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第3章 短路电流计算 3-1 什么叫短路?短路的类型有哪些?造成短路的原因是什么?短路有什么危害? ： 短路是不同相之间，相对中线或地线之间的直接金属性连接或经小阻抗连接. 短路种类有三相短路，两相短路，单相短路和两相接地短路. 短路的原因主要有设备长期运行，绝缘自然老化，操作过电压，雷电过电压，绝缘受到机械损伤等. 短路的危害1 短路产生很大的热量，导体温度身高，将绝缘损坏2 短路产生巨大的电动力，使电器设备受到机械损坏3 短路使系统电压严重减低，电器设备正常工作受到破坏4 短路造成停电，给国家经济带来损失，给人民生活带累不便5严重的短路将影响电力系统运行的稳定性，使并联运行的同步发电机失去同步，严重的可能造成系统解列，甚至崩溃6 单相短路产生的不平横磁场，对附近的通信线路和弱电设备产生严重的电磁干扰，影响其正常工作3-2 什么叫无限大容量系统?它有什么特征?为什么供配电系统短路时，可将电源看做无限大容量系统? 答无限大容量系统的指端电压保持恒定，没有内部阻抗和容量无限大的系统.它的特征有：系统的容量无限大.系统阻抗为零和系统的端电压在短路过程中维持不变.实际上，任何电力系统都有一个确定的容量，并有一定的内部阻抗.当供配电系统容量较电力系统容量小得多，电力系统阻抗不超过短路回路总阻抗的5%~10%，或短路点离电源的电气距离足够远，发生短路时电力系统母线降低很小，此时可将电力系统看做无限大容量3-3无限大容量三相短路时，短路电流如何变化？ 答：三相短路后，无源回路中的电流由原来的数值衰减到零；有源回路由于回路阻抗减小，电流增大，但由于回路内存在电感，电流不能发生突变，从而产生一个非周期分量电流，非周期分量电流也不断衰减，最终达到稳态短路电流。短路电流周期分量按正弦规律变化，而非周期分量是按指数规律衰减，最终为零，又称自由分量。 3-4 产生最严重三相短路电流的条件是什么？ 答：（1）短路前电路空载或cosΦ=1； （2）短路瞬间电压过零，t=0时a=0度或180度； （3）短路回路纯电感，即Φk=90度。 3-5 什么是次暂态短路电流? 什么是冲击短路电流? 什么是稳态短路电流? 它们与短路电流周期分量有效值有什么关系? 答： 次暂态短路电流是短路电流周期分量在短路后第一个周期的有效值. 冲击短路电流是短路全电流的最大瞬时值. 高压系统，低压系统 稳态短路电流是短路电流非周期分量衰减完后的短路电流.无限大容量系统，高压系统，低压系统 。 3-7 如何计算三相短路电路？ 答：①根据短路计算要求画出短路电流计算系统图，该系统图应包含所有与短路计算有关的元件，并标出各元件的参数和短路点。 ②画出计算短路电流的等效电路图，每个元件用一个阻抗表示，电源用一个小圆表示，并标出短路点，同时标出元件的序号和阻抗值，一般分子标序号，分母标阻抗值。 ③选取基准容量和基准电压，计算各元件的阻抗标幺值 ④等效电路化简，求出短路回路总阻抗的标幺值，简化时电路的各种简化方法都可以使用，如串联、并联、Δ-Y或Y-Δ变换、等电位法等。 ⑤按前述公式由短路回路总阻抗标幺值计算短路电流标幺值，再计算短路各量，即短路电流、冲击短路电流和三相短路容量。 ， 短路回路阻抗用表示。 则有：三相短路电流 ……………① 冲击电流 ……………② 其中为短路电路冲击系数 ㈡ 在两相短路电流计算中 记为短路点的平均额定电压， 为短路回路的一相总阻抗。 则有：两相短路电流 ……………③ 冲击电流 ……………④ 其中为短路电路冲击系数 将①与②、③与④对比可得： 由以上分析可得： 在无限大容量系统中，两相短路电流较三相短路电流小。 3-10什么是短路电流的电动力效应？如何计算？ 短路电流通过导体或电气设备，会产生很大的电动力和产生很高的温度，称 为短路的电动力效应和热效应。 短路电流的电动力效应是当电路短路时，短路冲击电流流过导体瞬间，导 线间相互电磁作用产生的力。 两平行载流导体间的电动力 式中a为两平行导线间距；l为导线长；Kf为形状系数，圆形，管形导体Kf=1。 三相平行载流导体间的电动力 式中Im为线电流幅值；Kf为形状系数。 3.短路电流的电动力 三相短路产生的最大电动力为 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 两相短路和三相短路产生的最大电动力的关系为 备注：Kf为形状系数，圆形，管形导体Kf=1；矩形导体根