電氣供電工程電氣2ppt課件

1、第四章第四章 短路電流計算短路電流計算 及電氣設備的選擇及電氣設備的選擇校驗校驗3.1 概述概述 3.2 無限大容量電源供電系統(tǒng)的短路過程分析無限大容量電源供電系統(tǒng)的短路過程分析 3.3 無限大容量電源條件下短路電流的計算方法無限大容量電源條件下短路電流的計算方法3.4 低壓電網中短路電流的計算低壓電網中短路電流的計算3.5 短路電流的效應短路電流的效應3.6 電氣設備的選擇與校驗電氣設備的選擇與校驗第一節(jié)第一節(jié) 概概 述述一、短路及其原因、后果一、短路及其原因、后果 短路是指供電系統(tǒng)中不同電位的導電部分各相導體、地線等之間短路是指供電系統(tǒng)中不同電位的導電部分各相導體、地線等之間發(fā)生的低阻性短

2、接。發(fā)生的低阻性短接。 造成短路的主要原因是電氣設備載流部分的絕緣損壞，其次是人員誤造成短路的主要原因是電氣設備載流部分的絕緣損壞，其次是人員誤操作、鳥獸危害等。操作、鳥獸危害等。 在供電系統(tǒng)中發(fā)生短路故障后，短路電流往往要比正常負荷電流大許在供電系統(tǒng)中發(fā)生短路故障后，短路電流往往要比正常負荷電流大許多倍，有時高達幾十萬安培。多倍，有時高達幾十萬安培。 當它通過電氣設備時，溫度急劇上升，會使絕緣老化或損壞；同時產當它通過電氣設備時，溫度急劇上升，會使絕緣老化或損壞；同時產生的電動力，會使設備載流部分變形或損壞；短路會使系統(tǒng)電壓驟降，影生的電動力，會使設備載流部分變形或損壞；短路會使系統(tǒng)電壓驟降

3、，影響系統(tǒng)其他設備的正常運行；嚴重的短路會影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性；短路還會響系統(tǒng)其他設備的正常運行；嚴重的短路會影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性；短路還會造成停電；不對稱短路的短路電流會產生較強的不平衡交變磁場，對通信造成停電；不對稱短路的短路電流會產生較強的不平衡交變磁場，對通信和電子設備等產生電磁干擾等。和電子設備等產生電磁干擾等。二、短路的類型二、短路的類型 在供電系統(tǒng)中，短路的基本類型有三相短路在供電系統(tǒng)中，短路的基本類型有三相短路(a)(a)、兩相短路、兩相短路(b)(b)、單相、單相短路短路(c,d)(c,d)和兩相接地短路和兩相接地短路(e,f)(e,f)。 IkIkIka)C電源0BA(3)k負荷(

4、3)(3)(3)電源0b)CIkBAIk(2)k負荷(2)(2)續(xù)上頁續(xù)上頁負荷0c)C(1)kIk(1)電源BA負荷0d)NC(1)kIk(1)電源BA(1,1)e)CkI0電源ABkI(1,1)k(1,1)負荷(1,1)f)CkIkIA0電源kIB(1,1)負荷(1,1)k k 進行短路計算的目的是正確選擇和檢驗電氣設備及其保護裝置。三相短進行短路計算的目的是正確選擇和檢驗電氣設備及其保護裝置。三相短路電流是選擇和檢驗電氣設備的基本依據。另外還要用到不對稱短路的短路路電流是選擇和檢驗電氣設備的基本依據。另外還要用到不對稱短路的短路電流、短路沖擊電流、穩(wěn)態(tài)短路電流等。電流、短路沖擊電流、穩(wěn)態(tài)

5、短路電流等。三、計算短路電流的目的第二節(jié)第二節(jié) 無限大容量電源供電系統(tǒng)無限大容量電源供電系統(tǒng) 的短路過程分析的短路過程分析一、無限大容量電源供電系統(tǒng)的概念一、無限大容量電源供電系統(tǒng)的概念 無限大容量電源，就是指電源內阻抗為零，供電容量相對于用戶負無限大容量電源，就是指電源內阻抗為零，供電容量相對于用戶負荷容量大得多的電力系統(tǒng)，不管用戶的負荷如何變動甚致發(fā)生短路時，荷容量大得多的電力系統(tǒng)，不管用戶的負荷如何變動甚致發(fā)生短路時，電源內部均不產生壓降，電源母線上的輸出電壓均維持不變。電源內部均不產生壓降，電源母線上的輸出電壓均維持不變。 二、短路過程的簡單分析二、短路過程的簡單分析GQ電源(3)ka

6、)RLXLRXRXGikb)u續(xù)上頁續(xù)上頁等效電路的電壓方程為等效電路的電壓方程為 sinkkmtdiR iLUtd解之得解之得, ,短路電流為短路電流為sin()(sinsin)f itTkzmkzmkmiItIIesin()f itTkzmkiItCesinsinzmkmCII則得短路電流則得短路電流zfiii 當當t t0 0時，由于短路電路存在著電感，因此電流不會突變，即時，由于短路電路存在著電感，因此電流不會突變，即ik0=i0ik0=i0 ，可求得積分常數，即，可求得積分常數，即sinmI式中，式中，iz為短路電流周期分量為短路電流周期分量; ifi為短路電流非周期分量。為短路電流

7、非周期分量。短路前負荷電流為短路前負荷電流為sin()miIt續(xù)上頁續(xù)上頁ifi(0)i正常運行狀態(tài)0.01siz(0)i0O暫態(tài)穩(wěn)態(tài)t(t)ikuishi,uu2Iizifi 無限大容量系統(tǒng)發(fā)生三相短路時的電壓、電流曲線如下圖：無限大容量系統(tǒng)發(fā)生三相短路時的電壓、電流曲線如下圖：三、有關短路的物理量三、有關短路的物理量 短路電流周期分量短路電流周期分量iz iz 短路電流非周期分量短路電流非周期分量ifi ifi 短路全電流短路全電流ik.t ik.t 短路沖擊電流短路沖擊電流ish ish 短路穩(wěn)態(tài)電流短路穩(wěn)態(tài)電流I I sin()zzmkiIt2f if ittTTf izmziI eI

8、 ekzfiiii22.k tzfi tIIi0.01(0.01)(0.01)2(1)f iTshzfiziiiIe2shshzikI短路沖擊電流有效值短路沖擊電流有效值Ish Ish 0.012222(0.01)(0.01)( 2)f iTshzfizzIIIII e21 2(1)shshzIkII= Iz.t = Iz .0f izmiI第三節(jié)第三節(jié) 無限大容量電源條件下無限大容量電源條件下 短路電流的計算短路電流的計算方法方法一、標幺值法一、標幺值法 在無限大容量電源供電系統(tǒng)中發(fā)生三相短路時，短路電流的周期分在無限大容量電源供電系統(tǒng)中發(fā)生三相短路時，短路電流的周期分量的幅值和有效值是不變

9、的。量的幅值和有效值是不變的。 (3)223 |3avavzUUIZRX(3)3avzUIX在高壓電路的短路計算中，通常只計電抗，不計電阻。故在高壓電路的短路計算中，通常只計電抗，不計電阻。故1.05avNUU*jAAA按標幺值法進行短路計算時，一般是先選定基準容量按標幺值法進行短路計算時，一般是先選定基準容量SjSj和基準電壓和基準電壓UjUj。標幺值標幺值續(xù)上頁續(xù)上頁基準容量，工程設計中通常取基準容量，工程設計中通常取基準電流基準電流 二、供電系統(tǒng)各元件電抗標幺值二、供電系統(tǒng)各元件電抗標幺值 1 1電力系統(tǒng)的電抗標幺值電力系統(tǒng)的電抗標幺值基準電壓，通常取元件所在處的短路計算電壓為基準電壓，

10、即取基準電壓，通常取元件所在處的短路計算電壓為基準電壓，即取 1.05javNUUU100jSMVA33jjjjavSSIUU基準電抗基準電抗 23javjjjUUXSI22*javavSSjkjkSUUXXXSSSSkSk為電力系統(tǒng)變電所高壓饋電線出口處的短路容量。為電力系統(tǒng)變電所高壓饋電線出口處的短路容量。 續(xù)上頁續(xù)上頁 2 2電力線路的電抗標幺值電力線路的電抗標幺值式中，式中， L L為線路長度，為線路長度，x0 x0為線路單位長度的電抗，可查手冊。為線路單位長度的電抗，可查手冊。*0202jWLWLjavavjSXx LXx LXUUS 3 3電力變壓器的電抗標幺值電力變壓器的電抗標幺

11、值2.3%() 100() 100NTN TTkN TN TI XSXuUU2.%100kN TTN TuUXS因為因為 所以所以 2.*.2%100100kN TjkN TTTjavN TjuUSuSXXXUSS標幺值標幺值 短路電路中各主要元件的電抗標么值求出以后，即可利用其等效電路短路電路中各主要元件的電抗標么值求出以后，即可利用其等效電路圖進行電路化簡求總電抗標么值。圖進行電路化簡求總電抗標么值。三、三相短路電流的計算三、三相短路電流的計算無限大容量系統(tǒng)三相短路周期分量有效值的標么值按下式計算無限大容量系統(tǒng)三相短路周期分量有效值的標么值按下式計算: : 2(3)(3)*133javav

12、zzjjjSUUIIIS XXXU由此可得三相短路電流周期分量有效值：由此可得三相短路電流周期分量有效值： (3)(3)*jzzjIIIIX其他短路電流：其他短路電流： (3)(3)zII2.551.51shzshziIII1.841.09shzshziIII三相短路容量：三相短路容量： (3)(3)*33avjjkavzU ISSU IXX（對高壓系統(tǒng)）（對高壓系統(tǒng)）（對低壓系統(tǒng)）（對低壓系統(tǒng)） 某廠一某廠一10/0.4kV10/0.4kV車間變電所裝有一臺車間變電所裝有一臺S9S9800800型變壓器（型變壓器（uk%=5uk%=5），由廠），由廠10kV10kV高壓配電所通過一條長高壓配

13、電所通過一條長0.5km0.5km的的10kV10kV電纜電纜x0 x00.08/km0.08/km供電。已知高壓配電所供電。已知高壓配電所10kV10kV母線母線k-1k-1點三相短路容量為點三相短路容量為52MVA52MVA，試計算該車，試計算該車間變電所間變電所380V380V母線母線k-2k-2點發(fā)生三相短路時的短路電流。點發(fā)生三相短路時的短路電流。 例題1100,0.4jjSMVAUkV10030.4144.34jMVAIkVkA解：1.確定基準值 S9-800電纜線 0.5km10kVk-10.38kVk-2G電源2.2.計算短路電路中各主要元件的電抗標幺值計算短路電路中各主要元件

14、的電抗標幺值 1 1電力系統(tǒng)的電抗標幺值電力系統(tǒng)的電抗標幺值*11001.9252jkSMVAXSMVA續(xù)上頁續(xù)上頁 2 2電力線路的電抗標幺值電力線路的電抗標幺值*202211000.08(/) 0.50.036(10.5)javSMVAXx LkmkmUkV 3 3電力變壓器的電抗標幺值電力變壓器的電抗標幺值3*34%5 100106.25100100800jkN TSukVAXXSkVA3求求k-2點的短路電路總電抗標么值三相短路電流的短路容量點的短路電路總電抗標么值三相短路電流的短路容量 1總電抗標么值總電抗標么值 (2)1231.920.0366.258.206kXXXX2) 三相短

15、路電流周期分量有效值三相短路電流周期分量有效值(3)22(2)144.3417.588.206jkkIkAIkAX3) 其他三相短路電流其他三相短路電流 (3)(3)(3)(3)221.84 17.5832.351.09 17.5819.1617.58shshkkikAkAIkAkAIIkA 某供電系統(tǒng)如圖所示。己知電力系統(tǒng)出口處的短路容量為某供電系統(tǒng)如圖所示。己知電力系統(tǒng)出口處的短路容量為Sk=250MVASk=250MVA，試求工廠變電所，試求工廠變電所10kV10kV母線上母線上k-1k-1點短路和兩臺變壓器并聯運行點短路和兩臺變壓器并聯運行、分列運行兩種情況下低壓、分列運行兩種情況下低

16、壓380V380V母線上母線上k-2k-2點短路的三相短路電流和短路點短路的三相短路電流和短路容量。容量。Q電源架空線 5km10kVSkG0.38kV10kVk-2S9-1000k-1S9-1000例題212100,10.5,0.4jjjSMVAUkVUkV111005.5033 10.5jjjSMVAIkAUkV2100144.3430.4jMVAIkAkV解：1.確定基準值 續(xù)上頁續(xù)上頁2.2.計算短路電路中各主要元件的電抗標幺值計算短路電路中各主要元件的電抗標幺值 1 1電力系統(tǒng)的電抗標幺值電力系統(tǒng)的電抗標幺值*11000.4250jkSMVAXSMVA 2 2電力線路的電抗標幺值電力

17、線路的電抗標幺值*202211000.35(/) 51.59(10.5)javSMVAXx LkmkmUkV 3 3電力變壓器的電抗標幺值電力變壓器的電抗標幺值3*34%51001051001001000jkN TSukVAXXSkVAX11*X2*2X3*3*X44k-1k-2續(xù)上頁續(xù)上頁3. 3. 求求k-1k-1點的短路電路總阻抗標么值及三相短路電流和短路容量點的短路電路總阻抗標么值及三相短路電流和短路容量1總電抗標么值總電抗標么值*(1)120.4 1.591.99kXXX2三相短路電流周期分量有效值三相短路電流周期分量有效值(3)*11(1)/5.50/1.992.76kjkIIXk

18、AkA3其他三相短路電流其他三相短路電流 (3)(3)(3)(3)112.55 2.767.041.51 2.764.172.76shshkkikAkAIkAkAIIkA 4三相短路容量三相短路容量 (3)1(1)/100/1.9950.3kjkSSXMVAMVA續(xù)上頁續(xù)上頁4求求k-2點的短路電路總電抗標么值三相短路電流的短路容量點的短路電路總電抗標么值三相短路電流的短路容量 兩臺變壓器并聯運行情況下：兩臺變壓器并聯運行情況下： 1總電抗標么值總電抗標么值 (2)12345/0.4 1.594.492kXXXXX2) 三相短路電流周期分量有效值三相短路電流周期分量有效值(3)22(2)144

19、.3432.144.49jkkIkAIkAX3) 其他三相短路電流其他三相短路電流 (3)2(2)/100/4.4922.27kjkSSXMVAMVA4） 三相短路容量三相短路容量 (3)(3)(3)(3)221.84 32.1459.141.09 32.1435.0332.14shshkkikAkAIkAkAIIkA 續(xù)上頁續(xù)上頁兩臺變壓器分列運行情況下：兩臺變壓器分列運行情況下： 1總電抗標么值總電抗標么值 (2)1230.4 1.5956.99kXXXX2) 三相短路電流周期分量有效值三相短路電流周期分量有效值(3)22(2)144.3420.656.99jkkIkAIkAX3) 其他三

20、相短路電流其他三相短路電流 (3)2(2)/100/6.9914.31kjkSSXMVAMVA4） 三相短路容量三相短路容量 (3)(3)(3)(3)221.84 20.6538.001.09 20.6522.5120.65shshkkikAkAIkAkAIIkA 四、兩相短路電流的估算 (2)2avzUIX兩相短路電流兩相短路電流 XRQ電源GIkkXLRLUav而三相短路電流而三相短路電流 (3)3avzUIX所以所以 (2)(3)(3)30.8662zzzIII第四節(jié)第四節(jié) 低壓電網中短路電流的計算低壓電網中短路電流的計算一、低壓電網短路計算的特點 1 1、配電變壓器一次側可以作為無窮大

21、容量電源供電來考慮；、配電變壓器一次側可以作為無窮大容量電源供電來考慮；2 2、電阻值較大，電抗值較??；、電阻值較大，電抗值較??；3 3、低壓系統(tǒng)元件的電阻多以毫歐計，因此用有名值法比較方便。、低壓系統(tǒng)元件的電阻多以毫歐計，因此用有名值法比較方便。4 4、因低壓系統(tǒng)的非周期分量衰減快，、因低壓系統(tǒng)的非周期分量衰減快，kshksh值在值在1 11.31.3范圍。范圍。 二、三相短路電流的計算二、三相短路電流的計算 (3)223 ()avzUIRX400avUV 電源至短路點的總阻抗包括變壓器高壓側系統(tǒng)、變壓器、低壓母電源至短路點的總阻抗包括變壓器高壓側系統(tǒng)、變壓器、低壓母線及配電線路等元件的阻抗

22、；開關電器及導線等接觸電阻可忽略不計。線及配電線路等元件的阻抗；開關電器及導線等接觸電阻可忽略不計。 續(xù)上頁續(xù)上頁1 1高壓側系統(tǒng)的阻抗高壓側系統(tǒng)的阻抗2310avSkUZS3 3母線及電纜的阻抗，其單位長度值可查手冊。母線及電纜的阻抗，其單位長度值可查手冊。 0.995SSXZ0.1SSRX2 2變壓器的阻抗變壓器的阻抗22.kavTN TPURS2.%100kavTN TuUZS22TTTXZRm應計及的電阻、電抗單位均為應計及的電阻、電抗單位均為 ）有）有 歸算到低壓側的高壓系統(tǒng)阻抗可按下式計算：歸算到低壓側的高壓系統(tǒng)阻抗可按下式計算： 400avUV歸算到低壓側的變壓器阻抗可按下式計算

23、：歸算到低壓側的變壓器阻抗可按下式計算： 400avUV三、單相短路電流的計算 根據對稱分量法，單相根據對稱分量法，單相短路電流為短路電流為(1)1203zUIZZZ(1)220.000.00220()()zSTWSTWVIRRRXXX 工程計算公式為工程計算公式為高壓系統(tǒng)的高壓系統(tǒng)的相零電阻相零電阻變壓器的相變壓器的相零電阻零電阻母線及電纜的母線及電纜的相零電阻相零電阻負荷0d)NC(1)kIk(1)電源BA正序阻抗正序阻抗負序阻抗負序阻抗零序阻抗零序阻抗低壓側單相短路電流的大小與變壓器單相短路時的相零阻抗密切相關。低壓側單相短路電流的大小與變壓器單相短路時的相零阻抗密切相關。各元件的相零電

24、阻與電抗值可通過計算或查有關設計手冊。各元件的相零電阻與電抗值可通過計算或查有關設計手冊。 某用戶某用戶10/0.38kV10/0.38kV變電所的變壓器為變電所的變壓器為SCB10-1000/10SCB10-1000/10型，型，Dyn11Dyn11聯結，聯結，已知變壓器高壓側短路容量為已知變壓器高壓側短路容量為150MVA150MVA，其低壓配電網絡短路計算電路如圖，其低壓配電網絡短路計算電路如圖所示。求短路點所示。求短路點k-1k-1處的三相和單相短路電流。處的三相和單相短路電流。例題3 解：1、計算有關電路元件的阻抗 0.38kV10kVk-2YJV-395+250電纜線WL L=50

25、m 母線WB L=6mTMY-3(10010)+808SCB10-1000/10Skk-1 1) 1)高壓系統(tǒng)阻抗歸算高壓系統(tǒng)阻抗歸算到到400V400V側）側） 232310(400 )101.07150avSkUZSVmMVA0.9950.995 1.071.065SSXZmm 0.10.106SSRXm續(xù)上頁續(xù)上頁020.713SSXXm 相零阻抗相零阻抗(Dyn11(Dyn11聯接聯接) ) 020.0713SSRRm 2 2變壓器的阻抗歸算到低壓側）變壓器的阻抗歸算到低壓側）22.%6 (400 )9.6100100 1000kavTN TuUVZmSkVA2222.7.09(400

26、 )1.134(1000)kavTN TPUkWVRmSkVA22229.61.1349.533TTTXZRmm 因零序電流不能在高壓側流通，故高壓側系統(tǒng)的相零阻抗按每相阻因零序電流不能在高壓側流通，故高壓側系統(tǒng)的相零阻抗按每相阻抗值的抗值的2/32/3計算，即計算，即 01.134TTRRm 09.533TTXXm 續(xù)上頁續(xù)上頁0.18161.086WBXxLmmmm2.2.三相短路回路總阻抗及三相短路電流三相短路回路總阻抗及三相短路電流 0.02560.15WBRrLmmmm相零阻抗為相零阻抗為 000.38062.280WBXxLmmmm 000.056/60.336WBRrLmmmm

27、(0.106 1.1340.15)1.39STWBRRRRmm 3) 3) 母線的阻抗母線的阻抗 (3)222240019.633 ()3 (1.3911.684 )avkUVIkARXm(1.065 9.533 1.086)11.684STWBXXXXmm續(xù)上頁續(xù)上頁0000(0.71+9.533+2.280)=12.523STWBXXXXmm 0000(0.071+1.134+0.336)=1.541STWBRRRRmm 3. 3.單相短路回路總相零阻抗及單相短路電流單相短路回路總相零阻抗及單相短路電流 (1)22220022017.431.54112.523kUVIkARXm單相短路電流

28、為單相短路電流為 單相短路回路總相零電抗為單相短路回路總相零電抗為單相短路回路總相零電阻為單相短路回路總相零電阻為第五節(jié)第五節(jié) 短路電流的效應短路電流的效應一、短路電流的力效應一、短路電流的力效應 強大的短路電流通過電氣設備和導體，將產生很大的電動力，即電強大的短路電流通過電氣設備和導體，將產生很大的電動力，即電動力效應，可能使電氣設備和導體受到破壞或產生永久性變形。動力效應，可能使電氣設備和導體受到破壞或產生永久性變形。 短路電流產生的熱量，會造成電氣設備和導體溫度迅速升高，即熱短路電流產生的熱量，會造成電氣設備和導體溫度迅速升高，即熱效應，可能使電氣設備和導體絕緣強度降低，加速絕緣老化甚至

29、損壞。效應，可能使電氣設備和導體絕緣強度降低，加速絕緣老化甚至損壞。 為了正確選擇電氣設備和導體，保證在短路情況下也不損壞，必須為了正確選擇電氣設備和導體，保證在短路情況下也不損壞，必須校驗其動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。校驗其動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。 對于兩根平行導體，通過電流分別為對于兩根平行導體，通過電流分別為i1i1和和i2i2，其相互間的作用力，其相互間的作用力F(F(單單位位 N N可用下面公式來計算：可用下面公式來計算： 721 2210flFk i iN Aa 在三相系統(tǒng)中，當三相導體在同一平面平行布置時，受力最大的是在三相系統(tǒng)中，當三相導體在同一平面平行布置時，受力最大的是中間相。當發(fā)生三相短路故

30、障時，短路電流沖擊值通過導體中間相所產中間相。當發(fā)生三相短路故障時，短路電流沖擊值通過導體中間相所產生的最大電動力為：生的最大電動力為：(3)272max310fshlFk iN Aa續(xù)上頁續(xù)上頁二、短路點附近交流電動機的反饋沖擊電流影響二、短路點附近交流電動機的反饋沖擊電流影響 當短路點附近所接交流電動機的額定電流之和超過短路電流的當短路點附近所接交流電動機的額定電流之和超過短路電流的1%1%時，時，按按GB50054-95GB50054-95 規(guī)定，應計入電動機反饋電流的影響。規(guī)定，應計入電動機反饋電流的影響。 Q電源Gkishish.MM 載流導體和電氣設備承受短路電流作用時滿足力穩(wěn)定的

31、條件是載流導體和電氣設備承受短路電流作用時滿足力穩(wěn)定的條件是(3)maxalFF 當交流電動機進線端發(fā)生三相短路時，它反饋的最大短路電流瞬時當交流電動機進線端發(fā)生三相短路時，它反饋的最大短路電流瞬時值即電動機反饋沖擊電流可按下式計算：值即電動機反饋沖擊電流可按下式計算： .2()Msh MSh MN MMEikIX續(xù)上頁續(xù)上頁 由于交流電動機在外電路短路后很快受到制動，因此它產生的反饋電由于交流電動機在外電路短路后很快受到制動，因此它產生的反饋電流衰減很快，所以只有在考慮短路沖擊電流的影響時，才需要計入電動機流衰減很快，所以只有在考慮短路沖擊電流的影響時，才需要計入電動機的反饋電流。此時短路點

32、的短路沖擊電流為的反饋電流。此時短路點的短路沖擊電流為 .shshsh Miii三、短路電流的熱效應（一短路時導體的發(fā)熱（一短路時導體的發(fā)熱 在線路發(fā)生短路時，強大在線路發(fā)生短路時，強大的短路電流將使導體溫度迅速的短路電流將使導體溫度迅速升高。升高。 Ot0t12tLk短路前后導體的溫度變化短路前后導體的溫度變化續(xù)上頁續(xù)上頁在實際短路時間在實際短路時間tktk內內, ,短路電流的熱量為短路電流的熱量為222.000.240.24()kkttkkzfi tQI RdtIiRdt20.05()0.05zjkkItttI根據根據Q Q值可以確定出短路時導體所達到的最高溫度值可以確定出短路時導體所達到

33、的最高溫度kk。 發(fā)熱假想時間發(fā)熱假想時間kbQFttt繼電保護動作時間繼電保護動作時間斷路器開斷時間斷路器開斷時間20.24kjQIRt工程計算公式工程計算公式1kjktstt當時， 載流導體和電氣設備承受短路電流作用時滿足力穩(wěn)定的條件是載流導體和電氣設備承受短路電流作用時滿足力穩(wěn)定的條件是kal第六節(jié)第六節(jié) 電氣設備的選擇及校驗電氣設備的選擇及校驗一、選擇校驗項目及條件 電氣設備的選擇，必須滿足供電系統(tǒng)正常工作條件下和短路故障條件下電氣設備的選擇，必須滿足供電系統(tǒng)正常工作條件下和短路故障條件下工作要求，同時電氣設備應工作安全可靠，運行維護方便，投資經濟合理。工作要求，同時電氣設備應工作安全

34、可靠，運行維護方便，投資經濟合理。 1. 按正常工作條件選擇按正常工作條件選擇 按正常工作條件選擇，就是要考慮電氣設備的環(huán)境條件和電氣要求。按正常工作條件選擇，就是要考慮電氣設備的環(huán)境條件和電氣要求。 環(huán)境條件是指電氣設備的使用場所、環(huán)境溫度，海拔高度以及有無防環(huán)境條件是指電氣設備的使用場所、環(huán)境溫度，海拔高度以及有無防塵、防腐、防火、防爆等要求，據此選擇電氣設備結構類型。塵、防腐、防火、防爆等要求，據此選擇電氣設備結構類型。 電氣要求是指電氣設備在電壓、電流頻率等方面的要求，即所選電氣電氣要求是指電氣設備在電壓、電流頻率等方面的要求，即所選電氣設備的額定電壓應不低于所在線路的額定電壓、電氣設

35、備的額定電流應不設備的額定電壓應不低于所在線路的額定電壓、電氣設備的額定電流應不小于該回路在各種合理運行方式下的最大持續(xù)工作電流；即小于該回路在各種合理運行方式下的最大持續(xù)工作電流；即.N etNN etcUUII續(xù)上頁續(xù)上頁 對一些開斷電流的電器，如熔斷器、斷路器和負荷開關等，則還有斷流對一些開斷電流的電器，如熔斷器、斷路器和負荷開關等，則還有斷流能力的要求，即最大開斷電流應不小于它可能開斷的最大電流。能力的要求，即最大開斷電流應不小于它可能開斷的最大電流。 1對斷路器，其最大開斷電流應不小于它可能開斷的線路最大短路電對斷路器，其最大開斷電流應不小于它可能開斷的線路最大短路電流。即流。即(3

36、).maxOCkII 2對負荷開關，其最大開斷電流應不小于它可能開斷的線路最大負荷對負荷開關，其最大開斷電流應不小于它可能開斷的線路最大負荷電流。即電流。即.maxOCLII 3對熔斷器，其最大開斷電流應不小于它可能開斷的線路最大短路電對熔斷器，其最大開斷電流應不小于它可能開斷的線路最大短路電流。即流。即(3)OCshII（對非限流型熔斷器）（對非限流型熔斷器）(3).maxOCkII（對限流型熔斷器）（對限流型熔斷器）續(xù)上頁續(xù)上頁 按短路故障條件校驗，就是要按最大可能的短路故障時的力穩(wěn)定性和按短路故障條件校驗，就是要按最大可能的短路故障時的力穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性進行校驗。熱穩(wěn)定性進行校驗。 2.

37、 2. 按短路故障條件校驗按短路故障條件校驗 對于一般電器，滿足力穩(wěn)定的條件是：對于一般電器，滿足力穩(wěn)定的條件是： (3)etshii電器的額定峰值耐受電流電器的額定峰值耐受電流 對于一般電器，滿足熱穩(wěn)定的條件是：對于一般電器，滿足熱穩(wěn)定的條件是： 22tjI tI t電器的額定短時耐受電流有效值電器的額定短時耐受電流有效值 對于載流導體，滿足熱穩(wěn)定的條件是：對于載流導體，滿足熱穩(wěn)定的條件是： 310jIAtC導體的熱穩(wěn)定系數導體的熱穩(wěn)定系數二、高壓斷路器的選擇與校驗 高壓斷路器的選擇與校驗，主要是按環(huán)境條件選擇結構類型，按正常高壓斷路器的選擇與校驗，主要是按環(huán)境條件選擇結構類型，按正常工作條

38、件選擇額定電壓、額定電流并校驗開斷能力，按短路故障條件校驗工作條件選擇額定電壓、額定電流并校驗開斷能力，按短路故障條件校驗動穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，并同時選擇其操動機構和操作電源。動穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，并同時選擇其操動機構和操作電源。 例例4-1 4-1 試選擇某試選擇某10KV 10KV 高壓配電所進線側的高壓戶內真空斷路器的型號高壓配電所進線側的高壓戶內真空斷路器的型號規(guī)格。已知該進線的計算電流為規(guī)格。已知該進線的計算電流為295A295A，配電所母線的三相短路電流周期分量，配電所母線的三相短路電流周期分量有效值為有效值為3.2kA 3.2kA ，繼電保護的動作時間為，繼電保護的動作時間為1.1s

39、1.1s。 解：初步選解：初步選VS1-12/630-16VS1-12/630-16型進行校驗，如表所示，所選正確。型進行校驗，如表所示，所選正確。 (3)kI(3)shi2jI t序序號號安裝地點的電氣條件安裝地點的電氣條件VS1-12/630-16VS1-12/630-16型斷路器型斷路器項項 目目數數 據據項項 目目數數 據據結結 論論1UN10kVUN.QF12 kV合格合格2Ic295AIN.QF630A合格合格33.2kAIoc16kA合格合格42.553.2kA=8.16kAiet40kA合格合格5(3.2kA)2(1.1+0.2)s=13.3kA2s(16 kA) 24s=1024 kA2s合格合格2tI t三、高壓熔斷器的選擇與校驗 高壓熔斷器的選擇與校驗，主要是按環(huán)境條件選擇結構類型，按正常高壓熔斷器的選擇與校驗，主要是按環(huán)境條件選擇結構類型，按正常工作條件選擇額定電壓、額定電流并校驗開斷能力。工作條件選擇額