电力工程基础第2版教学课件作者孙丽华第4章节课件幻灯片.pptVIP

河北科技大学电气信息学院 * * 4.7　低压电网短路电流计算 一、低压电网短路电流计算的特点 配电变压器容量远远小于电力系统的容量，因此变压器一次侧可以作为无穷大容量电源系统来考虑； 低压回路中各元件的电阻与电抗相比已不能忽略，所以计算时需用阻抗值； 低压网中电压一般只有一级，且元件的电阻多以mΩ 计，所以采用有名值计算比较方便。 河北科技大学电气信息学院 * * 二、低压电网中各主要元件的阻抗 1．电力系统的电抗： 式中，Soc和UN的单位分别为MVA和V。 （mΩ） 2．变压器的阻抗 （mΩ） 变压器低压侧电压 河北科技大学电气信息学院 * * 3.　母线的阻抗 电阻： （mΩ） 电抗： （mΩ） 式中，γ为母线材料的电导率[m/（Ω﹒ mm2）]；A为母线截面积（mm2）； l为母线长度（m）；b为母线宽度（mm）；sav 为母线的相间几何均距（mm）。 在工程实用计算中，可采用以下简化公式计算： 母线截面积在500mm2以下时， 母线截面积在500mm2以上时， 河北科技大学电气信息学院 * * 4．其它元件阻抗 ：低压断路器过流线圈的阻抗、低压断路器及刀开关触头的接触电阻、电流互感器一次线圈的阻抗及电缆的阻抗等可从有关手册查得。 三、低压电网三相短路电流计算 1．三相短路电流有效值： 式中，　和　 为短路回路的总电阻和总电抗（mΩ）；Uav为低压侧平均线电压，取400V。 注意：如果只在一相或两相装设电流互感器，应选择没有电流互感器的那一相的短路回路总阻抗进行计算。 河北科技大学电气信息学院 * * 2．短路冲击电流： 图4-23　Ksh与　　　　的关系 式中，Ksh为短路电流冲击系数，可根据短路回路中　　　的比值从图4-23中查得。　　 河北科技大学电气信息学院 * * 3．冲击电流有效值的计算 当Ksh＞1.3时， 当Ksh≤ 1.3时， 式中， 为短路回路的时间常数。 四、低压电网不对称短路电流的计算 两相短路： 单相接地短路： 或 注：ZT为变压器的单相阻抗； 为“相—零”回路阻抗。 河北科技大学电气信息学院 * * 一、短路电流的力效应 4.8　短路电流的效应 1．两平行导体间的电动力 　　两根平行敷设的载流导体，当其分别流过电流i1、i2时，它们之间的作用力为： （N） 式中，l为导体的长度（m）；s为两导体轴线间的距离（m）；K为形状系数，对圆形和管形导体取1；对矩形导体，其值可根据 　　 和　　 查图4-24求得。 河北科技大学电气信息学院 * * 图4-24 矩形母线的形状系数 2．三相平行母线间的电动力 　当三相短路电流通过水平等距离排列的三相母线时，可分为图4-25所示的两种情况： 边相电流与其余两相方向相反； 中间相电流与其余两相方向相反。 因短路电流周期分量的瞬时值不会在同一时刻同方向，至少有一相电流方向与其余两相方向相反。 河北科技大学电气信息学院 * * 图4-25 三相母线的受力情况 　 经分析知：当边相电流与其余两相方向相反时，中间相（Ｂ相）受力最大，此时，B相所受电动力为： 　 显然，最大电动力发生在中间相（B相）通过最大冲击电流的时候，即 河北科技大学电气信息学院 * * 　若最大冲击短路电流发生在Ｂ相（　 ），则　　　　的合成值将比 略小，大约为 的　　倍。于是，三相平行母线的最大电动力可按下式计算： 　　　　　 3．短路时的动稳定校验 一般电器的动稳定校验：　　　　　 式中，　 、　 分别为电器的极限通过电流峰值和有效值。 ≥ ≥ 或　　　　　 母线的动稳定校验：　　　　　 ≤ 河北科技大学电气信息学院 * * 式中，　 为母线材料的允许应力； 为母线通过　 时产生的最大计算应力，按下式计算： 式中，Ｍ为母线通过　　时受到的最大弯曲力矩（N·m）。 当跨距数大于２时，　　　　 Ｗ为母线的截面系数（m3）。 图4-26 水平放置的母线 a）平放 b）竖放 当跨距数为1～2时， 当母线平放时，b＞h， 当母线竖放时，b＜h， 河北科技大学电气信息学院 * * 二、短路电流的热效应 1．短路时导体发热计算的特点 由于短路时间很短，可以认为短路过程是一个绝热过程； 由于导体的温度很高，导体的电阻和比热不是常数，而是随温度而变化的； 由于短路电流的变化规律复杂，直接计算短路电流在导体中产生的热量是很困难的，通常采用等效发热的方法来计算。 ２．短路时导体的发热计算 　　图4-27表示短路