中国矿业大学供电技术课件ch3.ppt

关于tj 为一假想时间 由于短路电流随时间变化的规律复杂，为了简化计算，取短路电流稳态值，经过某一假想时间tj所产生的热量等于短路电流在短路持续期间所产生的热量。 短路全电流包括周期分量和非周期分量，tj也分成两部分：短路电流周期分量的假想时间和非周期分量的假想时间。 当电源容量无限大时，短路电流周期分量作用的假想时间就等于短路电流的作用时间(保护装置动作时间和断路器切断电路的实际动作时间)。 非周期分量的假想时间，仅在短路持续时间小于1s时才需要考虑，一般可取为0.05s。 * * * * * * * * 短路电压百分值，额定百分电抗 * * * * * * * 供配电系统中最常见的是三相导体平行布置在同一平面里的情况。 如图所示当三相导体中通以幅值为i的三相对称正弦电流时，可以证明中间相受力最大，大小为： 考虑最严重的情形，即在三相短路情况下，导体中流过冲击电流时，所承受的最大电动力为： 上式就是选择校验电气设备和母线在短路电流作用下所受冲击力效应的计算依据。 对于成套电气设备，因其长度、导线间的中心距、形状系数均为定值，故此力只与电流大小有关。 因此成套电气设备动稳定的校验常用设备极限通过电流表示。当成套设备允许极限通过电流峰值大于短路电流冲击值时，或成套设备允许极限通过电流有效值大于短路冲击电流有效值时，设备的机械强度就能承受冲击电流的电动力，即电气设备满足动稳定的要求。 2.短路电流的热效应 电流通过电气设备和载流导体时，由于电阻损耗、涡流以及磁滞损耗等转变成热能，使电气设备和载流导体的温度升高。 当发热温度超过一定数值时，就会引起导体机械强度的下降，绝缘材料的绝缘强度下降，导体连接部分的接触情况恶化，从而使电气设备的使用年限缩短，甚至损坏电气设备。 因此，对电气设备和载流导体都有规定的最高允许温度。 因为短路以后继电保护装置很快动作，切除故障，因此短路持续时间很短，短路电流产生的大量热量来不及散发到周围介质中，可以认为全部热量被导体吸收，用来使导体的温度升高。 常用的不同金属导体材料均有规定的短时发热最高允许温度。见表3－3。 热稳定校验实质上就是比较短路后导体的最高发热温度与其短时发热的最高允许温度，若前者不超过后者则该设备热稳定性满足要求，否则不满足要求。 65 100 65 65 130 130 铝心聚氯乙烯绝缘电缆 铜心聚氯乙烯绝缘电缆 80 135 90 90 200 230 铝心交联聚乙烯绝缘电缆 铜心交联聚乙烯绝缘电缆 80 80 200 250 3kV以下铝心绝缘电缆 3kV以下铜心绝缘电缆 150 65 220 6kV铜心油浸纸绝缘电缆及10kV铜心不滴流电缆 90 65 200 6kV铝心油浸纸绝缘电缆及10kV铝心不滴流电缆 95 165 60 60 200 220 10kV铝心油浸纸绝缘电缆 10kV铜心油浸纸绝缘电缆 70 63 70 70 410 310 钢母线（不与电器直接连接） 钢母线（与电器直接连接） 87 171 70 70 200 300 铝母线及导线、硬铝及铝锰合金 硬铜母线及导线 热稳定系数 C 值 导体长期允许 工 作 温 度 θN / 0c 短路时导体允许 最 高 温 度 θN·max / 0c 导体种类和材料 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 工程设计中，为了简化计算，对于载流导体常采用在满足短路时发热的最高允许温度下所需导体的最小截面积Amin来校验导体的热稳定性。 对于电器设备，出厂前都要进行热稳定校验，从而确定了设备在t时间内允许通过热稳定电流It的数值，根据短路电流热效应的等效法，即： It为设备在t内能承受的热稳定电流，可查产品样本。 t为设备出厂时热稳定时间。 电气设备选择的一般原则 按正常工作条件下选择额定电流、额定电压及型号等。 按短路情况下校验热稳定和动稳定。 二、供电系统中电气设备的选择及校验 （一）按正常工作条件选择电气设备 （1）环境:选择电气设备时还应考虑设备的安装地点、环境及工作条件，合理地选择设备的类型，如户内户外、海拔高度、环境温度及防尘、防腐、防爆等。 （2）电压:电气设备的额定电压不得低于所接电网的最高运行电压。 （3）电流:电气设备的额定电流不小于该回路的最大持续工作电流或计算电流。 二、供电系统中电气设备的选择及校验 目前我国普通电器产品的额定电流所规定的环境温度为40oC，应根据电气设备或载流导体所处的周围环境温度进行修正： 二、供电系统中电气设备的选择及校验 （二）按短路情况进行校验 1．短路动稳定校验 当短路电流通过电气设备时，短路电流产生的电动力应不超过设备的允许应力，即满足动稳定的条件： 某些设备(如电流互感器)由制造厂家提供动稳定倍数kd