《供电技术第四版》机械工业出版社课件3短路电流的计算
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第三章 短路电流计算《供电技术》(第4版)
第3章 短路电流计算
(3-11)
故系统发生三相短路时各相的短路电流表达式:
(3) ikA I zm sin t kl [ I m sin( ) I zm sin( kl )]e Tt
fi
(3) ikB I zm sin t 1200 kl [ I m sin( 1200 ) I zm sin( 1200 kl )]e
习惯上把这一短路电流周期分量有效值写作 I K ，即：
(3) I z Ik Ik
第3章 短路电流计算
(3-20)
有限容量电源供电系统：
当电源容量较小，或短路点距电源较近时，对于电源 来说，相当于在发电机端头处短路，由于短路回路阻抗突 然减小（此时短路回路的阻抗几乎是纯感性） ，使发电机 定子电流突然剧增，产生很强的电枢反电势，短路电流周 期分量滞后发电机电势近900，故其方向与转子绕组产生的 磁通相反，产生强去磁作用，使发电机气隙中的合成磁场 削弱，端电压下降（电源电压变化）。其短路电流的非周 期分量与周期分量均发生衰减。 计算方法：根据电源至短路电的转移阻抗——查相应 的发电机运算曲线求取短路参数。
第3章 短路电流计算
(3-3)
图3－1 短路类型及其表示符号
第3章 短路电流计算
(3-4)
二、无限容量电源供电系统短路过程分析
1、无限大容量电源供电系统的概念 所谓无限大容量电 源是指内阻抗为零的电 源。当电源内阻抗为零 时，不管输出的电流如 何变动，电源内部均不 产生压降，电源母线上 的输出电压维持不变。
T fi X kl Rkl , T fi X kl Rkl 0,
1 k sh 2
在工程设计计算中： 高压系统
《供电技术》(第4版)【全】
中性点直接接地系统 中性点不接地系统 中性点经消弧线圈(或电阻)接地系统
第1章 绪论 （1-11）
1）中性点不接地系统
在正常运行时，各相对地电压 、U• A、U• B是对U• 称C 的，其
值为相电压 ；各相U对 地电容相同（设线路单位长度
电容为 ，线路C长0 度为 ），电容l 电流对称且超前相电
供电系统的电能质量与无功补偿
（电压质量的含义、电压偏差及调节、 电压波动（闪变）及其抑制、电力 谐波及抑制、供电系统的三相不平 衡、供电系统的无功功率补偿）
教学内容、教学环节及参考资料
供电系统变电所的自动化
（变电所自动化的基本功能、变电所 综合自动化系统的结构、备用电源 自动投入装置、自动重合闸装置、 变电所的电压、无功综合控制、单 相接地自动选线装置、电力负荷管
源供电系统短路过程分析、短路参数
的计算、供电系统中电气设备的选择
与校验）
教学内容、教学环节及参考资料
供电系统的保护 （继电保护的基本概念、单端供电网
络的保护、电力变压器的保护、低 压配电系统的保护、供电系统的微 机保护）
供电系统的保护接地与防雷
（供电系统的安全保护接地、供电系 统的防雷保护）
电力变压器额定电压
一次绕组
220／127 380／220 660／380
3及3.15 6及6.3 10及10.5 13.8,15.75,18,20 35 110 220 330 500 750
二次绕组
230／133 400／230 690／400
3.15及3.3 6.3及6.6 l0.5及11
38.5 121 242 363 550
第1章 绪论 （1-26）
2）频率
短路电流及其计算课件
通过建立等效电路来计算短路电流， 适用于具有多个元件和复杂连接的电 路。
叠加法
适用于多个电源或复杂电路，可以通 过叠加各个电源对短路点的贡献来计 算短路电流。
进行计算
01
根据选择的计算方法，使用确定 的电路参数进行短路电流的计算 。
02
可能需要使用计算器或计算机软 件进行计算，确保计算的准确性 和可靠性。
叠加原理法
总结词
将电路中的电压或电流源分别独立作用，然后叠加得到短路电流。
详细描述
叠加原理法是一种较为复杂的短路电流计算方法，适用于多个电源和电阻的电 路。通过将电路中的电压或电流源分别独立作用，然后根据叠加原理计算短路 电流。这种方法需要较高的数学和电路分析能力。
节点电压法
总结词
通过求解节点电压方程来计算短路电流。
分析计算结果
根据计算结果，分析短路电流的大小 和方向。
根据短路电流的大小，评估对电路元 件和设备的影响，以及可能的安全风 险。
04 短路电流的限制 与保护
短路电流的限制措施
变压器分接开关调整
通过调整变压器分接开关，改变变压器变比，从而限制短路电流 。
串联电抗器
在系统中串联电抗器，通过增加系统的电抗值来限制短路电流。
详细描述
节点电压法是一种基于节点电压的短路电流计算方法，通过建立节点电压方程并 求解，可以得到各支路的电流，进而求得短路电流。这种方法适用于具有多个支 路的电路，但需要建立正确的节点电压方程。
相量法
总结词
利用相量表示法，通过相量图和相量方程求解短路电流。
详细描述
相量法是一种较为高级的短路电流计算方法，适用于交流电路。通过将交流电路中的电压和电流用相量表示，并 建立相量方程，可以在相量图上求解短路电流。这种方法需要较高的数学和电路分析能力，但可以处理较为复杂 的交流电路。
短路电流的计算课件
计算短路电流的直流分量
总结词
短路电流的直流分量是指短路发生后，持续存在的直流电流分量。它对断路器的分断能 力和设备保护有影响。
详细描述
计算短路电流的直流分量需要考虑电源容量和短路点的位置等因素。通常使用电路分析 的方法来计算直流分量的大小，并考虑其对系统的影响。
PART 04
短路电流计算的实际应用
特点
短路电流通常很大，可以达到正常工 作电流的几十倍甚至几百倍，会对电 路和设备造成严重损坏。
短路电流的产生
01
02
03
设备故障
设备故障是短路电流产生 的主要原因之一，如电线 老化、绝缘层破损、设备 内部故障等。
误操作
操作人员误操作也可能导 致短路电流的产生，如错 误地连接线路、错误地操 作开关等。
系统稳定性受影响
短路电流的产生可能会对电力系统的 稳定性造成影响，如导致电压波动、 电流波动等，严重时可能导致整个系 统崩溃。
PART 02
短路电流计算的基本原理
REPORTING
欧姆定律的应用
欧姆定律是计算短路电流的基本原理之一，它指出在电路中 ，电流、电压和电阻之间的关系。在短路情况下，欧姆定律 可以帮助我们计算出短路电流的大小。
短路电流的计算课件
REPORTING
• 短路电流概述 • 短路电流计算的基本原理 • 短路电流计算的步骤和方法 • 短路电流计算的实际应用 • 短路电流计算的注意事项 • 短路电流计算案例分析
目录
PART 01
短路电流概述
REPORTING
定义与特点
定义
短路电流是指电力系统在正常运行时 ，由于某种原因导致电路中出现不正 常的通路，使得电流不经过负载而直 接流过这个通路的现象。
短路电流计算 ppt课件
对网络阻抗进一步化简
x15
0.044
制励磁）； • 8、输电线路的电容略去不计；
ppt课件
4
二、短路电流实用计算的假设条件
• 9、不考虑短路点的电弧阻抗和变压器的励磁电流； • 10、元件的计算参数均取其额定值，不考虑参数
的误差和调整范围 • 11、除计算短路各电流的衰减时间常数和低压网
络的短路电流外，元件的电阻都略去不计； • 12、计算短路电路的接线方式应是可能发生最大
• 基准值的选取：基准容量： Sj =1000 MVA
基准电压： Uj =UP
• 电抗有名值和标幺值的变换： 发电机次暂态电抗
•
发电机：
xd" *
xd"
pe
Sj
/ cos
变压器阻抗电压百分比
• 双绕组变压器：
xb*
Ud % 100
Sj Sb
基准容量，MVA 变压器额定容量,MVA
• 系统：
s2
330kV
d2
d3 110kV
T4
T1
T2
13.8kV d1
G1
G2
T3 G3
ppt课件
12
七、各元件电抗标幺值的计算
330kV系统：
X1
100 11061.9
0.009
110kV系统：
X2
100 2268.66
0.044
变压器T1~T3：
100 X 3 X 4 X 5 0.14 90 0.16
短路电流的正常接线方式（即最大运行方式）， 而不是仅在切换过程中可能并列运行的接线方式。
短路电流计算教学课件
电路阻抗是指电路中的电阻、电感和电容等元件对电流的 阻碍作用。在短路电流计算中，电路阻抗的大小也会影响 到短路电流的大小。
在进行短路电流计算时，应充分考虑电路阻抗的影响，并 根据实际情况进行修正。同时，为了减小电路阻抗对短路 电流的影响，应选择合适的导线材料和截面积，并合理设 计电路布局和布线方式。
短路点的选择
短路点的选择是短路电流计算中的一 个重要步骤，它决定了短路电流的大 小和方向。在选择短路点时，应充分 考虑电源、负荷和电路的实际情况， 并选择适当的短路点位置。
VS
在选择短路点时，应注意以下几点： 首先，应选择在电源侧或负荷侧的适 当位置；其次，应选择在电路中电势 较高的位置；最后，应选择在便于计 算和分析的位置。
特点
短路电流计算是电力系统故障分 析和保护配置的重要依据，其计 算结果直接影响电力系统的安全 稳定运行。
短路电流计算的重要性
保障电力系统安全
短路电流计算有助于评估电力系统的 安全性能，为保护装置的配置和整定 提供依据，防止设备损坏和系统崩溃 。
提高供电可靠性
降低维护成本
准确的短路电流计算有助于合理选择 电气设备，降低维护成本和延长设备 使用寿命。
安全意识培养
强调短路电流计算中的安全意识 ，让学生认识到安全的重要性。
安全操作规范
介绍短路电流计算中的安全操作 规范，确保学生在操作过程中的
安全。
安全事故案例分析
选取短路电流计算中发生的安全 事故案例，引导学生分析原因，
加强安全教育。
THANKS
感谢观看
叠加原理法
总结词：精度较高
详细描述：叠加原理法是将电路中的各个元件对电流的贡献分别计算，然后将各部分电流叠加得到总短路电流。该方法精度 较高，适用于较复杂的电路。
在进行短路电流计算时，应充分考虑电路阻抗的影响，并 根据实际情况进行修正。同时，为了减小电路阻抗对短路 电流的影响，应选择合适的导线材料和截面积，并合理设 计电路布局和布线方式。
短路点的选择
短路点的选择是短路电流计算中的一 个重要步骤，它决定了短路电流的大 小和方向。在选择短路点时，应充分 考虑电源、负荷和电路的实际情况， 并选择适当的短路点位置。
VS
在选择短路点时，应注意以下几点： 首先，应选择在电源侧或负荷侧的适 当位置；其次，应选择在电路中电势 较高的位置；最后，应选择在便于计 算和分析的位置。
特点
短路电流计算是电力系统故障分 析和保护配置的重要依据，其计 算结果直接影响电力系统的安全 稳定运行。
短路电流计算的重要性
保障电力系统安全
短路电流计算有助于评估电力系统的 安全性能，为保护装置的配置和整定 提供依据，防止设备损坏和系统崩溃 。
提高供电可靠性
降低维护成本
准确的短路电流计算有助于合理选择 电气设备，降低维护成本和延长设备 使用寿命。
安全意识培养
强调短路电流计算中的安全意识 ，让学生认识到安全的重要性。
安全操作规范
介绍短路电流计算中的安全操作 规范，确保学生在操作过程中的
安全。
安全事故案例分析
选取短路电流计算中发生的安全 事故案例，引导学生分析原因，
加强安全教育。
THANKS
感谢观看
叠加原理法
总结词：精度较高
详细描述：叠加原理法是将电路中的各个元件对电流的贡献分别计算，然后将各部分电流叠加得到总短路电流。该方法精度 较高，适用于较复杂的电路。
《供电技术 第四版》机械工业出版社课件 3 短路电流的计算
j
S Sj UjI j Sj
U Uj I j X j Uj
X
j
U* j标幺值表示法可分别用其实部和虚部或模数对基准值的标幺值来表示
S 2 2 j s S P jQ P Q e S j
X 2 . 8 6 8 1 m a x
3 3 i 2 . 5 5 I 2 . 5 5 3 . 1 9 7 k A 8 . 1 5 2 k A s h 1 m a x z 1 m a x
4)求短路电流的周期分量，冲击电流及短路容量。
k 1( 3 )
处的短路参数：
1 1 3 最大运行方式时：I 0 . 3 4 9 z 1 m a x
3 3 I I I 0 . 3 4 9 9 . 1 6 k A 3 . 1 9 7 k A z 1 m a x z 1 m a x j 1
k 2 3
XXX X 2 . 6 8 6 0 . 2 5 . 5 8 . 5 6 8 2 m a x 1 m a x 4 5
X X X . 6 6 8 2 m i n 1 m i n 4X 5 8
X
m a x
1 0 0 3 0 .5 2 0 0 S km a x
S j
S 1 0 0 j X 0 .6 m i n 3 1 6 6 .7 S km i n
u %j 7 100 k1 100 X 2 . 222 3 X x l 0 . 4 5 2 0 . 146 100 S 100 3 . 15 01 1 2 NT1 U 37 av1
( 3) Ik
S Sj UjI j Sj
U Uj I j X j Uj
X
j
U* j标幺值表示法可分别用其实部和虚部或模数对基准值的标幺值来表示
S 2 2 j s S P jQ P Q e S j
X 2 . 8 6 8 1 m a x
3 3 i 2 . 5 5 I 2 . 5 5 3 . 1 9 7 k A 8 . 1 5 2 k A s h 1 m a x z 1 m a x
4)求短路电流的周期分量，冲击电流及短路容量。
k 1( 3 )
处的短路参数：
1 1 3 最大运行方式时：I 0 . 3 4 9 z 1 m a x
3 3 I I I 0 . 3 4 9 9 . 1 6 k A 3 . 1 9 7 k A z 1 m a x z 1 m a x j 1
k 2 3
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X X X . 6 6 8 2 m i n 1 m i n 4X 5 8
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( 3) Ik
重大社2024《供配电技术》教学课件第3章 短路计算
I
(3) K 1
2.55 2.86
7.29kA
S (3) K 1
Sd
X
1
100 1.92
52.08MVA
k-2点短路时总电抗标幺值
X
2
X
S
X
WL1
X
WL2
X
T
0.2 1.72 0.036
4.5 6.456
k-2点短路时的三相短路电流及本相短路容量
I (3) K 2
Id2
U2 av1
X 1WL
X 1WL
Sd
U2 d1
基准值可以任意选定，为便于计算短路电流， 对于容量的基准值取
Sd＝100MVA
或者取要计算的供电系统中的某一元件的额定 值（如某一变压器）；
基准电压是短路点所在处电路平均电压值。
3.3.2 短路回路元件的标幺值阻抗
计算短路电流时，需要计算短路回路中各个 电气元件的阻抗及短路回路的总阻抗 1.线路的电阻标幺值和电抗标幺值 其电阻标幺值和电抗标幺值分别为
2 d1
0.38 5 100 10.52
1.72
电缆10kV线路的
10kV电缆线路的 X 0 0.08 / km，求出电缆线路电抗标幺值
X* WL2
X
0l2
Sd
U
2 d1
100 0.08 0.5
10.52
0.036
变压器电抗标幺值
X
T
UK % • Sd 100 SN
4.5100103 1001000
元件的阻抗归算到同一电压级才进行计算。 采用标幺值，简化计算，便于比较分析。
3 .3. 1 标幺制
用相对值表示元件的物理量，称为标幺制。任 意一个物理量的有名值与基准值的比值称为标幺 值，标幺值没有单位。即
供配电技术-短路电流计算PPT共47页
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
45、法律的制定是为了保证每一个人 自由发 挥自己 的才能 ，而不 是为了 束缚他 的才能 。—— 罗伯斯 庇尔
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
供配电技术-短路电流计算
41、实际上，我们想要的不是针对犯 罪的法 律，而 是针对 疯狂的 法律。 ——马 克·吐温 42、法律的力量应当跟随着公民，就 像影子 跟随着 身体一 样。— —贝卡 利亚 43、法律和制度必须跟上人类思想进 步。— —杰弗 逊 44、人类受制于法律，法律受制于情 理。— —托·富 勒
45、自己的饭量自己知道。——苏联
45、法律的制定是为了保证每一个人 自由发 挥自己 的才能 ，而不 是为了 束缚他 的才能 。—— 罗伯斯 庇尔
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
供配电技术-短路电流计算
41、实际上，我们想要的不是针对犯 罪的法 律，而 是针对 疯狂的 法律。 ——马 克·吐温 42、法律的力量应当跟随着公民，就 像影子 跟随着 身体一 样。— —贝卡 利亚 43、法律和制度必须跟上人类思想进 步。— —杰弗 逊 44、人类受制于法律，法律受制于情 理。— —托·富 勒
供配电技术短路电流的计算幻灯片PPT
短路计算中有关物理量的单位：电流为kA；电压为kV；短路 容量和断流容量单位为MVA；设备容量单位为kW或kVA；阻抗 单位为Ω等。如果采用工程上常用的单位来计算，则应注意所用 公式中各物理量单位的换算系数。
采用欧姆法进行短路计算
欧姆法即有名单位制法。因其短路计算中的阻抗都采用 有名单位“欧姆”而得名。在无限大容量系统中发生三相 短路时，其三相短路电流周期分量有效值可按下式计算：
（3） 电力线路的阻抗 ①线路的电阻RWL可由导线、电缆的单位长度电阻R0值求得
RWL ROl
②线路的电抗XWL可由导线、电缆的单位长度电抗X0值求得
XW LXOl
式中R0、X0是分别为导线、电缆单位长度的电阻和电抗， l是线路长度。均可从相关手册或产品样本查阅。
求出短路电路中各元件的阻抗后，就化简了短路电路，
（5 ） 短路电流的计算概述
在计算电路图上将短路计算所需考虑的各元件额定参 数都表示出来，并将各元件依次编号，然后确定短路计 算点，短路计算点要选择得使需要进行短路校验的电气 元件有最大可能的短路电流通过。接下来要按所选择的 短路计算点绘出等效电路图， 如上图所示。
工厂供电系统通常把电力系统当作无限大容量电源，短路电路 一般只采用阻抗串、并联的方法进行化简。对简化电路求出其等 效总阻抗，最后计算短路电流和短路容量。
X 1W 'X L 1W (U U a a Lv v )2 2 1 (U U a av v )2 2 3 (U U a av v )2 4 3 1WL的标幺值电抗为
X 1 *W X Z 1 d L 'W X 1 L 'W U S d d 2 4 L X 1W U S a d 2 v L X 1 1W U S d d 21 L
采用欧姆法进行短路计算
欧姆法即有名单位制法。因其短路计算中的阻抗都采用 有名单位“欧姆”而得名。在无限大容量系统中发生三相 短路时，其三相短路电流周期分量有效值可按下式计算：
（3） 电力线路的阻抗 ①线路的电阻RWL可由导线、电缆的单位长度电阻R0值求得
RWL ROl
②线路的电抗XWL可由导线、电缆的单位长度电抗X0值求得
XW LXOl
式中R0、X0是分别为导线、电缆单位长度的电阻和电抗， l是线路长度。均可从相关手册或产品样本查阅。
求出短路电路中各元件的阻抗后，就化简了短路电路，
（5 ） 短路电流的计算概述
在计算电路图上将短路计算所需考虑的各元件额定参 数都表示出来，并将各元件依次编号，然后确定短路计 算点，短路计算点要选择得使需要进行短路校验的电气 元件有最大可能的短路电流通过。接下来要按所选择的 短路计算点绘出等效电路图， 如上图所示。
工厂供电系统通常把电力系统当作无限大容量电源，短路电路 一般只采用阻抗串、并联的方法进行化简。对简化电路求出其等 效总阻抗，最后计算短路电流和短路容量。
X 1W 'X L 1W (U U a a Lv v )2 2 1 (U U a av v )2 2 3 (U U a av v )2 4 3 1WL的标幺值电抗为
X 1 *W X Z 1 d L 'W X 1 L 'W U S d d 2 4 L X 1W U S a d 2 v L X 1 1W U S d d 21 L
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供电技术电子课件
第3章
短路电流的计算
内容提要：本章概述短路电流的计算。首先说明无限大容量电源系 统供电时短路过程的分析和无限大容量电源条件下短路电流的计算
方法，低压配电网中短路电流的计算，不对称短路电流的计算方法，
介绍了感应电动机对短路电流的影响，最后介绍了供电系统中电气 设备的选择与校验。
©西安理工大学自动化与信息工程学院
iz I zm sint kl
ifi ifi0e
t Tfi
ik iz ifi
ish I zm ifi0 e
_ 0.01 Tfi
2 I kt I z2 ifi t
I zm (1 e
0.01 Tfi
)
I sh I z 1 2(k sh 1) 2
I m sin I zm sin kl c
解得
c I m sin I zm sin kl ifi0
则得短路电流
ik I zm sin t kl ifi0 e
t Tfi
iz ifi
k
(1,1)
负荷
0
B C
k
(1,1)
负荷
e) 两相接地短路
©西安理工大学自动化与信息工程学院
f) 两相接地短路
X
供电技术电子课件
三、计算短路电流的目的
为了选择和校验电气设备、载流导体和整定供电系统的继电保护装置， 需要计算三相短路电流；在校验继电保护装置的灵敏度时还需计算不对称 短路的短路电流值；校验电气设备及载流导体的力稳定和热稳定，就要用 到短路冲击电流、稳态短路电流及短路容量；但对瞬时动作的低压断路器， 则需用冲击电流有效值来进行其动稳定校验。
X
供电技术电子课件
第3章
第一节 概述
短路电流的计算
第二节 无限大容量电源系统供电时短路过程的分析
第三节 无限大容量电源条件下短路电流的计算方法
第四节 低压配电网中短路电流的计算
第五节 不对称短路电流的计算方法
第六节 感应电动机对短路电流的影响
第七节 供电系统中电气设备的选择与校验
©西安理工大学自动化与信息工程学院 X
U av 3 R X
二、短路过程的简单分析
图3-2 分析三相短路时的三相等效电路图和单相等效电路图 a） 三相等效电路图
©西安理工大学自动化与信息工程学院
X
供电技术电子课件
图3-2 分析三相短路时的三相等效电路图和单相等效电路图 b) 单相等效电路图
©西安理工大学自动化与信息工程学院
X
供电技术电子课件
等效电路的电压方程为 解之得,短路电流为 短路前负载电流为
k
(2)
负荷
b) 两相短路
(2) I k.B
(2) I k.A
©西安理工大学自动化与信息工程学院
X
供电技术电子课件
A 电源 0 B C
A 电源 0 B C N
I
(1) k
负荷
k
(1)
I
(1) k
负荷
k
(1)
c)
A 电源 0 B C
单相(接地)短路
A
d) 单相短路
电源
(1,1) Ik
I
(1,1) k
I zt 0 I zt I I z
©西安理工大学自动化与信息工程学院
X
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
供电技术电子课件
第三节 无限大电源条件下短路电流的计算方法
©西安理工大学自动化与信息工程学院
X
供电技术电子课件 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。
( 3) Ik
©西安理工大学自动化与信息工程学院 X
供电技术电子课件
二、短路的类型
A 电源 0 B C
(3) I k.A (3) I k.B
k
(3)
负荷
(3) I k.C
a)
三相短路
(3) I k.A
(3) I k.C
(3) I k.B
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A 电源 0 B C
(2) I k.A (2) I k.B
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第二节 无限大容量电源系统供电 时短路过程的分析
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一、无限大容量电源供电系统的概念
无限大容量电源 ——内阻抗为零的电源。当电源内阻抗为零时，不管输出的电 流如何变动，电源内部均不产生压降，电源母线上的输出电压维持不变。
u Rkl ik Lkl dik dt
t t
U ik m sin t kl ce Tfi I zm sin t kl ce Tfi Z kl
I m sint
当t＝0时刻，发生三相短路，由于短路电路存在着电感，因此电流不会突变
ifi0 I zm sin kl
2)设电路的感抗X比电阻R大得多，即短路阻抗角kl≈90。 3)短路发生于某相电压瞬时值过零值时，即当t=0时，初相角=0。
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三、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： 短路冲击电流： 短路冲击电流有效值： 短路稳态电流：
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第一节 概述
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一、短路及其原因、后果 短路：指供电系统中不同电位的导电部分（各相导体、地 线等）之间发生的低阻性短接。 主要原因：电气设备载流部分的绝缘损坏， 其次是人员误操作、鸟兽危害等。 短路后果： 短路电流产生的热量，使导体温度急剧上升，会使绝缘损坏； 短路电流产生的电动力，会使设备载流部分变形或损坏； 短路会使系统电压骤降，影响系统其他设备的正常运行； 严重的短路会影响系统的稳定性； 短路还会造成停电； 不对称短路的短路电流会对通信和电子设备等产生电磁干扰等。
式中，右端第一部分为短路电流周期分量; 第二项为短路电流非周期分量。
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无限大容量系统发生三相短路时的电流曲线如下图：
图3－3 短路时电流波形图
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在电源电压及短路地点不变的情况下，要使短路全电流达到最大值， 必须具备以下的条件： 1)短路前为空载，即Im=0，这时
第3章
短路电流的计算
内容提要：本章概述短路电流的计算。首先说明无限大容量电源系 统供电时短路过程的分析和无限大容量电源条件下短路电流的计算
方法，低压配电网中短路电流的计算，不对称短路电流的计算方法，
介绍了感应电动机对短路电流的影响，最后介绍了供电系统中电气 设备的选择与校验。
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iz I zm sint kl
ifi ifi0e
t Tfi
ik iz ifi
ish I zm ifi0 e
_ 0.01 Tfi
2 I kt I z2 ifi t
I zm (1 e
0.01 Tfi
)
I sh I z 1 2(k sh 1) 2
I m sin I zm sin kl c
解得
c I m sin I zm sin kl ifi0
则得短路电流
ik I zm sin t kl ifi0 e
t Tfi
iz ifi
k
(1,1)
负荷
0
B C
k
(1,1)
负荷
e) 两相接地短路
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f) 两相接地短路
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三、计算短路电流的目的
为了选择和校验电气设备、载流导体和整定供电系统的继电保护装置， 需要计算三相短路电流；在校验继电保护装置的灵敏度时还需计算不对称 短路的短路电流值；校验电气设备及载流导体的力稳定和热稳定，就要用 到短路冲击电流、稳态短路电流及短路容量；但对瞬时动作的低压断路器， 则需用冲击电流有效值来进行其动稳定校验。
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第3章
第一节 概述
短路电流的计算
第二节 无限大容量电源系统供电时短路过程的分析
第三节 无限大容量电源条件下短路电流的计算方法
第四节 低压配电网中短路电流的计算
第五节 不对称短路电流的计算方法
第六节 感应电动机对短路电流的影响
第七节 供电系统中电气设备的选择与校验
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U av 3 R X
二、短路过程的简单分析
图3-2 分析三相短路时的三相等效电路图和单相等效电路图 a） 三相等效电路图
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图3-2 分析三相短路时的三相等效电路图和单相等效电路图 b) 单相等效电路图
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等效电路的电压方程为 解之得,短路电流为 短路前负载电流为
k
(2)
负荷
b) 两相短路
(2) I k.B
(2) I k.A
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A 电源 0 B C
A 电源 0 B C N
I
(1) k
负荷
k
(1)
I
(1) k
负荷
k
(1)
c)
A 电源 0 B C
单相(接地)短路
A
d) 单相短路
电源
(1,1) Ik
I
(1,1) k
I zt 0 I zt I I z
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第三节 无限大电源条件下短路电流的计算方法
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供电技术电子课件 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。
( 3) Ik
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二、短路的类型
A 电源 0 B C
(3) I k.A (3) I k.B
k
(3)
负荷
(3) I k.C
a)
三相短路
(3) I k.A
(3) I k.C
(3) I k.B
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A 电源 0 B C
(2) I k.A (2) I k.B
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第二节 无限大容量电源系统供电 时短路过程的分析
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一、无限大容量电源供电系统的概念
无限大容量电源 ——内阻抗为零的电源。当电源内阻抗为零时，不管输出的电 流如何变动，电源内部均不产生压降，电源母线上的输出电压维持不变。
u Rkl ik Lkl dik dt
t t
U ik m sin t kl ce Tfi I zm sin t kl ce Tfi Z kl
I m sint
当t＝0时刻，发生三相短路，由于短路电路存在着电感，因此电流不会突变
ifi0 I zm sin kl
2)设电路的感抗X比电阻R大得多，即短路阻抗角kl≈90。 3)短路发生于某相电压瞬时值过零值时，即当t=0时，初相角=0。
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三、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： 短路冲击电流： 短路冲击电流有效值： 短路稳态电流：
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第一节 概述
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一、短路及其原因、后果 短路：指供电系统中不同电位的导电部分（各相导体、地 线等）之间发生的低阻性短接。 主要原因：电气设备载流部分的绝缘损坏， 其次是人员误操作、鸟兽危害等。 短路后果： 短路电流产生的热量，使导体温度急剧上升，会使绝缘损坏； 短路电流产生的电动力，会使设备载流部分变形或损坏； 短路会使系统电压骤降，影响系统其他设备的正常运行； 严重的短路会影响系统的稳定性； 短路还会造成停电； 不对称短路的短路电流会对通信和电子设备等产生电磁干扰等。
式中，右端第一部分为短路电流周期分量; 第二项为短路电流非周期分量。
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无限大容量系统发生三相短路时的电流曲线如下图：
图3－3 短路时电流波形图
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在电源电压及短路地点不变的情况下，要使短路全电流达到最大值， 必须具备以下的条件： 1)短路前为空载，即Im=0，这时