工廠供配電技術(shù)(第三章)課件

第三章短路電流及其計(jì)算內(nèi)容提要：本章首先介紹短路的原因、后果及其形式，接著分析無限大容量電力系統(tǒng)發(fā)生三相短路時(shí)的物理過程及有關(guān)物理量，然后重點(diǎn)講述工廠供電系統(tǒng)三相短路及兩相和單相短路的計(jì)算，最后講述短路電流的效應(yīng)及短路效驗(yàn)條件。第三章短路電流及其計(jì)算內(nèi)容提要：本章首先介紹短路的原因、后第一節(jié)短路的原因、后果及其形式第二節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)發(fā)生三相短路時(shí)的物理過程和物理量第三節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)中短路電流的計(jì)算第四節(jié)短路電流的效應(yīng)和穩(wěn)定度校驗(yàn)第三章短路電流及其計(jì)算第一節(jié)短路的原因、后果及其形式第三章短路電流及其計(jì)算在工廠供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行中，不僅要考慮系統(tǒng)的正常運(yùn)行狀態(tài)，還要考慮系統(tǒng)的不正常運(yùn)行狀態(tài)和故障情況，最嚴(yán)重的故障是短路（shortcircuit）。短路是指不同相之間，相對中線或地線之間的直接金屬性連接或經(jīng)小阻抗連接。本章討論和計(jì)算供配電系統(tǒng)在短路故障情況下的電流（簡稱短路電流），短路電流計(jì)算的目的主要是供母線、電纜、設(shè)備的選擇和繼電保護(hù)整定計(jì)算之用。第一節(jié)短路的原因、后果及其形式在工廠供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行中，不僅要考慮系統(tǒng)的正常第一節(jié)短路的原因、后果及其形式一、短路的種類三相系統(tǒng)中，短路的基本類型分為：三相短路：是指供電系統(tǒng)中三相導(dǎo)線間發(fā)生對稱性的短路，用k(3)表示。兩相短路：是指三相供電系統(tǒng)中任意兩相間發(fā)生的短路，用k(2)表示。單相短路：是指供電系統(tǒng)中任一相經(jīng)大地與電源中性點(diǎn)發(fā)生短路，用k(1)表示。兩相接地短路：實(shí)質(zhì)是兩相短路.第一節(jié)短路的原因、后果及其形式一、短路的種類三相系統(tǒng)中第一節(jié)短路的原因、后果及其形式一、短路的種類第一節(jié)短路的原因、后果及其形式一、短路的種類

設(shè)備絕緣損壞：

自然老化、操作過電壓、大氣過電壓、機(jī)械損傷

誤操作：帶負(fù)荷拉、合隔離開關(guān)，檢修后忘拆除地線合閘

鳥獸跨接裸導(dǎo)體

第一節(jié)短路的原因、后果及其形式二、短路的原因

設(shè)備絕緣損壞：自然老化、操作過電壓、大氣過電壓、機(jī)第一節(jié)短路的原因、后果及其形式三、短路的危害

短路產(chǎn)生巨大的電動力，使電氣設(shè)備受到機(jī)械損壞。

短路使系統(tǒng)電壓嚴(yán)重降低，電器設(shè)備正常工作受到破壞。

嚴(yán)重的短路影響電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性，使并列的同步發(fā)電機(jī)失步，造成系統(tǒng)解列，甚至崩潰。單相短路產(chǎn)生不平衡磁場，對附近通信線路和弱電設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán)重電磁干擾，影響其正常工作。短路造成停電，給國民經(jīng)濟(jì)帶來損失，給人民生活帶來不便。短路產(chǎn)生很大的熱量，導(dǎo)體溫度升高，將絕緣損壞。第一節(jié)短路的原因、后果及其形式三、短路的危害

第一節(jié)短路的原因、后果及其形式四、防止短路的對策預(yù)防性實(shí)驗(yàn)正確安裝和維護(hù)防雷設(shè)備文明施工嚴(yán)格遵守操作規(guī)程第一節(jié)短路的原因、后果及其形式四、防止短路的對策預(yù)防性第二節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)發(fā)生三相短路時(shí)的物理過程和物理量一、無限大容量電力系統(tǒng)

無限大容量系統(tǒng)是指供電容量相對于用戶供電系統(tǒng)容量大得多的電力系統(tǒng)。其特點(diǎn)是，當(dāng)用戶供電系統(tǒng)的負(fù)荷變化時(shí)，系統(tǒng)母線電壓能基本維持不變，即Uxt=常數(shù)；當(dāng)系統(tǒng)短路時(shí)，系統(tǒng)母線電壓值也變化很少。在實(shí)際工程計(jì)算中，當(dāng)電力系統(tǒng)的阻抗不大于短路回路總阻抗的5%~10%，或者電力系統(tǒng)容量超過用戶供電系統(tǒng)容量的50倍時(shí)，可將該系統(tǒng)看作無限大容量供電系統(tǒng)。目的：在誤差允許的范圍簡化短路計(jì)算，計(jì)算偏于保守。第二節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)發(fā)生三相短路時(shí)的物理過程和物理二、無限大容量系統(tǒng)三相短路暫態(tài)過程討論的對象：三相對稱電路第二節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)發(fā)生三相短路時(shí)的物理過程和物理量二、無限大容量系統(tǒng)三相短路暫態(tài)過程討論的對象：三相對稱電路第三相短路是對稱短路，三相短路回路中每相的阻抗相等，三相短路電流與三相電壓任保持對稱，因此采用一相來進(jìn)行分析。二、無限大容量系統(tǒng)三相短路暫態(tài)過程第二節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)發(fā)生三相短路時(shí)的物理過程和物理量三相短路是對稱短路，三相短路回路中每相的阻抗正常工作時(shí)二、無限大容量系統(tǒng)三相短路暫態(tài)過程第二節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)發(fā)生三相短路時(shí)的物理過程和物理量正常工作時(shí)二、無限大容量系統(tǒng)三相短路暫態(tài)過程第二節(jié)無限二、無限大容量系統(tǒng)三相短路暫態(tài)過程k點(diǎn)三相短路定性分析：回路I：此回路被短接為無源回路，回路中的電流由原來的數(shù)值不斷地衰減，一直到磁場中所儲藏的能量全部變?yōu)樵摶芈分须娮杷牡臒崮転橹?，這個(gè)過程很短暫?；芈稩I：此回路仍然與電源相聯(lián)，三相短路，由于阻抗變小，電路電流要變大，但由于電感的作用，電流不能突變，因而發(fā)生暫態(tài)過渡過程，最后短路電流達(dá)到一個(gè)新的穩(wěn)定狀態(tài)。第二節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)發(fā)生三相短路時(shí)的物理過程和物理量二、無限大容量系統(tǒng)三相短路暫態(tài)過程k點(diǎn)三相短路定性分析：回路二、無限大容量系統(tǒng)三相短路暫態(tài)過程k點(diǎn)三相短路定量分析：根據(jù)基爾霍夫電壓定理可列出：整理得：第二節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)發(fā)生三相短路時(shí)的物理過程和物理量二、無限大容量系統(tǒng)三相短路暫態(tài)過程k點(diǎn)三相短路定量分析：根據(jù)解微分方程得到短路電流id的數(shù)學(xué)表達(dá)式：二、無限大容量系統(tǒng)三相短路暫態(tài)過程k點(diǎn)三相短路定量分析：第二節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)發(fā)生三相短路時(shí)的物理過程和物理量解微分方程得到短路電流id的數(shù)學(xué)表達(dá)式：二、無限大容量系統(tǒng)三二、無限大容量系統(tǒng)三相短路暫態(tài)過程k點(diǎn)三相短路定量分析：第二節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)發(fā)生三相短路時(shí)的物理過程和物理量二、無限大容量系統(tǒng)三相短路暫態(tài)過程k點(diǎn)三相短路定量分析：第二三相短路由兩個(gè)分量組成：一個(gè)是按正弦規(guī)律變化的周期分量電流ip；另一個(gè)是按指數(shù)規(guī)律衰減的非周期分量電流inp。短路電流ik也稱為短路全電流(short-circuitwhole-current)。第二節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)發(fā)生三相短路時(shí)的物理過程和物理量三相短路由兩個(gè)分量組成：一個(gè)是按正弦規(guī)律變化的周期分量電流i第二節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)發(fā)生三相短路時(shí)的物理過程和物理量積分常數(shù)C的確定二、無限大容量系統(tǒng)三相短路暫態(tài)過程當(dāng)短路發(fā)生的瞬間t=0時(shí)，短路電流為：設(shè)短路前瞬間的負(fù)荷電流瞬時(shí)值i|0|為：第二節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)發(fā)生三相短路時(shí)的物理過程和物理二、無限大容量系統(tǒng)三相短路暫態(tài)過程積分常數(shù)C的確定由于電路中存在電感，電路不能突變，因此，短路前瞬間的正常工作電流值（i|0|）應(yīng)與短路發(fā)生瞬間的短路電流的瞬時(shí)值（ik0）相等，即：第二節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)發(fā)生三相短路時(shí)的物理過程和物理量二、無限大容量系統(tǒng)三相短路暫態(tài)過程積分常數(shù)C的確定二、無限大容量系統(tǒng)三相短路暫態(tài)過程說明：1、上式中第一項(xiàng)為短路電流的周期分量，它是由系統(tǒng)電源電壓和短路回路阻抗所確定的一個(gè)按正弦規(guī)律作周期變化的電流。在無限大容量系統(tǒng)情況下，在整個(gè)短路過程中，其幅值不變。2、上式第二項(xiàng)為三相短路電流的非周期分量（inp），它是由短路過渡過程中感應(yīng)電勢和短路回路阻抗所確定的一個(gè)按指數(shù)規(guī)律衰減變化的電流。它的衰減速度由短路回路中的rK/L的比值來確定。第二節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)發(fā)生三相短路時(shí)的物理過程和物理量二、無限大容量系統(tǒng)三相短路暫態(tài)過程說明：第二節(jié)無限大容三、最嚴(yán)重三相短路時(shí)的短路電流短路電流非周期分量初值最大時(shí)短路電流瞬時(shí)值亦最大。最嚴(yán)重短路電流的條件為：（1）短路回路純電感，K=90°高壓網(wǎng)絡(luò)K=90°（2）短路瞬間電壓過零，α=0（3）短路前空載最嚴(yán)重短路電流的條件為：短路電流常用公式：第二節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)發(fā)生三相短路時(shí)的物理過程和物理量三、最嚴(yán)重三相短路時(shí)的短路電流短路電流非周期分量初值四、短路有關(guān)的物理量（1）短路電流周期分量

Uc短路計(jì)算電壓Uc≈1.05UN0.4，3.15，6.3，10.5，37，115，230kV第二節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)發(fā)生三相短路時(shí)的物理過程和物理量四、短路有關(guān)的物理量（1）短路電流周期分量Uc短路計(jì)算電壓U四、短路有關(guān)的物理量短路電流周期分量的有效值短路次暫態(tài)電流I″短路后第一個(gè)周期短路電流周期分量之有效值。無限大容量系統(tǒng)I″=IP第二節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)發(fā)生三相短路時(shí)的物理過程和物理量（1）短路電流周期分量四、短路有關(guān)的物理量短路電流周期分量的有效值四、短路有關(guān)的物理量（2）短路電流非周期分量短路電流非周期分量的初始絕對值第二節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)發(fā)生三相短路時(shí)的物理過程和物理量四、短路有關(guān)的物理量（2）短路電流非周期分量四、短路有關(guān)的物理量（3）短路全電流短路電流周期分量ip與非周期分量inp之和即為短路全電流ik。某一瞬時(shí)t的短路全電流有效值Ik（t），是以時(shí)間t為中點(diǎn)的一個(gè)周期內(nèi)的ip有效值Ip（t）與inp在t的瞬時(shí)值inp（t）的方均根值，即第二節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)發(fā)生三相短路時(shí)的物理過程和物理量四、短路有關(guān)的物理量（3）短路全電流（4）短路沖擊電流ish

(short-circuitshockcurrent)短路沖擊電流為短路全電流中的最大瞬時(shí)值。第二節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)發(fā)生三相短路時(shí)的物理過程和物理量四、短路有關(guān)的物理量（4）短路沖擊電流ish短路沖擊電流為短（4）短路沖擊電流ish

沖擊電流ish的計(jì)算第二節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)發(fā)生三相短路時(shí)的物理過程和物理量四、短路有關(guān)的物理量（4）短路沖擊電流ish四、短路有關(guān)的物理量（5）短路穩(wěn)態(tài)電流I∞短路穩(wěn)態(tài)電流是短路電流非周期分量衰減完畢以后的短路全電流，其有效值用I表示。（6）三相短路容量第二節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)發(fā)生三相短路時(shí)的物理過程和物理量四、短路有關(guān)的物理量（5）短路穩(wěn)態(tài)電流I∞短第三節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)中三相短路電流的計(jì)算短路計(jì)算的方法簡介

有名值法標(biāo)幺值法短路容量法如果各種電氣設(shè)備的電阻和電抗及其它電氣參數(shù)用短路容量表示，稱短路容量法。如果各種電氣設(shè)備的電阻和電抗及其它電氣參數(shù)用相對值表示，稱標(biāo)幺值法。如果各種電氣設(shè)備的電阻和電抗及其它電氣參數(shù)用有名值即有單位的值表示，稱有名值法。第三節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)中三相短路電流的計(jì)算短路計(jì)算的（1）用有名值法進(jìn)行短路計(jì)算的步驟歸納為：繪制短路回路等效電路計(jì)算短路回路中各元件的阻抗值求等效阻抗，化簡電路計(jì)算三相短路電流周期分量有效值及其它短路參數(shù)列短路計(jì)算表第三節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)中三相短路電流的計(jì)算短路計(jì)算的方法簡介

（1）用有名值法進(jìn)行短路計(jì)算的步驟歸納為：第三節(jié)無限大（2）用標(biāo)幺值法進(jìn)行短路計(jì)算的步驟歸納為：選擇基準(zhǔn)容量、基準(zhǔn)電壓、計(jì)算短路點(diǎn)的基準(zhǔn)電流繪制短路回路的等效電路計(jì)算短路回路中各元件的電抗標(biāo)幺值求總電抗標(biāo)幺值，化簡電路計(jì)算三相短路電流周期分量有效值及其他短路參數(shù)列短路計(jì)算表短路計(jì)算的方法簡介

第三節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)中三相短路電流的計(jì)算（2）用標(biāo)幺值法進(jìn)行短路計(jì)算的步驟歸納為：短路計(jì)算的方法簡介電力系統(tǒng)通常具有多個(gè)電壓等級，用有名值計(jì)算短路電流時(shí)，必須將有關(guān)參數(shù)折合到同一電壓等級才能進(jìn)行計(jì)算，比較麻煩。同時(shí)，電力系統(tǒng)中各元件的電抗表示方法不統(tǒng)一，基值也不一樣。為此，在短路電流計(jì)算中采用標(biāo)幺值可減輕計(jì)算并便于比較分析。第三節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)中三相短路電流的計(jì)算短路計(jì)算的方法簡介

電力系統(tǒng)通常具有多個(gè)電壓等級，用有名值計(jì)算短路三、采用標(biāo)幺制法進(jìn)行三相短路計(jì)算用相對值表示元件的物理量，稱為標(biāo)幺制。任意一個(gè)物理量的有名值與基準(zhǔn)值的比值稱為標(biāo)幺值，標(biāo)幺值沒有單位。即容量、電壓、電流、阻抗的標(biāo)幺值分別為用符號A*表示某量A的標(biāo)幺值，則第三節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)中三相短路電流的計(jì)算三、采用標(biāo)幺制法進(jìn)行三相短路計(jì)算用相對值表示元件的物理量，稱基準(zhǔn)容量Sd，基準(zhǔn)電壓Ud，基準(zhǔn)電流Id和基準(zhǔn)阻抗Zd亦應(yīng)遵守功率方程

和電壓方程

。故有按標(biāo)幺制法進(jìn)行短路計(jì)算時(shí)，一般是先選定基準(zhǔn)容量Sd和基準(zhǔn)電壓Ud通常Sd=100MVA；Ud=短路計(jì)算電壓為基準(zhǔn)電壓。額定電壓0.3836103560110154220330基準(zhǔn)電壓0.43.156.310.53763115162230345第三節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)中三相短路電流的計(jì)算三、采用標(biāo)幺制法進(jìn)行三相短路計(jì)算基準(zhǔn)容量Sd，基準(zhǔn)電壓Ud，基準(zhǔn)電流Id和基準(zhǔn)阻抗Z電氣元件電抗標(biāo)幺值的計(jì)算1、電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值短路電流計(jì)算時(shí)，需要計(jì)算短路回路中各個(gè)電氣元件的阻抗及短路回路總阻抗。（1）已知電力系統(tǒng)出口斷路器的斷路容量第三節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)中三相短路電流的計(jì)算三、采用標(biāo)幺制法進(jìn)行三相短路計(jì)算電力系統(tǒng)的電阻相對于電抗來說很小，一般不予考慮。電氣元件電抗標(biāo)幺值的計(jì)算1、電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值短1、電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值（2）已知電力系統(tǒng)出口處的短路容量SK（3）已知電力系統(tǒng)電抗有名值XS第三節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)中三相短路電流的計(jì)算三、采用標(biāo)幺制法進(jìn)行三相短路計(jì)算電氣元件電抗標(biāo)幺值的計(jì)算1、電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值（2）已知電力系統(tǒng)出口處的短路容量對于發(fā)電機(jī)，廠家給出的參數(shù)是額定容量Sn、額定電壓Un和以Sn、Un為基準(zhǔn)值的電抗標(biāo)幺值X*n第三節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)中三相短路電流的計(jì)算三、采用標(biāo)幺制法進(jìn)行三相短路計(jì)算電氣元件電抗標(biāo)幺值的計(jì)算對于發(fā)電機(jī)，廠家給出的參數(shù)是額定容量Sn、2、電力變壓器的電抗標(biāo)幺值變壓器的阻抗電壓：在進(jìn)行變壓器的短路試驗(yàn)中，當(dāng)繞組中電流達(dá)到額定值時(shí)，加于原繞組的電壓，亦稱為短路電壓。阻抗電壓通常標(biāo)示在變壓器銘牌上，它的大小反映了變壓器負(fù)載下運(yùn)行時(shí)漏阻抗壓降的大小。從運(yùn)行的觀點(diǎn)來看，希望阻抗電壓小一些。這樣，變壓器輸出電壓受負(fù)載波動的影響小一些。但阻抗電壓太小時(shí)，變壓器短路時(shí)的短路電流必然很大，可能損壞變壓器。第三節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)中三相短路電流的計(jì)算三、采用標(biāo)幺制法進(jìn)行三相短路計(jì)算電氣元件電抗標(biāo)幺值的計(jì)算2、電力變壓器的電抗標(biāo)幺值變壓器的阻抗電壓2、電力變壓器的電抗標(biāo)幺值第三節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)中三相短路電流的計(jì)算三、采用標(biāo)幺制法進(jìn)行三相短路計(jì)算電氣元件電抗標(biāo)幺值的計(jì)算2、電力變壓器的電抗標(biāo)幺值第三節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)中3、電力線路的電抗標(biāo)幺值X0為導(dǎo)線電纜單位長度電抗，l為線路長度。第三節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)中三相短路電流的計(jì)算三、采用標(biāo)幺制法進(jìn)行三相短路計(jì)算電氣元件電抗標(biāo)幺值的計(jì)算3、電力線路的電抗標(biāo)幺值X0為導(dǎo)線電纜單位長度電抗，第三節(jié)三相短路電流周期分量有效值由于：則：第三節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)中三相短路電流的計(jì)算三、采用標(biāo)幺制法進(jìn)行三相短路計(jì)算電氣元件電抗標(biāo)幺值的計(jì)算三相短路電流周期分量有效值由于：則：第三節(jié)無限大容量三相短路沖擊短路電流高壓系統(tǒng)：低壓系統(tǒng)：三相短路容量：第三節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)中三相短路電流的計(jì)算三、采用標(biāo)幺制法進(jìn)行三相短路計(jì)算電氣元件電抗標(biāo)幺值的計(jì)算三相短路沖擊短路電流高壓系統(tǒng)：低壓系統(tǒng)：三相短路容量：第三節(jié)短路電流具體計(jì)算步驟：①根據(jù)短路計(jì)算要求畫出短路電流計(jì)算系統(tǒng)圖，該系統(tǒng)圖應(yīng)包含所有與短路計(jì)算有關(guān)的元件，并標(biāo)出各元件的參數(shù)和短路點(diǎn)。②畫出計(jì)算短路電流的等效電路圖，每個(gè)元件用一個(gè)阻抗表示，電源用一個(gè)小圓表示，并標(biāo)出短路點(diǎn)，同時(shí)標(biāo)出元件的序號和阻抗值，一般分子標(biāo)序號，分母標(biāo)阻抗值。③選取基準(zhǔn)容量和基準(zhǔn)電壓，計(jì)算各元件的阻抗標(biāo)幺值。④等效電路化簡，求出短路回路總阻抗的標(biāo)幺值。⑤按前述公式由短路回路總阻抗標(biāo)幺值計(jì)算短路電流標(biāo)幺值，再計(jì)算短路各量，即短路電流、沖擊短路電流和三相短路容量。第三節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)中三相短路電流的計(jì)算三、采用標(biāo)幺制法進(jìn)行三相短路計(jì)算短路電流具體計(jì)算步驟：①根據(jù)短路計(jì)算要求畫出短路電流計(jì)算系統(tǒng)例第三節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)中三相短路電流的計(jì)算三、采用標(biāo)幺制法進(jìn)行三相短路計(jì)算某工廠供電系統(tǒng)如圖所示，已知電力系統(tǒng)出口斷路器為SN10-10II型。試求工廠變電所高壓10KV母線上K-1點(diǎn)短路喝低壓380V母線上K-2點(diǎn)短路的三相短路電流和短路容量。例第三節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)中三相短路電流的計(jì)算三、采用第三節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)中三相短路電流的計(jì)算四、兩相短路電流的計(jì)算無限大容量系統(tǒng)發(fā)生兩相短路時(shí)，其短路電流可由下式求得：式中UC為短路點(diǎn)的短路計(jì)算電壓，Z為短路回路一相總阻抗。兩相短路與三相短路的關(guān)系：第三節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)中三相短路電流的計(jì)算無限大容量系統(tǒng)中的兩相短路電流，可在求出三相短路電流后利用上式直接求得。第三節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)中三相短路電流的計(jì)算四、兩相短第三節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)中三相短路電流的計(jì)算四、單相短路電流的計(jì)算在工程計(jì)算中，大接地電流系統(tǒng)或三相四線制系統(tǒng)發(fā)生單相短路時(shí)，單相短路電流可用下式進(jìn)行計(jì)算：RT、XT為變壓器的相等效電阻和電抗；R-0、X-0為相線與大地或中線回路的電阻和電抗。第三節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)中三相短路電流的計(jì)算第三節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)中三相短路電流的計(jì)算四、單相短第四節(jié)短路電流的效應(yīng)和穩(wěn)定度校驗(yàn)一、概述供電系統(tǒng)中發(fā)生短路時(shí)，短路電流是相當(dāng)大的。如此大的短路電流通過電器和導(dǎo)體，一方面要產(chǎn)生很大的電動力，即電動效應(yīng)（electrodynamiceffect）;另一方面要產(chǎn)生很高的溫度，即熱效應(yīng)（thermaleffect）。這兩種短路效應(yīng)，對電器和導(dǎo)體的安全運(yùn)行威脅極大。第四節(jié)短路電流的效應(yīng)和穩(wěn)定度校驗(yàn)一、概述第四節(jié)短路電流的效應(yīng)和穩(wěn)定度校驗(yàn)二、短路電流的電動效應(yīng)和動穩(wěn)定度導(dǎo)體通過電流時(shí)相互間電磁作用產(chǎn)生的力，稱為電動力。正常工作時(shí)電流不大，電動力很小。短路時(shí)，特別是短路沖擊電流流過瞬間，產(chǎn)生的電動力最大。1．兩平行載流導(dǎo)體間的電動力由電工基礎(chǔ)可知，位于空氣中的兩平行導(dǎo)體中流過的電流分別為i1和i2（A）時(shí)，i1產(chǎn)生的磁場在導(dǎo)體2處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1，i2產(chǎn)生的磁場在導(dǎo)體1處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2，兩導(dǎo)體間由電磁作用產(chǎn)生的電動力的方向由左手定則決定，大小相等，由下式?jīng)Q定，第四節(jié)短路電流的效應(yīng)和穩(wěn)定度校驗(yàn)二、短路電流的電動效應(yīng)二、短路電流的電動效應(yīng)和動穩(wěn)定度第四節(jié)短路電流的效應(yīng)和穩(wěn)定度校驗(yàn)2．三相平行載流導(dǎo)體間的電動力三相平行的導(dǎo)體中流過的電流對稱，且分別為iA、iB、iC，每兩導(dǎo)體間由電磁作用產(chǎn)生電動力，A相導(dǎo)體受到的電動力為FAB、FAC，B相導(dǎo)體受到的電動力為FBC、FBA，C相導(dǎo)體受到的電動力為FCA、FCB，如圖所示,經(jīng)分析可知中相導(dǎo)體受到的電動力最大.二、短路電流的電動效應(yīng)和動穩(wěn)定度第四節(jié)短路電流的效應(yīng)和第四節(jié)短路電流的效應(yīng)和穩(wěn)定度校驗(yàn)二、短路電流的電動效應(yīng)和動穩(wěn)定度第四節(jié)短路電流的效應(yīng)和穩(wěn)定度校驗(yàn)二、短路電流的電動效應(yīng)第四節(jié)短路電流的效應(yīng)和穩(wěn)定度校驗(yàn)3．短路電流的電動力計(jì)算三相短路產(chǎn)生的最大電動力為計(jì)算兩相短路產(chǎn)生的最大電動力為由于兩相短路沖擊電流與三相短路沖擊電流的關(guān)系為二、短路電流的電動效應(yīng)和動穩(wěn)定度第四節(jié)短路電流的效應(yīng)和穩(wěn)定度校驗(yàn)3．短路電流的電動力第四節(jié)短路電流的效應(yīng)和穩(wěn)定度校驗(yàn)兩相短路和三相短路產(chǎn)生的最大電動力也具有下列關(guān)系

由此可見，三相短路時(shí)導(dǎo)體受到的電動力比兩相短路時(shí)導(dǎo)體受到的電動力大。因此，校驗(yàn)電器設(shè)備或?qū)w的動穩(wěn)定時(shí)，應(yīng)采用三相短路沖擊電流或沖擊電流有效值。3．短路電流的電動力二、短路電流的電動效應(yīng)和動穩(wěn)定度第四節(jié)短路電流的效應(yīng)和穩(wěn)定度校驗(yàn)兩相短路和三相短路產(chǎn)生第四節(jié)短路電流的效應(yīng)和穩(wěn)定度校驗(yàn)4.短路穩(wěn)定度的校驗(yàn)條件（1）一般電器的校驗(yàn)（2）絕緣子的動穩(wěn)定度校驗(yàn)(3)硬母線的動穩(wěn)定度校驗(yàn)條件（4）電纜的機(jī)械強(qiáng)度很好，無需校驗(yàn)。二、短路電流的電動效應(yīng)和動穩(wěn)定度第四節(jié)短路電流的效應(yīng)和穩(wěn)定度校驗(yàn)4.短路穩(wěn)定度的校驗(yàn)三、短路電流的熱效應(yīng)和熱穩(wěn)定度第四節(jié)短路電流的效應(yīng)和穩(wěn)定度校驗(yàn)1．短路發(fā)熱的特點(diǎn)導(dǎo)體通過電流，產(chǎn)生電能損耗，轉(zhuǎn)換成熱能，使導(dǎo)體溫度上升。正常運(yùn)行時(shí)，導(dǎo)體通過負(fù)荷電流，產(chǎn)生的熱能使導(dǎo)體溫度升高，同時(shí)向?qū)w周圍介質(zhì)散失。當(dāng)導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生的熱量等于向介質(zhì)散失的熱量，導(dǎo)體的溫度維持不變。短路時(shí)由于繼電保護(hù)裝置動作切除故障，短路電流的持續(xù)時(shí)間很短，可近似認(rèn)為很大的短路電流在很短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的很大熱量全部用來使導(dǎo)體溫度升高，不向周圍介質(zhì)散熱,即短路發(fā)熱是一個(gè)絕熱過程。由于導(dǎo)體溫度上升很快，導(dǎo)體的電阻和比熱不是常數(shù)，而是隨溫度變化。三、短路電流的熱效應(yīng)和熱穩(wěn)定度第四節(jié)短路電流的效應(yīng)和穩(wěn)第三節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)中三相短路電流的計(jì)算三、短路電流的熱效應(yīng)和熱穩(wěn)定度2.短路熱穩(wěn)定度的校驗(yàn)條件（1）一般電器的熱穩(wěn)定度效驗(yàn)條件（2）母線及絕緣導(dǎo)線和電纜等導(dǎo)體的熱穩(wěn)定度校驗(yàn)條件。第三節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)中三相短路電流的計(jì)算三、短路電第三章短路電流及其計(jì)算內(nèi)容提要：本章首先介紹短路的原因、后果及其形式，接著分析無限大容量電力系統(tǒng)發(fā)生三相短路時(shí)的物理過程及有關(guān)物理量，然后重點(diǎn)講述工廠供電系統(tǒng)三相短路及兩相和單相短路的計(jì)算，最后講述短路電流的效應(yīng)及短路效驗(yàn)條件。第三章短路電流及其計(jì)算內(nèi)容提要：本章首先介紹短路的原因、后第一節(jié)短路的原因、后果及其形式第二節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)發(fā)生三相短路時(shí)的物理過程和物理量第三節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)中短路電流的計(jì)算第四節(jié)短路電流的效應(yīng)和穩(wěn)定度校驗(yàn)第三章短路電流及其計(jì)算第一節(jié)短路的原因、后果及其形式第三章短路電流及其計(jì)算在工廠供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行中，不僅要考慮系統(tǒng)的正常運(yùn)行狀態(tài)，還要考慮系統(tǒng)的不正常運(yùn)行狀態(tài)和故障情況，最嚴(yán)重的故障是短路（shortcircuit）。短路是指不同相之間，相對中線或地線之間的直接金屬性連接或經(jīng)小阻抗連接。本章討論和計(jì)算供配電系統(tǒng)在短路故障情況下的電流（簡稱短路電流），短路電流計(jì)算的目的主要是供母線、電纜、設(shè)備的選擇和繼電保護(hù)整定計(jì)算之用。第一節(jié)短路的原因、后果及其形式在工廠供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行中，不僅要考慮系統(tǒng)的正常第一節(jié)短路的原因、后果及其形式一、短路的種類三相系統(tǒng)中，短路的基本類型分為：三相短路：是指供電系統(tǒng)中三相導(dǎo)線間發(fā)生對稱性的短路，用k(3)表示。兩相短路：是指三相供電系統(tǒng)中任意兩相間發(fā)生的短路，用k(2)表示。單相短路：是指供電系統(tǒng)中任一相經(jīng)大地與電源中性點(diǎn)發(fā)生短路，用k(1)表示。兩相接地短路：實(shí)質(zhì)是兩相短路.第一節(jié)短路的原因、后果及其形式一、短路的種類三相系統(tǒng)中第一節(jié)短路的原因、后果及其形式一、短路的種類第一節(jié)短路的原因、后果及其形式一、短路的種類

設(shè)備絕緣損壞：

自然老化、操作過電壓、大氣過電壓、機(jī)械損傷

誤操作：帶負(fù)荷拉、合隔離開關(guān)，檢修后忘拆除地線合閘

鳥獸跨接裸導(dǎo)體

第一節(jié)短路的原因、后果及其形式二、短路的原因

設(shè)備絕緣損壞：自然老化、操作過電壓、大氣過電壓、機(jī)第一節(jié)短路的原因、后果及其形式三、短路的危害

短路產(chǎn)生巨大的電動力，使電氣設(shè)備受到機(jī)械損壞。

短路使系統(tǒng)電壓嚴(yán)重降低，電器設(shè)備正常工作受到破壞。

嚴(yán)重的短路影響電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性，使并列的同步發(fā)電機(jī)失步，造成系統(tǒng)解列，甚至崩潰。單相短路產(chǎn)生不平衡磁場，對附近通信線路和弱電設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán)重電磁干擾，影響其正常工作。短路造成停電，給國民經(jīng)濟(jì)帶來損失，給人民生活帶來不便。短路產(chǎn)生很大的熱量，導(dǎo)體溫度升高，將絕緣損壞。第一節(jié)短路的原因、后果及其形式三、短路的危害

第一節(jié)短路的原因、后果及其形式四、防止短路的對策預(yù)防性實(shí)驗(yàn)正確安裝和維護(hù)防雷設(shè)備文明施工嚴(yán)格遵守操作規(guī)程第一節(jié)短路的原因、后果及其形式四、防止短路的對策預(yù)防性第二節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)發(fā)生三相短路時(shí)的物理過程和物理量一、無限大容量電力系統(tǒng)

無限大容量系統(tǒng)是指供電容量相對于用戶供電系統(tǒng)容量大得多的電力系統(tǒng)。其特點(diǎn)是，當(dāng)用戶供電系統(tǒng)的負(fù)荷變化時(shí)，系統(tǒng)母線電壓能基本維持不變，即Uxt=常數(shù)；當(dāng)系統(tǒng)短路時(shí)，系統(tǒng)母線電壓值也變化很少。在實(shí)際工程計(jì)算中，當(dāng)電力系統(tǒng)的阻抗不大于短路回路總阻抗的5%~10%，或者電力系統(tǒng)容量超過用戶供電系統(tǒng)容量的50倍時(shí)，可將該系統(tǒng)看作無限大容量供電系統(tǒng)。目的：在誤差允許的范圍簡化短路計(jì)算，計(jì)算偏于保守。第二節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)發(fā)生三相短路時(shí)的物理過程和物理二、無限大容量系統(tǒng)三相短路暫態(tài)過程討論的對象：三相對稱電路第二節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)發(fā)生三相短路時(shí)的物理過程和物理量二、無限大容量系統(tǒng)三相短路暫態(tài)過程討論的對象：三相對稱電路第三相短路是對稱短路，三相短路回路中每相的阻抗相等，三相短路電流與三相電壓任保持對稱，因此采用一相來進(jìn)行分析。二、無限大容量系統(tǒng)三相短路暫態(tài)過程第二節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)發(fā)生三相短路時(shí)的物理過程和物理量三相短路是對稱短路，三相短路回路中每相的阻抗正常工作時(shí)二、無限大容量系統(tǒng)三相短路暫態(tài)過程第二節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)發(fā)生三相短路時(shí)的物理過程和物理量正常工作時(shí)二、無限大容量系統(tǒng)三相短路暫態(tài)過程第二節(jié)無限二、無限大容量系統(tǒng)三相短路暫態(tài)過程k點(diǎn)三相短路定性分析：回路I：此回路被短接為無源回路，回路中的電流由原來的數(shù)值不斷地衰減，一直到磁場中所儲藏的能量全部變?yōu)樵摶芈分须娮杷牡臒崮転橹梗@個(gè)過程很短暫?；芈稩I：此回路仍然與電源相聯(lián)，三相短路，由于阻抗變小，電路電流要變大，但由于電感的作用，電流不能突變，因而發(fā)生暫態(tài)過渡過程，最后短路電流達(dá)到一個(gè)新的穩(wěn)定狀態(tài)。第二節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)發(fā)生三相短路時(shí)的物理過程和物理量二、無限大容量系統(tǒng)三相短路暫態(tài)過程k點(diǎn)三相短路定性分析：回路二、無限大容量系統(tǒng)三相短路暫態(tài)過程k點(diǎn)三相短路定量分析：根據(jù)基爾霍夫電壓定理可列出：整理得：第二節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)發(fā)生三相短路時(shí)的物理過程和物理量二、無限大容量系統(tǒng)三相短路暫態(tài)過程k點(diǎn)三相短路定量分析：根據(jù)解微分方程得到短路電流id的數(shù)學(xué)表達(dá)式：二、無限大容量系統(tǒng)三相短路暫態(tài)過程k點(diǎn)三相短路定量分析：第二節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)發(fā)生三相短路時(shí)的物理過程和物理量解微分方程得到短路電流id的數(shù)學(xué)表達(dá)式：二、無限大容量系統(tǒng)三二、無限大容量系統(tǒng)三相短路暫態(tài)過程k點(diǎn)三相短路定量分析：第二節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)發(fā)生三相短路時(shí)的物理過程和物理量二、無限大容量系統(tǒng)三相短路暫態(tài)過程k點(diǎn)三相短路定量分析：第二三相短路由兩個(gè)分量組成：一個(gè)是按正弦規(guī)律變化的周期分量電流ip；另一個(gè)是按指數(shù)規(guī)律衰減的非周期分量電流inp。短路電流ik也稱為短路全電流(short-circuitwhole-current)。第二節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)發(fā)生三相短路時(shí)的物理過程和物理量三相短路由兩個(gè)分量組成：一個(gè)是按正弦規(guī)律變化的周期分量電流i第二節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)發(fā)生三相短路時(shí)的物理過程和物理量積分常數(shù)C的確定二、無限大容量系統(tǒng)三相短路暫態(tài)過程當(dāng)短路發(fā)生的瞬間t=0時(shí)，短路電流為：設(shè)短路前瞬間的負(fù)荷電流瞬時(shí)值i|0|為：第二節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)發(fā)生三相短路時(shí)的物理過程和物理二、無限大容量系統(tǒng)三相短路暫態(tài)過程積分常數(shù)C的確定由于電路中存在電感，電路不能突變，因此，短路前瞬間的正常工作電流值（i|0|）應(yīng)與短路發(fā)生瞬間的短路電流的瞬時(shí)值（ik0）相等，即：第二節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)發(fā)生三相短路時(shí)的物理過程和物理量二、無限大容量系統(tǒng)三相短路暫態(tài)過程積分常數(shù)C的確定二、無限大容量系統(tǒng)三相短路暫態(tài)過程說明：1、上式中第一項(xiàng)為短路電流的周期分量，它是由系統(tǒng)電源電壓和短路回路阻抗所確定的一個(gè)按正弦規(guī)律作周期變化的電流。在無限大容量系統(tǒng)情況下，在整個(gè)短路過程中，其幅值不變。2、上式第二項(xiàng)為三相短路電流的非周期分量（inp），它是由短路過渡過程中感應(yīng)電勢和短路回路阻抗所確定的一個(gè)按指數(shù)規(guī)律衰減變化的電流。它的衰減速度由短路回路中的rK/L的比值來確定。第二節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)發(fā)生三相短路時(shí)的物理過程和物理量二、無限大容量系統(tǒng)三相短路暫態(tài)過程說明：第二節(jié)無限大容三、最嚴(yán)重三相短路時(shí)的短路電流短路電流非周期分量初值最大時(shí)短路電流瞬時(shí)值亦最大。最嚴(yán)重短路電流的條件為：（1）短路回路純電感，K=90°高壓網(wǎng)絡(luò)K=90°（2）短路瞬間電壓過零，α=0（3）短路前空載最嚴(yán)重短路電流的條件為：短路電流常用公式：第二節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)發(fā)生三相短路時(shí)的物理過程和物理量三、最嚴(yán)重三相短路時(shí)的短路電流短路電流非周期分量初值四、短路有關(guān)的物理量（1）短路電流周期分量

Uc短路計(jì)算電壓Uc≈1.05UN0.4，3.15，6.3，10.5，37，115，230kV第二節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)發(fā)生三相短路時(shí)的物理過程和物理量四、短路有關(guān)的物理量（1）短路電流周期分量Uc短路計(jì)算電壓U四、短路有關(guān)的物理量短路電流周期分量的有效值短路次暫態(tài)電流I″短路后第一個(gè)周期短路電流周期分量之有效值。無限大容量系統(tǒng)I″=IP第二節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)發(fā)生三相短路時(shí)的物理過程和物理量（1）短路電流周期分量四、短路有關(guān)的物理量短路電流周期分量的有效值四、短路有關(guān)的物理量（2）短路電流非周期分量短路電流非周期分量的初始絕對值第二節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)發(fā)生三相短路時(shí)的物理過程和物理量四、短路有關(guān)的物理量（2）短路電流非周期分量四、短路有關(guān)的物理量（3）短路全電流短路電流周期分量ip與非周期分量inp之和即為短路全電流ik。某一瞬時(shí)t的短路全電流有效值Ik（t），是以時(shí)間t為中點(diǎn)的一個(gè)周期內(nèi)的ip有效值Ip（t）與inp在t的瞬時(shí)值inp（t）的方均根值，即第二節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)發(fā)生三相短路時(shí)的物理過程和物理量四、短路有關(guān)的物理量（3）短路全電流（4）短路沖擊電流ish

(short-circuitshockcurrent)短路沖擊電流為短路全電流中的最大瞬時(shí)值。第二節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)發(fā)生三相短路時(shí)的物理過程和物理量四、短路有關(guān)的物理量（4）短路沖擊電流ish短路沖擊電流為短（4）短路沖擊電流ish

沖擊電流ish的計(jì)算第二節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)發(fā)生三相短路時(shí)的物理過程和物理量四、短路有關(guān)的物理量（4）短路沖擊電流ish四、短路有關(guān)的物理量（5）短路穩(wěn)態(tài)電流I∞短路穩(wěn)態(tài)電流是短路電流非周期分量衰減完畢以后的短路全電流，其有效值用I表示。（6）三相短路容量第二節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)發(fā)生三相短路時(shí)的物理過程和物理量四、短路有關(guān)的物理量（5）短路穩(wěn)態(tài)電流I∞短第三節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)中三相短路電流的計(jì)算短路計(jì)算的方法簡介

有名值法標(biāo)幺值法短路容量法如果各種電氣設(shè)備的電阻和電抗及其它電氣參數(shù)用短路容量表示，稱短路容量法。如果各種電氣設(shè)備的電阻和電抗及其它電氣參數(shù)用相對值表示，稱標(biāo)幺值法。如果各種電氣設(shè)備的電阻和電抗及其它電氣參數(shù)用有名值即有單位的值表示，稱有名值法。第三節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)中三相短路電流的計(jì)算短路計(jì)算的（1）用有名值法進(jìn)行短路計(jì)算的步驟歸納為：繪制短路回路等效電路計(jì)算短路回路中各元件的阻抗值求等效阻抗，化簡電路計(jì)算三相短路電流周期分量有效值及其它短路參數(shù)列短路計(jì)算表第三節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)中三相短路電流的計(jì)算短路計(jì)算的方法簡介

（1）用有名值法進(jìn)行短路計(jì)算的步驟歸納為：第三節(jié)無限大（2）用標(biāo)幺值法進(jìn)行短路計(jì)算的步驟歸納為：選擇基準(zhǔn)容量、基準(zhǔn)電壓、計(jì)算短路點(diǎn)的基準(zhǔn)電流繪制短路回路的等效電路計(jì)算短路回路中各元件的電抗標(biāo)幺值求總電抗標(biāo)幺值，化簡電路計(jì)算三相短路電流周期分量有效值及其他短路參數(shù)列短路計(jì)算表短路計(jì)算的方法簡介

第三節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)中三相短路電流的計(jì)算（2）用標(biāo)幺值法進(jìn)行短路計(jì)算的步驟歸納為：短路計(jì)算的方法簡介電力系統(tǒng)通常具有多個(gè)電壓等級，用有名值計(jì)算短路電流時(shí)，必須將有關(guān)參數(shù)折合到同一電壓等級才能進(jìn)行計(jì)算，比較麻煩。同時(shí)，電力系統(tǒng)中各元件的電抗表示方法不統(tǒng)一，基值也不一樣。為此，在短路電流計(jì)算中采用標(biāo)幺值可減輕計(jì)算并便于比較分析。第三節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)中三相短路電流的計(jì)算短路計(jì)算的方法簡介

電力系統(tǒng)通常具有多個(gè)電壓等級，用有名值計(jì)算短路三、采用標(biāo)幺制法進(jìn)行三相短路計(jì)算用相對值表示元件的物理量，稱為標(biāo)幺制。任意一個(gè)物理量的有名值與基準(zhǔn)值的比值稱為標(biāo)幺值，標(biāo)幺值沒有單位。即容量、電壓、電流、阻抗的標(biāo)幺值分別為用符號A*表示某量A的標(biāo)幺值，則第三節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)中三相短路電流的計(jì)算三、采用標(biāo)幺制法進(jìn)行三相短路計(jì)算用相對值表示元件的物理量，稱基準(zhǔn)容量Sd，基準(zhǔn)電壓Ud，基準(zhǔn)電流Id和基準(zhǔn)阻抗Zd亦應(yīng)遵守功率方程

和電壓方程

。故有按標(biāo)幺制法進(jìn)行短路計(jì)算時(shí)，一般是先選定基準(zhǔn)容量Sd和基準(zhǔn)電壓Ud通常Sd=100MVA；Ud=短路計(jì)算電壓為基準(zhǔn)電壓。額定電壓0.3836103560110154220330基準(zhǔn)電壓0.43.156.310.53763115162230345第三節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)中三相短路電流的計(jì)算三、采用標(biāo)幺制法進(jìn)行三相短路計(jì)算基準(zhǔn)容量Sd，基準(zhǔn)電壓Ud，基準(zhǔn)電流Id和基準(zhǔn)阻抗Z電氣元件電抗標(biāo)幺值的計(jì)算1、電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值短路電流計(jì)算時(shí)，需要計(jì)算短路回路中各個(gè)電氣元件的阻抗及短路回路總阻抗。（1）已知電力系統(tǒng)出口斷路器的斷路容量第三節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)中三相短路電流的計(jì)算三、采用標(biāo)幺制法進(jìn)行三相短路計(jì)算電力系統(tǒng)的電阻相對于電抗來說很小，一般不予考慮。電氣元件電抗標(biāo)幺值的計(jì)算1、電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值短1、電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值（2）已知電力系統(tǒng)出口處的短路容量SK（3）已知電力系統(tǒng)電抗有名值XS第三節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)中三相短路電流的計(jì)算三、采用標(biāo)幺制法進(jìn)行三相短路計(jì)算電氣元件電抗標(biāo)幺值的計(jì)算1、電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值（2）已知電力系統(tǒng)出口處的短路容量對于發(fā)電機(jī)，廠家給出的參數(shù)是額定容量Sn、額定電壓Un和以Sn、Un為基準(zhǔn)值的電抗標(biāo)幺值X*n第三節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)中三相短路電流的計(jì)算三、采用標(biāo)幺制法進(jìn)行三相短路計(jì)算電氣元件電抗標(biāo)幺值的計(jì)算對于發(fā)電機(jī)，廠家給出的參數(shù)是額定容量Sn、2、電力變壓器的電抗標(biāo)幺值變壓器的阻抗電壓：在進(jìn)行變壓器的短路試驗(yàn)中，當(dāng)繞組中電流達(dá)到額定值時(shí)，加于原繞組的電壓，亦稱為短路電壓。阻抗電壓通常標(biāo)示在變壓器銘牌上，它的大小反映了變壓器負(fù)載下運(yùn)行時(shí)漏阻抗壓降的大小。從運(yùn)行的觀點(diǎn)來看，希望阻抗電壓小一些。這樣，變壓器輸出電壓受負(fù)載波動的影響小一些。但阻抗電壓太小時(shí)，變壓器短路時(shí)的短路電流必然很大，可能損壞變壓器。第三節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)中三相短路電流的計(jì)算三、采用標(biāo)幺制法進(jìn)行三相短路計(jì)算電氣元件電抗標(biāo)幺值的計(jì)算2、電力變壓器的電抗標(biāo)幺值變壓器的阻抗電壓2、電力變壓器的電抗標(biāo)幺值第三節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)中三相短路電流的計(jì)算三、采用標(biāo)幺制法進(jìn)行三相短路計(jì)算電氣元件電抗標(biāo)幺值的計(jì)算2、電力變壓器的電抗標(biāo)幺值第三節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)中3、電力線路的電抗標(biāo)幺值X0為導(dǎo)線電纜單位長度電抗，l為線路長度。第三節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)中三相短路電流的計(jì)算三、采用標(biāo)幺制法進(jìn)行三相短路計(jì)算電氣元件電抗標(biāo)幺值的計(jì)算3、電力線路的電抗標(biāo)幺值X0為導(dǎo)線電纜單位長度電抗，第三節(jié)三相短路電流周期分量有效值由于：則：第三節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)中三相短路電流的計(jì)算三、采用標(biāo)幺制法進(jìn)行三相短路計(jì)算電氣元件電抗標(biāo)幺值的計(jì)算三相短路電流周期分量有效值由于：則：第三節(jié)無限大容量三相短路沖擊短路電流高壓系統(tǒng)：低壓系統(tǒng)：三相短路容量：第三節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)中三相短路電流的計(jì)算三、采用標(biāo)幺制法進(jìn)行三相短路計(jì)算電氣元件電抗標(biāo)幺值的計(jì)算三相短路沖擊短路電流高壓系統(tǒng)：低壓系統(tǒng)：三相短路容量：第三節(jié)短路電流具體計(jì)算步驟：①根據(jù)短路計(jì)算要求畫出短路電流計(jì)算系統(tǒng)圖，該系統(tǒng)圖應(yīng)包含所有與短路計(jì)算有關(guān)的元件，并標(biāo)出各元件的參數(shù)和短路點(diǎn)。②畫出計(jì)算短路電流的等效電路圖，每個(gè)元件用一個(gè)阻抗表示，電源用一個(gè)小圓表示，并標(biāo)出短路點(diǎn)，同時(shí)標(biāo)出元件的序號和阻抗值，一般分子標(biāo)序號，分母標(biāo)阻抗值。③選取基準(zhǔn)容量和基準(zhǔn)電壓，計(jì)算各元件的阻抗標(biāo)幺值。④等效電路化簡，求出短路回路總阻抗的標(biāo)幺值。⑤按前述公式由短路回路總阻抗標(biāo)幺值計(jì)算短路電流標(biāo)幺值，再計(jì)算短路各量，即短路電流、沖擊短路電流和三相短路容量。第三節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)中三相短路電流的計(jì)算三、采用標(biāo)幺制法進(jìn)行三相短路計(jì)算短路電流具體計(jì)算步驟：①根據(jù)短路計(jì)算要求畫出短路電流計(jì)算系統(tǒng)例第三節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)中三相短路電流的計(jì)算三、采用標(biāo)幺制法進(jìn)行三相短路計(jì)算某工廠供電系統(tǒng)如圖所示，已知電力系統(tǒng)出口斷路器為SN10-10II型。試求工廠變電所高壓10KV母線上K-1點(diǎn)短路喝低壓380V母線上K-2點(diǎn)短路的三相短路電流和短路容量。例第三節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)中三相短路電流的計(jì)算三、采用第三節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)中三相短路電流的計(jì)算四、兩相短路電流的計(jì)算無限大容量系統(tǒng)發(fā)生兩相短路時(shí)，其短路電流可由下式求得：式中UC為短路點(diǎn)的短路計(jì)算電壓，Z為短路回路一相總阻抗。兩相短路與三相短路的關(guān)系：第三節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)中三相短路電流的計(jì)算無限大容量系統(tǒng)中的兩相短路電流，可在求出三相