短路电流及其计算

1、塑料绝缘导线的过载特性，第3章短路电流及其计算，3.1短路原因、后果和形式，短路：不同电位的导电部分和导电部分与地之间的低电阻短路；系统中最常见的故障危害最大。第二，短路的后果：短路电流比正常负载电流大得多。短路电流对供电系统的危害：(1)产生很大的电动势和高温，损坏和破坏短路中的故障元件和其他元件，甚至引起火灾；(2)电路电压骤降严重影响电气设备的正常运行；(3)保护装置运行时，故障电路将被切断，导致停电，短路点离电源越近，停电范围越大，损失越大；(4)短路严重时，会影响系统运行的稳定性，使并联运行的发电机组失去同步，导致系统断线；(5)不对称短路电流会产生强烈的不平衡交变电磁场和电磁干扰。

2、3.1短路的原因、后果和形式。短路形式，三相短路(K(3)、两相(相间)短路(K(2)、单相短路(K(1)、两相接地短路(K(1.1)-在小接地电流系统中，其本质是两相短路，三相短路属于对称短路，其余为不对称短路；虽然单相短路的可能性最大(65%)，但三相短路的短路电流最大，危害最严重。在选择和校验电气设备时，为了保证系统在最严重的短路状态下也能可靠工作，三相短路计算通常是主要的计算方法；不对称短路可根据对称分量法分解为对称正序、负序和零序分量，然后根据对称三相量进行分析计算；因此，对称三相短路分析和计算是所有短路计算的基础。3.1短路的原因、后果和形式，3.2无限大容量电力系统发生三相短路时

3、的物理过程和物理量，1。无限大容量电力系统及其短路物理过程，无限大容量电力系统：指供电容量远大于用户供电系统的电力系统。其特点是：当用户负荷变化甚至发生短路时，电力系统变电站电母馈线上的电压基本保持不变，可视为恒压源。一般工厂供电系统：与大型系统相比，其容量小得多，阻抗大得多。当其内部短路时，电力系统变电站的馈线电母线上的电压几乎不变电力系统可视为无限电源。(恒定频率和电压)，RWL和XWL是线路的电阻和电抗；R1和XL是负载的电阻和电抗。3.2、无限大容量电力系统发生三相短路时的物理过程和物理量。在正常情况下，电流取决于电源电压和电路中各种元件的所有阻抗；当三相电路短路时，电流会突然增加(欧

4、姆定律)；由于电感的存在，电流不会突然变化(楞次定律)，所以存在一个过渡短路过渡过程。瞬变之后，电流达到新的稳定状态。短路相关物理量(1)短路电流周期分量ip (2)短路电流非周期分量inp (3)短路全电流ik (4)短路冲击电流ish (5)短路稳态电流I (6)短路暂态电流I”，短路电流周期分量ip:由于电路阻抗突然下降，根据欧姆定律，电流应突然增加许多倍。短路电流的非周期分量inp:由于电路中的电感而根据Lenz定律感应出的电流，用于防止短路初始时刻(t=0时)的电流突然变化，它与ip(0)相反，并根据指数函数定律衰减。短c短路电流物理量的基本概念和短路电流重要物理量之间的关系。1.在

5、无限容量系统中，由于系统馈线母线电压保持不变，短路电流周期分量(过去用Ik表示)的有效值在整个短路过程中保持不变，即当高压电路发生三相短路时，一般取Ksh=1.8，则为：4，1000KVA及以下变压器。一般来说，如果Ksh=1.3，那么：2。短路初始时刻电路中的电流和磁链保持不变，包括：IP (0) InP (0)=0 InP (0)=I”，3.3无限大容量电力系统短路电流的计算，计算步骤：1。绘制计算电路图；2.标记每个元件的参数，依次给每个元件编号，并确定短路计算点(- 3)。绘制短路计算的等效电路图，计算各主要元件的阻抗，并标明各元件的序号和阻抗值(分子序号、分母阻抗值)；4.采用阻抗串

6、并联法，简化了等效电路，得到了等效总阻抗。5.计算短路电流和短路容量。(常用计算方法：欧姆法/著名法和标准法。)，3.3.1三相短路用欧姆法计算。当无限容量系统发生三相短路时，三相短路电流周期分量的有效值为0，即电网Uav的平均额定电压，也是唯一确定的与电网额定电压一一对应的值：0.4、3.15、6.3、10.5、37、115、230、344。3.3.1三相短路用欧姆法计算。在高压电路的短路计算中，由于R远小于X，电阻可以忽略不计。此时，三相短路容量：三相短路电流周期分量的有效值：供电系统主要部件的阻抗计算，电力系统、变压器和电力线1的阻抗计算。电力系统阻抗计算，即电源阻抗，可由电力系统变电站

7、计算。(Soc被认为是电力系统的极限短路容量Sk)，电力系统的电抗(由于系统的电阻远小于电抗，可以忽略不计)，见附录表8，2中高压断路器的主要技术参数。变压器的阻抗计算，(1)变压器的电阻RT可由变压器的短路损耗Pk近似计算；3，线路阻抗计算，(1)线路电阻RWL:可以从单位长度导线的电阻R0值中得到，当线路的结构数据未知时，可以取平均电抗值，如表(/km)所示，注1:如果电网中有变压器，在计算短路阻抗时， 电路中各元件的阻抗应统一转换为短路点的短路计算电压，转换原则是元件的功率损耗不变，注意！ 注3:短路中各元件的阻抗按上述方法计算后，短路可以简化，其总阻抗可以计算出来；然后计算有效值ik

8、(3)。根据公式计算三相短路电流的周期分量。注2:对于电力系统和变压器的阻抗，由于Uc2包含在计算公式中，所以在计算阻抗时，Uc直接作为短路点的短路计算电压，即等效阻抗已经转换到短路点侧。因此，在实践中，只有线有时需要转换。例3-1:工厂的供电系统如图所示。众所周知，电力系统的出口断路器是SN10-10(二)。在工厂变电所内，尽量找出高压10kV母线上k-1短路和低压380V母线上k-2短路的三相短路电流和短路容量。计算步骤：计算短路中各元件的电抗和总电抗；(1)绘制电力系统变压器短路等效电路图(2)架空线路(3)；根据公式计算短路电流；根据公式计算短路容量。注：在计算k-2点的短路时，应该如

9、何处理架空线的电抗？此外，短路的重要物理量之间的关系可以解释如下：1 .在无限大容量系统中，系统馈线母线的电压保持不变，其短路电流周期分量的有效值在整个短路过程中保持不变，即2。高压电路有三相。3.1000千伏安及以下电力变压器的二次侧和低压回路发生三相短路时，取Ksh=1.3，然后取4。三相短路容量，并依次计算三相短路暂态电流I”、稳态电流I、冲击电流ish、第一周期短路全电流有效值Ish和三相短路容量Sk(3)。10kV母线k-1点短路、380V母线k-2点短路、3.3.2三相短路计算采用标准方法，标准方法为物理量的实际值A与选择的参考值Ad之比，即Ad*A/Ad，首先选择参考容量Sd和参

10、考电压Ud。参考容量Sd通常为100毫伏；参考电压Ud通常被视为元件所在位置的短路计算电压，即Ud=Uc=Uav。参考电流Id，计算公式：参考电抗Xd，计算公式：供电系统主要元件的电抗标称值(Sd=100MVA，Ud=Uc)，(1)电力系统的电抗标称值，(2)变压器的电抗标称值，(3)线路的电抗标称值，无穷大三相短路电流周期分量的有效值：三相短路容量的计算公式：3.3.2三相短路计算按标准方法进行，3.3.2三相短路计算由于各元件采用相对值，电抗标准值与短路计算点的电压无关，因此无需将阻抗参数转换为电压。注2:短路中主要元件的电抗标准值获得后，总电抗标准值x可通过简化等效电路图获得。例3-2某

11、厂供电系统如图所示：已知供电系统出口断路器为SN1010II。尝试用标准方法计算工厂变电所高压10KV母线上K1短路和低压380V母线上K2短路的三相短路电流和短路容量。3.08KA(标称系统算法)、33.7KA(标称系统算法)。结论：标准法和欧姆法计算结果基本一致。(选择参考值并找到参考电流标识)计算短路(标准值)(1)电力系统中每个元件的电抗和总电抗；(2)架空线路；(3)电力变压器；绘制短路等效电路图，根据公式计算短路电流：根据公式计算短路容量。摘要：欧姆法和标准法的相似计算步骤，对称分量法的正序等效规则，3.3.3两相短路和单相短路电流的计算，知识点复习：在简单不对称短路中，短路电流的正序分量等于短路点每相增加附加阻抗X所引起的三相短路电流(附加阻抗由短路类型决定)。短路电流的绝对值与其