短路电流的计算演示文稿

（欧姆）等。
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。短路电流的周期分量的计算公式为：
Ik(3)
Uav 3 Rk2l Xk2l
其中，U av 是短路点所在网路段的平均额定电压，取 Uav1.0U 5N
在高压电路的短路计算中，通常只计电抗，不计电阻。故
•
欧姆法是最基本的短路计算方法，适用于两个及
两个以下电压等级的供电系统；而标幺制法适用于多
个电压等级的供电系统。
•
短路计算中有关物理量一般采用以下单位：电流
为“kA”（千安）；电压为“kV”（千伏）；短路容量
和断流容量为“MV·A” （兆伏安）；设备容量为
“kW”（千瓦）或“kV · A ” （千伏安）；阻抗为“Ω”
一、标幺值法
I (3) k
U av 3X kl
某量的标该 幺该 量 值量 的的 基 (与 实 准 (任 实 际 值 意 际 值单 值 ) 位 )同单位
按标幺值法进行短路计算时，一般是先选定基准容量Sj和基准电压Uj ， 基准电流Ij和基准电抗Xj
S
j
S Sj
U
j
U Uj
I
j
I Ij
X
j
X Xj
二、短路的类型
A
I (3) k .A
电源 0
B
I (3) k .B
C
I (3) k .C
k(3)
负荷
a) 三相短路
I (3) k .A
I (3) k .C
I (3) k .B
电源 0
A
I (2) k .A
k(2)
B
I (2) k .B
C
b) 两相短路
负荷
I (2) k .B
I (2) k .A
电源 0
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
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
等效电路的电压方程为
u Rkilk Lklddkit
解之得,短路电流为
ik U Z k m s l itn k lc T tf e i Izm sitn k lc T tf e i
过电压等；此外还包括运行人员的误操作等
类型 三相短路、两相短路、两相短路接地、单相短路接地
危害
预防 措施
导体及绝缘严重发热；导体或线圈变形；影响用户用电设备的正常工 作；不对称接地短路产生不平衡磁通，对通讯系统造成干扰，甚至危 及设备和人生安全
限制短路电流（装设电抗器）；迅速将短路部分隔离（依靠继电保护 装置）；采用自动重合闸装置
短路全电流： 短路冲击电流：
ik iz ifi
0.01
0.01
_
ishIzm ifie0T fi Izm (1eT fi)
短路冲击电流有效值：
IshIz 12(ksh1)2
短路稳态电流：
Izt0Izt IIz
第三节 无限大电源条件下短路电流的计算方法
•
三相短路电流常用的计算方法有欧姆法和标幺制
法两种。
目的 选择电气设备；校验电气设备的热稳定和动稳定；进行继电保护设计
和调整
第二节 无限大容量电源系统供电 时短路过程的分析
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。
二、短路过程的简单分析
或过电压击穿，以及鸟兽危害等。
短路后果： Ø 短路电流产生的热量，使导体温度急剧上升，会使绝缘损坏； Ø 短路电流产生的电动力，会使设备载流部分变形或损坏； Ø 短路会使系统电压骤降，影响系统其他设备的正常运行； Ø 严重的短路会影响系统的稳定性； Ø 短路还会造成停电； Ø 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。
2、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；
3、校验电气设备及载流导体的动稳定和热稳定性， 就要用到短路冲击电流、稳态短路电流及短路容量；
4、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。
短路电流总结
概念 电力系统中相与相之间或者相与地之间的非正常连接
原因 绝缘破坏而构成通路（绝缘材料的自然老化，机械损伤，雷电造成的
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。
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
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
ifi 0 Izm sin kl
电源 0
A
B
CБайду номын сангаас
I (1 ) k
电源 负荷 0
k(1)
c) 单相(接地)短路
A
I (1 ,1 )
B
k
C
k(1,1)
电源 负荷 0
e) 两相接地短路
A
B
C
I (1) k
N
负荷
k(1)
d) 单相短路
A
B
I (1 ,1 ) k
C
k(1,1)
负荷
f) 两相短路接地
三、计算短路电流的目的
1、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；
2)设电路的感抗X比电阻R大得多，即短路阻抗角 k 1 ≈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。
此时，可得
ifi0 Izm
t
ikIzmcostifie0 Tfi
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：
iz I zs m it n k l
t
ifi ifi0e Tfi
短路电流的计算演示文稿
第一节 概述
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
第一节 概述
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，人员误操作、雷击
假设：短路前负载电流为 Im si n t
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
I m s i n I z s m i k n c l
解得
c Im sin Izm sin kl ifi0
则得短路电流
t
ikIzm sin tkl ifie 0T fi iz ifi
S、U、I、X需要满足以下关系式：