供配电工程 教学配套课件 莫岳平 等 第04章 短路电流计算与高低压电器选择.pdfVIP

第四章 短路电流计算与 高低压电器选择 第一节 短路及其过程分析 第二节 高压电网短路电流计算 第三节 低压电网短路电流计算 第四节 短路电流的效应 第五节 高压电器选择 第六节 互感器选择 第七节 低压电器选择 本章小结 第一节短路及其过程分析 一、短路的基本概念 （一）短路及其型式 短路——指两个或多个导电部分之间意外的或有意的形成 的导电通路，此通路迫使这些导电部分之间的电位差等于或接 近于零。 相（线）对地短路——在中性点直接接地或中性点经阻抗 接地系统中发生的相（线）导体和大地之间的短路。 相（线）间短路——两根或多根相（线）导体之间的短 路，在同一处它可伴随或不伴随相对地短路。 低压配电系统中还会发生相（线）导体对中性导体短路， 简称单相短路。 （二）短路原因及后果 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。 短路电流往往要比正常负荷电流大十几倍或几十倍。 短路后果： 产生的热量，使设备温度急剧上升，会使绝缘老化或损坏； 产生的电动力，会使设备载流部分变形或损坏； 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。 二、供配电系统短路过程的分析 （一）远端短路和近端短路 如果以供电电源容量为基准的短路回路计算阻抗不小于3，短 路时即认为电源母线电压将维持不变，不考虑短路电流交流分 量（周期分量）的衰减，可按短路电流不含衰减交流分量的系 统，即无限大电源容量的系统或远离发电机端短路进行计算。 否则，应按短路电流含衰减交流分量的系统，即有限电源容 量的系统或靠近发电机端短路进行计算。 （二）远端短路过程的 简单分析 单端电源网络，内部某处发 生三相短路并在短路持续时间内 保持短路相数不变。 等效电路的 电压方程： di kT R i L U sin t  kT  dt ph.m 微分方程解： Ik.m= Uph.m / | Z | t / i I sin(t  ) Ce arctan( / ) X R k   kT k.m k L R /   当t ＝0 时，由于短路电路存在着电感，因此电流不会突变 ，即i =i ，可求得积分常数，即 k0 0 C I sin I sin k.m k m 则 i I sin(t  ) (I sin I sin)et / kT k.m k k.m k m i i k DC 无限大容量系统发生三相短路时的电压、电流曲线如下图： i u p