工厂供电课件第11讲.ppt

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1、第3章短路电流的计算第一节概述第二节无限大容量电源系统供电时短路过程的分析第三节无限大容量电源条件下短路电流的计算方法第四节低压配电网中短路电流的计算第五节不对称短路电流的计算方法第六节感应电动机对短路电流的影响第七节供电系统中电气设备的选择与校验第六节感应电动机对短路电流的影响图3－13计算感应电动机端点上短路时的短路电流电动机向短路点反馈的冲击电流为因为感应电动机供给的反馈短路电流衰减很快，所以只考虑对短路冲击电流的影响。当计及感应电动机的反馈冲击电流，系统短路电流冲击值为在实际的工程计算中，如果在短路点附近所

2、接的容量在100kW以上的感应电动机或总容量在100kW以上的电动机群，当值为短路冲击电流的5％以上时需考虑其影响。强大的短路电流通过电气设备和导体，将产生很大的电动力，即电动力效应，可能使电气设备和导体受到破坏或产生永久性变形。短路电流产生的热量，会造成电气设备和导体温度迅速升高，即热效应，可能使电气设备和导体绝缘强度降低，加速绝缘老化甚至损坏。为了正确选择电气设备和导体，保证在短路情况下也不损坏（能忍受的时间为短路故障切除之前的时间），必须校验其动稳定和热稳定。对于两根平行导体，通过电流分别为i1和i2，其相互

3、间的作用力F(单位N）可用下面公式来计算：第七节供电系统中电气设备的选择与校验一、短路电流的力效应和热效应1、短路电流的力效应k—与载流体的形状和相对位置有关的形状系数。式中，l为导体的长度(m)；a为两导体轴线间距离(m)；k为形状系数，圆形、管形导体k=1，矩形导体根据查右图曲线。和图3-14矩形母线的形状系数曲线当发生三相短路故障时，短路电流冲击值通过中间相导体所产生的最大电动力为：图3-15平行敷设的三相载流导体的短路受力分析两相短路产生的最大电动力为：两相短路冲击电流与三相短路冲击电流的关系为：两相短路和

4、三相短路产生的最大电动力也具有下列关系:由此可见，三相短路时导体受到的电动力比两相短路时导体受到的电动力大。2、短路电流的热效应在线路发生短路时，强大的短路电流将产生很大的热量。工程上，可近似地认为导体在短路时间内是与周围介质绝热的。按照规范要求，导体在正常和短路情况下的温度都必须小于所允许的最高温度（见下表）表3-3导体或电缆的长期允许工作温度和短路时允许的最高温度短路电流的热效应导体发热的特点（1）正常时，导体产生的热量等于向介质散失的热量，导体温度恒定；（2）短路时，短路发热是一个绝热过程，导体短路时导体温度

5、变化曲线如图所示。要求短路时电气设备和导体的发热温度不超过短路最高允许温度，即满足短路热稳定要求。图3-16短路后导体温度对时间的变化曲线图3-16短路后导体温度对时间的变化曲线Ikt为短路全电流的有效值tj短路电流作用的假想时间tjz短路电流周期分量作用的假想时间tjfi短路电流非周期分量作用的假想时间短路发热假想时间0tKtjI2RI2∞(t)RtI2k(t)Rtb为保护装置动作的时间tQF为断路器切断电路的实际动作时间（固有分闸时间）对于快速及中速断路器t=0.15s对于慢速动作的断路器t=0.2s（习题用０

6、.2秒）对于非周期分量的假想时间tjfit>0.1s,且Tfi=0.05s时tjfi=0.05s当tjz<1s，Qkfi不可忽略；当tjz>1s时，Qkfi可忽略当导体的材料确定后，M值仅为温度的函数。图3-17M=f(θ)关系曲线图3-18由θN查θk的步骤说明利用图3-17曲线求的步骤1)从纵坐标上找出导体在正常负荷电流时的温度θN值。2)由向右查得对应于该导体材料曲线上的a点，进而求出横坐标上的MN值。3)根据式可求出4)由计算出的值查出对应曲线上的b点，进而求出纵坐标上的θk值。为了简化计算对于载流导体：工

7、程中常用在满足短路时发热的最高允许温度下所需的导体最小截面来校验载流导体的热稳定性。对于一般电器设备：出厂前应满足产品制造厂家提供的t秒内热稳定电流电气设备的选择是供配电系统设计的主要内容之一，是保证电网安全、经济运行的重要条件。在选择电气设备时，应根据工程实际情况，按照有关设计规程的规定，积极采用新技术、新设备，力争使电气设备工作安全、可靠，运行维护方便，投资经济合理。在供配电系统中尽管电气设备的作用不一样，具体选择的方法也不同，但其基本要求是相同的。为保证电气设备安全、可靠的运行，必须按正常工作条件进行选择，并

8、按短路条件校验动稳定和热稳定。二、供电系统中电气设备的选择和校验(一)按正常工作条件选择时要根据以下几个方面(1)环境供电系统的电气设备在制造上分户内型及户外型(2)电压(3)电流(二)按短路情况进行动稳定和热稳定校验(1)动稳定校验即以设备出厂时的最大动稳定试验电流与短路电流的冲击电流相比，且某些电气设备(例如电流互感器)由制造厂家提供动稳定倍数kd，选择