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文檔簡介

1、第7章 短路電流計(jì)算及電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)1第1節(jié) 概述第2節(jié) 無限大容量電源系統(tǒng)供電時(shí)短路過程的分析第3節(jié) 無限大容量電源條件下短路電流的計(jì)算方法第4節(jié) 供電系統(tǒng)中電氣設(shè)備的選擇及校驗(yàn)2第1節(jié) 概述1、短路的定義2、發(fā)生短路原因3、短路種類4、短路危害5、短路的預(yù)防和限制措施6、短路電流研究目的31、短路的定義短路的定義是指不同電位的導(dǎo)電部分之間的低阻性短接;也是系統(tǒng)中各種相與相之間、相與地之間的非正常短接。這種短接可能是通過金屬導(dǎo)體、小阻抗回路,或電弧形成的。42、發(fā)生短路原因設(shè)計(jì)不當(dāng)安裝不當(dāng)運(yùn)行維護(hù)不當(dāng)自然災(zāi)害53、短路種類1.三相短路(a) 2.兩相短路(b) 3.單相接地(c,d)

2、4.兩相接地 (e,f) 1.三相短路(a)2.兩相短路(b)63.單相接地(c,d)4.兩相接地 (e,f) 7熱效應(yīng):使設(shè)備急劇過熱而損壞;電動(dòng)力效應(yīng):使設(shè)備永久變形或嚴(yán)重?fù)p壞。電壓效應(yīng):系統(tǒng)電壓大幅下降,影響用戶正常工作;使電力系統(tǒng)的運(yùn)行失去穩(wěn)定。電磁效應(yīng):不對(duì)稱短路產(chǎn)生電磁干擾。4、短路危害85、短路的預(yù)防和限制措施提高人員素質(zhì)。嚴(yán)格遵守操作規(guī)程和安全規(guī)程;在短路發(fā)生時(shí),采取有效的措施將短路的影響限制在最小的范圍內(nèi)。作好設(shè)備維護(hù)管理工作。采用快速保護(hù)裝置,迅速隔離故障。增大短路回路阻抗(設(shè)限流電抗器等)。96、短路電流研究目的選擇和校驗(yàn)電氣設(shè)備;保護(hù)裝置的選型與整定計(jì)算;選擇和評(píng)價(jià)電氣

3、主接線方案的依據(jù);研究短路對(duì)用戶工作的影響。10第2節(jié) 無限大容量電源系統(tǒng)供電時(shí)短路過程的分析1、無限大容量電源2、短路過程分析3、無限大電源容量系統(tǒng)三相短路的暫態(tài)過程4、產(chǎn)生最大短路電流的條件5、三相短路全電流的特征值111、無限大容量電源無窮大容量系統(tǒng):指電源內(nèi)阻抗為零,供電容量相對(duì)于用戶負(fù)荷容量大得多的電力系統(tǒng)。特點(diǎn)(電源母線上)輸出電壓不隨負(fù)載變化恒壓源。在工程計(jì)算中,當(dāng)電源系統(tǒng)阻抗短路回路總阻抗的10%或者電源系統(tǒng)的容量超過用戶容量的50倍無限大容量電源系統(tǒng)。122、短路過程分析(1)基本假設(shè)電力系統(tǒng)正常工作時(shí)三相是對(duì)稱的所有發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和電勢相位在短路過程中保持不變電力系統(tǒng)各元件的

4、電容不計(jì); 各元件的阻抗在短路過程中保持不變; 在低壓電網(wǎng)中,短路回路的總電阻1/3總電抗時(shí),應(yīng)計(jì)入電阻。在高壓電網(wǎng)中計(jì)算短路電流非周期分量的時(shí)間常數(shù)時(shí),應(yīng)考慮短路回路中電阻的影響。132、短路過程分析(2)基本過程 正常運(yùn)行-正常電流(負(fù)荷電流) 發(fā)生短路-電流突然增大 短路電流周期分量 + 非周期分量 -穩(wěn)定新值(穩(wěn)態(tài)短路電流)143、無限大電源容量系統(tǒng)三相短路的暫態(tài)過程負(fù)載M15三相短路的暫態(tài)過程 1、正常運(yùn)行(短路前)式中: 短路前電流的幅值 電源電壓角頻率 電源電壓的初始相角,亦稱合閘角; 短路前回路的阻抗角16K短路瞬時(shí)(t=0):短路回路的電壓與電源相連的回路無源回路17得:短路

5、回路全電流式中: 短路電流周期分量的幅值, 短路電路的阻抗角, 短路回路時(shí)間(衰減)常數(shù), A積分常數(shù)。 無窮大容量系統(tǒng)三相短路的暫態(tài)過程 短路電路的總阻抗短路瞬時(shí)(t=0):18短路電流隨時(shí)間變化式:決定非周期分量按指數(shù)規(guī)律衰減的快慢短路發(fā)生在高壓電網(wǎng)時(shí):短路發(fā)生在發(fā)電機(jī)附近時(shí):19短路電流波形204、產(chǎn)生最大短路電流的條件(1)短路地點(diǎn):距離電源越近,則短路電流越大;(2)短路前電路處于空載狀態(tài),即(3)短路回路為純感性回路( ),即回路的感抗比電阻大得多;(4)短路瞬間即t=0時(shí),電源(A相)電壓過零值,即初始相角 。=0或18021三個(gè)短路相電流分別為只有電壓瞬時(shí)值過零的那一相才有最大

6、短路電流產(chǎn)生。225、三相短路全電流的特征值(1)短路電流周期分量有效值短路電流非周期分量最大值:短路點(diǎn)的短路計(jì)算電壓(或稱平均額定電壓),由于線路首端短路時(shí)其短路最為嚴(yán)重,因此按線路首端電壓考慮,即短路計(jì)算電壓取為比線路額定電壓高5%,按我國標(biāo)準(zhǔn)有0.23,0.4,0.69, 3.15,6.3,10.5,37,69,235、三相短路全電流的特征值(2)短路電流次暫態(tài)值 是短路后,第一個(gè)周期的短路電流周期分量有效值。 意義:短路電流周期分量的最大幅值時(shí)對(duì)應(yīng)的有效值。 用途:校驗(yàn)斷路器的額定斷流量。無限大容量系統(tǒng)發(fā)生三相短路全過程短路電流周期分量幅值(有效值)保持不變。24= 短路電流次暫態(tài)值短

7、路處的正常工作電壓物理意義:無窮大容量電源向短路點(diǎn)提供的視在功率。(3)短路電流穩(wěn)態(tài)值 指短路進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后,短路電流的有效值。 選擇斷路器時(shí),校驗(yàn)其斷路能力的依據(jù)(4)短路功率(=短路容量=次暫態(tài)功率) 校驗(yàn)電器和線路中載流部分的熱穩(wěn)定性。255、三相短路全電流的特征值(1) 短路電流沖擊值 即在發(fā)生最大短路電流的條件下,短路發(fā)生后約半個(gè)周期出現(xiàn)短路電流最大可能的瞬時(shí)值。(用來校驗(yàn)電氣設(shè)備短路時(shí)的動(dòng)穩(wěn)定性) (5)短路沖擊電流因?yàn)閠=0.01s26取決于Rk、Lk,1 Ksh 2。其中:27(校驗(yàn)設(shè)備在短路沖擊電流下的動(dòng)穩(wěn)定性) (6)短路沖擊電流有效值 是短路后的第一個(gè)周期內(nèi)短路全電流的有效值

8、。簡化:假定非周期分量在短路后第一個(gè)周期內(nèi)恒定不變,取該中心時(shí)刻t=0.01s的電流值計(jì)算。 對(duì)于周期分量,在短路后第一個(gè)周期內(nèi)認(rèn)為是幅值恒定的正弦量。則:28第3節(jié) 無限大容量電源條件下短路電流的計(jì)算方法1、短路電流計(jì)算概述2、短路電流計(jì)算有名制法3、短路電流計(jì)算標(biāo)么值法4、兩相短路電流的計(jì)算5、低壓電網(wǎng)中短路電流的計(jì)算6、電動(dòng)機(jī)對(duì)三相短路電流的影響29已知線路電壓,計(jì)算短路回路的總阻抗,再根據(jù)歐姆定律求短路電流。在無限大容量電源供電系統(tǒng)中發(fā)生三相短路時(shí),短路電流的周期分量是不變的,因此它的有效值也是不變的。如下圖: (三相對(duì)稱化歸一相計(jì)算單線圖)1、短路電流計(jì)算概述(1)短路電流計(jì)算的基本

9、原理30三相短路電流的有效值為短路電流的基本原理單線圖31在工程設(shè)計(jì)中在高壓供電系統(tǒng)中,通常XR,可忽略R;在低壓供電系統(tǒng)中,只有RX/3,才計(jì)R值。求短路電流的基本原理電網(wǎng)額定電壓(kV)0.220.380.6361035110220330500電網(wǎng)平均額定電壓(kV)0.230.40.693.156.310.53711523034552532(2)短路電流的基本方法有名法(有名單位制法)各物理量均采用有名值(因各阻抗的單位都用歐姆,又稱歐姆法)。需考慮變壓器變比和電氣設(shè)備參數(shù)的歸算問題,不方便標(biāo)么值法將實(shí)際值與所選定的基準(zhǔn)值的比值來運(yùn)算。33(3)短路計(jì)算的基本步驟繪制計(jì)算電路圖,選定短路

10、計(jì)算點(diǎn)先繪計(jì)算電路圖,并標(biāo)出所需各元件額定參數(shù)、編號(hào)。后選定并標(biāo)出短路計(jì)算點(diǎn)。短路計(jì)算點(diǎn)選擇:使需進(jìn)行短路校驗(yàn)的電氣設(shè)備有最大可能的短路電流通過。一般選擇母線處或發(fā)電機(jī)出線端子處繪制計(jì)算用的等效電路圖按照所選擇的短路計(jì)算點(diǎn),用電抗符號(hào)表示該短路回路中的各電氣設(shè)備(元件),并標(biāo)明其編號(hào)。34短路等效電路圖短路計(jì)算電路圖35短路計(jì)算的基本步驟計(jì)算元件電抗并標(biāo)出。有名制法標(biāo)么值法計(jì)算各短路參數(shù)按串、并聯(lián)法計(jì)算各短路點(diǎn)短路回路總電抗,代入公式計(jì)算各短路參數(shù)。36三相短路電流周期分量有效值:對(duì)高壓電路系統(tǒng):對(duì)低壓側(cè)電路系統(tǒng):三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流:三相沖擊電流及第一個(gè)周期短路全電流有效值:對(duì)高壓電

11、路系統(tǒng):對(duì)低壓側(cè)電路系統(tǒng):三相短路容量:372、短路電流計(jì)算有名制法單線圖38(1)各元件電抗的計(jì)算有名制法 電力系統(tǒng)(電源)電抗 若上級(jí)供電部門提供了電源出口(母線上)的短路容量Ss,則系統(tǒng)電抗可由下式求得 若無Ss,可由電力系統(tǒng)變電所出口高壓斷路器的斷流容量估算,則電源低壓側(cè)的電壓39電力線路阻抗線路電阻:線路電抗: 電力線路每相的單位長度電抗的平均值x0:/km 線路結(jié)構(gòu)線路電壓610kV220/380V架空線路0.380.32電纜線路0.080.066電抗器電抗: 給定參數(shù):電抗器的額定電壓、額定電流、電抗百分?jǐn)?shù)40 電力變壓器的阻抗變壓器電阻:變壓器電抗: 短路損耗(銅損)短路電壓變

12、壓器低壓側(cè)的電壓41各元件電抗的計(jì)算有名制法 元件電抗的折算若回路中含有變壓器,則回路內(nèi)元件的阻抗都應(yīng)該統(tǒng)一換算到短路點(diǎn)所在線路的平均電壓上。42阻抗的折算根據(jù)變壓器折算原理,有 阻抗等效換算的條件:元件的功率損耗不變。43注電力線路的電抗需要折算。電力系統(tǒng)電抗和電力變壓器電抗,由于它們的計(jì)算公式中均含有Uav,因此在實(shí)際計(jì)算時(shí)只需代入短路點(diǎn)所在線路的平均電壓,就相當(dāng)于其電抗已經(jīng)折算到短路點(diǎn)所在線路的電壓級(jí)了。阻抗的折算44(2)例題:已知電力系統(tǒng)出口斷路器為SN10-10型。試求企業(yè)變電所高壓10KV母線上k-1點(diǎn)短路和低壓380V母線上k-2點(diǎn)短路的三相短路電流和短路容量。解 繪制計(jì)算電路

13、圖三相繪成單相電路各元件額定參數(shù)加以標(biāo)明SN10-10型斷路器的斷流容量SOC=500MVA查表45求k-1點(diǎn)的三相短路電流和短路容量(Uav1=10.5kV)電力系統(tǒng)的電抗 查得SN10-10型斷路器的斷流容量SOC=500MVA繪制等效電路圖只繪出短路電流通過的元件阻抗,順序編號(hào),作為分子。46架空線路電抗總阻抗計(jì)算三相短路電流和短路容量47求k-2點(diǎn)的三相短路電流和短路容量(Uav2=0.4kV) 電力系統(tǒng)的電抗(斷路器的斷流容量SOC=500MVA) 架空線路電抗 電力變壓器阻抗 總阻抗48 k-2短路計(jì)算三相短路電流和短路容量短路計(jì)算點(diǎn)三相短路電流三相短路容量K-1點(diǎn)2.112.11

14、2.115.383.1938.37K-2點(diǎn)26.6126.6126.6148.9629.0018.4449(3)有名制法的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)物理意義明確計(jì)算公式簡單對(duì)任何情況都適用缺點(diǎn)復(fù)雜系統(tǒng)中由于變壓器的存在,需要進(jìn)行電抗折算,有可能出錯(cuò)電抗值有大有小,相加時(shí)位數(shù)可能影響結(jié)果。不適合于估算503、短路電流計(jì)算標(biāo)么值法(1)概念:用相對(duì)值表示元件的物理量(2)步驟選定基準(zhǔn)值基準(zhǔn)容量、基準(zhǔn)電壓、基準(zhǔn)電流、基準(zhǔn)阻抗通常選定計(jì)算標(biāo)幺值通常選定51換算到短路點(diǎn)電壓等級(jí)的等效電抗換算到短路點(diǎn)電壓等級(jí)的等效電抗標(biāo)幺值52由上可知,標(biāo)么值法計(jì)算取各線段的基準(zhǔn)容量相同,基準(zhǔn)電壓分別選擇本線段的平均電壓,則可直接計(jì)算得各

15、元件的基準(zhǔn)標(biāo)么值,不需要進(jìn)行電壓折算,從而使計(jì)算簡化。53(3)短路回路元件的標(biāo)幺值阻抗計(jì)算線路的電阻標(biāo)幺值和電抗標(biāo)幺值電力線路阻抗有名值:給定參數(shù):電力線路長度、單位長度電阻和電抗54變壓器的電抗標(biāo)幺值電阻很小,可以忽略不計(jì)給定參數(shù):額定容量和阻抗電壓3、標(biāo)么值法55電抗器的電抗標(biāo)幺值給定參數(shù):電抗器的額定電壓、額定電流、電抗百分?jǐn)?shù)用來限制短路電流的電感線圈注意:電抗器的額定電壓不一定和安裝電抗器的所在線路電壓相等。3、標(biāo)么值法56電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值1)給定參數(shù):電力系統(tǒng)電抗Xs2)給定參數(shù):電力系統(tǒng)出口斷路器斷流容量3)給定參數(shù):電力系統(tǒng)出口處的短路容量若電力部門提供相關(guān)參數(shù),則考慮3、

16、標(biāo)么值法57短路回路的總阻抗標(biāo)幺值給定參數(shù):總電阻標(biāo)幺值和總電抗標(biāo)幺值高壓系統(tǒng):只計(jì)及電抗而忽略電阻;若 ,可忽略電阻,即 。 低壓系統(tǒng):往往需計(jì)及電阻;3、標(biāo)么值法58三相短路電流周期分量有效值3、標(biāo)么值法59沖擊短路電流高壓系統(tǒng):低壓系統(tǒng):三相短路容量3、標(biāo)么值法60(4)標(biāo)么制的優(yōu)點(diǎn)各元件電抗均采用相對(duì)值,與短路計(jì)算點(diǎn)電壓無關(guān),在有多個(gè)電壓等級(jí)的電網(wǎng)中,方便短路電流的計(jì)算。方法比較:有名制:如果短路回路中存在變壓器,則必須把不同電壓等級(jí)的各個(gè)元件參數(shù)都折算短路點(diǎn)所在平均電壓下。標(biāo)么制:取各線段的基準(zhǔn)功率相同,基準(zhǔn)電壓分別選擇為本線段的平均電壓,則可直接算得各元件的基準(zhǔn)標(biāo)么值,不需進(jìn)行電壓

17、折算,從而使計(jì)算簡化。61例題:已知電力系統(tǒng)出口斷路器為SN10-10型。試求企業(yè)變電所高壓10KV母線上k-1點(diǎn)短路和低壓380V母線上k-2點(diǎn)短路的三相短路電流和短路容量。解 (1)繪制計(jì)算電路圖三相繪成單相電路各元件額定參數(shù)加以標(biāo)明SN10-10型斷路器的斷流容量SOC=500MVA查表62(3)確定基準(zhǔn)值(2)繪制等效電路圖63(4)計(jì)算短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值由表可查得SN10-10型斷路器的斷流容量SOC=500MVA架空線路電抗標(biāo)幺值610kv架空線路每相單位長度電抗電力變壓器電抗標(biāo)幺值由表可查得64解 (5)k-1點(diǎn)總電抗標(biāo)幺值三相短路電流周期分量有

18、效值其他三相短路電流三相短路容量22.4165解 (6)k-2點(diǎn)總電抗標(biāo)幺值三相短路電流周期分量有效值其他三相短路電流三相短路容量22.41熱穩(wěn)定度校驗(yàn)例題動(dòng)穩(wěn)定度校驗(yàn)例題664、兩相短路電流的計(jì)算無限大容量電力系統(tǒng)發(fā)生兩相短路電路圖其短路電流67兩相短路電流的計(jì)算 其他兩相短路電流 、 、 等可按三相的公式計(jì)算,同樣都是相應(yīng)的三相短路電流值的0.866倍。 685、單相短路電流計(jì)算根據(jù)對(duì)稱分量法推導(dǎo):正序分量相序與正常對(duì)稱運(yùn)行下的相序相同。負(fù)序分量相序與正序的相反。零序分量三相相位相同。不對(duì)稱的三相電壓或電流系統(tǒng)可分解成各自對(duì)稱的正、負(fù)、零序分量。各序阻抗包括系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī)、變壓器、(母線)

19、、線路的序阻抗。各序阻抗包括系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī)、變壓器、(母線)、線路的序阻抗。69在遠(yuǎn)離發(fā)電機(jī)的地方(無限大容量系統(tǒng))發(fā)生短路時(shí),三相短路電流均大于兩相及單相短路時(shí)相應(yīng)的數(shù)值。各短路電流值用途三相短路電流值選擇、校驗(yàn)電氣設(shè)備動(dòng)、熱穩(wěn)定度。兩相、單相短路電流值相間短路或單相短路中保護(hù)裝置的靈敏度檢驗(yàn)。706、低壓電網(wǎng)中短路電流的計(jì)算低壓電網(wǎng)短路計(jì)算的特點(diǎn)變壓器一次側(cè)(高壓側(cè))無窮大容量電源供電電阻值不能忽略一個(gè)電壓等級(jí)有名值法低壓系統(tǒng)的非周期分量衰減快,Ksh=11.3。 考慮電弧電阻71低壓電網(wǎng)中短路電流的計(jì)算三相短路電流的計(jì)算 電源至短路點(diǎn)的總阻抗總阻抗=電力系統(tǒng)(高壓側(cè))+ 變壓器 + 低壓

20、線纜接觸電阻忽略阻抗具體計(jì)算方法見: P99中“二” 72低壓電網(wǎng)中短路電流的計(jì)算兩相短路電流計(jì)算距離電源較遠(yuǎn),且變壓器容量遠(yuǎn)小于系統(tǒng)容量。單相短路電流計(jì)算對(duì)稱分量法:“相-零”法:電源相電壓,V變壓器的單相阻抗相-零回路阻抗737、電動(dòng)機(jī)對(duì)三相短路電流的影響供配電系統(tǒng)發(fā)生三相短路時(shí),從電源點(diǎn)到短路點(diǎn)的系統(tǒng)電壓下降,嚴(yán)重時(shí)短路點(diǎn)電壓可將為零。在短路點(diǎn)附近運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)的反電勢可能大于電動(dòng)機(jī)所在處的系統(tǒng)殘壓,此時(shí)電動(dòng)機(jī)工作在發(fā)電狀態(tài),向短路點(diǎn)饋送短路電流。同時(shí)電動(dòng)機(jī)迅速受到制動(dòng),它所提供的短路電流很快衰減,一般只考慮對(duì)沖擊短路電流的影響。74電動(dòng)機(jī)對(duì)沖擊短路電流的影響示意圖7、電動(dòng)機(jī)對(duì)三相短路電流

21、的影響75電動(dòng)機(jī)提供的沖擊短路電流為 電機(jī)種類同步異步(感應(yīng))調(diào)相機(jī)(同步補(bǔ)償)綜合負(fù)載1.10.91.20.80.20.20.160.35C7.86.510.63.27、電動(dòng)機(jī)對(duì)三相短路電流的影響C76考慮電動(dòng)機(jī)的影響后,沖擊短路電流為一般只在電動(dòng)機(jī)附近三相短路時(shí),感應(yīng)電動(dòng)機(jī)單機(jī)總?cè)萘看笥?00kW,或電動(dòng)機(jī)群總?cè)萘看笥?00kW,或 ,考慮電動(dòng)機(jī)的影響。7、電動(dòng)機(jī)對(duì)三相短路電流的影響77第4節(jié) 供電系統(tǒng)中電氣設(shè)備的選擇及校驗(yàn)78電氣設(shè)備選擇的共同原則1、按系統(tǒng)正常工作條件選擇設(shè)備的額定電壓和額定電流 電氣設(shè)備的額定電壓不低于裝置地點(diǎn)電網(wǎng)額定電壓。 導(dǎo)體和電器的長期允許電流(或額定電流)應(yīng)不

22、小于該回路的最大持續(xù)工作電流。2、按短路情況來校驗(yàn)電氣設(shè)備的動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。3、按裝置地點(diǎn)的三相短路容量來校驗(yàn)開關(guān)電氣的斷流能力(遮斷容量。注:銘牌斷流容量值所規(guī)定的使用條件。4、按裝置地點(diǎn)、工作環(huán)境、使用要求及供貨條件及經(jīng)濟(jì)條件來選擇。79供電系統(tǒng)中電氣設(shè)備的校驗(yàn)1、短路電流力效應(yīng)2、短路動(dòng)穩(wěn)定度的校驗(yàn)條件3、短路電流的熱效應(yīng)4、短路電流的熱穩(wěn)定度校驗(yàn)條件5、開關(guān)設(shè)備斷流能力校驗(yàn)801.短路電流力效應(yīng)(1)電動(dòng)力:位于磁場中的載流導(dǎo)體所受到的作用力。(2)在三相系統(tǒng)中,每一相導(dǎo)體都位于其他兩相導(dǎo)體的電流所產(chǎn)生的磁場中,要承受其他兩相電流產(chǎn)生的電動(dòng)力。(3)發(fā)生短路時(shí),導(dǎo)體將受到比正常工作時(shí)大

23、很多的電動(dòng)力,可能導(dǎo)致導(dǎo)體發(fā)生變形或損壞,故必須進(jìn)行短路電動(dòng)力的計(jì)算,保證其不超過允許值。81 在空氣中平行放置的兩根導(dǎo)體中分別通有電流 和 ,導(dǎo)體軸線間距離為a ,則兩導(dǎo)體之間產(chǎn)生電動(dòng)力為: 式中:k形狀系數(shù)。1.短路電流力效應(yīng) 當(dāng)導(dǎo)體長度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于導(dǎo)體間距時(shí),可以忽略導(dǎo)體形狀的影響,即k 1。 l檔距,導(dǎo)體的兩相鄰支持點(diǎn)間距。82三相線路中發(fā)生兩相短路: 1.短路電流力效應(yīng)三相導(dǎo)體平行布置在同一平面里三相線路中發(fā)生三相短路: 三相與兩相短路最大電動(dòng)力比值: 832、短路動(dòng)穩(wěn)定度的校驗(yàn)條件(1)一般電氣設(shè)備動(dòng)穩(wěn)定度的校驗(yàn)條件 短路電流產(chǎn)生的電動(dòng)力應(yīng)不超過電氣設(shè)備的允許應(yīng)力,即滿足動(dòng)穩(wěn)定的條件:

24、84(2)絕緣子的動(dòng)穩(wěn)定度的校驗(yàn)條件85(3)硬母線的動(dòng)穩(wěn)定度的校驗(yàn)條件則:該母線滿足短路時(shí)的動(dòng)穩(wěn)定度。注:電纜的機(jī)械強(qiáng)度很好,不需校驗(yàn)其短路動(dòng)穩(wěn)定度86【例】某變電站變壓器10kV引出線,每相單條鋁導(dǎo)體尺寸為100mm10mm,三相水平布置平放,支柱絕緣子距離為L=1.2m,相間距離a=0.7m,,三相短路沖擊電流ish=39kA,試求導(dǎo)體的最大電動(dòng)力。解:87【例】如下圖。該系統(tǒng)變電所380V側(cè)母線上接有380V感應(yīng)電動(dòng)機(jī)250kW,平均cos=0.7,效率=0.75。該母線采用LMY-100(mm)10(mm)的硬鋁母線,三相水平布置平放,檔距為900mm,檔數(shù)大于2,相間距離160mm

25、。試求導(dǎo)體的最大電動(dòng)力,并校驗(yàn)其動(dòng)穩(wěn)定度。380V側(cè)母線的短路電流:88感應(yīng)電動(dòng)機(jī)提供的沖擊短路電流為: 電動(dòng)機(jī)額定電流:則:故需計(jì)入感應(yīng)電動(dòng)機(jī)反饋電流的影響。導(dǎo)體的最大電動(dòng)力為: C89校驗(yàn)?zāi)妇€短路時(shí)的動(dòng)穩(wěn)定度: 母線在F(3)作用時(shí)的彎曲力矩為:母線的截面系數(shù)為:母線在三相短路時(shí)受到的計(jì)算應(yīng)力為:硬鋁母線的允許應(yīng)力為:該母線滿足短路時(shí)的動(dòng)穩(wěn)定度。903.短路電流的熱效應(yīng)電流通過時(shí),由于電阻損耗、渦流以及磁滯損耗等轉(zhuǎn)變成熱能,使電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體的溫度升高。當(dāng)發(fā)熱溫度超過一定數(shù)值時(shí),就會(huì)引起導(dǎo)體機(jī)械強(qiáng)度的下降,絕緣材料的絕緣強(qiáng)度下降,導(dǎo)體連接部分的接觸情況惡化,從而使電氣設(shè)備的使用年限縮短,甚至損壞電氣設(shè)備。常用的不同金屬導(dǎo)體材料均有規(guī)定的短時(shí)發(fā)熱最高允許溫度(P102表4-5)。熱穩(wěn)定校驗(yàn)實(shí)質(zhì)-比較短路后導(dǎo)體的最高發(fā)熱溫度與其最高允許溫度。913.短路電流的熱效應(yīng) (1)短路發(fā)熱的特點(diǎn)t1時(shí)刻:短路電流使導(dǎo)體迅速升溫。t2時(shí)刻后:導(dǎo)體無電流流過,不再產(chǎn)生熱量,向周圍介質(zhì)散熱,溫度下降。t1時(shí)刻前: 導(dǎo)體在短路前正常負(fù)荷時(shí)溫度為t2時(shí)刻:線路保護(hù)裝置動(dòng)作,切除短路故障;

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