礦山供電技術(shù)課件(3)

1、NoImage任務(wù)二任務(wù)二 電氣設(shè)備電氣設(shè)備及導(dǎo)體的及導(dǎo)體的校驗(yàn)校驗(yàn) 任務(wù)一任務(wù)一 短路電流短路電流的分析與的分析與計(jì)算計(jì)算 任務(wù)分類任務(wù)分類 NoImageNoImage短路電流短路電流 的計(jì)算的計(jì)算 方法方法短路電流短路電流 計(jì)算的計(jì)算的 目的和目的和 任務(wù)任務(wù)短路類型短路類型 、原因、原因、 危害危害一、短路原因一、短路原因第一節(jié)第一節(jié) 概述概述短路的有關(guān)概念短路的有關(guān)概念 短路是指短路是指供電系統(tǒng)中不等電位的點(diǎn)沒(méi)有經(jīng)過(guò)用電器供電系統(tǒng)中不等電位的點(diǎn)沒(méi)有經(jīng)過(guò)用電器而直接相連通。而直接相連通。這是電力系統(tǒng)中最常見的一種故障，也是這是電力系統(tǒng)中最常見的一種故障，也是電力系統(tǒng)中最嚴(yán)重的一種故障。

2、電力系統(tǒng)中最嚴(yán)重的一種故障。短路的原因短路的原因主要有以下三個(gè)方面：1.電氣絕緣損壞電氣絕緣損壞 絕緣自然老化而損壞；設(shè)備本身質(zhì)量不好，絕緣自然老化而損壞；設(shè)備本身質(zhì)量不好，被正常電壓擊穿；設(shè)備絕緣受外力損傷。被正常電壓擊穿；設(shè)備絕緣受外力損傷。2.誤操作誤操作 誤拉高壓隔離開關(guān)，導(dǎo)致三相弧光短路；誤將較誤拉高壓隔離開關(guān)，導(dǎo)致三相弧光短路；誤將較低電壓的設(shè)備投入較高電壓的電路中而造成設(shè)備擊穿短路。低電壓的設(shè)備投入較高電壓的電路中而造成設(shè)備擊穿短路。3.鳥獸害鳥獸害 小動(dòng)物跨越在裸露的不同電位的導(dǎo)體之間，或者小動(dòng)物跨越在裸露的不同電位的導(dǎo)體之間，或者咬壞設(shè)備或?qū)w的絕緣，都會(huì)引起短路故障。咬壞設(shè)

3、備或?qū)w的絕緣，都會(huì)引起短路故障。 二、短路的種類二、短路的種類在三相系統(tǒng)中，短路形式在三相系統(tǒng)中，短路形式有下列各種：有下列各種：1.三相短路三相短路 如圖如圖a所示。所示。2.兩相短路兩相短路 如圖如圖b所示。所示。3.單相短路單相短路 如圖如圖c、d所所示。示。4.兩相接地短路兩相接地短路 如圖如圖e所所示。示。形成的兩相短路，也指形成的兩相短路，也指兩相短路又接地的情況，兩相短路又接地的情況，如圖如圖f所示。兩相接地短所示。兩相接地短路實(shí)質(zhì)上與兩相短路相路實(shí)質(zhì)上與兩相短路相同。同。* *最最關(guān)鍵關(guān)鍵的的兩個(gè)兩個(gè)短路短路電電流：最大短路流：最大短路電電流流-選擇設(shè)備選擇設(shè)備、導(dǎo)線導(dǎo)線，最

4、小短路，最小短路電電流流-繼電繼電保保護(hù)護(hù)裝置校裝置校驗(yàn)驗(yàn)。 三相短路的三相短路的電壓與電電壓與電流的相位差流的相位差較較正常正常時(shí)時(shí)增大，接近增大，接近于于9090度度。*單單相短路只相短路只發(fā)發(fā)生在中性點(diǎn)直接接地系生在中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)統(tǒng)或三相四或三相四線線制系制系統(tǒng)統(tǒng)中。中。 其他：其他：層間層間、層間層間短路。主要指短路。主要指電動(dòng)電動(dòng)機(jī)、機(jī)、變壓變壓器和器和線線圈等。圈等。1.短路的電動(dòng)效應(yīng)和熱效應(yīng)短路的電動(dòng)效應(yīng)和熱效應(yīng) 短路電流將產(chǎn)生很大的電動(dòng)力和很高的溫度，可能造成電路及其中的設(shè)短路電流將產(chǎn)生很大的電動(dòng)力和很高的溫度，可能造成電路及其中的設(shè)備損壞。備損壞。2.電壓驟降電壓驟降 短

5、路將造成系統(tǒng)電壓驟降，越靠近短路點(diǎn)電壓越低，這將嚴(yán)重影響電氣短路將造成系統(tǒng)電壓驟降，越靠近短路點(diǎn)電壓越低，這將嚴(yán)重影響電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。設(shè)備的正常運(yùn)行。3.造成停電事故造成停電事故 短路時(shí)，電力系統(tǒng)的保護(hù)裝置動(dòng)作，使開關(guān)跳閘或熔斷器熔斷，從而造短路時(shí)，電力系統(tǒng)的保護(hù)裝置動(dòng)作，使開關(guān)跳閘或熔斷器熔斷，從而造成停電事故。越靠近電源短路，引起停電的范圍越大，從而給國(guó)民經(jīng)濟(jì)造成成停電事故。越靠近電源短路，引起停電的范圍越大，從而給國(guó)民經(jīng)濟(jì)造成的損失也越大。的損失也越大。4.影響系統(tǒng)穩(wěn)定影響系統(tǒng)穩(wěn)定 嚴(yán)重的短路可使并列運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組失去同步，造成電力系統(tǒng)解列，破嚴(yán)重的短路可使并列運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組失去同步

6、，造成電力系統(tǒng)解列，破壞電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。壞電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。5.產(chǎn)生電磁干擾產(chǎn)生電磁干擾 單相接地短路電流，可對(duì)附近的通信線路、信號(hào)系統(tǒng)及電子設(shè)備等產(chǎn)生單相接地短路電流，可對(duì)附近的通信線路、信號(hào)系統(tǒng)及電子設(shè)備等產(chǎn)生電磁干擾，使之無(wú)法正常運(yùn)行，甚至引起誤動(dòng)作。電磁干擾，使之無(wú)法正常運(yùn)行，甚至引起誤動(dòng)作。 由此可見，短路的后果是非常嚴(yán)重的，因此供電系統(tǒng)在設(shè)計(jì)、由此可見，短路的后果是非常嚴(yán)重的，因此供電系統(tǒng)在設(shè)計(jì)、安裝和運(yùn)行中，都應(yīng)盡力設(shè)法消除可能引起短路故障的一切因素。安裝和運(yùn)行中，都應(yīng)盡力設(shè)法消除可能引起短路故障的一切因素。三、短路的危害三、短路的危害* *保保護(hù)護(hù)措施：限制、裝措施：限制

7、、裝設(shè)設(shè)熔熔斷斷器、器、繼電繼電保保護(hù)護(hù)裝置等。裝置等。1、忽略磁路的飽和和磁滯現(xiàn)象、忽略磁路的飽和和磁滯現(xiàn)象2、忽略各元件的電阻、忽略各元件的電阻3、忽略短路點(diǎn)的過(guò)渡電阻、忽略短路點(diǎn)的過(guò)渡電阻4、整個(gè)系統(tǒng)是三相對(duì)稱的，、整個(gè)系統(tǒng)是三相對(duì)稱的，僅不對(duì)稱故障點(diǎn)例外僅不對(duì)稱故障點(diǎn)例外第二節(jié)第二節(jié) 無(wú)窮大容量電源系統(tǒng)發(fā)無(wú)窮大容量電源系統(tǒng)發(fā) 生三相短路的暫態(tài)過(guò)程和物理量生三相短路的暫態(tài)過(guò)程和物理量一、無(wú)窮大容量電源系統(tǒng)的概念一、無(wú)窮大容量電源系統(tǒng)的概念 是指其容量相對(duì)于單個(gè)用戶（例如一個(gè)工廠）的用電設(shè)是指其容量相對(duì)于單個(gè)用戶（例如一個(gè)工廠）的用電設(shè)備容量大得多的電源系統(tǒng)，以致饋電給用戶的線路上無(wú)論負(fù)備

8、容量大得多的電源系統(tǒng)，以致饋電給用戶的線路上無(wú)論負(fù)荷如何變動(dòng)甚至發(fā)生短路時(shí)，系統(tǒng)變電站饋電母線上的電壓荷如何變動(dòng)甚至發(fā)生短路時(shí)，系統(tǒng)變電站饋電母線上的電壓能始終維持基本不變，稱之為無(wú)窮大容量電源系統(tǒng)，能始終維持基本不變，稱之為無(wú)窮大容量電源系統(tǒng)，S=。 實(shí)際上，電力系統(tǒng)的容量總是有限的，但工程上可以采實(shí)際上，電力系統(tǒng)的容量總是有限的，但工程上可以采取某些措施，使得短路時(shí)系統(tǒng)母線電壓基本不變。通過(guò)計(jì)算取某些措施，使得短路時(shí)系統(tǒng)母線電壓基本不變。通過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn)，如果電源系統(tǒng)容量大于所研究的用戶用電設(shè)備容量發(fā)現(xiàn)，如果電源系統(tǒng)容量大于所研究的用戶用電設(shè)備容量50倍時(shí)，即可將此系統(tǒng)看作無(wú)限大容量電源系統(tǒng)。

9、倍時(shí)，即可將此系統(tǒng)看作無(wú)限大容量電源系統(tǒng)。 一般來(lái)說(shuō)，中小型工廠甚至某些大型工廠的用電容量一般來(lái)說(shuō)，中小型工廠甚至某些大型工廠的用電容量相對(duì)于現(xiàn)代大型電力系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是很小的，因此在計(jì)算工廠供相對(duì)于現(xiàn)代大型電力系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是很小的，因此在計(jì)算工廠供電系統(tǒng)的短路電流時(shí)，可以認(rèn)為電力系統(tǒng)是無(wú)限大容量的電電系統(tǒng)的短路電流時(shí)，可以認(rèn)為電力系統(tǒng)是無(wú)限大容量的電源。源。二、無(wú)窮大容量電源系統(tǒng)三相短路的暫態(tài)過(guò)程二、無(wú)窮大容量電源系統(tǒng)三相短路的暫態(tài)過(guò)程Z=R+jXL：為從電源為從電源至短路點(diǎn)的阻抗；至短路點(diǎn)的阻抗； LXjRZ 為從短路點(diǎn)至負(fù)荷為從短路點(diǎn)至負(fù)荷的阻抗的阻抗。 當(dāng)系統(tǒng)中發(fā)生當(dāng)系統(tǒng)中發(fā)生三相短路時(shí)，由于三

10、相短路時(shí)，由于短路點(diǎn)至負(fù)荷的阻短路點(diǎn)至負(fù)荷的阻抗抗 被短路，而被短路，而短路電路阻抗短路電路阻抗ZZZ 短路電流短路電流 ，比正常負(fù)荷電流要突然，比正常負(fù)荷電流要突然增大幾十倍甚至上百倍。增大幾十倍甚至上百倍。 IZUIk)3/(kTtopkpemkeitIi 0 .)sin( 短路的全電流表達(dá)式為：短路的全電流表達(dá)式為：三相短路全電流波形圖三相短路全電流波形圖在三相電路在三相電路中，各相的中，各相的非周期分量非周期分量電流大小并電流大小并不相等。初不相等。初始值為最大始值為最大或?yàn)榱阒荒芑驗(yàn)榱阒荒茉谝幌嘀谐鲈谝幌嘀谐霈F(xiàn)，其他兩現(xiàn)，其他兩相因有相因有1200的相角差，的相角差，初始值必不初始值

11、必不相同。因此相同。因此三相短路全三相短路全電流的波形電流的波形是不對(duì)稱的。是不對(duì)稱的。三、非無(wú)窮大容量電源系統(tǒng)短路的暫態(tài)過(guò)程三、非無(wú)窮大容量電源系統(tǒng)短路的暫態(tài)過(guò)程當(dāng)電當(dāng)電源容量源容量較較小小時(shí)時(shí)，或短路點(diǎn)距離，或短路點(diǎn)距離發(fā)電發(fā)電機(jī)機(jī)較較近近時(shí)時(shí)，突然，突然發(fā)發(fā)生三相生三相短路短路。短路電流將是電源電壓明顯下降，此時(shí)不僅短路電流非周。短路電流將是電源電壓明顯下降，此時(shí)不僅短路電流非周期分量按指數(shù)規(guī)律衰減，而且短路電流周期分量的幅值也將隨時(shí)期分量按指數(shù)規(guī)律衰減，而且短路電流周期分量的幅值也將隨時(shí)間逐漸衰減。間逐漸衰減。四、幾個(gè)物理量四、幾個(gè)物理量1. 1. 短路短路穩(wěn)態(tài)電穩(wěn)態(tài)電流流非周期分量衰

12、非周期分量衰減減到零后，到零后，電電路路進(jìn)進(jìn)入短路的新的入短路的新的穩(wěn)穩(wěn)定定狀態(tài)狀態(tài)，這時(shí)這時(shí)的短路的短路電電流有效流有效值稱為值稱為短路短路穩(wěn)態(tài)電穩(wěn)態(tài)電流，以流，以I表表示。對(duì)無(wú)窮大電源系統(tǒng)有：示。對(duì)無(wú)窮大電源系統(tǒng)有：2pempeIII 2. 2. 次次暫態(tài)電暫態(tài)電流流在短路在短路暫態(tài)過(guò)暫態(tài)過(guò)程中，短路程中，短路電電流周期分量第一流周期分量第一個(gè)個(gè)周周期的有效期的有效值稱為值稱為次次暫態(tài)電暫態(tài)電流，以流，以 表示。表示。I 2pempeIIII 對(duì)對(duì)于非無(wú)于非無(wú)窮窮大大電電源，由于周期分量源，由于周期分量Ipepe是是變變化的，因此化的，因此 IIIpe3. 3. 短路短路電電流沖流沖擊值擊

13、值由于短路由于短路電電流非周期分量的存在，短路后流非周期分量的存在，短路后電電流流可能出可能出現(xiàn)現(xiàn)的最大瞬的最大瞬時(shí)值時(shí)值，稱為稱為沖沖擊電擊電流，以流，以 ish 表示。表示。 通常在短路后半個(gè)周期（通常在短路后半個(gè)周期（0.01s）出現(xiàn)。）出現(xiàn)。 對(duì)于高壓供電系統(tǒng)，短路電流沖擊值為：對(duì)于高壓供電系統(tǒng)，短路電流沖擊值為： pemshshIki2 Ii 55.2sh4. 4. 沖沖擊電擊電流有效流有效值值如果短路是在最不利的如果短路是在最不利的條條件下件下發(fā)發(fā)生的，在第一生的，在第一個(gè)個(gè)周期短路周期短路電電流有效流有效值將值將最大，最大，稱為稱為沖沖擊電擊電流有效流有效值值，以，以 Ish 表

14、表示。對(duì)于高壓電網(wǎng)示。對(duì)于高壓電網(wǎng) 對(duì)于低壓電網(wǎng)對(duì)于低壓電網(wǎng) II 52.1shII 09.1sh5. 5. 短路容量短路容量短路短路處處的工作的工作電壓電壓UN和短路和短路電電流周期分量流周期分量Ipe所所構(gòu)構(gòu)成成的三相的三相視視在功率，即在功率，即 選擇和校驗(yàn)斷路器時(shí)用斷流容量表示選擇和校驗(yàn)斷路器時(shí)用斷流容量表示peNkIUS3 brNbrIUS3 NoImage第三節(jié)第三節(jié) 無(wú)窮大電源系統(tǒng)短路電流的計(jì)算無(wú)窮大電源系統(tǒng)短路電流的計(jì)算1 1、有名、有名值值法（法（絕對(duì)值絕對(duì)值法、法、歐歐姆法）姆法） 1 1）低）低壓電壓電網(wǎng)網(wǎng)短路短路電電流流的的計(jì)計(jì)算：算： * * 計(jì)計(jì)算算電壓電壓取比取比

15、線電壓線電壓高高5%5%。 對(duì)對(duì)于高于高壓電壓電路，一般只路，一般只計(jì)電計(jì)電抗，不抗，不計(jì)電計(jì)電阻。阻。 * * 對(duì)對(duì)于低于低壓壓短短路路時(shí)當(dāng)時(shí)當(dāng) 時(shí)時(shí)才需才需計(jì)計(jì)算算電電阻。阻。3XR輸電線路的阻抗：輸電線路的阻抗： （*1、線路的電阻、線路的電阻Rl，可由導(dǎo)線電纜的單位長(zhǎng)度電阻，可由導(dǎo)線電纜的單位長(zhǎng)度電阻r0值求值求得。得。Rl=r0l。2、線路的電抗、線路的電抗Xl，可由導(dǎo)線電纜的單位長(zhǎng)度電，可由導(dǎo)線電纜的單位長(zhǎng)度電抗抗xl值求得。值求得。Xl=x0l。）。）限流電抗器的電抗：限流電抗器的電抗：2）短路電流計(jì)算步驟：）短路電流計(jì)算步驟： （1）求短路回路中各元件阻抗。）求短路回路中各元件

16、阻抗。 電源系統(tǒng)的阻抗（電源系統(tǒng)的阻抗（A、一般可不考慮電阻。、一般可不考慮電阻。B、可由降壓變、可由降壓變壓器高壓側(cè)的短路容量來(lái)估算壓器高壓側(cè)的短路容量來(lái)估算 C、由開斷電流、由開斷電流Ioc來(lái)計(jì)算其斷流容量。來(lái)計(jì)算其斷流容量。 變壓器的阻抗：變壓器的阻抗：22TTTRZXN.LN.LIUxXLL3% )3(23kavkavSIUSUX N.T2NkTSUuZ2% 2N.T2NNTSUPR2 N.TavkTSUuX2% NoImage（2 2）短路回路）短路回路總總阻抗的阻抗的計(jì)計(jì)算、折算。（注意：等效阻抗的算、折算。（注意：等效阻抗的換換算）。算）。212212avavavavUUXXUU

17、RR22XRZUav1元件所在電網(wǎng)的平均電壓元件所在電網(wǎng)的平均電壓Uav2短路點(diǎn)所在電網(wǎng)的平均電壓短路點(diǎn)所在電網(wǎng)的平均電壓（3 3）短路）短路電電流的流的計(jì)計(jì)算：算： 繪繪制短路制短路計(jì)計(jì)算算電電路路圖圖：標(biāo)參數(shù)標(biāo)參數(shù)、找短路點(diǎn)。、找短路點(diǎn)。 繪繪制等效制等效電電路路圖圖，標(biāo)標(biāo)出各元件阻抗出各元件阻抗值值。 計(jì)計(jì)算短路回路的阻抗。算短路回路的阻抗。 計(jì)計(jì)算短路算短路電電流。流。 XUI2)2(avk22)3(33 XRUXUIavavk)2()3(15. 1kII k)3()2(866. 0kII k有名值法短路計(jì)算示例有名值法短路計(jì)算示例例例1 某供電系統(tǒng)如圖所示。無(wú)限大容量電力系統(tǒng)出口斷路

18、器某供電系統(tǒng)如圖所示。無(wú)限大容量電力系統(tǒng)出口斷路器QF的斷流容量為的斷流容量為300MVA。工廠變電所裝有兩臺(tái)并列運(yùn)。工廠變電所裝有兩臺(tái)并列運(yùn)行的行的SL7-800/10型配電變壓器。試用有名值法計(jì)算該變型配電變壓器。試用有名值法計(jì)算該變電所電所10kV母線上母線上k-1點(diǎn)短路和點(diǎn)短路和380V母線上母線上k-2點(diǎn)短路三相點(diǎn)短路三相短路電流和短路容量。短路電流和短路容量。 圖圖1圖圖22231 例例1例例3-1：見：見p61NoImagedddIUX3 dddIUS3 dSSSd *dUUUd *dddSIUIIId3* 2dddddUSXUXIXXXd 3*2 2、相、相對(duì)值對(duì)值法（法（標(biāo)標(biāo)

19、幺幺值值法）法） 某一物理量的標(biāo)么值某一物理量的標(biāo)么值A(chǔ)d*，是該物理量的實(shí)際值，是該物理量的實(shí)際值A(chǔ)與所選與所選定的基準(zhǔn)值定的基準(zhǔn)值A(chǔ)d的比值，即的比值，即1 1）相）相對(duì)值對(duì)值（標(biāo)標(biāo)幺幺值值法、相法、相對(duì)單對(duì)單位制法）位制法） （* *選選基本容量，工程基本容量，工程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)通常取基準(zhǔn)功率通常取基準(zhǔn)功率Sd= =100MVA?；鶞?zhǔn)?；鶞?zhǔn)電壓電壓、電電流和流和電電抗分抗分別為別為Ud、Id、Xd。選選各元件及短路點(diǎn)各元件及短路點(diǎn)線線路路的平均的平均電壓電壓Uav）。）。計(jì)計(jì)算算電壓為電壓為各元件各元件線電壓線電壓。 下面為：基準(zhǔn)值之間、以及選定基準(zhǔn)值后各量的標(biāo)幺值之間下面為：基準(zhǔn)值之間、以及

20、選定基準(zhǔn)值后各量的標(biāo)幺值之間的關(guān)系。的關(guān)系。ddAAA *NoImage N.gd*N.g.dSSXXg N.TdN.TdN.d*T.dSSuSSXXk%* kddavkavdS*s.dSSSUSUXXX 22dNN.Ld*L.dUIUIxXk% 2avd*l.dUSlXX0 2avd*l.dUSlRR0 3）變變壓壓器器耦耦合合電電路路標(biāo)標(biāo)幺幺值值計(jì)計(jì)算算GUav1Uav2Uav3T1T2l1l2l3選線段選線段l1為基本段，并取基準(zhǔn)功率為為基本段，并取基準(zhǔn)功率為Sd，基準(zhǔn)，基準(zhǔn)電壓等于該段的平均電壓，電壓等于該段的平均電壓，Ud1=Uav1。選線段選線段l2電抗電抗X2折算為基準(zhǔn)標(biāo)幺值為折

21、算為基準(zhǔn)標(biāo)幺值為：（：（k1、k2為變壓器變比）為變壓器變比）2av2av1av1USXUSXkUSXXdddd2222122*2 選線段選線段l3電抗電抗X3折算為基準(zhǔn)標(biāo)要值為折算為基準(zhǔn)標(biāo)要值為：2av3av1av1USXUSXkkUSXXdddd323212223*3 NoImage * XIIIIkddk *)3(1 XIISSSdkdk(3)*k)3(*)3(3kavkIUXSSSS ddk *1 XXUI*k4）短短路路電電流流的的計(jì)計(jì)算算標(biāo)么制法短路計(jì)算示例標(biāo)么制法短路計(jì)算示例 例例2 試用標(biāo)么制法重新計(jì)算例1所示供電系統(tǒng)中K-1點(diǎn)和K-2點(diǎn)的三相短路電流和短路容量。繪出短路電路的

22、等效電路如圖繪出短路電路的等效電路如圖3所示。所示。 311例例3-2：見：見p67NoImage一、短路電流的電動(dòng)力效應(yīng)一、短路電流的電動(dòng)力效應(yīng)（一）導(dǎo)體間的作用力（一）導(dǎo)體間的作用力 由由電工基礎(chǔ)電工基礎(chǔ)知，處在空氣中的兩平行導(dǎo)知，處在空氣中的兩平行導(dǎo)體分別通過(guò)電流單位為體分別通過(guò)電流單位為 、 （單位為（單位為A），而），而導(dǎo)體間的軸線距離為導(dǎo)體間的軸線距離為 ，導(dǎo)體的兩支持點(diǎn)間距，導(dǎo)體的兩支持點(diǎn)間距離即檔距為離即檔距為 ，則導(dǎo)體間所產(chǎn)生的電磁互作用力，則導(dǎo)體間所產(chǎn)生的電磁互作用力即電動(dòng)力即電動(dòng)力 （單位為（單位為N）為）為1i2ialF1234534NoImage（二）（二）電氣設(shè)備的

23、動(dòng)穩(wěn)定性電氣設(shè)備的動(dòng)穩(wěn)定性用電氣設(shè)備的動(dòng)穩(wěn)定電流（電氣設(shè)備允許通過(guò)用電氣設(shè)備的動(dòng)穩(wěn)定電流（電氣設(shè)備允許通過(guò)的最大峰值電流）來(lái)選擇電氣設(shè)備：的最大峰值電流）來(lái)選擇電氣設(shè)備： 計(jì)算公式：計(jì)算公式： shesshesIIii NoImage 截流導(dǎo)體在短路時(shí)的發(fā)熱情況截流導(dǎo)體在短路時(shí)的發(fā)熱情況tt1t20 0pk pkspk 二、短路電流的熱效應(yīng)二、短路電流的熱效應(yīng)（一（一）導(dǎo)體的長(zhǎng)時(shí)允許溫度和短時(shí)允許溫度）導(dǎo)體的長(zhǎng)時(shí)允許溫度和短時(shí)允許溫度 短路電流通過(guò)導(dǎo)體的時(shí)間不長(zhǎng)，通常不會(huì)超過(guò)短路電流通過(guò)導(dǎo)體的時(shí)間不長(zhǎng)，通常不會(huì)超過(guò)23秒。秒。 導(dǎo)體的最大短時(shí)允許溫升：導(dǎo)體的最大短時(shí)允許溫升： (pk:短時(shí)允許

24、溫度短時(shí)允許溫度)導(dǎo)體短路熱穩(wěn)定條件導(dǎo)體短路熱穩(wěn)定條件: ( :短時(shí)允許溫升短時(shí)允許溫升)kp,k pkp,kp, k (二二)短路電流的計(jì)算的假想作用時(shí)間短路電流的計(jì)算的假想作用時(shí)間短路電流的假想作用時(shí)間：為了簡(jiǎn)化計(jì)算，將短路電流的假想作用時(shí)間：為了簡(jiǎn)化計(jì)算，將短路電流短路電流ik在持續(xù)時(shí)間在持續(xù)時(shí)間tk內(nèi)產(chǎn)生的發(fā)熱量，假設(shè)內(nèi)產(chǎn)生的發(fā)熱量，假設(shè)是由短路電流穩(wěn)態(tài)值是由短路電流穩(wěn)態(tài)值I經(jīng)某一假想時(shí)間經(jīng)某一假想時(shí)間ti所產(chǎn)生所產(chǎn)生的。的。 ti就是短路電流的假想作用時(shí)間。就是短路電流的假想作用時(shí)間。 短路電流的假想作用時(shí)間：（無(wú)限大容量電源）短路電流的假想作用時(shí)間：（無(wú)限大容量電源）ti=ti.p

25、e+ti.opdtRiavtktkk 02 短路電流在導(dǎo)體中產(chǎn)生的熱量：短路電流在導(dǎo)體中產(chǎn)生的熱量： 即短路電流的穩(wěn)態(tài)值即短路電流的穩(wěn)態(tài)值I在假想作用時(shí)間在假想作用時(shí)間ti內(nèi)內(nèi),在導(dǎo)在導(dǎo)體中產(chǎn)生的熱量等于短路電流體中產(chǎn)生的熱量等于短路電流ik在實(shí)際作用時(shí)間內(nèi)產(chǎn)在實(shí)際作用時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量。生的熱量。 繼電保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間繼電保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間tr可由保護(hù)裝置的整定時(shí)限確定?？捎杀Ｗo(hù)裝置的整定時(shí)限確定。斷路器的斷路時(shí)間斷路器的斷路時(shí)間tc , 包括斷路的固有分閘時(shí)間和滅弧包括斷路的固有分閘時(shí)間和滅弧時(shí)間兩部分。對(duì)快速動(dòng)作的斷路器，可取時(shí)間兩部分。對(duì)快速動(dòng)作的斷路器，可取tr =0.1s；對(duì)低；對(duì)低速動(dòng)作

26、的斷路器速動(dòng)作的斷路器(如真空斷路器如真空斷路器)，可取，可取tr =0.2s。短路電流的實(shí)際作用時(shí)間：短路電流的實(shí)際作用時(shí)間： tk=tr+tc短路時(shí)間動(dòng)作時(shí)間斷路時(shí)間 對(duì)于無(wú)窮大電源系統(tǒng)對(duì)于無(wú)窮大電源系統(tǒng) ，周期分量的假想作用時(shí)間就等于短周期分量的假想作用時(shí)間就等于短路電流的實(shí)際作用時(shí)間；而非周期分量的假想作用時(shí)路電流的實(shí)際作用時(shí)間；而非周期分量的假想作用時(shí)間約為間約為0.05s,所以短路電流的假想作用時(shí)間所以短路電流的假想作用時(shí)間ti 為：為： ti=tk+0.05NoImage（三）導(dǎo)體最小熱穩(wěn)定截面確定方法（三）導(dǎo)體最小熱穩(wěn)定截面確定方法 在工程計(jì)算中，常需要確定滿足短路熱穩(wěn)定條件的最小允許導(dǎo)體截面積Sminmin。由于認(rèn)為短路電流所產(chǎn)生的熱量全部用于提高導(dǎo)體的溫度，產(chǎn)生溫升k 。導(dǎo)體在短路時(shí)的熱平衡方程式為： 式中：式中：S導(dǎo)體的截面積，（導(dǎo)體的截面積，（mm2）；）； l 導(dǎo)體的長(zhǎng)度，（導(dǎo)體的長(zhǎng)度，（m） 導(dǎo)體的密度，導(dǎo)體的密度，g/cm2； Cav 導(dǎo)體的平均比熱，導(dǎo)體的平均比熱，g/(g.) 。 將將 代入上式得代入上式得： DSlRav 22SCDtIkavi kaviavCSltRI 2NoImage對(duì)于電力系統(tǒng)中某一確定點(diǎn)對(duì)于電力系統(tǒng)中某一確定點(diǎn) ，是一個(gè)定值。當(dāng)安裝在確定，是一個(gè)定值。當(dāng)安裝在確定點(diǎn)的電氣設(shè)備導(dǎo)體材料選定