工厂供电短路电流讲课文档.pptVIP

工厂供电短路电流;在工厂供配电系统的设计和运行中，不仅要考虑系统的正常运行状态，还要考虑系统的不正常运行状态和故障情况，最严重的故障是短路故障。

本章讨论和计算供配电系统在短路故障情况下的电流（简称短路电流），短路电流计算的目的主要是供母线、电缆、设备的选择和继电保护整定计算之用。;第4章短路电流计算;4.1概述;2.短路的原因;3.短路的类型;三相短路示意图;两相短路示意图;单相短路示意图;两相接地短路示意图;4.短路的危害;5.短路电流计算的意义;6.短路电流计算的目的;7.短路电流计算的基本假设;8.防止短路对策;4.2无限大容量电源系统的

短路过程分析;4.2.1无限大容量电源系统的

三相短路过程分析;1.无限大容量电源系统;在工程实际应用中，无限大容量只是一个相对概念，指电源系统的容量相对于用户容量大得多，在发生三相短路时，电源系统的阻抗远远小于短路回路的总阻抗，以致无论用户负荷如何变化甚至发生短路，系统的母线电压都能基本维持不变。在等值电路图中表示为S=∞和X=0。;在工程计算中，当电源系统的阻抗不大于短路回路总阻抗的5%～10%，或者电源系统的容量超过用户容量的50倍时，可将其视为无限大容量电源系统。;2.三相短路过渡过程分析;短路电流暂态过程

短路电流最大值条件;（1）短路电流暂态过程;图2分析三相短路时的单相等效电路图;当t＝0时刻，发生三相短路，则图2所示等效电路的电压方程为：

解微分方程得短路全电流为：;当t＝0时刻，发生三相短路，由于短路电路存在电感，电流不能突变，因此引起一个过渡过程，即“短路暂态过程”。

短路前，电路中的正常负荷电流为：

当t＝0时刻，发生三相短路;解方程（3）得：

代入公式（2）可得短路全电流瞬时值为：

式（5）中，右端第一项为短路电流周期分量;第二项为短路电流非周期分量。;由式（5）可以看出，非周期分量在短路后按指数曲线衰减，经历（3~5）Tfi即衰减至零，暂态过程结束，短路进入稳态，稳态短路电流只含有短路电流的周期分量。

上??现象的电流波形图如图3所示。;图3三相短路电流过渡过程波形图;（2）短路电流最大值的条件：;由公式（4）分析可知，短路电流非周期分量的初值取最大值的条件为：

短路前为空载，即Im=0，这时

设电路的感抗X比电阻R大得多，即短路阻抗角?kl≈90?。

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。;3.有关短路的物理量;短路电流稳态值;短路冲击电流瞬时值;当短路发生后约半个周期：

时，出现的短路电流最大瞬时值，即短路电流的幅值达到冲击电流值。;令冲击系数

冲击系数取决于

即取决于电网的阻抗比或电网短路点的阻抗比，冲击系数取值范围为1≤Ksh≤2。

短路冲击电流瞬时值是用来校验电气设备力稳定的重要数据。;在高压供电系统中取Ksh=1.8

在低压供电系统中取Ksh=1.3

;短路电流的衰减速度与短路电路的阻抗有关。

高压电网的电阻与电抗之比值小于低压电网的电阻与电抗之比值，这就使高压电网中短路电流的衰减速度比低压电网中短路电流的衰减速度慢。

所以计算高压电网短路电流冲击系数比计算低压电网短路电流的冲击系数要大。;短路冲击电流有效值;由于短路全电流的有效值为：

当t=0.01s时，短路全电流的有效值就是对应于冲击电流ish时的有效值，用Ish表示：;在高压供电系统中取Ksh=1.8，

在低压供电系统中取Ksh=1.3，

;短路功率;4.2.2无穷大容量电源系统两相短路分析;在进行继电保护灵敏度校验时，需要知道供电系统最小运行方式下发生两相短路时的两相短路电流值。若忽略电路电阻值，则：;4.2.3感应电动机对短路电流的影响;图5计算感应电动机端点上短路时的短路电流;电动机向短路点反馈的冲击电流为

因为感应电动机供给的反馈短路电流衰减很快，所以只考虑对短路冲击电流的影响。当计及感应电动机的反馈冲击电流，系统短路电流冲击值为;令

则

其中：C------反馈冲击系数

ksh.M------短路电流冲击系数

IN.M------电动机额定电流;在实际的工程计算中，如果在短路点附近所接的容量在100kW