工厂供电第五章短路电流
《工厂供电短路电流》课件
短路电流是工厂供电系统中重要的安全问题。了解短路电流的计算、保护及 实际应用，对于提高工厂的供电安全水平至关重要。
什么是工厂供电短路电流？
电流短路
因电路失效或短路，导致电源提供更大电流。 会造成电源过载，甚至电源和电器设备损坏。
工厂供电系统
是指通过变电站等地电网输电方式，将高电压 电能通过开关、配电柜等设备分配为低电压电 能的系统。
参考资料
1. 《电力系统短路计算与保护》 2. 《电力系统故障分析与保护》 3. 《现代电气控制技术》
2
短路电流计算方法
介绍了常见的短路电流计算方法，包括手算和计算软件等。
3
短路电流计算注意事项
在进行短路电流计算时需要注意的关键问题,包括参数的确定以及计算结果的评 估等。
为什么需要短路器设备不受短路电流的伤害和损坏，保障企业生产和经济效益。
2 避免火灾和爆炸
及时切断短路电流，防止烟火从短路点喷出导致火灾和爆炸等安全事故。
最常见的保护方式，可以分为电流方向保护和 电压方向保护。
接地保护
用于检测和切断设备的接地故障，防止漏电引 发短路电流。
过压保护
可以检测和切断设备中的过电压，防止设备损 坏。
油中保护
用于处理油浸变压器的保护问题。
短路电流实际案例分析
1
短路电流案例1
某工厂内的一台变压器因绝缘老化短路并引发火灾，造成千万元的经济损失。
城市建设中的施工需求
需要在短时间内完成电网的施工， 需要对短路电流有一定的认识和 掌握。
总结
1 工厂供电短路电流的重要性
工厂供电短路电流是工业企业安全生产的重要问题，需要引起足够的重视。
2 提高工厂供电短路电流防护的方法和建议
《工厂供电(第5版)》习题参考答案
C)
2 0 2 A I 30 179 A，PEN线可选LJ-25；校验电压损耗 U % 4.13% U % 5% ，
第六章 工厂供电系统的过电流保护
6-1 选RT0-100/50型熔断器，熔体电流为50A；配电线选BLV-500-1×6mm2，穿硬塑料管（PC），其内径选为 Ø20mm。 6-2 选DW16-630型低压断路器，脱扣器额定电流为315A，脱扣电流整定为3倍即945A，保护灵敏度达2.65，满足 要求。 6-3 过电流保护动作电流整定为8A，灵敏度为2.7,满足要求。速断电流倍数整定为4.7倍，灵敏度为1.6，也基本满 足要求。 6-4 整定为0.8s。 6-5 反时限过电流保护的动作电流整定为6A，动作时间整定为0.8s；速断电流倍数整定为6.7倍。过电流保护灵敏度 达3.8，电流速断保护灵敏度达1.9，均满足要求。
第十章 工厂的电气照明
10-1 可选12盏灯，均匀矩形布置；纵向每隔3m装一灯，灯距墙1.25m，每排3灯，共4排。该车间一般照明的平均
照度约为60lx。 10-2 查附录表30-4的概算图表，可得N ≈18，而 E a v=60 lx，因此计算得n ≈11，宜选12灯，布置同上。 10-3 按比功率法计算，亦可选灯12盏，布置同上。 10-4 选用BLV-500-1×16型铝芯塑料线。
第二章 工厂的电力负荷及其计算
2-1 负荷计算结果如下表所示： 设备容量 Pe / kW 800 56 856 车间总计 取
K p 0 .9, K q 0 .9 5
设备名称 切削机床 通风机
需要系数 Kd 0.2 0.8 —
计算负荷
co s
tan
P30 / kW 0.5 0.8 — 1.73 0.75 — 160 44.8 204.8 184
工厂电气供电系统毕业论文
工厂电气供电系统毕业论文目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第一章绪论 (1)1.1课题设计背景 (1)1.2工厂供电设计的一般原则 (2)1.3工厂供电设计容及步骤 (2)第二章负荷计算和功率补偿 (5)2.1负荷计算的容和目的 (5)2.2负荷计算的方法 (5)第三章变压器容量和数量的选择 (6)第四章主接线方案的选择 (7)4.1对变电所主结线的一般要求 (7)4.2变电所主结线 (7)4.2.1单电源进线的变电所主接线 (8)4.2.2双回电源进线变电所主接线 (8)第五章短路电流的计算 (12)5.1短路电流计算的目的及方法 (12)5.2三相短路电流计算 (12)第六章导线、电缆的选择 (15)6.1 导线电缆的使用条件 (15)6.2 导线电缆的选择 (15)第七章电气设备的选择 (18)7.1电气设备选择的一般原则 (18)7.2高压开关电器的选择 (18)7.2.1高压断路器的选择 (18)7.2.2高压隔离开关的选择 (19)7.2.3电流互感器的选择 (19)7.3配电所高压开关柜的选择 (20)第八章变压器的继电保护 (21)8.1概述 (21)8.2变压器电流保护的接线方式 (22)8.3继电保护配置 (22)8.3.1变压器的过电流保护 (22)8.3.2变压器的电流速断保护 (23)第九章二次回路操作电源和中央信号回路 (27)9.1二次回路的操作电源 (27)9.2中央信号回路 (27)9.2.1概述 (27)9.2.2对中央信号回路的要求 (27)第十章测量和绝缘监视回路 (29)10.1测量仪表的配置 (29)10.2绝缘监视装置 (29)第十一章防雷和接地 (31)11.1过电压及雷电概述 (31)11.2防雷 (31)11.2.1防雷设备 (31)11.2.2防雷保护措施 (31)11.3电气装置的接地 (33)11.3.1接地概述 (33)11.3.2接地电阻 (33)结论 (36)附录A：10KV供电系统图 (37)附录B：低压供电系统图 (38)附录C：变压器二次电路图 (39)附录D：电压互感器二次电路图 (40)附录E：接地避雷平面图 (41)致谢 (42)第一章绪论1.1课题设计背景工厂供电，就是指工厂所需电能的供应和分配，亦称工厂配电。
工厂供电第6版第五章
二、高压电力线路的接线方式
高压线路的作用是在企业内部从降 压变电所（或配电所）向各车间变电 所、建筑物变电所或高压用电设备配 电。基本接线方式有放射式、树干式 和环形式3种。 高压放射式接线是指从变配电所 高压母线上引出的一回路直接向一个 车间变电所或者高压用电设备供电， 沿线不接其他负荷。下图为高压放射 式接线。
§5.3 ：导线和电缆截面的选择计算
一、概述 （1）发热条件 导线和电缆在通过正常最大负荷 电流即计算电流时产生的发热温度，不应超过其 正常运行时的最高允许Байду номын сангаас度。 （2）电压损耗条件 导线和电缆在通过正常最大 负荷电流即计算电流时产生的电压损耗，不应超 过其正常运行时允许的电压损耗。 （3）经济电流密度 35KV及以上,35KV以下长 线路,为了使线路的年运行费用最低，按经济电流 密度选择导线的截面，称为“经济截面”。工厂 10KV及以下线路，通常不按经济电流密度选择。 （4）机械强度 导线截面不应小于其最小允许截 面，电缆验证短路的动稳定度；母线校验短路的 动稳定度和热稳定度。
在我国，低压配电系统中，多采用树干式配电
§5.2 ：工厂电力线路的结构和敷设
一、架空线路的结构和敷设
架空线路的结构如图所示。它由电杆、横担、 绝缘子、导线以及避雷线、拉线组成。
1.架空线路的导线 导线是线路的主体，担负着输送电能的任务。架空线 路一般采用裸导线，按结构分有单股和多股绞线，一般采 用多股铝绞线。 2.电杆、横担和拉线 电杆是支持导线的支柱，是架空线路的重要组成部分。 对电杆要有足够的机械强度，要经久耐用，廉价便于搬运 和安装。 按材料分有木杆、水泥杆、和铁塔。 按在架空线路的作用分有直线杆、分段杆、分支杆等。 横担安装在电杆上部，用来安装绝缘子以架设导线。 拉线是为了平衡电杆各方面的作用力。 3.线路绝缘子和金具(P168)（下一页） 绝缘子是用来将导线固定在电杆上。 金具是用来连接导线、安装横担和绝缘子等的金属附件
华南理工2018 工厂供电 随堂练习.(精选)
第二章设备A有功计算负荷B无功计算负荷C视在计算负荷D计算电流参考答案：ABCD8.(多选题) 短路按电压分类可分为（）A高压短路B低压短路参考答案：AB9.(多选题) 短路计算的目的有（）A选择电气设备和载流导体时，校验其热、动稳定。
B选择、整定继保装置，使之能正确切除短路故障。
C选择合理的主接线、运行方式（运方）。
D选择限流措施。
当短路电流过大造成设备选择困难或不够经济时，可采取限制短路电流的措施。
参考答案：ABCD10.(多选题) 短路电流的效应包括（）A热效应B力效应参考答案：AB11.(判断题) 把用电特点（用途、工作制、相数）都相同的用电设备归为一组，称为用电设备组。
参考答案：√12.(判断题) 负荷曲线是负荷随时间变化的曲线。
参考答案：√13.(判断题) 年荷曲线一定是单调上升的。
参考答案：×14.(判断题) 半小时年荷曲线上的峰值负荷称为计算负荷。
参考答案：√15.(判断题) 如知道工厂年产量，则将年产量乘上单位产品耗电量即可得到工厂全年需电量W(单位为kWh)。
参考答案：√16.(判断题) 对于正在设计时的工业企业，我们用计算负荷（即年最大负荷）来计算功率因数，称为最大负荷时的功率因数。
参考答案：√17.(判断题) 需要系数Kd定义为。
参考答案：√18.(判断题) 定义二项系数时，认为计算负荷由两部分组成：基本计算负荷、附加计算负荷，即。
参考答案：√19.(判断题) 二项系数法用于单组的公式为：。
参考答案：√20.(判断题) 短路故障的最严重后果是大面积停电。
参考答案：√21.(判断题) 短路是指相相之间、相地之间的不正常接触。
参考答案：√22.(判断题) 短路的原因，就是绝缘破坏的原因。
参考答案：√23.(判断题) 供电系统的短路电流大小与系统的运行方式无关。
参考答案：×24.(判断题) 按标么制法进行短路计算时，一般先选定基准容量Sd和基准电压Ud。
参考答案：√25.(判断题) 短路计算标幺法的步骤与欧姆法的步骤不同。
工厂供电计算题答案
第一章1 2 3 4第二章 1 2 3 6 82-2 某机修车间,拥有冷加工机床52台，共200kw ；行车一台，共5.1kw(ε=15%)；通风机4台，共5kw ；点焊机3台，共10.5kw(ε=65%)。
车间采用220/380v 三相四线制（TN-C ）配电。
试确定该车间计算负荷P 30、Q 30、S 30和I 30。
解：① 对于冷加工机床，P e =200kW ，K d =0.2,cos φ=0.5,tan φ=1.73 P 30(1)=K d P e =0.2×200kW=40kWQ 30(1)=P 30tan φ=40×1.73kvar=69.2kvar ②对于行车组,P e =P N 25εεN=5.1%25%15=3.95Kw,K d =0.15, cos φ=0.5, tan φ=1.73P 30(2)= K d P e =0.15×3.95kW=0.59 kW Q 30(2)= P 30tan φ=0.59×1.73=1.02kvar③对于通风机组, P e = P N =5 kW, K d =0.8, cos φ=0.8, tan φ=0.75 P 30(3)= K d P e =0.8×5Kw=4kWQ 30(3)= P 30tan φ=4×0.75kvar=3kvar ④对于点焊机组, P e = P N 100Nεε=10.5×%100%65=8.47 kW ，K d =0.35, cos φ=0.6, tan φ=1.33P 30(4)= K d P e =0.35×8.47 kW=2.96kW Q 30(4)= P 30tan φ=3.94 kvar=3.94 kvar 取需要系数 K ∑p =0.9,K ∑q =0.95总的有功计算负荷为：P 30=（P 30(1)+P30(2)+P 30(3)+P 30(4)）×K ∑p =（40+0.59+4+2.96）×0.9 =42.8（kW ）总的无功计算负荷为：Q 30=（Q 30(1)+Q 30(2)+Q 30(3)+Q 30(4)）×K ∑q =（69.2+1.02+3+3.94）×0.95 =77.3（kvar ） 视在计算负荷为：S 30=223030Q P +=223.778.42+=84.9视在电流为：I 30=S 30/3U N =84.9/(1.732×0.38)=1292-3 有一380v 三相线路，供电给35台小批生产的冷加工机床电动机，总容量为85kW ，其中较大容量的电动机有7.5kW ，4kW3台，3kW12台。
工厂供电系统设计毕业论文
本科生毕业设计（论文）学院（系）：电子与电气工程系专业：电气工程及其自动化学生：贾云鹏设计（论文）题目：工厂供电系统电气部分设计本毕业设计为工厂变电所设计，对在工厂变电所设计中的若干问题：负荷计算，三相短路分析，短路电流计算，高低压设备的选择与校验，变压器的继电保护，变电所二次回路及自动装置，防雷与接地，变电所的过电压保护，计量，无功补偿等几方面的设计进行了陈述，并对供电主接线的拓扑结构进行了阐述。
该工厂变电所采用10kV单电源进线，采用一台1600kVA的主变压器，最大设备容量1636kW，采用并联电容器进行低压集中补偿，对变压器进行过电流，电流速断，瓦斯保护，按三类防雷建筑物设防，采用强弱电联合接地系统对建筑物进行保护。
在对供电系统短路计算的基础上，进行电力电缆和电气设备的选择设计，同时也对户外平面布置进行了初步的设计。
关键词：工厂供配电，继电保护，防雷与接地，负荷计算ABSTRACTThis graduation project is designed for the factory transformer substation, to certain questions in factory transformer substation design: the load computation, the analysis of three-phase short-circuits, the short-circuit current computation, the choice and verification of high and low pressure equipment, the transformer relay protection, the secondary circuit of the transformer substation and the automatic device, anti-thunder and the connection to the earth, the transformer substation overvoltage protection, the measurement, the idle work compensated and so on, All the above aspects and the structure of the power supply host wiring topology have been stated.The transformer substation with a 10kV single power source coil in it uses 1600kV A main transformer, the biggest computation shoulders of which is 1636kW.It adopts the shunted capacitor to carry on the low pressure centralism for compensation and sets protection for the transformer by carring on the electric current to it breaking the speed of the flow gas protection, garrisons accerding to the third kind of anti-thunder buildings,and users the strong and weak electricity union earth system to carry on the protection to the building.Based on the computation of short-circuits to the power supply system, the project has a choice design of the power cable and the electrical equioment and a preliminary design to the outdoors plane arrangement at the same time.Keywords：the power distribution ，supply in factory，the relay protection目录摘要 (I)ABSTRACT (III)第一章绪论 (1)1.1课题设计背景 (1)1.2工厂供电设计的一般原则 (2)1.3工厂供电设计内容及步骤 (2)第二章负荷计算和功率补偿 (5)2.1负荷计算的内容和目的 (5)2.2负荷计算的方法 (5)第三章变压器容量和数量的选择 (6)第四章主接线方案的选择 (7)4.1对变电所主结线的一般要求 (7)4.2变电所主结线 (7)4.2.1单电源进线的变电所主接线 (8)4.2.2双回电源进线变电所主接线 (8)第五章短路电流的计算 (12)5.1短路电流计算的目的及方法 (12)5.2三相短路电流计算 (12)第六章导线、电缆的选择 (15)6.1 导线电缆的使用条件 (15)6.2 导线电缆的选择 (15)第七章电气设备的选择 (18)7.1电气设备选择的一般原则 (18)7.2高压开关电器的选择 (18)7.2.1高压断路器的选择 (18)7.2.2高压隔离开关的选择 (19)7.2.3电流互感器的选择 (19)7.3配电所高压开关柜的选择 (20)第八章变压器的继电保护 (21)8.1概述 (21)8.2变压器电流保护的接线方式 (22)8.3继电保护配置 (22)8.3.1变压器的过电流保护 (22)8.3.2变压器的电流速断保护 (23)第九章二次回路操作电源和中央信号回路 (27)9.1二次回路的操作电源 (27)9.2中央信号回路 (27)9.2.1概述 (27)9.2.2对中央信号回路的要求 (27)第十章测量和绝缘监视回路 (29)10.1测量仪表的配置 (29)10.2绝缘监视装置 (29)第十一章防雷和接地 (31)11.1过电压及雷电概述 (31)11.2防雷 (31)11.2.1防雷设备 (31)11.2.2防雷保护措施 (31)11.3电气装置的接地 (33)11.3.1接地概述 (33)11.3.2接地电阻 (33)结论 (36)附录A：10KV供电系统图 (37)附录B：低压供电系统图 (39)附录C：变压器二次电路图 (40)附录D：电压互感器二次电路图 (40)附录E：接地避雷平面图 (42)致谢 (43)第一章绪论1.1课题设计背景工厂供电，就是指工厂所需电能的供应和分配，亦称工厂配电。
《工厂供电》(第3版)课后习题解答
《工厂供电》课后习题解答第三版第一章习题解答1-1 试确定图1-25所示供电系统中的变压器T1和线路WL1、WL2的额定电压？图1-25 习题1-1的供电系统解：1.变压器Ｔ１的一次侧额定电压：应与发电机Ｇ的额定电压相同，即为10.5ｋＶ。
变压器Ｔ1的二次侧额定电压应比线路ＷＬ1末端变压器Ｔ2的一次额定电压高10％，即为242ｋＶ。
因此变压器Ｔ1的额定电压应为10.5／242ｋV。
2.线路ＷＬ1的额定电压：应与变压器Ｔ2的一次额定电压相同，即为220ｋV。
3.线路ＷＬ2的额定电压：应为35ｋV，因为变压器Ｔ2二次侧额定电压为38.5ｋV，正好比35ｋV高10％。
1-2 试确定图1-26所示供电系统中的发电机和各变压器的额定电压？图1-26 习题1-2的供电系统解：1.发电机Ｇ的额定电压应比6ｋV线路额定电压高５％，因此发电机Ｇ的额定电压应为6.3ｋV。
2.变压器Ｔ1的额定电压：一次额定电压应与发电机Ｇ的额定电压相同，因此其一次额定电压应为6ｋV。
Ｔ1的二次额定电压应比220/380V线路额定电压高10％，因此其二次额定电压应为0.4ｋV。
因此变压器Ｔ1的额定电压应为6／0.4ｋV。
3.变压器Ｔ2的额定电压：其一次额定电压应与发电机的额定电压相同，即其一次额定电压应为6.3ｋV。
Ｔ2的二次额定电压应比110ｋV电网电压高10％，即其二次额定电压应为121ｋV。
因此变压器Ｔ2的额定电压应为6.3／121ｋV。
4.变压器Ｔ3的额定电压：其一次额定电压应与110ｋV线路的额定电压相同，即其一次额定电压应为110ｋV。
Ｔ3的二次额定电压应比10kＶ电压高10％，即其二次额定电压应为11ｋV。
因此变压器Ｔ3的额定电压应为110／11ｋV。
1-3 某厂有若干车间变电所，互有低压联络线相连。
其中某一车间变电所装有一台无载调压型配电变压器，其高压绕组有+5%、0、—5% 三个电压分接头，现调在主接头“0”的位置（即U1 N ）运行。
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求解方程可得短路电流瞬时值为:
短路电流 由两部分组成： 1）短路电流的稳态分量 周期分量 2）短路电流的暂态分量 非周期分量或自由分量
第二节 无限大容量电电源系统供电时短路过程的分析
产生非周期分量的原因：电路中有电感存在。
当非周期分量衰减完，短路电流的暂态过程结束而进入短路的稳定 状态——稳态短路电流。
短路稳态电流
（无限大容量系统）
短路电流的表示：
三相短路 、两相短路
、两相接地短路实际:系统阻抗不超过短路回路总阻抗的5%～10%
电力系统容量超过用户供电系统容量50倍
5.2.2 无限大容量电源系统三相短路的物理过程
第二节 无限大容量电电源系统供电时短路过程的分析
无限大容量电力系统中发生三相短路 a)三相电路图 b)等效单相电路图
第二节 无限大容量电电源系统供电时短路过程的分析
次暂态三相短路容量
短路计算的公式
对于高压电路的短路 对于低压电路的短路
短路的形式(虚线表示短路电流路径)
第二节 无限大容量电电源系统供电时短路过程的分析
5.2.1 无限大容量电源系统的定义 1.电源容量为无限大时,外电路发生短路所引起的功率改变对于电源
来说是微不足道的,电源的电压和频率恒定. 2.无限大容量电源系统可看作是由无限个有限功率电源并联而成,因
无限大容量系统发生三相短路时的电压、电流变动曲线 电路中存在电感，发生短路后，电流不能突变，有一个过渡过程即短路暂态过程。
第二节 无限大容量电电源系统供电时短路过程的分析
5.2.3 短路计算的有关参数
次暂态短路电流- ,是指短路瞬时,短路电流周期分量为最大幅值时 所对应的有效值
短路冲击电流-
短路全电流的最大瞬时值
为短路电流冲击系数: 高压供电系统
在1000KVA及以下电力变压器二次侧及低压电路中
第二节 无限大容量电电源系统供电时短路过程的分析
短路冲击电流有效值-
高压供电系统中,
指短路后第一个周期的短路全电流有效值.
时,
低压供电系统中 ,
短路稳态电流-
指短路电流非周期分量衰减完毕以后的短路全电流的有效值
第二节 无限大容量电电源系统供电时短路过程的分析
工厂供电第五章短路电 流
2020年7月14日星期二
短路故障的种类
短路参数
短路计算的目的：为了正确选择和校验电气设备，准 确地整定供配电系统的保护装置，避免在短路电流作用下 损坏电气设备，保证供配电系统中出现短路时，保护装置 能可靠动作。
无限大容量电力系统，指其容量相对于用户供电系统 容量大得多的电力系统，当用户供电系统的负荷变动甚至 发生短路时，电力系统变电所馈电母线上的电压能基本保 持不变。如果电力系统的电源总阻抗不超过短路电路总阻 抗的5%～10%，或电力系统容量超过用户供电系统容量 的50倍时，可将电力系统视为无限大容量系统。
最严重情况时短路全电流的波形曲线图
短路计算的短路参数
短路后第一个周期的短路电流周期分量的有效值，称 为次暂态短路电流有效值。 短路后经过半个周期（即0.01s）时的短路电流峰值， 是整个短路过程中的最大瞬时电流。这一最大的瞬时 短路电流称为短路冲击电流。 三相短路冲击电流有效值，短路后第一个周期的短 路电流的有效值。 三相短路电流稳态有效值