短路电流计算及电气设备的选择校验.ppt

*第四节低压电网中短路电流的计算一、低压电网短路计算的特点1、配电变压器一次侧可以作为无穷大容量电源供电来考虑；2、电阻值较大，电抗值较小；3、低压系统元件的电阻多以毫欧计，因此用有名值法比较方便。4、因低压系统的非周期分量衰减快，ksh值在1～1.3范围。二、三相短路电流的计算电源至短路点的总阻抗包括变压器高压侧系统、变压器、低压母线及配电线路等元件的阻抗；开关电器及导线等接触电阻可忽略不计。第21页,共39页，星期六，2024年，5月续上页1．高压侧系统的阻抗3．母线及电缆的阻抗，其单位长度值可查手册。2．变压器的阻抗应计及的电阻、电抗（单位均为）有归算到低压侧的高压系统阻抗可按下式计算：归算到低压侧的变压器阻抗可按下式计算：第22页,共39页，星期六，2024年，5月三、单相短路电流的计算根据对称分量法，单相短路电流为工程计算公式为高压系统的相－零电阻变压器的相－零电阻母线及电缆的相－零电阻正序阻抗负序阻抗零序阻抗低压侧单相短路电流的大小与变压器单相短路时的相零阻抗密切相关。各元件的相－零电阻与电抗值可通过计算或查有关设计手册。第23页,共39页，星期六，2024年，5月某用户10/0.38kV变电所的变压器为SCB10-1000/10型，Dyn11联结，已知变压器高压侧短路容量为150MVA，其低压配电网络短路计算电路如图所示。求短路点k-1处的三相和单相短路电流。例题3解：1、计算有关电路元件的阻抗1)高压系统阻抗（归算到400V侧）第24页,共39页，星期六，2024年，5月续上页相零阻抗(Dyn11联接)2）变压器的阻抗（归算到低压侧）因零序电流不能在高压侧流通，故高压侧系统的相零阻抗按每相阻抗值的2/3计算，即第25页,共39页，星期六，2024年，5月续上页2.三相短路回路总阻抗及三相短路电流相零阻抗为3)母线的阻抗第26页,共39页，星期六，2024年，5月续上页3.单相短路回路总相零阻抗及单相短路电流单相短路电流为单相短路回路总相零电抗为单相短路回路总相零电阻为第27页,共39页，星期六，2024年，5月*第五节短路电流的效应一、短路电流的力效应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，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，其相互间的作用力F(单位N）可用下面公式来计算：第28页,共39页，星期六，2024年，5月在三相系统中，当三相导体在同一平面平行布置时，受力最大的是中间相。当发生三相短路故障时，短路电流冲击值通过导体中间相所产生的最大电动力为：续上页二、短路点附近交流电动机的反馈冲击电流影响当短路点附近所接交流电动机的额定电流之和超过短路电流的1%时，按GB50054-95《低压配电设计规范》规定，应计入电动机反馈电流的影响。载流导体和电气设备承受短路电流作用时满足力稳定的条件是第29页,共39页，星期六，2024年，5月当交流电动机进线端发生三相短路时，它反馈的最大短路电流瞬时值（即电动机反馈冲击电流）可按下式计算：续上页由于交流电动机在外电路短路后很快受到制动，因此它产生的反馈电流衰减很快，所以只有在考虑短路冲击电流的影响时，才需要计入电动机的反馈电流。此时短路点的短路冲击电流为三、短路电流的热效应（一）短路时导体的发热在线路发生短路时，强大的短路电流将使导体温度迅速升高。短路前后导体的温度变化第30页,共39页，星期六，2024年，5月续上页在实际短路时间tk内,短路电流的热量为根据Q值可以确定出短路时导体所达到的最高温度θk。发热假想时间继电保护动作时间断路器开断时间工程计算公式载流导体和电气设备承受短路电流作用时满足力稳定的条件是第31页,共39页，星期六，2024年，5月*第六节电气设备的选择及校验一、选择校验项目及条件电气设备的选择，必须满足供电系统正常工作条件下和短路故障条件下工作要求，同时电气设备应工作安全可靠，运行维护方便，投资经济合理。1.按正常工作条件选择按