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短路计算及电器的选择校验 L5 _9 F% D9 A$ V' @ 5 l$ R% s1 m# y8 V' Z; q" u9 L( n 短路的原因、后果及其形式 $ ?* R* @9 ]/ R' _ K3 Q+ N2 l& L" E- O/ D0 I 6 ?3 N9 I3 q& [! d- V* w 6 f# r; ~! |6 ] 9 ]& @8 Y0 e9 G- J# e1 f 5 b* ^) Q9 H7 j/ K W# J : a4 j9 Y m7 y7 S% k& ^' t* W 0 K& Y+ c, h. H% h; L2 y # Y, o; H' U) r8 m/ N Y$ T ' H0 |- _9 }" O% m- } S# U # W/ l- J$ i7 l 1 短路的电动效应和热效应2 f: P5 `! d. _ 6 ^- ^/ ~( y" \2 `8 f ?% h " C3 S2 `. t, J 4 W- e- m: W0 b) t. a+ [$ Z2 o 0 J% S# x2 C9 L* y# \* _. o+ @ ; n7 `4 x) l0 }& K' g: r8 A* } , l0 O* O4 G3 E+ Y 7 t0 R# }! R, B+ R+ N, ^% Y 5 产生电磁干扰# h2 g a: f' T - L( p' f7 ] G1 C- ?/ f 5 l, P6 F4 i% T $ [; G8 l& o* v 1 三相短路, i$ s, y( u. J/ C / i& [' T" X0 h 2 两相短路* e! j0 Q* g, E * s3 N7 y; A$ x4 i( k, G7 J8 G 3 单相短路6 @9 r# N; Q( q& b, C 6 l! s$ Z+ H9 V) {3 ? 4 两相接地短路) J; K6 K6 T# {; W. F 3 s. {' u) n/ K2 N- Z4 P5 G" W# n 无限大容量电力系统发生三短路时的物理过程和物理量 ' z/ K; A9 }& i* b1 H 4 c8 Y7 r; O$ I" H, K 一、无限大容量电力系统发生三短路时的物理过程3 `4 G- ^7 m1 E3 {8 R' @8 l' x + |3 |: V, U+ p: {: V4 _ 2 @* F6 T @9 _ 4 B, Z: t: I {* L! B3 D9 f7 F 实际上，电力系统的容量是有限的，但通过计算发现，如果电力系统容量大于所研究的用户用电设备容量50倍时，即可将此系统看作无限大容量电源。8 j- Z, q+ q i4 Y& ]+ n! x 6 a! e8 W3 T% |9 I* S: Z0 t 无限大容量系统三相短路的物理过程: z% u3 T, X- h" T - _6 K/ o- n1 ^2 u 二、有关短路的物理量5 F$ ?- g: Q+ |: V# s0 _( X & A" ^5 Z5 O- P% I 短路有关的电流量& g }" L* { X 4 }4 b8 I* A5 u) O 0 k! I3 f' ^; }! b' k: t # y8 [, m, ]. X. k& t& J9 f$ I4 ? ( I”为短路后第一个周期的短路电流周期分量ip的有效值，称为短路次暂态电流有效 值。)7 i: U+ Q! z4 P/ Q* j ; b9 |# `9 k4 a5 B$ N1 ~5 h g 2 短路电流非周期分量inp= - 2 I” 9 K7 b8 l/ f+ Q " b- K' k9 _3 X( \ : {' m% R* h9 ~* |, [# }- {! D , f# F$ j! l a; b% Y 4 短路冲击电流 Ish= Ksh 2 I” ; ^6 W1 I, [5 O* @ 0 |* n! E. x: O" D9 t) p : }; Q$ a6 ?# V3 u$ B6 {; Y ( P# G; ~1 M4 l1 W/ i: Z0 m3 S. a 2 \; ?' v% N! b5 y9 P* R3 a2 ] 8 T: O* ^4 n- m3 \: ?' Z 计算低压电路的短路时，一般可取Ksh =1.3" D0 T4 u4 H# l$ Z0 R* @! D 3 A4 u+ ~# `* ]3 O2 ? 9 ]2 R, i% \8 M1 U' k' f4 v q3 @ + I" b9 U/ c; |" r! `. u S" g 在无限大容量系统中，短路电流周期分量有效值在短路全过程中始终是恒定不变的。) X2 O4 l! L6 N7 G% h4 W3 F $ k5 \* T. c6 F/ r; S' V + f5 m3 O4 f* ~: Q6 |; |/ S4 u 无限大容量电力系统中的短路电流计算 " ~2 A1 T A! L& l& a, t 5 s& ^4 a* l& V' C5 A2 w % U7 }/ N* ^8 |% p ( G2 A# {, p/ p* _ 短路电流的计算方法，有欧姆法，标么制法和短路容量法等。$ h. D9 S0 T) r 7 Z% Z3 T; h4 }, I, ]1 a/ g' y - n5 l$ [) \% d/ O$ d& w" ] % m, Y* F3 Q! q3 j 欧姆法，又称有名单位制法。) T% s' |4 E6 J$ \" v. m& F # K c5 G2 p) p9 n- L, | / \( w4 N: s' N2 @) D' _% h 1 Y7 l. t3 v1 _- v " R2 |% E2 S$ S 4 H, b9 j* K2 Y6 R: z8 ? 电力系统的电抗，可由电力系统变电站高压馈电线路出口断路器( W: M* Y# Q- K c! U: c6 T / L* ?+ a' I+ q- f- O/ `" t ~ - A3 n! K: v$ k' Y: }) F* ] ' V* v7 g$ ]; M 2 电力变压器的阻抗计算- A2 m+ p2 S' W* d7 ]1 @ + b U% y* U5 k- ^ 阻抗等效换算的条件是元件的功率损耗不变。1 a$ k4 Y, x% B( a. F 8 p% q t" D! {2 Q' j& R ( L, r+ o, L, _) u7 M6 ?* Z) K / ^4 E4 @: Q% \ 短路计算的是否合理，关键在于短路计算点的选择是否合理。这是因为短路计算的目的，主要是用来选择和校验电器和导体。为了使电器和导体选择的安全可靠，因此作为选择校验用的短路计算点应选择为使电器和导体可能通过最大短路电流的地点。一般来讲，用来选择校验高压侧设备的短路计算，应选高压母线为短路计算点；用来选择校验低压侧设备的短路计算，应选低压母线为短路计算点。但是如果线路上装设有限电抗器（专用来限制短路电流的电抗器），则用来选择校验该线路设备的短路计算点，应选在限流电抗器之后。8 v* v/ P7 T3 z1 h6 W ( u, k; B/ f, C! E （二）欧姆法短路计算的步骤和示例6 A: ]% b5 R9 B& \/ j9 G5 v # x9 c: i1 S7 Y' M# q 4 _3 m5 _, z9 z: d: @ , t4 L/ R$ F: a' \ (1)计算短路电路中各元件电抗和总电抗（等效电路如图a所示）; k& A0 U. ]1 u( a7 D E 4 O3 c4 U( B# g. {. F& U 2)架空线路的电抗 查表得X。=0.38，因此，X2-X。l=0.38*7=2.666 q9 t% V5 s% t! W2 O 3)计算总电抗6 n; x: S. U* D @# n 2 M6 q1 f s6 l- V& ?5 T. H 1)三相短路电流周期分量有效值( o+ \+ { \* p) e/ y+ U9 O : O0 ^' j1 J, g4 Y2 k/ o2 Z6 _2 ~ 3)三相短路冲击电流* D( \( a2 Y7 Z# ? 7 C. U! I1 e5 y5 U* m + t" i7 S; m) a; E 0 S3 U0 \4 ?4 t) u f$ Y/ g# [- m+ Q: S0 _ 1 m# ?3 {* W' w( N# z( q 3)电力变压器的阻抗 由附录中表查得9 a% E/ f- d4 _, G( u 9 o5 _9 {2 J- o2 | 5 T' I0 U% \$ b j4 F; V1 Z0 P 1)三相短路电流周期分量有效值6 h) p% P" ]. O % `8 X5 d6 @- }+ q* A 3)三相短路冲击电流! r+ m( E$ Y& w( {& X Q 4)三相短路容量4 n2 B) s) c+ ` 7 M, |) l$ R# d/ G# l6 V , W& m' s: ^5 _7 j' f+ i& b8 ]. V 0 x" X/ O. T6 b( }; ^" _6 A9 r 三 采用标么法进行三相短路的计算(略)* h7 ?9 P; B) V) C2 C 2 V' T V* d4 g' r 四 两相短路电流的计算9 Y( a) B/ {% c" Q/ J; @ 9 P/ \0 E3 K' u7 j9 }+ h3 e% c : {5 ^! J% H/ X! f : d6 m% l$ y. y+ l# t/ E, f 五 单相短路电流的计算1 ?1 q- H6 }4 S2 ?. y ) d4 j. i) v: U' O6 p ( P4 _- h# U& ?4 N . s8 m+ [' W! N" f2 J( [ 短路电流的效应与校验 4 K) i3 T/ i5 ?$ q { 4 j: m1 Y. X0 g- f- I" h$ _$ S * l+ a& d1 a8 q. ]) c 6 k3 g6 `1 r1 \5 I( S 1 j& |" W) {( l' N& H . z6 Y+ E; g/ p* a5 d （二） 短路动稳定度的校验0 E6 C" i7 q- q2 M: v 4 q+ M: @1 ]# S3 a' m7 B 1 一般电器的动稳定度校验条件3 A8 K. Y+ `; \ $ d! w0 M, q, H6 P6 o. L6 J i max >= i sh(3)% K$ l# ?" C# Q$ ] * [1 c6 s) Q- D6 H( s% y( O" } I max >= i sh(3), y7 I2 Z @2 b" q; G6 f 9 v3 M- D! @9 G$ v/ I# R- p 2 绝缘子的动稳定度校验条件- J* A# D' r% x# J% q+ P) R 2 u$ M6 B: L' w) W0 w6 Y 0.6Fwk>= Fc(3) （0.6为允许负荷系数）2 A2 r8 n* k& E9 C$ q 7 e% F7 b1 g& k) X2 S) D" B, Y: S 3 母线的动稳定度校验条件+ x0 n5 O# N1 X8 b z' V d - X5 {/ u! J3 j8 N$ I" \ 一般按短路时所受的最大应力来校验其动稳定度$ Z5 `% I6 c1 V, X* G: N% i) Y - w- j F$ q+ V# r( j1 p 3 Q/ {2 S7 ~+ I' D' ^ 3 r+ X0 Y1 O9 H/ @. h; r σal>=σc- { v6 Y) a5 G( x3 h% S; d ' S6 |; i/ h3 a8 Z6 z. u* Q 7 y5 \1 G. V/ ~3 H1 k" E- ^ % N2 h7 @7 q# d% ` - H+ `4 K0 r; @ 3 v1 _- z, o: H% `" x: f4 j. T7 | 由于交流电动机在外电路短路后很快受到制动而停转，所以它产生的反馈电流衰减极快,因此只在校验动稳定度考虑短路冲击电流影响时才需计入电动机的反馈电流.* Q+ E* i9 G. v' @! b1 S" ]: w$ L i4 I, j9 P4 r0 s) r( e9 P 8 ^9 z4 O; [5 j . z/ m+ u" \5 t, z' |) T: h (一) 短路电流的热效应5 G$ O( f! c, j, ^ ; C# K8 g% l2 C* j2 F H 当线路发生短路时,短路电流将使导体温度迅速升高.但是短路后线路的保护装置很快动作,切除短路故障,因此短路电流通过导体的时间很短,通常不会超过2-3秒.! k; c/ Y, z/ n% a( G# z ' B# h3 I8 X) j* s4 J 导体短路时的最高发热温度不得超过规定的允许值.例如铝母线,正常时的最高允许温度为700C，而短路时的最高允许湿度为2000C。2 ~+ {+ B( {2 ~: X1 J! H9 L) N # _( R9 R8 s3 Q d9 T 8 z: D% L+ B$ \+ Q6 L 0 ?! W" v7 ^* {" ~, Y; E- X/ y( O ! ?/ }( ~1 t& k" \, t! k( L' I 2 Y+ [0 K7 t* z tk : 短路保护装置实际最长的动作时间top与断路器的断路时间toc之和，即" a2 u3 N) v: m0 p# e: u+ u 2 X; e+ K9 z; c% d. }+ O ) o; W$ K& Y( q% A9 Y$ Y1 u , [; C# T* A% g8 f/ }% `9 e2 B 断路器的断路时间toc包括断路器的固有分闸时间和灭弧时间两部分。对一般高压断路器，可取toc = 0.2s；对高速断路器（如真空断路器），可取toc =0.1-0.15 s4 I* M* M& a* }% C / ?& S" ^1 E! A& i9 H/ c 4 I/ c* Y- F& U , v1 Z& k0 U x- ] 1 .一般电器的热稳定度的校验条件2 a& R0 w. U/ K* B5 K8 h - @5 p0 R. O% g% V! _: C/ Q 8 ?: O i! R# ~, @. \# Y) y , L: c. o( [8 Y! b 2 .母线、电缆和绝缘导线的热稳定度校验条件" r" k: z3 W# k8 `! m/ B) Z * [. o7 d/ L/ h# N0 U+ q( D
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狗仔卡
发表于 2009-5-29 12:06:29
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