章 短路電流及計(jì)算

第三章短路電流及其計(jì)算

本章知識點(diǎn)：了解短路的原因、后果，掌握短路的形式，掌握無限大容量電力系統(tǒng)發(fā)生三相短路時的物理過程和有關(guān)物理量，掌握工廠供電系統(tǒng)三相短路及兩相短路和單相短路的計(jì)算，了解短路電流的效應(yīng)及其校驗(yàn)條件。第一節(jié)短路與短路電流有關(guān)概念第二節(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)中兩相和單相短路電流的計(jì)算第四節(jié)短路電流的效應(yīng)和穩(wěn)定度校驗(yàn)2/4/20231第一節(jié)短路與短路電流有關(guān)概念一、短路原因、后果及形式

短路的概念：就是不同電位的導(dǎo)電部分之間的低阻性短接（相與相或者相與地之間不通過負(fù)載而發(fā)生的直接連接的故障）。（一）短路的原因1.電氣設(shè)備、元件的損壞。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2.自然原因：鳥獸跨接裸導(dǎo)體3.人為事故誤操作：帶負(fù)荷拉、合隔離開關(guān)，檢修后忘拆除地線合閘

2/4/20232第一節(jié)短路與短路電流有關(guān)概念（二）短路的形式2/4/20233第一節(jié)短路與短路電流有關(guān)概念2/4/20234第一節(jié)短路與短路電流有關(guān)概念（三）短路的后果短路后，短路電流比正常電流大得多。短路電流可達(dá)幾萬安甚至幾十萬安。如此大的短路電流可對供電系統(tǒng)產(chǎn)生極大的危害：1.產(chǎn)生很大的電動力和很高的溫度，使故障元件和短路電路中的其它元件損壞。2.電壓驟降，影響電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。3.造成停電事故。4.嚴(yán)重的短路運(yùn)行電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，使并列運(yùn)行發(fā)電機(jī)組失去同步，造成系統(tǒng)解列。2/4/20235第一節(jié)短路與短路電流有關(guān)概念

5.造成不對稱電路，其電流將產(chǎn)生較強(qiáng)的不平衡磁場，對附近的通信設(shè)備、信號系統(tǒng)及電子設(shè)備等產(chǎn)生干擾。由此可見，短路的后果極為嚴(yán)重，因此必須盡力設(shè)法消除可能引起的一切因素；同時需要進(jìn)行短路電流計(jì)算，以便正確的選擇電氣設(shè)備，使設(shè)備具有足夠的動穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，以保證在發(fā)生可能有的最大短路電流時不致?lián)p壞。為了選擇切除短路故障的開關(guān)電器、整定短路保護(hù)的繼電保護(hù)裝置和選擇限制短路電流的元件，也必須計(jì)算短路電流。

三相短路是最嚴(yán)重的短路故障，而且三相短路的分析計(jì)算是其他短路分析的基礎(chǔ)。本章著重分析三相短路故障。2/4/20236第一節(jié)短路與短路電流有關(guān)概念二、無限大容量系統(tǒng)三相短路的物理過程（一）無限大容量電力系統(tǒng)（無窮大系統(tǒng)）

三大特征：端電壓保持恒定；沒有內(nèi)阻抗；容量無限大。相當(dāng)于理想電源。

在供電系統(tǒng)中，供電容量相對于用戶供電系統(tǒng)的用電容量大的多，當(dāng)用戶供電系統(tǒng)的負(fù)荷變動甚至發(fā)生短路時，電力系統(tǒng)變電所饋電母線上的電壓能基本維持不變。或者電力系統(tǒng)容量大于用戶供電系統(tǒng)容量50倍時，可將電力系統(tǒng)視為無限大容量系統(tǒng)。

對于一般供電系統(tǒng)來說，可將電力系統(tǒng)看作無限大容量電源。這樣就不考慮電源對于短路的影響，簡化分析。2/4/20237第一節(jié)短路與短路電流有關(guān)概念

圖為無限大容量電源供電的三相電路上發(fā)生三相短路的電路圖。三相短路是對稱的，因此這一三相短路電路可用等效單相電路來分析。（二）無限大容量系統(tǒng)三相短路的暫態(tài)過程2/4/20238第一節(jié)短路與短路電流有關(guān)概念正常運(yùn)行

設(shè)電源側(cè)A相電壓

正常負(fù)荷電流現(xiàn)t=0時短路（開關(guān)突然閉合），則等效電路的電路方程為

式中：為短路電路的總電阻和總電感；為短路電流瞬時值。

（3-1）2/4/20239第一節(jié)短路與短路電流有關(guān)概念解式（3-1）的微分方程得

（3-2）式中：為短路電流周期分量幅值；為短路電路的阻抗值；為短路電路的時間常數(shù)；

C

為積分常數(shù)，由電路初始條件（t=0）來確定。2/4/202310第一節(jié)短路與短路電流有關(guān)概念

當(dāng)t=0時，由于短路電路存在電感，因此電路電流不會突變。正常電流與（3-2）式的電流相等可求得積分常數(shù)為將積分常數(shù)代人式（3-2），即得短路電流—為短路電流周期分量；—為短路電流非周期分量。2/4/202311第一節(jié)短路與短路電流有關(guān)概念

無限大容量系統(tǒng)發(fā)生三相短路前后電流、電壓的變化曲線。2/4/202312第一節(jié)短路與短路電流有關(guān)概念可見：短路全電流周期分量——強(qiáng)制分量：由無窮大系統(tǒng)的電源電壓和回路阻抗決定，周期分量幅值不變；其中周期分量與電源具有相同的變化規(guī)律。依然是正弦信號，且頻率與電源相同；非周期分量——自由分量：按指數(shù)衰減，與電源無關(guān)。

2/4/202313第一節(jié)短路與短路電流有關(guān)概念最嚴(yán)重三相短路時的短路電流

最嚴(yán)重三相短路時的短路電流即最大瞬時值出現(xiàn)是有條件的。三相短路時的相量圖如圖所示。圖中分別代表電源的電壓幅值相量、正常工作電流幅值相量及短路電流周期分量幅值的相量，短路電流非周期分量的初值就等于相量和之差在縱軸上的投影。2/4/202314第一節(jié)短路與短路電流有關(guān)概念

從相量圖中可以看出，當(dāng)

與橫軸重合，短路前空載

或功率因數(shù)等于1，與橫軸重合；短路回路阻抗角，與縱軸重合時，短路電流非周期分量初值達(dá)到最大。綜上所述，最嚴(yán)重短路電流的條件為：1、短路前電路空載或；2、短路瞬間電壓過零，即t=0時或180o；3、短路回路純電感，即。將代入式（3-3）得：

式中為短路電流周期分量有效值。2/4/202315第一節(jié)短路與短路電流有關(guān)概念（三）三相短路有關(guān)的電流量

1.短路電流周期分量短路周期分量有效值其中：分別為短路電路的總阻抗、總電阻和總電抗值；為短路點(diǎn)的短路計(jì)算電壓，取線路首端電壓，即取為比線路額定電壓高5%。按我國電壓標(biāo)準(zhǔn)，有0.4kV、0.69kV、3.15kV、6.3kV、10.5kV、37kV、69kV、115kV、230kV.2/4/202316第一節(jié)短路與短路電流有關(guān)概念2.次暫態(tài)短路電流次暫態(tài)短路電流：短路電流周期分量在短路后第一個周期的有效值—（是短路后第一個周期性短路電流分量的有效值）。在無限大容量系統(tǒng)中2/4/202317第一節(jié)短路與短路電流有關(guān)概念3.短路電流非周期分量短路電流非周期分量是用以維持短路初瞬間的電流不致突變而由電感上引起的自感電動勢所產(chǎn)生的一個反向電流，短路電流周期分量為如短路電路RΣ=O時，那么短路電流非周期分量，將為一不衰減的直流電流。非周期分量與周期分量，迭加而得的短路全電流。將為一偏軸的等幅電流曲線。當(dāng)然這是不存在的，因?yàn)殡娐分锌傆蠷Σ，所以非周期分量總要衰減，而且RΣ越大,τ越小，衰減越快。

2/4/202318第一節(jié)短路與短路電流有關(guān)概念4.短路全電流

短路全電流為短路電流周期分量與非周期分量之和，即

某一瞬時t的短路全電流有效值2/4/202319第一節(jié)短路與短路電流有關(guān)概念5.短路沖擊電流

短路沖擊電流為短路全電流中的最大瞬時值。短路全電流最大瞬時值出現(xiàn)在短路半個周期（0.01s），由短路全電流表達(dá)式可得：

式中:為短路電流沖擊系數(shù),2/4/202320第一節(jié)短路與短路電流有關(guān)概念短路沖擊電流有效值是短路后第一個周期的短路全電流有效值，用下式計(jì)算：將短路電流沖擊系數(shù)帶入得：

注意：在高壓線路發(fā)生三相短路時，一般可取，因此在1000VA及以下的電力變壓器二次側(cè)及低壓電路中發(fā)生三相短路時，一般可取，因此2/4/202321第一節(jié)短路與短路電流有關(guān)概念6.短路穩(wěn)態(tài)電流短路穩(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,其有效值用表示。在無窮大系統(tǒng)中短路穩(wěn)態(tài)電流便為短路電流的周期分量，用表示短路穩(wěn)態(tài)電流有效值，即短路電流，則有：2/4/202322第一節(jié)短路與短路電流有關(guān)概念7.三相短路容量

三相短路容量：三相短路容量用于選擇和校驗(yàn)斷路器的斷路能力。

綜上所述，無限大容量系統(tǒng)發(fā)生三相短路時，求出短路電流周期分量的有效值即可計(jì)算有關(guān)短路的所有物理量。2/4/202323第二節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)中三相

短路電流的計(jì)算在電力系統(tǒng)分析中，短路電流的計(jì)算方法有歐姆法（有名單位制法）和標(biāo)幺值法（相對單位制法）。供配電系統(tǒng)中通常具有多個電壓等級，利用常規(guī)的有名值計(jì)算短路電流，必須將所有元件的阻抗歸算到同一電壓等級下才能進(jìn)行計(jì)算。本節(jié)主要介紹利用標(biāo)幺值法進(jìn)行三相短路電流的方法。

2/4/202324第二節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)中三相

短路電流的計(jì)算一、標(biāo)幺值的基本概念1、標(biāo)幺值任意物理量的實(shí)際值（有名值）A與所選定基準(zhǔn)值A(chǔ)d的比值稱為標(biāo)幺值。即：

2、基準(zhǔn)值得選取

按標(biāo)幺值法進(jìn)行短路計(jì)算，一般先選定基準(zhǔn)容量和基準(zhǔn)電壓?；鶞?zhǔn)容量,在工程設(shè)計(jì)中通常取?；鶞?zhǔn)電壓，通常取元件所在處的短路計(jì)算電壓（平均額定電壓），即。

2/4/202325第二節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)中三相

短路電流的計(jì)算選取了基準(zhǔn)容量和基準(zhǔn)電壓后，基準(zhǔn)電流按下式計(jì)算：基準(zhǔn)電抗則按下式計(jì)算：2/4/202326第二節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)中三相

短路電流的計(jì)算二、短路回路元件的標(biāo)幺值阻抗

短路計(jì)算時需要計(jì)算短路回路中各個電氣元件的阻抗以及短路回路的總阻抗。由于各電氣元件標(biāo)稱的額定值，是按照其額定值為標(biāo)準(zhǔn)的，整個系統(tǒng)中的基準(zhǔn)不一致，所以需要首先將所有元件換算成統(tǒng)一基準(zhǔn)值表示的標(biāo)幺值。下面分別講述供電系統(tǒng)中各主要元件的電抗標(biāo)幺值的計(jì)算，取，2/4/202327第二節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)中三相

短路電流的計(jì)算1、電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值

對供電系統(tǒng)而言，有時可以將電源側(cè)看作無窮大系統(tǒng)，此時電流系統(tǒng)的阻抗相對較小，可以忽略；但若供電部門提供了電力系統(tǒng)的電抗參數(shù)，可以計(jì)入，然后再計(jì)算短路電流，這樣更接近實(shí)際。（1）已知電力系統(tǒng)電抗有名值2/4/202328第二節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)中三相

短路電流的計(jì)算（2）已知電力系統(tǒng)出口斷路器的斷流容量，將系統(tǒng)變電所高壓饋線出口斷路器的斷流容量看作系統(tǒng)的短路容量來估算系統(tǒng)電抗，即：（3）已知電力系統(tǒng)出口處的短路容量2/4/202329第二節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)中三相

短路電流的計(jì)算2、架空線路和電纜3、變壓器

變壓器標(biāo)稱參數(shù)：2/4/202330第二節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)中三相

短路電流的計(jì)算4、發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)標(biāo)稱參數(shù)：5、電抗器電抗器標(biāo)稱參數(shù)：

注意：由于各電壓級的平均電壓與額定電壓近似相等（），故對于變壓器、發(fā)動機(jī)、電抗器均取額定電壓等于各電壓級的平均電壓，即。2/4/202331第二節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)中三相

短路電流的計(jì)算6、短路回路的總阻抗標(biāo)幺值短路回路的總阻抗標(biāo)幺值由總電阻標(biāo)幺值和總電抗標(biāo)幺值決定：一般地，若，則可忽略電阻，即；高電壓系統(tǒng)的短路計(jì)算只計(jì)及電抗；低壓系統(tǒng)中需要計(jì)及電阻。

2/4/202332第二節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)中三相

短路電流的計(jì)算三、三相短路電流計(jì)算1、計(jì)算方法無限大容量系統(tǒng)三相短路電流周期分量有效值的標(biāo)幺值按下式計(jì)算：由此可求得三相短路電流周期分量有效根據(jù)求得可求出和2/4/202333第二節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)中三相

短路電流的計(jì)算三相短路容量的計(jì)算公式為：2/4/202334第二節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)中三相

短路電流的計(jì)算2、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，包括與短路計(jì)算相關(guān)的元件，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，每個元件用一個阻抗表示，電源用一個小圓圈表示，并標(biāo)出短路點(diǎn)，同時標(biāo)出元件的序號和阻抗，一般分子標(biāo)序號，分母標(biāo)阻抗；（3）選擇基準(zhǔn)電壓和基準(zhǔn)容量，計(jì)算各元件的阻抗標(biāo)幺值，再將等效電路圖簡化，求出短路回路總阻抗的標(biāo)幺值；簡化方法：串并聯(lián)、星—三角變換等；（4）由短路回路總阻抗標(biāo)幺值計(jì)算短路電流的標(biāo)幺值，在計(jì)算短路其他相關(guān)量。2/4/202335第二節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)中三相

短路電流的計(jì)算

例2

某供電系統(tǒng)下圖所示。已知電力系統(tǒng)出口斷路器為SN10-10Ⅱ型。試用標(biāo)幺值法求工廠變電所高壓10KV母線上K-1點(diǎn)電路和低壓380V母線上K-2點(diǎn)短路的三相短路電流和短路容量。

短路計(jì)算電路圖2/4/202336第二節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)中三相

短路電流的計(jì)算解：（1）確定基準(zhǔn)值取而

2/4/202337第二節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)中三相

短路電流的計(jì)算（2）計(jì)算短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值

電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值：

架空線路的電抗標(biāo)幺值

電力變壓器的電抗標(biāo)幺值

2/4/202338第二節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)中三相

短路電流的計(jì)算繪短路等效電路如下圖，標(biāo)出短路計(jì)算點(diǎn)K-1和K-2

短路等效電路圖（標(biāo)幺值）2/4/202339第二節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)中三相

短路電流的計(jì)算（3）求K-1點(diǎn)的短路電路總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量

總電抗標(biāo)幺值

三相短路電流周期分量有效值

其他三相短路電流

三相短路容量

2/4/202340第二節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)中三相

短路電流的計(jì)算（4）求K-2點(diǎn)的短路電路總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量

總電抗標(biāo)幺值

三相短路電流周期分量有效值

其他三相短路電流

三相短路容量

2/4/202341第二節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)中三相

短路電流的計(jì)算例3.

試求如圖所示的供電系統(tǒng)中，總降壓變電所10kV母線上的k1點(diǎn)和車間變電所380V母線上k2點(diǎn)發(fā)生三相短路時的短路電流和短路容量，以及k2點(diǎn)三相短路流經(jīng)變壓器3一次繞組的短路電流。

2/4/202342第三節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)中兩相和

單相短路電流的計(jì)算

兩相以及單相短路電流用于校驗(yàn)繼電保護(hù)的靈敏度，下面介紹無限大容量系統(tǒng)兩相以及單相短路電流的實(shí)用計(jì)算方法。一、兩相短路電流的計(jì)算2/4/202343第三節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)中兩相和

單相短路電流的計(jì)算無限大容量系統(tǒng)中發(fā)生兩相短路時，其短路電流可由下試可得：兩相短路電流與三相短路電流的關(guān)系可求得：

上試說明，無限大容量系統(tǒng)中，同一地點(diǎn)的兩相短路電流為三相短路電流的0.866倍。因此，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述關(guān)系直接求得。2/4/202344第三節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)中兩相和

單相短路電流的計(jì)算二、單相短路電流的計(jì)算在大接地電流系統(tǒng)或三相四線系統(tǒng)中發(fā)生單相短路時，根據(jù)對稱分量法可求得其短路電流為：式中，為電源相電壓；為單相短路回路得正序、負(fù)序和零序阻抗。在工程設(shè)計(jì)中，可利用下式計(jì)算單相短路電流，即：式中，為電源的相電壓；為單相短路回路的阻抗，可查有關(guān)手冊。2/4/202345第三節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)中兩相和

單相短路電流的計(jì)算由上面的分析可知，在無窮大電力系統(tǒng)中，兩相短路電流和單相短路電流都比三相短路電流小，因此選用電氣設(shè)備和導(dǎo)體的短路穩(wěn)定度校驗(yàn)的短路電流，應(yīng)采用三相短路電流。兩相短路電流主要用于相間短路的靈敏度校驗(yàn)。單相短路電流主要用于單相短路保護(hù)的整定及單相短路熱穩(wěn)定度的校驗(yàn)。2/4/202346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)發(fā)生短路時，短路電流相當(dāng)?shù)拇?。短路電流通過導(dǎo)體和電氣設(shè)備，會產(chǎn)生很大的電動力和很高的溫度，稱短路的電動效應(yīng)和熱效應(yīng)。主要用于檢驗(yàn)設(shè)備的動穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性。二、短路電流的電動效應(yīng)和動穩(wěn)定度（一）短路時的最大電動力

電動力：導(dǎo)體通過電流時相互間電磁作用產(chǎn)生的力。正常工作時電流不大，電動力很??；短路時特別是短路沖擊電流流過瞬間，產(chǎn)生的電動力最大。2/4/202347第四節(jié)短路電流的效應(yīng)和穩(wěn)定度校驗(yàn)處在空氣中的兩平行導(dǎo)體分別通以電流i1、i2時，兩導(dǎo)體間的電磁互作用力即電動力為：式中，a為兩導(dǎo)體的軸線間距離；L為導(dǎo)體的兩相鄰支持點(diǎn)間距離，即檔距；為真空和空氣的磁導(dǎo)率，。

2/4/202348第四節(jié)短路電流的效應(yīng)和穩(wěn)定度校驗(yàn)上式適用于圓截面的實(shí)芯和空芯導(dǎo)體，對矩形截面導(dǎo)體，應(yīng)計(jì)入一個形狀系數(shù)，即形狀系數(shù)與導(dǎo)體的形狀和相對位置有關(guān)?？筛鶕?jù)和查圖所得。2/4/202349第四節(jié)短路電流的效應(yīng)和穩(wěn)定度校驗(yàn)1、如果三相線路中發(fā)生兩相短路，則兩相短路沖擊電流通過兩相導(dǎo)體時產(chǎn)生的電動力最大，其值為：2、如果三相線路中發(fā)生三相短路，則三相短路沖擊電流在中間相（水平放置或垂直放置）產(chǎn)生的電動力最大，其值為：2/4/202350第四節(jié)短路電流的效應(yīng)和穩(wěn)定度校驗(yàn)

由于三相短路沖擊電流與兩相短路沖擊電流的關(guān)系為，因此，三相短路與兩相短路產(chǎn)生的最大電動力之比為：三相線路發(fā)生三相短路時中間相導(dǎo)體所受的電動力比兩相短路時導(dǎo)體所受的電動力大，因此校驗(yàn)電器和載流部分的動穩(wěn)定度，一般應(yīng)采用三相短路沖擊電流或短路后第一個周期的三相短路全電流有效值計(jì)算。2/4/202351第四節(jié)短路電流的效應(yīng)和穩(wěn)定度校驗(yàn)（二）短路動穩(wěn)定度的校驗(yàn)條件電器和導(dǎo)體的動穩(wěn)定度校驗(yàn)，依校驗(yàn)對象的不同而采用不用的具體條件

1、一般電器的動穩(wěn)定度校驗(yàn)條件滿足動穩(wěn)定的校驗(yàn)條件為

電器極限通過電流的峰值或有效值。有關(guān)手冊或產(chǎn)品樣本查得。附錄表12列出部分常用高壓斷路器的主要技術(shù)數(shù)據(jù)，供參考。

或2/4/202352第四節(jié)短路電流的效應(yīng)和穩(wěn)定度校驗(yàn)

2、絕緣子的動穩(wěn)定度校驗(yàn)條件滿足動穩(wěn)定的校驗(yàn)條件為式中：為絕緣子的最大允許負(fù)荷，有關(guān)參數(shù)可在手冊或產(chǎn)品樣本查得;如果手冊或樣本給出的是絕緣子的抗彎破壞負(fù)荷值，則應(yīng)將抗彎破壞負(fù)荷值乘以0.6作為。

為三相短路時作用于絕緣子上的計(jì)算力，

如果母線在絕緣上為平放，

如果母線為豎放，則：

2/4/202353第四節(jié)短路電流的效應(yīng)和穩(wěn)定度校驗(yàn)3、硬母線的動穩(wěn)定度校驗(yàn)條件

滿足動穩(wěn)定的校驗(yàn)條件為由于式中：為母線材料的最大允許應(yīng)力（Pa）。最大計(jì)算應(yīng)力按下式計(jì)算：式中，Ｍ為母線通過時所受到的彎曲力矩，W為母線的截面系數(shù)。

2/4/202354第四節(jié)短路電流的效應(yīng)和穩(wěn)定度校驗(yàn)當(dāng)母線的檔數(shù)為1~2時，當(dāng)母線的檔數(shù)大于2時，當(dāng)母線水平放置時，b為母線截面的水平寬度，h為母線截面的垂直高度。2/4/202355第四節(jié)短路電流的效應(yīng)和穩(wěn)定度校驗(yàn)三、短路電流的熱效應(yīng)和熱穩(wěn)定度（一）短路時導(dǎo)體的發(fā)熱過程和發(fā)熱計(jì)算導(dǎo)體通過正常負(fù)荷電流時，由于導(dǎo)體具有電阻，因此要產(chǎn)生電能損耗。這種電能損耗轉(zhuǎn)換為熱能，一方面使導(dǎo)體溫度升高，另一方面向周圍介質(zhì)散熱。熱平衡的概念：當(dāng)導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體向周圍介質(zhì)散發(fā)的熱量相等時，導(dǎo)體就維持在一定的溫度值，這種狀態(tài)稱為熱平衡。

2/4/202356第四節(jié)短路電流的效應(yīng)和穩(wěn)定度校驗(yàn)1、導(dǎo)體發(fā)熱的特點(diǎn)正常時，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量等于向介質(zhì)散失的熱量，導(dǎo)體溫度恒定；短路時，導(dǎo)體發(fā)熱是一個絕熱過程，導(dǎo)體短路時導(dǎo)體溫度變化曲線如圖所示。要求短路時電氣設(shè)備和導(dǎo)體的發(fā)熱溫度不超過短路最高允許溫度，即滿足短路熱穩(wěn)定要求。

圖3-12短路前后導(dǎo)體的溫度變化2/4/202357第四節(jié)短路電流的效應(yīng)和穩(wěn)定度校驗(yàn)2、短路產(chǎn)生的熱量短路全電流的幅值和有效值也隨時間而變化，一般采用一個恒定的短路穩(wěn)態(tài)電流來等效計(jì)算實(shí)際短路電流所產(chǎn)生的熱量。假定在一個時間內(nèi)，導(dǎo)體通過短路穩(wěn)態(tài)電流所產(chǎn)生的熱量，恰好與實(shí)際短路電流在實(shí)際短路時間內(nèi)所產(chǎn)生的熱量相等，即2/4/202358第四節(jié)短路電流的效應(yīng)和穩(wěn)定度校驗(yàn)短路發(fā)熱