《电力系统短路》PPT课件
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电气系统短路ppt课件
系统瘫痪
短路可能导致整个电气系 统瘫痪，影响生产和生活 用电。
安全风险
短路可能导致电弧、火花 等危险现象，对人员和设 备安全构成威胁。
02
短路故障的检测与诊断
短路故障的检测方法
电压检测法
电阻检测法
通过测量电气系统各部分的电压，判 断是否存在电压异常，从而确定短路 故障的位置。
通过测量电气系统各部分的电阻，判 断是否存在电阻异常，从而确定短路 故障的位置。
培训员工
对电气系统的操作和维护人员进行定期培训，提 高他们对短路故障的应急处理能力。
04
案例分析
某工厂电气系统短路事故案例
事故描述
某工厂在生产过程中突然发生电气系统短路，导致部分设备停止 工作，造成了一定的经济损失。
原因分析
经过调查，短路是由于电气线路老化，绝缘层破损导致的。
解决方案
对工厂电气系统进行全面检查，更换老化的线路和设备，加强日 常维护和保养。
加强设备维护
定期对电气系统进行检查和维护，及时发现并处理潜在的故障隐 患。
完善安全管理制度
制定并执行严格的安全管理制度，确保操作人员具备相应的安全意 识和技能。
提高设计标准
在电气系统设计和建设中，采用更高的安全标准和防护措施，降低 短路等故障的发生概率。
THANK YOU
某住宅小区电气系统短路事故案例
事故描述
01
某住宅小区多次发生电气系统短路，造成居民用电受到影响，
甚至引发火灾。
原因分析
02
短路是由于电气线路安装不规范，私拉乱接现象严重，加上缺
乏定期检查和维护。
解决方案
03
加强电气线路规范安装，开展全面排查整治，加强日常巡检和
短路介绍ppt课件
04
短路故障处理
处理流程
发现故障 切断电源 故障定位 修复故障 测试验收
首先，应尽快发现并确定短 路故障的存在。
在确保安全的前提下，立即 切断相关电路的电源。
使用专业工具和仪器，准确 定位短路故障点。
根据故障点的具体情正常工作。
处理方法
短路介绍ppt课件
$number {01}
目录
• 什么是短路 • 短路的危害 • 短路的检测与预防 • 短路故障处理 • 案例分析
01
什么是短路
定义
短路是指电路中电流未经任何 电阻而直接流回电源的现象。
在电力系统中，短路是指不同 电位的导电部分（包括绝缘材 料）之间的低阻抗连接。
在电子线路中，短路通常指电 路中不同部分之间因某种原因 造成的直接连接，导致电路功 能异常。
更换损坏元件
01
如果短路是由某个元件损坏引起的，应立即更 换损坏元件。
清洁电路板
02
如果短路是由于电路板积尘或受潮引起的，应 对电路板进行清洁和干燥处理。
重新布线
03
如果短路是由于线路老化或布线不合理引起的 ，应重新布线。
使用保护装置
04
在修复过程中，可以使用熔断器、断路器等保 护装置来保护电路和元件。
爆炸风险
在特定环境下，短路可能 引发爆炸，对周围人员构 成巨大威胁。
03
短路的检测与预防
检测方法
观察法
通过观察电器设备外观是否有烧 焦、变色、变形等现象，初步判
断是否存在短路故障。
电流检测法
使用电流表测量电器设备的工作 电流，若发现异常高电流，可能
存在短路。
电阻检测法
通过测量电器设备的绝缘电阻， 若发现电阻值异常低，可能存在
电力系统的短路计算PPT课件
Z* Z/Zd (R jX)/Zd R* jX*
U* U/Ud I* I /Id
(7-2)
S* S/Sd (P jQ)/Sd P* jQ*
式中，下标注“*”者为标幺值；下标注“d”者为基准 值，无下标者为有名值。
11
二、基准值的选择
在电力系统计算中，主要涉及对称三相电路，计 算时习惯上采用线电压、线电流、三相功率和一相等 值阻抗，这四个物理量应服从功率方程式和电路的欧 姆定律。
的电阻和导纳，即各元件均用纯电抗表示，并认为系 统中各发电机的电势同相位，从而避免了复数的运算； III. 系统除不对称故障处出现局部不对称外，其余部分是 三相对称的。
8
第二节 标幺制
❖一、标幺值 ❖二、基准值的选择 ❖三、不同基准值的标幺值间的换算 ❖四、)*
Uk%UN2 100 SN
Sd Ud2
(7-10)
17
电力系统中常采用电抗器以限制短路电流。电抗器
通常给出其额定电压UN、额定电流IN及电抗百分值XR%
如选定各量的基准值满足下列关系 ：
Sd
3U
d
Id
(7-4)
U d 3 Z d I d
将式(7-3)与(7-4)相除后得：
S* U*
U *I* Z*I*
(7-5)
式(7-5)表明，在标幺制中，三相电路计算公式与单相电
路的计算公式完全相同。
12
工程计算中，通常选定功率基准值Sd和电压基准值Ud， 这时，电流和阻抗的基准值分别为：
为选择和校验各种电气设备的机械稳定性和热稳定 性提供依据，为此，计算短路冲击电流以校验设备的机械 稳定性，计算短路电流的周期分量以校验设备的热稳定性；
为设计和选择发电厂和变电所的电气主接线提供必要 的数据；
《电力系统短路》PPT课件
4-2 无限大容量电源（恒定电势源）电路 的三相短路过程分析
• 无限大功率电源（又称恒定电势源），是指端电压幅值 和频率都保持恒定的电源，其内阻抗为零。
S=∞
电源的容量为无限大，内 阻抗为0
~
恒定电压源可看成是由无限多个有限功率电源并联而成。实际电 力系统中恒定电压源是不存在的，而只能是一个相对的概念，往 往是根据供电电源的内阻与短路回路总阻抗的相对大小来判别是 否能看作是恒定电压源。若供电电源的内阻抗小于短路回路阻抗 的10% 时，则可认为供电电源为恒定电压源
非周期电流有最大初值的条件应为：
(1) 相量差 Im IPm有最大可能值； (2) 相量差 Im IPm在t＝0时与时间轴 平行。
这就是说，非周期电流的初值既同短路 前和短路后电路的情况有关，又同短路 发生的时刻(或合闸角α)有关。
在电感性电路中，符合上述
图4-3 短路电流非周期分量有最 大可能值的条件图
五、有关短路的物理量归纳
短路电流非周期分量iap
短路电流周期分量ip
短路全电流 i I P s m t i n ) [ I ( m s i ) n I P s ( m i) n e t / T ] a
短路冲击电流iim iim IP mIPem 0.0/T 1aish
(1e0.0/1 Ta)Ipm ki m IPm
二、短路冲击电流
•指短路电流最大可能的瞬时值，用iim 表示。 其主要作用是校验电气设备的电动力稳定度（机械强度）。 当电路的参数确定并已知时，短路电流周期分量的幅值是 一定的，而短路电流的非周期分量则是按指数规律单调衰 减的直流，因此，非周期电流的初值越大，暂态过程中短 路全电流的最大瞬时值也就越大。
k 1e0.0/1 Ta im
电力系统三相短路故障分析PPT课件
例6-4
• 电力系统接线图如图6-11所示，其中G为发电 机，M为电动机，负载(6)为由各种电动机组合 而成的综合负荷，设在电动机附近发生三相短 路故障，试画出下列电力系统三相短路故障分 析时的等值网络图。
第29页/共67页
例6-4
第30页/共67页
6.3.2.起始次暂态电流的计算
• 得到等值电路后，起始次暂态电流
• 三相短路功率主要是用来校验断路器的切断能力，要求短路时， 断路器一方面能切断这么大的短路电流，另一方面断路器断开 时其触头还要能经受工作电压的作用。
表达式： Skt 3U N It
用标幺值表示为：Skt*
3U N It 3U B I B
It*
I*
在有名值计算中： Skt 3UN I I*SB
第27页/共67页
表6-3 短路分析时元件的近似模型
元件
发电机 （调相机）
负荷
负荷 模型
与稳态模 型相同， 近似计算 时可忽略 电阻。
计算公式
E(0 ) U 0 jI0 X
RL
U（20-）， PL
第X2L8页/U共Q（260L7-）页
EM (0 ) U 0 jI0 X M
若只计电抗，则：
只求其数值
Ik E jX Uk(0) jX
第32页/共67页
Ik E X Uk(0) X
例6-5
• 化简图6-12所示的电力系统等值电路，并求出起始次暂态电流。
第33页/共67页
例6-5
求出起始次暂态电流的标幺值
I1*
E* X13* X12*
1.018 0.5571.43
工作遭到破坏。 4. 破坏电力系统中各发电厂之间并列运行的稳定性，引起系统振
电力系统短路计算PPT课件
I
ka
.
I ka1
.
I ka2
.
I ka0
.
3I
ka1
. I kb 0
.
I kc 0
.
22
单相接地短路（续）
相分量计算
电压
.
U
ka
0
. U
kb
.
a2U
ka1
.
aU
.
ka 2 U
ka 0
.
I ka1[(a 2 a )Z 2 (a 2 1)Z 0 ]
.
.
.
.
U kc a U ka1 a 2 U ka2 U ka0
U.
ka1
.
E a1
.
I ka1 Z1
.
I ka1(Z 2
Z0 )
.
.
U ka2 I ka2 Z 2
.
.
U ka 0 I ka 0 Z 0
.
Z1Σ
.
I ka1
.
U ka1
Z2Σ
.
I ka 2
.
U ka 2
Z0Σ
.
I ka 0
.
U ka 0
复合序网
21
单相接地短路（续）
相分量计算
电流
.
Z2 2Z0
Z2 Z0
.
39
两相接地短路（续）
量值计算（abc)
U ka U ka1 U ka2 U ka0
3U ka1
3U ka 2
3U
ka
0
U kb U kc 0
.
40
相量图 －－以 I k a 1 为参考相量，不计元件电阻
ka
.
I ka1
.
I ka2
.
I ka0
.
3I
ka1
. I kb 0
.
I kc 0
.
22
单相接地短路（续）
相分量计算
电压
.
U
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ka1
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.
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.
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.
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复合序网
21
单相接地短路（续）
相分量计算
电流
.
Z2 2Z0
Z2 Z0
.
39
两相接地短路（续）
量值计算（abc)
U ka U ka1 U ka2 U ka0
3U ka1
3U ka 2
3U
ka
0
U kb U kc 0
.
40
相量图 －－以 I k a 1 为参考相量，不计元件电阻
《电力系统短路分析》PPT课件
短路 三相短路 两相短路 两相接 单相接
种类
地短路 地短路
其他
故障 2.0% 率
1.6%
6.1% 87. 0% 3.3%
备注 表7-2
包括断
线等 2某0202/121/205kV中性点直接接地10电力系统短路故障数据
三、短路计算的目的和简化假设
• 为减少短路故障对电力系统的危害: 1. 必须采用限制短路电流的措施，合理设计电网，如在线路上装设电抗器； 2. 迅速将发生短路的部分与系统其他部分隔离开来，使无故障部分恢复正常运行。
• 图7-2表示由两台变压器联系的具有三个不同电 压等级的输电线路。
I T1
G
2020/11/25
Ⅱ XL1
T2
27
110/6.6
Ⅲ XL2
• 以图7-2为例，若基准电压取短路点的平均额定电压， 即Ud1=Uavl=10.5KV,Ud2=115KV，Ud3=6.3KV。这样 ，式（7-7）和式（7-8）中的Ud和UN就可约掉。也就 是说，发电机和变压器的电抗标幺值与电压无关，线路 的电抗标幺值只和线路所在处的平均额定电压有关。
X
* WL
XWL Xd
X
WL
Sd
U
2 d
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25
（7-10）
• 在实际工程应用中，为了便于计算，常取基准容量Sd= 100MVA（或1000MVA），基准电压可用各级线路的 平均额定电压Ud=Uav。
• 线路平均额定电压Uav指线路始端最大额定电压与末端 最小额定电压的平均值，一般取线路额定电压的1.05 倍，即Uav=1.05UNUav，见表7-3。
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22
• 换算的方法是：先将各自以额定值作为基准的标幺值 还原为有名值。
发电厂变电站电气设备第四章 电力系统短路及短路电流计算6PPT培训课件
(c)图—等值电抗X2-1=3XL
(d)图—等值电抗X1//2-3=
1
4 XL
从上可见：正常运行时的电抗值为 1XL ，而短
4
路情况下的最大电抗值为3XL，为正常运行时电抗 的12倍。
可见，分裂电抗器的主要优点是：正常运行时电 抗小，压降小；而短路时电抗大，限制短路电流作用 大。最大缺点是：若一臂负荷变动过大时，另一臂将 产生较大的电压波动；当一臂短路而另一臂同时有负 荷，由于互感电势的作用，有负荷的一臂将产生感应 过电压，但若取XL=8%~10%、f=0.5，则此过电压值 将不会太大。
一、选择适当的主接线形式和相应的运行方式
1. 发电机组采用单元接线（在发电机电压级不采 用母线） 2.环形电网开环运行 3.变压器或供电线路分列运行
目的：使系统阻抗增大 缺点：降低主接线的供电可靠性和灵活性
二、在发电机或主变压器回路中装设分裂电抗器(人 为增加系统电抗)
（a）在发电机回路装设 （b）在变压器回路装设
三、装设母线分段电抗器
上图所示，在母线各分段之间装设分段电抗 器。当任一母线段上发生短路时，由其他分段上 的发电机及系统提供的短路电流，都会受到分段 电抗器的限制。当任一出线上发生短路时，分段 电抗器同样也能限制短路电流。但由于分段电抗 器的额定电流较大，相同额定电抗百分值下的电 抗欧姆数较小，分段电抗器限制短路电流的作用 就不如出线电抗器的大。
第四章
电力系统短路及短路电流计算
4-6 限制短路电流的方法
新课引入：
在大容量的发电厂、变电所的6-10KV系统中，短 路电流可能达到很大的数值，这将使母线、断路器等 一次设备遭受严重的发热和巨大的电动力的冲击。为 了安全，必须加大设备型号，也就是要选择重型的电 器，因而无法采用价格便宜的轻型开关电器和较小截 面的导线。这不仅增加投资，甚至有时会因短路电流 太大而选不到符合要求的电器。为此，必须采用措施 限制该系统中的短路电流，从而能选用轻型电气设备 和截面较小的电缆，简化配电装置，节约投资。
电力系统短路故障的基本知识36页PPT
Байду номын сангаас
46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特
电力系统短路故障的基本知识
16、人民应该为法律而战斗，就像为 了城墙 而战斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ，并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ，而是 惟恐自 己会成 为这种 行为的 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令，就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律，其真实含 义是财 富。— —爱献 生
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点接地的系统）发生通路的情况。
一、短路的类型
表1-1 各种短路的示意图和代表符号
短路种类
示意图
代表符号
三相短路
f(3)
两相短路接地
f(1,1)
两相短路
f(2)
单相短路
f(1)
短路的种类
对称短路： 三相短路(5%)
单相接地短路(65%) 不对称短路： 两相短路(10%)
两相接地短路(20%)
5-50
二、短路冲击电流
•指短路电流最大可能的瞬时值，用iim 表示。 其主要作用是校验电气设备的电动力稳定度（机械强度）。 当电路的参数确定并已知时，短路电流周期分量的幅值是 一定的，而短路电流的非周期分量则是按指数规律单调衰 减的直流，因此，非周期电流的初值越大，暂态过程中短 路全电流的最大瞬时值也就越大。
其解就是短路的全电流 i，它由两部分组成：
周期分量ip 和非周期分量iap 。
对应的齐次方程的通解
周期分量： 短路电流的强制分量或稳态分量, 并记为 iP
iPIPs mi n t ( )
IPm
Em
R2 (L)2
tg1 L
R
非周期电流 ：
短路电流的自由分量或直流分量,记为 iaP Ri L di 0 dt
电力系统短路
宁波大学信息学院
内容
4-1 故障概述 4-2 无限大容量电源（恒定电势源）
电路的短路过程分析 4-3 无限大容量电源条件下短路电流
的计算方法 4-4 短路电流的效应
2-50
4-1 故障概述
故障:一般指短路和断线,分为简单故障和复杂故障 简单故障:电力系统中的单一故障 复杂故障:同时发生两个或两个以上故障 短路:指一切不正常的相与相之间或相与地之间（对于中性
二、短路的主要原因
①绝缘材料的自然老化，设计、安装及维护不良所带 来的设备缺陷发展成短路。
②恶劣天气：雷击造成的闪络放电或避雷器动作，架 空线路由于大风或导线覆冰引起电杆倒塌等。
③人为误操作，如运行人员带负荷拉刀闸，线路或设 备检修后未拆除地线就加上电压引起短路。
④挖沟损伤电缆，鸟兽跨接在裸露的载流部分等。
短路电流关系的相量图表示
向量在时间轴上的 投影代表各量的瞬 时值
短路前电流向量Im在 时间轴上的投影
Imsi n()i[0]
短路后的周期电流向量 Ipm的投影
IPm si n ()iP0
iP0 i[0]
iap0 i[0] iP0
为了保持电感中的电流在短路前后瞬 间不发生突变，电路中必须产生一个 非周期自由电流，它的初值应为i[0]和 ip0之差=非周期电流的初值iap0
条件的情况是：电路原来处 于 空 载 状 态 (Im=0) ， 短 路 恰 好 发 生 在 短 路 周 期 电 流 Ipm 取幅值的时刻。如果短路回 路的感抗比电阻大得多,即 ωL>>R，就可以近似地认为 φ≈90° ， 则 上 述 情 况 相 当 于
短路发生在电源电势刚好过 零值，即α=0的时刻。
(4)发生不对称短路时,三相不平衡电流会在相邻的通讯 线路感应出电动势,影响通讯.
四、计算短路电流的目的
短路电流计算结果 •是选择电气设备（断路器、互感器、瓷瓶、母线、 电缆等）的依据； •是电力系统继电保护设计和整定的基础； •是比较和选择发电厂和电力系统电气主接线图的 依据，根据它可以确定限制短路电流的措施。
t
iaPCeptCeTa （C为由初始条件决定的积分常数）
p— 特征方程 RpL0 的根。
pR L
T a — 非周期分量电流衰减的时间常数的全电流可表示为：
短路前电流（t=0-） i iP ia P I Ps m it n () C t/T a e
iIm si n t ()
由于电感中的电流不能突变，短路前瞬 间的电流和短路发生后瞬间的电流应相 等。短路电流不突变
Im si n ) (IPs mi n ) ( C
C ia 0 P I m si n ) ( I P s m i n )(
i I P s m t i n ) [ I ( m s i ) n I P s ( m i) n e t / T ] a(
一、三相短路的暂态过程
•短路前电路处于稳态，
以a相为例：
ieIEmmssinin((tt))
•短路前的稳态电流和阻抗角：
Im
Em
(RR)22(LL)2
tg1(LL)
RR
假定t＝0时刻发生三相短路 无源电路:i R’ 0
与电源相连接的有源电路
（短路电流计算）
a相的微分方程式如下：
RiLd d ti Ems i nt () 方程的特解
4-2 无限大容量电源（恒定电势源）电路 的三相短路过程分析
• 无限大功率电源（又称恒定电势源），是指端电压幅值 和频率都保持恒定的电源，其内阻抗为零。
S=∞
电源的容量为无限大，内 阻抗为0
~
恒定电压源可看成是由无限多个有限功率电源并联而成。实际电 力系统中恒定电压源是不存在的，而只能是一个相对的概念，往 往是根据供电电源的内阻与短路回路总阻抗的相对大小来判别是 否能看作是恒定电压源。若供电电源的内阻抗小于短路回路阻抗 的10% 时，则可认为供电电源为恒定电压源
三、短路的危害
(1)电流剧增：设备发热增加，若短路持续时间较长，可
能使设备过热甚至损坏;由于短路电流的电动力效应，
导体间还将产生很大的机械应力，致使导体变形甚至
损坏。
最严重的后果
(2)电压大幅度下降，对用户影响很大。
(3)当短路发生地点离电源不远而持续时间又较长时，并 列运行的发电机可能失去同步，破坏系统运行的稳定 性，造成大面积停电，这是短路最严重的后果。
非周期电流有最大值的条件为: （1）短路前电路空载（Im=0)； （2）短路发生时，电源电势过零（α＝0）。
将Im 0 ， 90 和 ＝0代入式短路全电流表达式：
i IPc mot sIPe m t/T a
短路电流的最大瞬时值在短路发生后约半个周期时出现（如 图4-4）。若f=50Hz，这个时间约为0.01秒，将其代入上式。 可得短路冲击电流 ：
非周期电流有最大初值的条件应为：
(1) 相量差 ImIPm有最大可能值； (2) 相量差 ImIPm在t＝0时与时间轴 平行。
这就是说，非周期电流的初值既同短路 前和短路后电路的情况有关，又同短路 发生的时刻(或合闸角α)有关。
在电感性电路中，符合上述
图4-3 短路电流非周期分量有最 大可能值的条件图
一、短路的类型
表1-1 各种短路的示意图和代表符号
短路种类
示意图
代表符号
三相短路
f(3)
两相短路接地
f(1,1)
两相短路
f(2)
单相短路
f(1)
短路的种类
对称短路： 三相短路(5%)
单相接地短路(65%) 不对称短路： 两相短路(10%)
两相接地短路(20%)
5-50
二、短路冲击电流
•指短路电流最大可能的瞬时值，用iim 表示。 其主要作用是校验电气设备的电动力稳定度（机械强度）。 当电路的参数确定并已知时，短路电流周期分量的幅值是 一定的，而短路电流的非周期分量则是按指数规律单调衰 减的直流，因此，非周期电流的初值越大，暂态过程中短 路全电流的最大瞬时值也就越大。
其解就是短路的全电流 i，它由两部分组成：
周期分量ip 和非周期分量iap 。
对应的齐次方程的通解
周期分量： 短路电流的强制分量或稳态分量, 并记为 iP
iPIPs mi n t ( )
IPm
Em
R2 (L)2
tg1 L
R
非周期电流 ：
短路电流的自由分量或直流分量,记为 iaP Ri L di 0 dt
电力系统短路
宁波大学信息学院
内容
4-1 故障概述 4-2 无限大容量电源（恒定电势源）
电路的短路过程分析 4-3 无限大容量电源条件下短路电流
的计算方法 4-4 短路电流的效应
2-50
4-1 故障概述
故障:一般指短路和断线,分为简单故障和复杂故障 简单故障:电力系统中的单一故障 复杂故障:同时发生两个或两个以上故障 短路:指一切不正常的相与相之间或相与地之间（对于中性
二、短路的主要原因
①绝缘材料的自然老化，设计、安装及维护不良所带 来的设备缺陷发展成短路。
②恶劣天气：雷击造成的闪络放电或避雷器动作，架 空线路由于大风或导线覆冰引起电杆倒塌等。
③人为误操作，如运行人员带负荷拉刀闸，线路或设 备检修后未拆除地线就加上电压引起短路。
④挖沟损伤电缆，鸟兽跨接在裸露的载流部分等。
短路电流关系的相量图表示
向量在时间轴上的 投影代表各量的瞬 时值
短路前电流向量Im在 时间轴上的投影
Imsi n()i[0]
短路后的周期电流向量 Ipm的投影
IPm si n ()iP0
iP0 i[0]
iap0 i[0] iP0
为了保持电感中的电流在短路前后瞬 间不发生突变，电路中必须产生一个 非周期自由电流，它的初值应为i[0]和 ip0之差=非周期电流的初值iap0
条件的情况是：电路原来处 于 空 载 状 态 (Im=0) ， 短 路 恰 好 发 生 在 短 路 周 期 电 流 Ipm 取幅值的时刻。如果短路回 路的感抗比电阻大得多,即 ωL>>R，就可以近似地认为 φ≈90° ， 则 上 述 情 况 相 当 于
短路发生在电源电势刚好过 零值，即α=0的时刻。
(4)发生不对称短路时,三相不平衡电流会在相邻的通讯 线路感应出电动势,影响通讯.
四、计算短路电流的目的
短路电流计算结果 •是选择电气设备（断路器、互感器、瓷瓶、母线、 电缆等）的依据； •是电力系统继电保护设计和整定的基础； •是比较和选择发电厂和电力系统电气主接线图的 依据，根据它可以确定限制短路电流的措施。
t
iaPCeptCeTa （C为由初始条件决定的积分常数）
p— 特征方程 RpL0 的根。
pR L
T a — 非周期分量电流衰减的时间常数的全电流可表示为：
短路前电流（t=0-） i iP ia P I Ps m it n () C t/T a e
iIm si n t ()
由于电感中的电流不能突变，短路前瞬 间的电流和短路发生后瞬间的电流应相 等。短路电流不突变
Im si n ) (IPs mi n ) ( C
C ia 0 P I m si n ) ( I P s m i n )(
i I P s m t i n ) [ I ( m s i ) n I P s ( m i) n e t / T ] a(
一、三相短路的暂态过程
•短路前电路处于稳态，
以a相为例：
ieIEmmssinin((tt))
•短路前的稳态电流和阻抗角：
Im
Em
(RR)22(LL)2
tg1(LL)
RR
假定t＝0时刻发生三相短路 无源电路:i R’ 0
与电源相连接的有源电路
（短路电流计算）
a相的微分方程式如下：
RiLd d ti Ems i nt () 方程的特解
4-2 无限大容量电源（恒定电势源）电路 的三相短路过程分析
• 无限大功率电源（又称恒定电势源），是指端电压幅值 和频率都保持恒定的电源，其内阻抗为零。
S=∞
电源的容量为无限大，内 阻抗为0
~
恒定电压源可看成是由无限多个有限功率电源并联而成。实际电 力系统中恒定电压源是不存在的，而只能是一个相对的概念，往 往是根据供电电源的内阻与短路回路总阻抗的相对大小来判别是 否能看作是恒定电压源。若供电电源的内阻抗小于短路回路阻抗 的10% 时，则可认为供电电源为恒定电压源
三、短路的危害
(1)电流剧增：设备发热增加，若短路持续时间较长，可
能使设备过热甚至损坏;由于短路电流的电动力效应，
导体间还将产生很大的机械应力，致使导体变形甚至
损坏。
最严重的后果
(2)电压大幅度下降，对用户影响很大。
(3)当短路发生地点离电源不远而持续时间又较长时，并 列运行的发电机可能失去同步，破坏系统运行的稳定 性，造成大面积停电，这是短路最严重的后果。
非周期电流有最大值的条件为: （1）短路前电路空载（Im=0)； （2）短路发生时，电源电势过零（α＝0）。
将Im 0 ， 90 和 ＝0代入式短路全电流表达式：
i IPc mot sIPe m t/T a
短路电流的最大瞬时值在短路发生后约半个周期时出现（如 图4-4）。若f=50Hz，这个时间约为0.01秒，将其代入上式。 可得短路冲击电流 ：
非周期电流有最大初值的条件应为：
(1) 相量差 ImIPm有最大可能值； (2) 相量差 ImIPm在t＝0时与时间轴 平行。
这就是说，非周期电流的初值既同短路 前和短路后电路的情况有关，又同短路 发生的时刻(或合闸角α)有关。
在电感性电路中，符合上述
图4-3 短路电流非周期分量有最 大可能值的条件图