短路电流及其计算(4)
短路电流及其计算

短路电流及其计算短路电流是指在电路中,当发生短路故障时,电流会迅速增大到很高的数值。
短路故障是指电路中的正、负极之间或者两个不同元件之间发生距离非常短的导通,导致电流异常增大。
短路电流的计算是为了评估电路中的设备或元件的安全工作能力,以确保其能够承受短路故障所产生的巨大电流,并选择合适的保护装置来防止其发生。
短路电流的计算方法根据电路的类型和复杂程度有所不同。
下面针对不同情况进行具体说明。
1.直流电路的短路电流计算方法:在直流电路中,由于电流只会沿着一条路径流动,所以短路电流的计算相对简单。
可以通过欧姆定律计算得到。
短路电流(Isc)= 电源电压(Us)/ 短路电阻(Rs)式中,Us为电源电压,Rs为短路电阻的阻值。
2.单相交流电路的短路电流计算方法:在单相交流电路中,短路电流的计算稍微复杂一些。
需要考虑电源电压、短路阻抗和负载阻抗之间的关系。
a) 短路电流(Isc)= 电源电压(Us)/ 短路阻抗(Zs)b) 短路电流(Isc)= 电源电压(Us)/ (短路阻抗(Zs)+ 负载阻抗(Zl))式中,Us为电源电压,Zs为短路阻抗,Zl为负载阻抗。
3.三相交流电路的短路电流计算方法:在三相交流电路中,短路电流的计算需要考虑三相电源之间的相位差、各相的电流大小以及负载阻抗和短路阻抗之间的关系。
a) 短路电流(Isc)= 母线电压(U)/ 短路阻抗(Zs)b) 短路电流(Isc)= 母线电压(U)/ (短路阻抗(Zs)+ 负载阻抗(Zl))式中,U为母线电压,Zs为短路阻抗,Zl为负载阻抗。
需要注意的是,短路电流的计算一般是在额定工况(即正常运行工况)下进行的。
此外,在实际的电路设计中,还需要考虑短路电流的持续时间、短路电流对设备和元件的热稳定性造成的影响等因素。
短路电流的计算对于电气工程师来说是非常重要的,它能够帮助工程师评估不同元件或设备的安全性能,同时也能够指导选择合适的保护措施,以最大程度地减少短路故障对电路和设备的损坏。
短路电流的计算

3Uc
Ij
X
Sj
X
例 某供电系统如图所示。已知电力系统出口断路器为SN10-10Ⅱ型。试求工
厂变电所高压10kV母线上k -1点和低压 380V母线上 k -2点的三相短路电流和
短路容量。( x0 0.35 / km)
解: (1). 确定基准值
取 Sj 100MVA,U j1 Uc1 10.5kV,U j2 Uc2 0.4kV
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 。
基准容量,工程设计中通常取Sj =100 MVA。
基准电压,通常取短路点处的短路计算电压,即取Uj =Uc 。
基准容量,工程设计中通常取Sj =100 MVA。
基准电压,通常取短路点处的短路计算电压,即取Uj =Uc 。
选定了基准容量Sj和基准电压Uj以后,
由于短路后线路的保护装置很快动作,切除短路故障,所 以短路电流通过导体的时间不会很长,一般不超过2~3s。因 此在短路过程中,可不考虑导体向周围介质的散热,即近似 地认为导体在短路时间内产生的热量,全部用来使导体温度 升高。
θL :导体在正常负荷时的温度 t1: 发生短路的时刻
t2 :保护装置动作,切除短路故障
4 短路电流的计算
4.1 概述
4.1.1 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, 其次是人员误操作、鸟兽危害等。
短路后果: ➢ 短路电流产生的热量,使导体温度急剧上升,会使绝缘 损坏; ➢ 短路电流产生的电动力,会使设备载流部分变形或损坏; ➢ 短路会使系统电压骤降,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。
220v短路电流计算公式

220v短路电流计算公式一、什么是短路电流?短路电流是指电路中出现短路时,通过短路点的电流。
在正常工作状态下,电流从电源经过电路元件流向负载,而当电路中出现短路时,电流会由于缺乏负载的阻抗而大幅增加,形成短路电流。
短路电流的大小与电源的电压、电路的阻抗以及短路点的位置有关。
二、为什么需要计算短路电流?短路电流是评估电路安全性的重要指标之一。
在电路中发生短路时,电流会瞬间增大,可能会导致电气设备受损、电路故障,甚至引发火灾等危险情况。
因此,我们需要计算短路电流,以确保电路和电气设备的安全运行。
三、220V短路电流计算公式根据欧姆定律,电流(I)等于电压(U)除以电阻(R)。
当电路中出现短路时,电阻接近于零,电流会大幅增加。
对于220V电源来说,可以使用如下公式计算短路电流:短路电流 = 220V / 电路总阻抗其中,电路总阻抗包括电源的内阻、电缆的电阻、电路元件的阻抗等。
在实际应用中,我们需要根据具体情况考虑各个因素,并进行综合计算。
四、短路电流计算的注意事项1. 在计算短路电流时,需要准确测量电路的各个参数,如电源电压、电缆电阻等。
这些参数的准确性对于计算结果的准确性至关重要。
2. 在计算电路总阻抗时,需考虑电路中各个元件的阻抗,并按照电路的实际连接方式进行计算。
不同的电路连接方式会对电路总阻抗产生不同的影响。
3. 短路电流计算结果应与电气设备的额定短路电流进行比较,以评估电气设备的可靠性。
如果计算得到的短路电流超过设备的额定短路电流,可能需要采取相应的安全措施,如增加保护装置、调整电路参数等。
五、短路电流计算实例假设有一个220V电源,电路总阻抗为5Ω,我们可以使用短路电流计算公式进行计算。
短路电流= 220V / 5Ω = 44A根据计算结果,该电路在短路时的电流为44A。
我们可以将这个结果与电气设备的额定短路电流进行比较,以评估设备的安全性和可靠性。
六、总结短路电流是评估电路安全性的重要指标,计算短路电流可以帮助我们选择合适的电气设备,并采取相应的安全措施。
单相短路电流计算公式

单相短路电流计算公式在电力系统运行中,单相短路电流是一项重要的参数,用于评估电路和设备的能力来承受系统中的故障电流。
单相短路电流通常指的是在系统中只有一条相线出现短路故障时的电流。
1.短路电流的计算公式:公式1:I=U/Z其中I:短路电流(单位:安培,A)U:电源电压(单位:伏特,V)Z:总阻抗(单位:欧姆,Ω)该公式适用于计算直接短路情况下的短路电流,即电源直接连接到短路点。
2.考虑电源阻抗的短路电流计算公式:公式2:I=U/(Zs+Zt)其中I:短路电流(单位:安培,A)U:电源电压(单位:伏特,V)Zs:短路点阻抗(单位:欧姆,Ω)Zt:电源阻抗(单位:欧姆,Ω)该公式适用于考虑了电源阻抗的短路电流计算,即在电源与短路点之间存在阻抗的情况下。
3.考虑变压器的短路电流计算公式:公式3:I=U/(Zs+Zt/Zv)其中I:短路电流(单位:安培,A)U:电源电压(单位:伏特,V)Zs:短路点阻抗(单位:欧姆,Ω)Zt:电源阻抗(单位:欧姆,Ω)Zv:变压器短路阻抗(单位:欧姆,Ω)该公式适用于考虑了变压器短路阻抗的短路电流计算,即在电源、变压器与短路点之间都存在阻抗的情况下。
在实际的电力系统中,单相短路电流的计算还涉及到更多的参数和考虑因素,如线路长度、电缆电阻、电源类型等。
此外,还需要选择合适的电源模型和阻抗模型。
需要注意的是,以上提到的公式只是计算短路电流的一种常用方法,实际计算中应根据具体情况选择合适的公式,并仔细考虑各项参数及其相互关系。
此外,短路电流的计算结果还需要与设备的额定短路电流进行对比,确保设备能够安全运行。
总结起来,单相短路电流的计算是电力系统设计和运行中的一项重要任务,需要考虑多个参数和因素。
以上提到的公式仅为常用的计算方法,实际计算中应根据具体情况选择合适的公式,并进行详细的计算和分析。
短路电流的计算及步骤

短路电流的计算及步骤一、短路电流的计算步骤:1、首先绘出计算电路图2、接着,按所选择的短路计算点绘出等效电路图二、短路电流的计算方法:1、欧姆法2、标幺制法三、采用欧姆法进行三相短路电流的计算根据设计的供电系统图1-1所示。
电力系统出口断路器为SN10-10Ⅲ型。
可计算本饲料厂变电所高压10KV母线上k-1点短路和低压380V母线上k-2点短路的三相短路电流和短路容量。
图1-11.k-1点的三相短路电流和短路容量(U=10.5KV)(1)计算短路电流中各元件的电抗及总电抗1)电力系统的电抗:由附表8查得SN10-10Ⅲ型短路器的断流容量S=750MV·A,因此X===0.1472)架空线路的电抗:由表3-1得X=0.35/km,因此X=X l=0.35 (/km)5km=1.753)绘k-1点短路的等效电路图,如图1-2(a)所示,图上标出各元件的序号(分子)和电抗值(分母),并计算其总电抗为:X= X+ X=0.147+1.75=1.897图1-2 短路等效电路图(欧姆法)(2)计算三相短路电流和短路容量1)三相短路电流周期分量有效值===3.18 kA2)三相短路次暂态电流和稳态电流= = =3.18kA3)三相短路冲击电流及第一个周期短路全电流有效值=2.55=2.553.18kA=8.11kA=1.51=1.513.18kA=4.8kA4)三相短路容量==10.5KV3.18 kA=58.10MV·A2 K-2点的短路电流和短路容量(U=0.4KV)1)电力系统的电抗===2.132)架空线路的电抗==0.35(/km) 5km=2.543)电力变压器的电抗:由附录表5得%=5,因此X===84) 绘k-2点短路的等效电路图,如图5-2(b)所示,图上标出各元件的序号(分子)和电抗值(分母),并计算其总电抗为:= X+ X+ X//= X+ X+=6.753(2)计算三相短路电流和短路容量1)三相短路电流周期分量有效值===34.04kA2)三相短路次暂态电流和稳态电流= = =34.04kA3)三相短路冲击电流及第一个周期短路全电流有效值=1.84=1.8434.04kA=62.64kA=1.09=1.0934.04 kA=37.11Ka4)三相短路容量==0.4KV34.04 kA=23.69MV·A综上所述可列短路计算表,如下表1-1工厂变配电所的选择第一节工厂变配电所类型、所址的选择一、变配电所的任务便配电所担负着从电力系统受电,经过变压,然后配电的任务。
短路电流计算方法

之邯郸勺丸创作供电网络中发生短路时,很大的短路电流会使电器设备过热或受电动力作用而遭到损坏,同时使网络内的电压大大降低,因而破坏了网络内用电设备的正常工作.为了消除或减轻短路的后果,就需要计算短路电流,以正确地选择电器设备、设计继电呵护和选用限制短路电流的元件。
二.计算条件1.假设系统有无限大的容量.用户处短路后,系统母线电压能维持不变.即计算阻抗比系统阻抗要大得多。
具体规定: 对于3~35KV级电网中短路电流的计算,可以认为110KV及以上的系统的容量为无限大.只要计算35KV及以下网络元件的阻抗。
2.在计算高压电器中的短路电流时,只需考虑发电机、变压器、电抗器的电抗,而忽略其电阻;对于架空线和电缆,只有当其电阻大于电抗1/3时才需计入电阻,一般也只计电抗而忽略电阻。
3. 短路电流计算公式或计算图表,都以三相短路为计算条件.因为单相短路或二相短路时的短路电流都小于三相短路电流.能够分断三相短路电流的电器,一定能够分断单相短路电流或二相短路电流。
三.简化计算法即使设定了一些假设条件,要正确计算短路电流还是十分困难,对于一般用户也没有需要.一些设计手册提供了简化计算的图表.省去了计算的麻烦.用起来比较方便.但要是手边一时没有设计手册怎么办?下面介绍一种“口诀式”的计算方法,只要记牢7句口诀,就可掌握短路电流计算方法.在介绍简化计算法之前必须先了解一些基本概念.1.主要参数Sd三相短路容量 (MVA)简称短路容量校核开关分断容量Id三相短路电流周期分量有效值(KA)简称短路电流校核开关分断电流和热稳定IC三相短路第一周期全电流有效值(KA) 简称冲击电流有效值校核动稳定ic三相短路第一周期全电流峰值(KA) 简称冲击电流峰值校核动稳定x电抗(Ω)其中系统短路容量Sd和计算点电抗x 是关键.2.标么值计算时选定一个基准容量(Sjz)和基准电压(Ujz).将短路计算中各个参数都转化为和该参数的基准量的比值(相对于基准量的比值),称为标么值(这是短路电流计算最特此外地方,目的是要简化计算).(1)基准基准容量 Sjz =100 MVA基准电压 UJZ规定为8级. 230, 115, 37, 10.5, 6.3,3.15 ,0.4, 0.23 KV有了以上两项,各级电压的基准电流即可计算出,例: UJZ(KV)3710.56.30.4因为 S=1.73*U*I 所以 IJZ (KA)1.565.59.16144(2)标么值计算容量标么值 S* =S/SJZ.例如:当10KV母线上短路容量为200 MVA 时,其标么值容量S* = 200/100=2.电压标么值 U*= U/UJZ ; 电流标么值 I* =I/IJZ3无限大容量系统三相短路电流计算公式短路电流标么值: I*d = 1/x* (总电抗标么值的倒数).短路电流有效值: Id= IJZ* I*d=IJZ/ x*(KA)冲击电流有效值: IC = Id *√1+2 (KC1)2 (KA)其中KC冲击系数,取1.8所以 IC =1.52Id冲击电流峰值: ic =1.41* Id*KC=2.55 Id (KA)当1000KVA及以下变压器二次侧短路时,冲击系数KC ,取1.3这时:冲击电流有效值IC =1.09*Id(KA)冲击电流峰值: ic =1.84 Id(KA)掌握了以上知识,就能进行短路电流计算了.公式未几,又简单.但问题在于短路点的总电抗如何得到?例如:区域变电所变压器的电抗、输电线路的电抗、企业变电所变压器的电抗,等等.一种方法是查有关设计手册,从中可以找到经常使用变压器、输电线路及电抗器的电抗标么值.求得总电抗后,再用以上公式计算短路电流; 设计手册中还有一些图表,可以直接查出短路电流.下面介绍一种“口诀式”的计算方法,只要记牢7句口诀,就可掌握短路电流计算方法.4.简化算法【1】系统电抗的计算系统电抗,百兆为一.容量增减,电抗反比.100除系统容量例:基准容量 100MVA.当系统容量为100MVA时,系统的电抗为XS*=100/100=1当系统容量为200MVA时,系统的电抗为XS*=100/200=0.5当系统容量为无穷大时,系统的电抗为XS*=100/∞=0系统容量单位:MVA系统容量应由当地供电部分提供.当不克不及得到时,可将供电电源出线开关的开断容量作为系统容量.如已知供电部分出线开关为WVAC 12KV 2000A 额定分断电流为40KA.则可认为系统容量S=1.73*40*10000V=692MVA, 系统的电抗为XS*=100/692=0.144.【2】变压器电抗的计算110KV, 10.5除变压器容量;35KV, 7除变压器容量;10KV{6KV}, 4.5除变压器容量.例:一台35KV 3200KVA变压器的电抗X*=7/3.2=2.1875一台10KV 1600KVA变压器的电抗X*=4.5/1.6=2.813变压器容量单位:MVA这里的系数10.5,7,4.5 实际上就是变压器短路电抗的%数.分歧电压等级有分歧的值.【3】电抗器电抗的计算电抗器的额定电抗除额定容量再打九折.例:有一电抗器 U=6KV I=0.3KA 额定电抗 X=4% .额定容量 S=1.73*6*0.3=3.12 MVA. 电抗器电抗X*={4/3.12}*0.9=1.15电抗器容量单位:MVA【4】架空线路及电缆电抗的计算架空线:6KV,等于公里数;10KV,取1/3;35KV,取 3%0电缆:按架空线再乘0.2.例:10KV 6KM架空线.架空线路电抗X*=6/3=210KV 0.2KM电缆.电缆电抗X*={0.2/3}*0.2=0.013.这里作了简化,实际上架空线路及电缆的电抗和其截面有关,截面越大电抗越小.【5】短路容量的计算电抗加定,去除100.例:已知短路点前各元件电抗标么值之和为 X*∑=2, 则短路点的短路容量Sd=100/2=50 MVA.短路容量单位:MVA【6】短路电流的计算6KV,9.2除电抗;10KV,5.5除电抗; 35KV,1.6除电抗;110KV,0.5除电抗.0.4KV,150除电抗例:已知一短路点前各元件电抗标么值之和为 X*∑=2, 短路点电压等级为6KV,则短路点的短路电流 Id=9.2/2=4.6KA.短路电流单位:KA【7】短路冲击电流的计算KVA及以下变压器二次侧短路时:冲击电流有效值Ic??Id??冲击电流峰值ic????IdKVA以上变压器二次侧短路时:冲击电流有效值Ic????Id??冲击电流峰值ic????Id例:已知短路点{ ??KVA变压器二次侧}的短路电流??Id??????KA则该点冲击电流有效值Ic????Id=????????=??????KA冲击电流峰值ic????Id??????????????KA可见短路电流计算的关键是算出短路点前的总电抗{标么值}但一定要包含系统电抗。
电力系统短路电流计算及标幺值算法

电力系统短路电流计算及标幺值算法一、短路电流计算方法短路电流计算是电力系统设计和运行中的重要工作之一,它可以用来确定电力系统设备的选型和保护装置的设置。
一般而言,短路电流计算有三种主要的方法:解析法、计算机法和试验法。
1.解析法:解析法是利用电路的解析模型,通过简化的计算方法来估算短路电流。
该方法适用于简化的电路模型,如单相等效模型或对称分量法。
其中,单相等效模型是将三相系统简化为单相系统进行计算,对于简单的配电系统较为实用。
而对称分量法则是将三相系统分解为正序、负序和零序三部分进行计算,适用于较为复杂的计算。
2.计算机法:计算机法是运用电力系统仿真软件进行短路电流计算,其中最常用的软件包括PSS/E、ETAP、PowerWorld等。
该方法可以更加精确地模拟电力系统的实际运行情况,适用于复杂的大型电力系统。
通过输入系统的拓扑结构和参数,软件可以自动计算得到短路电流及其分布情况。
3.试验法:试验法是通过实际的短路试验来测量电力系统的短路电流。
该方法需要选取适当的试验装置和测试方法,并进行数据处理来得到准确的短路电流数值。
试验法适用于对系统的实测与验证,尤其对于重要设备或复杂系统来说更具可靠性。
标幺值是将物理量除以其基准值得到的比值,它可以用来统一比较和分析不同系统中的电流、电压等参数。
在电力系统中,短路电流的标幺值常用于比较不同设备和不同系统的短路能力。
短路电流的标幺值计算方法一般有以下几种:1.基准短路电流法:基准短路电流法是将电力系统的短路电流与一个基准电流进行比较,得到标幺值。
基准短路电流可以是短路电流中最大值,也可以是系统额定电流、设备额定电流等。
该方法适用于对系统整体的短路能力进行评估。
2.额定电流法:额定电流法是将短路电流与设备或系统的额定电流进行比较,得到标幺值。
该方法适用于对设备的短路能力进行评估,如断路器、开关等。
3.等值电路法:等值电路法是通过将电力系统简化为等效电路进行计算,然后将计算得到的电流与基准电流进行比较,得到标幺值。
建筑供配电与照明》最新备课课件:第4章 短路电流及其计算

在实际工程应用中,计算高压线路的短路电流只考虑对短 路电流影响较大的电路元件。例如:发电机、变压器、电 抗呈现的电阻值远远小于其自身的 电抗值,因此在计算这些元件的阻抗时只考虑其电抗值。 虽然所得到的计算结果和实际有一些误差,但这个误差的 值很小,可以满足工程计算精度的要求。
(四)短路的预防和限制措施
认真执行运行规程,不断学习以提高电业人员的素质。严 格遵守操作规程和安全规程,避免误操作;在短路发生时, 采取有效的措施将短路的影响限制在最小的范围内。
作好设备的维护、巡视、检查,作好事故的预想和预防。 采用快速动作的继电保护和断路器,迅速隔离故障。使系
统电压在较短的时间内恢复到正常值。 增大短路回路的阻抗,如在电路中装设限流电抗器等。
三相短路的有关物理量
(3)三相短路电流 周期分量的有效 值(Ip)。
(4)三相短路电流
稳态有效值(I∞)。
短路电流非周期 分量衰减完毕以 后的短路全电流
(5)短路后0.2s的短 路电流周期分量 有效值(I0.2 )
(6)次暂态短路电流 (三相短路电流 周期分量第一周 的有效值)(I'' )。
(7)三相短路电流的 有效值(Ik ) 在由无限大容量 系统供电时:
C
I (3) k.C
负荷
a) 三相短路
两相短路:是指三相供电系统中任意两相间发生的短路, 用k(2)表示。
电源 0
A
I (2) k.A
B
I (2) k.B
C
k(2)
负荷
b) 两相短路
单相短路:是指供电系统中任一相经大地与电源中性点发
生短路,用k(1)表示。
A
电源 0
B
C
I (1) k
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内容提要: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),包括无限大容量系统中三相、两 相、单相短路电流计算。最后介绍短路电流的效应和稳定 度校验。
短路计算的目的是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。
Uav_: 短路计算电压或平均额定电压 Uc≈1.05UN
0.4, 6.3, 10.5, 37, 115, 230kV
(2)短路次暂态电流I″ 短路后第一个周期短路电流周期分量之有效值
无限Байду номын сангаас容量系统
I″= IP =I∞
(3)短路全电流有效值iK(t)
Ik(t)
I2 p(t )
i2 np (t )
(4)短路冲击电流ish 短路全电流最大瞬时值
Ksh——冲击系数1<Ksh<2 短路冲击电流有效值Ish
高压系统Ksh=1.8, ish=2.55I″, Ish=1.51I″ 低压系统Ksh=1.3, ish=1.84I″, Ish=1.09I ″
(5)短路稳态电流I∞
对无限大容量系统
(6)三相短路容量
一、无限大容量系统
(1)目的:简化短路计算 (2)定义:所谓“无限大容量系统”
是指端电压基本保持恒定的电力系统。 如电力系统的电源总阻抗不超过短路电路 总阻抗的5%~10%,或电力系统容量大于 用户供电系统容量50倍时。可视电力系统 为容量无限大系统。
(3)合理性 ①ST<<SS ②误差在允许范围
无限大容量系统三相短路暂态过程
最严重三相短路电流时的短路电流 短路电流非周期分量初值最大时短路电流瞬时值亦最大。 最严重短路电流的条件为: (1)短路回路纯电感,φK=90° 高压网络φK=90° (2)短路瞬间电压过零,α=0或180° (3)短路前空载或cosφ=1 即有
三相短路的有关物理量 (1)短路电流周期分量有效值
(1)正常工作时 u=Uφmsin(ωt+α) I=Imsin(ωt+α-φ)
(2)k点三相短路 定性分析:三相短路,阻抗突变,发生暂态过渡过程,k点右侧,没有 电源,电流衰减到零,k点左侧有电源,负荷L↓,I↑,I不突变,出现周期分 量。
定量分析:
t=0时:i0-=i0+ i0=iK0
Imsin(α-φ)=IKmsin(α-φk)+inpo inpo=Imsin(α-φ)-IKmsin(α-φk) ∴iK=IKmsin(ωt+α-φK)+[Imsin(α-φ)-IKmsin(α-φK)]e-t/τ=ip+inp
i (3) sh
——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。为三相短路冲击电流峰值,用来校验电器和母线的动稳定度。
I (3) sh
——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。也用来校验电器和母线的动稳定度。
特点
短路电流仅在故障相中流过,故 不对称短路 障相电压下降,非故障相电压会
升高
不对称短路
短路回路中流过很大的短路电流, 电压和电流的对称性被破坏
不对称短路
短路回路中流过很大的短路电流, 故障相电压为零
对称短路
三相电路中都流过很大的短路电 流,短路时电压和电流保持对称, 短路点电压为零
无限大容量系统三相短路分析
式中,SK为三相短路容量(MVA); Uav为短路点所在级的线路平均额定电压(kV); Ik为短路电流(kA)。
短路计算的目的和短路参数
I //(3) ——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。用来作为继电保护的整定计算和校验断路器的额定断 流容量。应采用电力系统在最大运行方式下,继电保护安装处发生短路 时的次暂态短路电流来计算保护装置的整定值。
•防止短路对策
•预防性试验 •正确安装和维护防雷设备 •文明施工 •严格遵守操作规程
在三相系统中,短路的基本形式有: 三相短路, 两相短路, 单相短路, 两相接地短路。
短路故障的种类
短路名称
表示 符号
示图
单相短路 k (1)
两相短路 k (2)
两相短路 接地
k (1,1)
三相短路 k (3)
短路性质
3.2 无限大容量系统中三相短路电流的计算 短路计算的方法简介
有名值法 标幺值法
短路的危害:
1、 在工业供电系统中发生短路故障时,在短路回路中短路电流要比额定电 流大几倍至几十倍,通常可达数千安,短路电流通过电气设备和导线必然要 产生很大的电动力,并且使设备温度急剧上升有可能损坏设备和电缆。 2、 设备通过短路电流将使其发热增加,如短路持续时间较长,电气设备可 能由于过热造成导体熔化或绝缘损坏。 3、 短路时故障点往往有电弧产生,它不仅可能烧坏故障元件,且可能殃及 周围设备。 4、 在短路点附近电压显著下降。系统中最主要的电力负荷是异步电动机, 它的电磁转矩同端电压的平方成正比,电压下降时,电动机的电磁转矩显著 减少,转速随之下降,当电压大幅度下降时,电动机甚至可能停转,造成产 品报废、设备损坏等严重后果。 5、 发生不对称短路时不平衡电流产生的磁通,可以在附近的电路内感应出 很大的电动势,对于架设在高压电力线路附近的通信线路或铁道信号系统会 产生严重的影响。 6、 当短路点离发电厂很近时,有可能造成发电机失去同步,而使整个电力 系统的运行解列。这是短路故障的最严重后果。
3.1 短路与短路电流有关概念
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。 短路是指不同相之间,相对中线或地线之间的直接金属性连接或经小阻抗 连接。
形成短路的原因主要有: 1、 元件损坏,例如设备绝缘材料老化,设计制造安装及维护不良等造 成的设备缺陷发展成短路。 2、 气象条件恶化,例如雷击过电压造成的闪络放电,由于风灾引起架 空线断线或导线覆冰引起电杆倒塌等。 3、 人为过失,例如运行人员带负荷拉刀闸,检修线路或设备时未排除 接地线就合闸供电等。 4、 其他原因,例如挖沟损伤电缆,鸟兽风筝跨接在截流裸导体上等。