1、 造成造成短路的主要短路的主要原因是电气设备截流原因是电气设备截流部分的部分的绝缘损坏、误操作、雷击或过电压绝缘损坏、误操作、雷击或过电压击穿击穿等。误操作产生的故障约占全部短路等。误操作产生的故障约占全部短路故障的故障的70。 短路电流数值通常是正常工作电流值的短路电流数值通常是正常工作电流值的十几倍或几十倍十几倍或几十倍。短路的主要原因和现象 短路时温度急剧上升:会使绝缘加短路时温度急剧上升:会使绝缘加速老化或损坏;产生很大的电动力,使速老化或损坏;产生很大的电动力,使设备的载流部分变形或损坏,要考虑它设备的载流部分变形或损坏,要考虑它们对短路电流的稳定。们对短路电流的稳定。 短路电流在线
2、路上产生很大的压降:短路电流在线路上产生很大的压降:离短路点越近的母线,电压下降越厉害,离短路点越近的母线,电压下降越厉害,影响与母线连接的电动机或其它设备的影响与母线连接的电动机或其它设备的正常运行。正常运行。 sin()muUt2211/()()kkmmIUrrxx11arctan()/()kkxxrrkisin()kkk kmdiLr iUtdtsin()tkknpopmiItie22/kkpmmIUrx/arctan()kkkxrcosk018090903avpkUIZpII3 3短路全电流有效值短路全电流有效值4 4短路冲击电流和冲击电流有效值短路冲击电流和冲击电流有效值22( )(
3、 )( )K tp tnp tIIi2121shzshIIk3avKpkUIIIIZ3avKKSU I物理量的有名值(MVA,kV,kA, )标幺值=物理量的基准值(MVA,kV,kA, )dSSSdUUUdIIIdZZZ3dddSIU2dddUZS线路的额定电压和基准电压对照值见表线路的额定电压和基准电压对照值见表3.13.102WLdWLddRSRR lZU02WLdWLddXSXX lZU2 2变压器的电抗标幺值变压器的电抗标幺值22%100100dTKKddTNddNSXUUUUXSSZS3. 3. 电抗器的电抗标幺值电抗器的电抗标幺值2.2.%10010033L NdLLLL NdL
4、dddL NL NUSXXXUUXSZUII4 4电力系统的电抗标幺值电力系统的电抗标幺值SX(1) (1) 已知电力系统电抗有名值已知电力系统电抗有名值系统电抗标幺值为系统电抗标幺值为2dSSdSXXU(2 2)已知电力系统出口断路器的断流容量)已知电力系统出口断路器的断流容量ocS222ddddSSdocdocSUSSXXUSUS将系统变电所高压馈线出口断路器的断流容量将系统变电所高压馈线出口断路器的断流容量看做系统短路容量来估算系统电抗,即看做系统短路容量来估算系统电抗,即KSdSKSXS(3 3)已知电力系统出口处的短路容量)已知电力系统出口处的短路容量系统的电抗标幺值由下式决定系统的
5、电抗标幺值由下式决定5 5短路回路的总阻抗标幺值短路回路的总阻抗标幺值KZKRKX短路回路的总阻抗标幺值短路回路的总阻抗标幺值由短路回路总电阻标幺值由短路回路总电阻标幺值和总电抗标幺值和总电抗标幺值决定,即决定,即22KKKZRX1.三相短路电流周期分量有效值三相短路电流周期分量有效值213333avddddKdKKKdKdUUUSSIUZZZ ZZU/3dddISUKKdII I由于由于, 上式即为上式即为/KdKdKIIZI I1KKIZ上式表示,短路电流周期分量有效值的标幺值等于上式表示,短路电流周期分量有效值的标幺值等于短路回路总阻抗标幺值的倒数。短路回路总阻抗标幺值的倒数。2.2.冲
6、击短路电流冲击短路电流冲击短路电流有效值为冲击短路电流有效值为2shshKik I212(1)shshKIkI或(高压系统)或(高压系统)2.55shKiI1.52shKII(低压系统)(低压系统) 1.84shKiI 1.09shKII33dKavKddKdKKISU IUS IS SZdKKSSZ或或上式表示,三相短路容量在数值上等于基准容量与上式表示,三相短路容量在数值上等于基准容量与三相短路电流标幺值或三相短路容量标幺值的乘积,三相短路电流标幺值或三相短路容量标幺值的乘积,三相短路容量标幺值等于三相短路电流的标幺值。三相短路容量标幺值等于三相短路电流的标幺值。接在短路点附近运行的电动机
7、的反电势可能大于电动机接在短路点附近运行的电动机的反电势可能大于电动机所在处系统的残压,此时电动机将和发电机一样,向短路所在处系统的残压,此时电动机将和发电机一样,向短路点馈送短路电流。点馈送短路电流。如图如图3.83.8所示所示电动机提供的冲击短路电流可按下式计算电动机提供的冲击短路电流可按下式计算.2Msh Msh MN MMEikIX当高压电动机单机或总容量大于当高压电动机单机或总容量大于 1000kW1000kW,低压电动,低压电动机单机或总容量大于机单机或总容量大于 100kW100kW,在靠近电动机引出端附近发,在靠近电动机引出端附近发生三相短路时,才考虑电动机对冲击短路电流的影响
8、。生三相短路时,才考虑电动机对冲击短路电流的影响。因此,考虑电动机的影响后,短路点的冲击短路电流为因此,考虑电动机的影响后,短路点的冲击短路电流为.shshsh Miii(2)22avdKKKUUIZZ(2)(3)32KKII(2)(3)32shshii3 34 41 1两相短路电流的计算两相短路电流的计算图图3-93-9所示的无限大容量系统发生两相短路时所示的无限大容量系统发生两相短路时其短路电流可由下式求得其短路电流可由下式求得无限大容量系统短路时,无限大容量系统短路时,两相短路电流较三相短路电流小两相短路电流较三相短路电流小(2)(3)32shshII(1)33avdKP OP OUUI
9、ZZ在工程计算中,大接地电流系统或低压三相四线制系统在工程计算中,大接地电流系统或低压三相四线制系统发生单相短路时,单相短路电流可用下式进行计算发生单相短路时,单相短路电流可用下式进行计算22()()P OTP OTP OZRRXX同时,有同时,有一般采用短路稳态电流来等效计算实际短路电流一般采用短路稳态电流来等效计算实际短路电流所产生的热量所产生的热量短路发热假想时间可用下式近似计算短路发热假想时间可用下式近似计算0.05imaKtt当当tktk1s1s时,可以认为时,可以认为imaKtt短路时间短路时间tKtK为短路保护装置实际最长的动作时间为短路保护装置实际最长的动作时间t topop与
10、断路器的断路时间与断路器的断路时间t tococ之和,即之和,即Kocopttt对于一般高压油断路器,可取对于一般高压油断路器,可取t toc=0.2soc=0.2s;对于高速断路器,;对于高速断路器,可取可取t toc=0.1oc=0.10.15s0.15s。实际短路电流通过导体在短路时间内产生的热量等效为实际短路电流通过导体在短路时间内产生的热量等效为2KimaQI Rt(1 1)对于一般电器)对于一般电器2(3)2timaI tIt(2 2)对于母线及绝缘导线和电缆等导体)对于母线及绝缘导线和电缆等导体(3)minimaISStC 导体通过电流时相互间电磁作用产生的力,导体通过电流时相互间电磁作用产生的力,称为电动力。短路时,特别是短路冲击电流称为电动力。短路时,特别是短路冲击电流流过瞬间,产生的电动力最大。流过瞬间,产生的电动力最大。1. 1. 短路时最大电动力短路时最大电动力其电动力其电动力(3)F可用下式表示可用下式表示 (3)(3)27310shLFia2. 2. 短路动稳定度的校验短路动稳定度的校验(1 1)对于一般电器)对于一般电器(3)maxshii或或 (3)maxshII (2 2)对于绝缘子)对于绝缘子(3)1acFF(3 3) 对母线等硬导体对母线等硬导体1ac精品课件精品课件!精品课件精品课件!