-短路电流计算.pptx

电气安全（Electric Safety）东北大学火灾爆炸防治实验室Fire&Explosion Protection Laboratory(FEPL)李刚第5章短路电流计算短路及其危害短路 电力系统中相间或相、地间金属性联接，或经过小阻抗联接短路是引起电力系统严重故障和电气火灾的重要原因之一短路的原因电气安装时造成运行期间维护不周，未定期进行预防性试验和清扫绝缘因陈旧而老化绝缘强度不够，运行时遭电压击穿过电压或遭雷击绝缘子破坏、电缆碰伤误操作（误拉闸，未拆地线送电）鸟类跨接裸露的载流导线短路及其危害（续）短路的危害短路电流的热效应 电动力效应引起用户电压降低短路点电压为零，短路点后电压为零短路点前电压降低引发磁效应短路电流破坏了三相电流的对称性引发磁感应干扰附近的通讯线路、弱电控制线路对电力系统电源产生破坏作用短路的类型单相短路最常见，中性点经电抗器接地后可减小短路电流三相短路几率比较小，但最严重三相短路过渡过程电流分析分析的假设条件假定三相短路发生在一个由无限大容量电源供电的三相交流电力系统内特点：某一部分发生短路时，发电机供电母线端电压维持不变假定的合理性 一般设备安装容量比电力系统的容量小得多，可认为总降压变电所高压母线的电压是一个不变的常数由多个电源供电的系统，其等值电源的内阻抗等于各电源内阻抗并联，电源愈多内阻愈小，而外电路元件（变压器、电抗器、线路等）阻抗比电源内阻大很多按无限大容量电力系统计算得出的短路电流是装置所通过的最大短路电流短路电流的过渡过程ua,ub,uc分别为三相电源母线的各相电压；L、R短路网络的每相电感、电阻；L、R负载每相的电感、电阻短路点左侧的阻抗Z=R+jL；短路点右侧阻抗Z R+jL该式是标准的 一阶线性非齐次方程其解为：式中，izq三相短路电流的周期分量；if三相短路电流的非周期分量；d三相短路周期分量电流与电压相位角；darctg（L/r）c积分常数。电流连续性理论：当发生短路时，将由正常工作状态经过过渡过程，再进入短路的稳定状态，现论过渡过程中电流的变化规律短路发生后，电流要在短时间内增大，但由于电路内存在电感，通过电感的电流不能突变，在感性电路就产生感应电动势因此，当回路中的电工作电流增大到短路电流的周期分量幅值的同时，电路内必然存在着另一由感应电势所产生的非周期分量电流if，if的大小是短路瞬间电流保持不变。*首先计算短路前的工作电流i(0)，设t0时刻发生短路，由前式知再计算短路发生瞬间短路电流的瞬时值id，可由前*式计算得根据电流连续性条件i|0|id0，可知，将c代入*式，可知短路电流的表达式为短路电流的分量周期分量Izq由系统的电源电压和短路回路阻抗确定按正旋规律变化幅值在整个短路过程中不变，又称稳态分量由电源电压产生，并必须按其规律变化，又称强迫分量非周期分量由短路过程感应电势和短路阻抗确定能量不能持续补充，按指数规律衰减，衰减快慢取决与回路时间常数TL/r,一般在0.2s内衰减至初值的2%又称过渡分量或自由分量最严重的三相短路电流由Um/Z可知，但短路点距离电源越近时短路电流越大无载线路合闸短路电压过零，初相角0；无载，Im0；短路电流短路电流的最大值出现在短路后T/2时刻 因为短路点前Lr，故线路近似于感性，即d90，短路电流为短路冲击电流短路电流的最大瞬时值称为冲击电流（ich）按f50Hz，t0.01s Kc短路电流的冲击系数，对于纯感性电路为2，对于纯阻性电路为1。EndThank you!