供配電技術(shù) 第6章 短路計算與設備選擇

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1、第六章短路計算與設備選擇 第一節(jié) 概述 第二節(jié) 無限大系統(tǒng)三相短路的暫態(tài)過程 第三節(jié) 供配電網(wǎng)絡元件參數(shù)計算 第四節(jié) 三相短路電流計算 第五節(jié) 不對稱短路電流計算 第六節(jié) 低壓電網(wǎng)短路電流計算 第七節(jié) 短路效應和穩(wěn)定度校驗 第八節(jié) 電氣設備的選擇與校驗 思考題 與習題 第一節(jié) 概述 A.什么叫短路？ 相與相或相與地之間的直接相連 相與相或相與地之間通過小阻抗相連稱短路。 B.短路的原因 : 設備元件的損壞、誤操作、惡劣氣候造成的倒 桿斷線、雷電過電壓造成的絕緣破壞、鳥獸在 裸露導線之間跨越或咬壞絕緣等。 C.短路的危害： 短路電流熱效應 短路電流力效應 電壓下降影響用戶正常工作 不對稱短路時的

2、電磁效應 D.短路計算的意義： 力求消除可能引起短路的一切隱患 對短路后果有一個恰當?shù)墓纼r 一、短路計算的意義 I k I k I k a) C 電源 0 B A (3) k 負荷 (3) (3) (3)二、短路的類型 a).三相短路 b).兩相短路 電源 0 b) C I k B A I k (2) k 負荷 (2) (2) 續(xù)上頁 負荷 0 c) C (1) kI k (1) 電源 B A 負荷 0 d) N C (1) kI k (1) 電源 B A c）、 d）單相短路 (1,1) e) C kI 0 電源 A B kI (1,1) k (1,1) 負荷 e）兩相接地短路 (1,1)

3、f) C kI A 0 電源 kIB (1,1) 負荷 (1,1) k f）兩相短路接地 圖 6 l短路類型 （ a）三相短路 （ b）兩相短路 （ e）兩相接地短路 （ f）兩相短路接地 （ c）（ d）單相短路 說明 三相短路屬對稱性短路；其它形式的短路，屬非對稱短 路。 運行經(jīng)驗表明，在中性點直接接地系統(tǒng)中，以單相短路 故障最多，發(fā)生三相短路的可能性最小。但是，一般三 相短路的短路電流最大，造成的危害也最嚴重。 為了使電力系統(tǒng)中的電氣設備在最嚴重的短路狀態(tài)下也 能可靠地工作，因此作為選擇檢驗電氣設備用的短路計 算，應以三相短路為主。實際上，三相電路的分析也是 分析研究其它非對稱短路的基礎

4、。 第二節(jié) 無限大系統(tǒng)三相短路的暫態(tài)過程 一、無限大系統(tǒng)三相短路的暫態(tài)過程分析 “無限大系統(tǒng)”： 指電源容量相對于用戶供配電系統(tǒng)大得 多的電力系統(tǒng)。 理想的無限大系統(tǒng)是不存在的，如果電力系統(tǒng)的電源總阻 抗不超過短路電路總阻抗的 5 10，或電力系統(tǒng)容量 超過用戶供配電系統(tǒng)容量 50倍時，可將電力系統(tǒng)視為無限 大容量系統(tǒng)。 對一般用戶供配電系統(tǒng)來說，由于其容量遠比電力系統(tǒng)總 容量小，而阻抗又較電力系統(tǒng)大得多，因此供配電系統(tǒng)內(nèi) 發(fā)生短路時，電力系統(tǒng)變電所母線上的電壓幾乎維持不變， 因此，可將電力系統(tǒng)視為無限大容量系統(tǒng)。 （ b）單相等效電路圖 （ a）三相電路圖 一、無限大系統(tǒng)三相短路的暫態(tài)過程分

5、析 圖 6 2 無限大容量系統(tǒng)發(fā)生三相短路 一、無限大系統(tǒng)三相短路的暫態(tài)過程分析 tUu m s in )s in ( tIi m 設電源相電壓 正常負荷電流 tUdtdiLiR mkk s in 如果 t=0時刻突然短路，得電壓方程為 LR 、 式中 為短路回路的總電阻和總電感 Ki 為短路電流瞬時值 解式微分方程得 t kkmk CetIi )s i n ( 一、無限大系統(tǒng)三相短路的暫態(tài)過程分析 解式微分方程得 t kkmk CetIi )s i n ( ZUI mkm / 22 XRZ )( RXa r c tgk 314 LX RR 式中 -短路電流周期分量幅值，其中 -短路回路的總阻

6、抗 -短路電路的阻抗角 -短路電路的時間常數(shù) C-積分常數(shù)，由電路初始條件（ t=0）來確定 。 一、無限大系統(tǒng)三相短路的暫態(tài)過程分析 當 t=0時，由于短路電路存在著電感，電流不會突變，有： 00 kii 即 s in ( ) s in ( ) t m k k m ki I t i I t C e 等 于 將 t=0代入即可求得積分常數(shù)： s ins in mkkm IIC 因此，得短路全電流 npp t mkkmkkmk iieIItIi )s i ns i n()s i n ( pi -短路電流周期分量 npi -短路電流非周期分量 () 0 s in ( ) 2 s in ( ) np

7、 k k k m k k ti i i I t I t 時 則 I -短路穩(wěn)態(tài)電流，即短路電流非周期分量衰減完畢以后的短路全電流 無限大系統(tǒng)三相短路的暫態(tài)過程 短路電流周期分量是因短路后電路阻抗突然減小很多倍，按歐姆定律應突 然增大很多倍的電流； 短路電流非周期分量則是因短路電路含有感抗，電路電流不可能突變，而 按楞次定律感生的用以維持短路初瞬間（ t=0時）電流不能突變的一個 反向衰減性電流。 此電流衰減完畢后，短路電流達到穩(wěn)態(tài)值。 圖 6 3 npp t mkkmkkmk iieIItIi )s i ns i n()s i n ( 無限大容量系統(tǒng)發(fā)生三相短路時的電壓、電流曲線如下圖： i

8、f i ( 0) i 正常運行狀態(tài) 0.01s i z(0) i 0 O 暫態(tài) 穩(wěn)態(tài) t( t) i k u i sh i,u u 2 I i z i fi npp t mkkmkkmk iieIItIi )s i ns i n()s i n ( 二、有關(guān)短路的幾個物理量 1 、短路電流周期分量 假設在電壓 0u 時發(fā)生三相短路，如圖 5 3 所示。由式（ 5 3 ）可知，短路電流周 期分量 )s i n ( kkmp tIi （ 5 5 ） 由于短路電路的電抗一般遠大于電阻，即 090)(, RXa r c t gRX K , 因此短路初瞬 間（ t= 0 時）的短路電流周期分量為 IIi

9、kmp 2)0( ( 5 6) 式中， I 為短路次暫態(tài)電流有效值，它是短路后第一個周期的短路電流周期分量 pi 的有效 值。在無限大系統(tǒng)中，由于系統(tǒng)母線電壓維持不變，所以其短路電流周期分量有效值 kI 在 短路的全過程中也維持不變，即 kIII 2、短路電流非周期分量 短路電流非周期分量是由于短路電路存在著電感，用以維持短路初瞬間的電流不致突變而由電感上引 起的自感電動勢所產(chǎn)生的一個反向電流，如圖 5 3 所示。由式（ 5 3 ）可知，短路電流非周期分量 t mkkmnp eIIi )s i ns i n( 由于 90 k 且 kmm II ，故 tt kmnp eIeIi 2 （ 5 7

10、） 式中， 為短路電路的時間常數(shù)， RXRL 3 1 4 。如果短路電路 0R ，短路電流非周期分量 npi 將 為一不衰減的直流電流，非周期分量 npi 與周期分量 pi 迭加而得的短路全電流 ki 將為一偏離橫軸的等幅電流曲 線。事實上，因為電路中 R 不可能等于零，所以非周期分量總要衰減，而且 R 越大， 越小，衰減越迅速。 3、短路全電流 短路全電流為短路電流周期分量與非周期分量之和，即 nppk iii （ 5 8 ） 在短路過程中，某一瞬時 t 的短路全電流有效值 )( tkI ，是指以時間 t 為中 心的一個周期內(nèi)瞬時電流的均方根值，即 2 )( 2 )()( tnptptk i

11、II （ 5 9 ） 4、短路沖擊電流 短路沖擊電流為短路全電流的最大瞬時值。由圖 5 3 所示短路全電流 ki 的曲線可以看 出，短路后經(jīng)半個周期，即 sTt 01.02/ 時， ki 達到最大值，此時的電流即為短路沖擊電 流。將 st 01.0 代入式（ 5 3 ）并按式 5 5 和式 5 7 化簡，即可得短路沖擊電流 IKeIiii shnppsh 2)1(2 01.0 )01.0()01.0( （ 5 10 ） 式中 shK 稱為沖擊系數(shù)，它表示沖擊電流對短路電流周期分量幅值的倍數(shù)，沖擊系數(shù)隨電路 參數(shù)而變化。由上式知 L R sh eeK 01.0 01.0 11 （ 5 11 ）

12、當 0R 時 2shK ；當 0L 時 1shK 。故 21 shK 。 短路全電流 k i 的最大有效值 為短路后第一個周期的短路電流有效值，用 shI 表示，也可 稱為短路沖擊電流有效值。將 st 01.0 代入式（ 5 9 ），得 IKeIIiII shnppsh 22 01.0 22 )01.0( 2 )01.0( )1(21)2( （ 5 12 ） 短路沖擊電流 1.在高壓電路中發(fā)生三相短路時，一般取 8.1shK 3.1shK2.在低壓電路中發(fā)生三相短路時，一般取 IKeIiii shnppsh 2)1(2 01.0 )01.0()01.0( L R sh eeK 01.001.0

13、 11 IKeIIiII shnppsh 2201.022 )01.0(2 )01.0( )1(21)2( Iish 55.2 II sh 51.1 Iish 84.1 II sh 09.1 第三節(jié) 供配電網(wǎng)絡元件參數(shù)計算 短路電流計算的步驟： 繪出計算電路圖，如 圖 6 4所示。 確定短路計算點。 繪出等值電路圖。如 圖 6 5所示。 計算各元件的參數(shù)。 計算短路電流和短路容量。 短路電流計算的方法： 標么值法。用于 1000V以上高壓系統(tǒng)。 有名值法。用于 1000V及以下低壓系統(tǒng)。 標么值即相對值 。任一物理量的標么值 ，為該物理 量的實際有名值 ，與所選定的與實際有名值具有相 同量綱的

14、基準值 的比值，即 標么值的概念 *dA A dA dd AAA / * 四個基準量： 基準電壓 Ud， 基準電流 Id， 基準視 在功率 Sd， 基準阻抗 Zd。 在高壓系統(tǒng)中，一般忽略電阻而直接用電抗代替各主要 元件的阻抗，只有短路回路總電阻大于總電抗的三分之 一時，才考慮電阻的影響。這樣在標么值四個基準值中 就用電抗基準值 Xd取代了阻抗的基準值。 3 3 U X I S U I 因 為 ： 3 3 d d d d d d U X I S U I 因 此 ： 標么值的概念 額定電壓 0.22 0.38 3 6 10 35 60 110 154 220 330 500 平均額定電壓 0.2

15、3 0.40 3.15 6.3 10.5 37 63 115 162 230 345 525 表 6 1 各電壓等級電網(wǎng)的額定電壓和平均額定電壓 kV 四個基準值只需定出其中兩個，其他兩個即可據(jù)約束關(guān)系 導出。一般是先選定基準容量 Sd和基準電壓 Ud。通常取 : Sd =100MVA或 1000MVA；基準電壓 Ud取元件所處電網(wǎng)的 短路計算電壓。短路計算電壓又稱平均電壓 ,我國各電壓等 級電網(wǎng)的額定電壓和平均電壓對照值如表 6 1所列。 標么值的概念 在選定了基準容量 Sd和基準電壓 Ud以后，可分別按下式計算 Id和 Xd。 （ 6 18） （ 6 19） 高壓電網(wǎng)中影響短路電流的主要元

16、件有： 變壓器 電抗器 電力線路 發(fā)電機或電力系統(tǒng) 下面分別講述它們的電抗標么值計算。 c d d d U3 S U3 SI d d 2c d dd SUI3UX （一）、發(fā)電機和電力系統(tǒng)的電抗標么值 1 、同步發(fā)電機的電抗標么值 如已知發(fā)電機的次暫態(tài)電抗標么值 GNX * ( 以其額定容量 S GN 為基準的標么值 ) ，則需將 其換算到統(tǒng)一基準值下的標么值： GN d GN c N GN d GNGd S S X U U S S XX * 2 * )( （ 5 20 ） 各種同步機的次暫態(tài)電抗的額定標么值 GNX * 可由產(chǎn)品樣本中查出。 2 、 電力系統(tǒng)的電抗標么值 電力系統(tǒng)的電抗，可由

17、系統(tǒng)的短路容量 KS 求取，也可由電力系統(tǒng)變電所高壓饋電線出 口斷路器的斷流容量 ocS 來估算。即 oc d k d d c k c d s sd S S S S S U S U X X X 22 * （ 5 21 ） （二）、電力變壓器的電抗標么值 22 * % 1 0 0 1 0 0 k k dT cc Td T N dd T N U U SX UU X SSXS （ 5 - 22 ） 式中， c U 為短路點的短路計算電壓； TN S 為變壓器的額定容量； %kU 為變壓器的短路電壓百分值 。 (三 )、電力線路的阻抗標么值 電阻標么值 20 2 0* c d d c d WL WL

18、U S lr S U lr X R R （ 5 23 ） 電抗標么值 20 2 0* c d d c d WL WL U S lx S U lx X X X （ 5 24 ） 式中， 0 r 為架空導線或電纜單位長度的電阻（單位為 km/ ） ； 0 x 為架空導線或電纜單位長度的電抗（單位為 km/ ），見附錄表 1 和附錄表 13 ； l 為線路長度（單位為 km ）。 如果線路的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)不詳時， 0 x 可取其電抗平均值 , 如表 5 2 所列。 表 5 2 電力線路每相的單位長度電抗平均值 線路名稱 平均電抗值 0 x （ km/ ） 線路名稱 平均電抗 值 0 x （ km/ ） k

19、V22035 架空線路 0 . 4 0 kV35 三芯電纜 0 . 1 2 kV103 架空線路 0 . 3 8 kV103 三芯電纜 0 . 0 8 kV4.0/23.0 架空線路 0 . 3 6 kV1 三芯電纜 0 . 0 6 （四）、電抗器的電抗標么值 電抗器在電力系統(tǒng)中的作用是限制短路電 流以及提高短路后母線上的殘壓。在產(chǎn)品樣本中 可以查得電抗器的額定電壓 XNU （ kV ）、額定電流 XNI （ kA ）和電抗百分數(shù) %XX ，則 d XN XN dX Xd U U I IX X 1 0 0 % * （ 5 25 ） 小結(jié) 2 3 3 33 3 d d d d d d dd d

20、dc dc d dd U X I S U I SS I UU UU X SI 標么值中的四個基準值： （一）、發(fā)電機和電力系統(tǒng)的電抗標么值 GN d GN c N GN d GNGd S SX U U S SXX * 2 * )( oc d k d d c k c d s sd S S S S S U S U X XX 22 * 1、同步發(fā)電機的電抗標么值 2、電力系統(tǒng)的電抗標么值 （二）、電力變壓器的電抗標么值 22 * % 1 0 0 1 0 0 k k dT cc Td T N dd T N U U SX UUX SSXS (三 )、電力線路的阻抗標么值 20 2 0* c d d c

21、d WL WL U Slr S Ulr X RR 20 2 0* c d d c d WL WL U Slx S Ulx X XX 電阻標么值 電抗標么值 （四）、電抗器的電抗標么值 d XN XN dX Xd U U I IX X 1 0 0 % * 例 6 1 某供電系統(tǒng)如圖 5 4 所示。試用標么值法求短路回路各元件的電抗參數(shù)。 圖 5 4 例 5 1 圖 解：首先畫出等值電路如圖 5 5 所示。 圖 5 5 例 5 1 等值電路圖 取 c1 0 0 UM V A , US dd 得 1 ）電力系統(tǒng)電抗的標么值（由附錄表查得 S N 1 0 10 型斷路器的 S OC = 5 0 0 M

22、V A ） 2.0 500 100 1* oc d S S X 2 ）電力線路的電抗標么值（由表 5 2 查得 x 0 =0 .3 8 /k m ） 72.1 5.10 1 0 0 538.0 2202* c d U S lxX 3 ）變壓器電抗的標么值（由附錄表 10 查得 SL 7 型變壓器 U K % = 4 . 5 ） 5.4 1 0 0 0100 101005.4 100 % 3 4*3* TN dk S SU XX 最后將計算結(jié)果標于圖 5 5 中。 例 6 1 某供電系統(tǒng)如圖 5 4 所示。試用標么值法求短路回路各元件的電抗參數(shù)。 圖 5 4 例 5 1 圖 解：首先畫出等值電路

23、如圖 5 5 所示。 圖 5 5 例 5 1 等值電路圖 取 c1 0 0 UM V A , US dd 得 1 ）電力系統(tǒng)電抗的標么值（由附錄表查得 S N 1 0 10 型斷路器的 S OC = 5 0 0 MV A ） 2.0 500 100 1* oc d S S X 2 ）電力線路的電抗標么值（由表 5 2 查得 x 0 =0 .3 8 /k m ） 72.1 5.10 1 0 0 538.0 2202* c d U S lxX 3 ）變壓器電抗的標么值（由附錄表 10 查得 SL 7 型變壓器 U K % = 4 . 5 ） 5.4 1 0 0 0100 101005.4 100

24、% 3 4*3* TN dk S SU XX 最后將計算結(jié)果標于圖 5 5 中。 第四節(jié) 三相短路電流計算 *d 2 d d )3()3( * 1 33 XXS U U S X UIII c c c kk *dd )3( * )3( XIIII kk 無限大容量系統(tǒng)三相短路電流周期分量有效值的標么值： 三相短路電流周期分量有效值為： 三相短路容量： *d*d )3()3( /33 XSXIUIUS ckck 例 6 2 試用標 么 制法計算例 5 1 所示供配電系統(tǒng)中 kl 點和 k2 點的三相短路電流和短路 容量。 解： 1 確定基準值 取 kVUkVUM V AS cc 4.0,5.10,

25、1 0 0 21d 則 kAUSI c 50.5)5.103(1 0 03 1d1d kAUSI c 1 4 4)4.03(1 0 03 2d2d 例 6 2 2 求 k1 點的短路電路總電抗標么值及三相短路電流和短路容量 1 ）總電抗標么值 92.172.12.02*1*1* XXX k 2 ）三相短路電流周期分量有效值 kAXII kk 86.292.1/50.51*1d)3( 1 3 ）其他三相短路電流 kAIII k 86.2)3( 1)3()3( kAi sh 29.786.255.2)3( kAI sh 32.486.251.1)3( 4 ）三相短路容量 M V AXSS kk 0

26、.5292.11001*d)3( 1 例 6 2 3 求 k2 點的短路電路總電抗標么值及三相短路電流和短路容量 1 ）總電抗標么值 17.4 2 5.4 72.12.0/ 4*3*2*1*2* XXXXX k 2 ）三相短路電流周期分量有效值 kAXII kk 53.3417.41 442*2d)3( 2 3 ）其他三相短路電流 kAIII k 53.34)3( 2)3()3( kAi sh 5.6353.3484.1)3( kAI sh 6.3753.3409.1)3( 4 ）三相短路容量 M V AXSS kk 98.2317.41002*d)3( 2 大型交流電動機對短路電流值存在一定

27、的影響 應該指出，大型交流電動機對短路電流值存在一定的 影響。當短路點附近所接交 流電動機的額定電流之和超過系統(tǒng)短路電流的 1 時，或所接電動機容量大于 100 k V A 時，按 G B 5 0 0 5 4 9 5 （低壓配電設計規(guī)范）規(guī)定，應計入電動機反饋電流的影響。 由于短路時電動機端電壓驟降，致使電動機因定子電動勢反高于外施電壓而向短路點 反饋電流，如圖 5 6 所示，從而使短路電流增大。但由于反饋電流迅速減小， 故 電 動機的這一反饋電流一般只影響短路點的沖擊電流。 當交流電動機進線端發(fā)生三相短路時，它反饋的最大短路電流瞬時值（即電動機 反饋沖擊電流）可按下 式計算 MNMshMNM

28、shMMMsh ICKIKXEi .*. )(2 （ 5 29 ） 圖 5 6 大容量電動機對短路點反饋沖擊電流 大型交流電動機對短路電流值存在一定的影響 式中， ME * 為電動機次暫態(tài)電勢標么值， MX * 為電動機次暫態(tài)電抗標么值， C 為電動 機反饋沖擊倍數(shù)，見表 5 3 ； MshK . 為電動機短路電流沖擊系數(shù)，對 3 1 0 k V 電動機 可取 1 . 4 1 . 7 ，對 3 8 0 V 電動機可取 1 ； MNI . 為電動機額定 電流。 表 5 3 電動機的 *ME 、 *MX 和 C 電動機類型 *ME *MX C 電動機類型 *ME *MX C 感應電動機 0 . 9

29、 0 . 2 6 . 5 同步補償機 1 . 2 0 . 1 6 1 0 . 6 同步電動機 1 . 1 0 . 2 7 . 8 綜合性負荷 0 . 8 0 . 3 5 3 . 2 MNMshMNMshMMMsh ICKIKXEi .*. )(2 （ 5 29 ） 第五節(jié) 不對稱短路電流計算 ZUI ck 2)2( XUI ck 2)2( 一、兩相短路電流的計算 如圖所示： 忽略電阻時： 三相短路電流為： 比較得： )3()3()2( )3()2( 866.0 2 3 2 3 / kkk kk III II 所以： X3)3( ck UI 第五節(jié) 不對稱短路電流計算 二、單相短路電流的計算 0

30、 )1( Z UI k 2 0 2 00 )()( XXRRZ TT 式中， TT XR 、 分別為變壓器單相的等效電阻和電抗； 00 XR 、 分別為相線與 N 線（或 PE 線或 P E N 線）短路回路的電阻和電抗， 包括回路導體的阻抗，低壓斷路器過流線圈的阻抗、開關(guān)觸頭的接觸電阻及電流互感 器一次繞組的阻抗等，詳見本章第六節(jié)或從有關(guān)資料中查得。 小結(jié) 無限大系統(tǒng)中短路時，兩相短路電流和單 相短路電流均較三相短路電流小，因此 : 用于選擇校驗電氣設備和導體穩(wěn)定度的短 路電流，應采用三相短路電流。 兩相短路電流主要用于相間短路保護的靈 敏度檢驗。 單相短路電流主要用于單相短路保護的整 定及

31、單相短路熱穩(wěn)定度的校驗。 第六節(jié) 低壓電網(wǎng)短路電流計算 低壓電網(wǎng)短路電流計算的特點： 各元件的電阻值較大，短路計算時不能忽略； 短路電流非周期分量衰減快 , 沖擊系數(shù)一般在 1 1.3范圍內(nèi) ; 計算短路電流時采用有名值 ,各元件的阻抗采用 m表示 ; 短路電流通路中的導線阻抗、各種線圈的阻抗 以及開關(guān)觸頭的接觸電阻都必須計入。 一、低壓電網(wǎng)元件阻抗計算 （一）系統(tǒng)電源電抗 2 2 /3 / /, s c k ck c o c X U I US U S m 式中， UC為平均電壓， V； kS ocS 和 為電力系統(tǒng)的短路容量和出口斷路器的斷流容量， kVA。 一、低壓電網(wǎng)元件阻抗計算 （二）

32、變壓器阻抗 1、變壓器的電阻 由于變壓器的短路損耗為 2 2 2 2 3 3 ( 3 ) ( ) ( ) ( ) k N T N c T N c T c Tk N P I R S U R S U R U R P m S 所 以 ， 式中 ,Uc為短路點的計算電壓 V;SN為變壓器的額定容量 kVA; Pk為變壓器的短路損耗 kW; Uk%為變壓器的短路電壓百分值 2、變壓器的電抗 2 2 % 3 / 1 0 0 / 1 0 0 % 100 k N T c N T C kC T N U I X U S X U UU Xm S 因 為 ， 所 以 ， （ ） 一、低壓電網(wǎng)元件阻抗計算 （三）母線阻

33、抗： 40.1 44 5 l g ( )m m DX L m b 母線電抗： 31 0 ( ) m LRm A 母線電阻： （四）線路阻抗 0 0 WL WL R r l m X x l m ， ， 表 6 4和表 6 5列出了部分低壓電纜的阻抗值。 低壓電纜的阻抗值 表 6-4低壓三芯鋁芯各種絕緣電力電纜三相短路時的阻抗 (m/m) 低壓電纜的阻抗值 表 6-5低壓四芯鋁芯各種絕緣電力電纜三相短路時的阻抗 (m/m) （五）低壓電器的阻抗 表 6-6表 6-7表 6-8分別列出了電流互感器一次線圈阻抗 ,低壓斷路器過 電流線圈阻抗以及各種開關(guān)的觸頭接觸電阻 表 6-6開關(guān)觸頭的接觸電阻 (m

34、) 一、低壓電網(wǎng)元件阻抗計算 表 6-7自動空氣開關(guān)過電流線圈的阻抗 (m) （五）低壓電器的阻抗 表 6-8電流互感器一次線圈電阻和電抗 (m) 表 6-9 低壓電網(wǎng)“組合”電阻 電抗近似值 一、低壓電網(wǎng)元件阻抗計算小結(jié) （四）線路阻抗 （一）系統(tǒng)電源電抗： 22/s c k c o cX U S U S m ， （二）變壓器阻抗 變壓器的電抗 2% 100 kC T N UUXm S ， 2()c Tk N UR P m S ， 變壓器的電阻 （三）母線阻抗 40.1445 l g m m DX L m b ， 母線電抗 310 m LRm A ， 母線電阻 0 0 WL WL R r l

35、 m X x l m ， ， 二、低壓電網(wǎng)短路電流計算 ( 3 ) ( 3 ) ( 3 ) 223 3 k cc I I I UU Z RX （二）沖擊電流和短路全電流最大有效值 （一）三相短路電流周期分量 ( 3 ) 2 2 1 2( 1 ) sh sh sh sh i K I I K I 1 . 3shK 一 般 取 ， 則1 . 8 4 1 . 0 9 sh sh iI II （三）兩相短路電流周期分量 )3()3()2( 866.0 2 3 kkk III （四）單相短路電流周期分量 ( 1 ) 0 22 00 ( ) ( ) k U I Z U RX 00RX、 為 “ 相零 ” 回

36、路的總電阻和總電抗； U 為電源相電壓。 式中 見表 6 10表 6 13 表 6-10屋外架空鋁導線“相線 中性線”回路的單位長度阻抗值 表 6 11屋內(nèi)安裝在絕緣子上的架空鋁芯橡皮絕緣線 “相線 中性線”回路的單位長度阻抗值 表 6 12鋁線穿管敷設并利用電線管作中性線時 “相線 中性線”回路單位長度阻抗值 表 6 13變壓器單相阻抗表 表中變壓器的單相阻抗已換算至低壓側(cè) 例 6 3 圖 6 8 求圖 6 8所 示低壓配電 網(wǎng)絡點短路 時的三相短 路電流周期 分量和沖擊 電流值。 計算各元件阻抗 解： 取 VUU avc 400 系統(tǒng)電抗： mSUX k c S 80.010200 400

37、 322 變壓器阻抗： mSUPR N c kT 25.55 0 0 4 0 02.8)( 2 2 2 mSUUZ N ck T 80.12500 400 100 4 100 % 22 mRZX TTT 67.1122 計算各元件阻抗 母線阻抗： mSLR LL 61.036032 10710 3 3 )( 21 mR L 13.025032 101 3 3 mX LL 34.1 60 25026.14lg14 4 5.07 )( 21 mX L 16.0 50 12 026.14lg14 45.01 3 計算各元件阻抗 電纜阻抗：由表 6 4查得 000 . 7 5 4 / , 0 . 0

38、7 5 /r m m x m m mLrR L 1.1216754.0404 mLxX L 2.1160 7 5.0404 電流互感器阻抗：查表 6 8得 mXmR hh 2.1,75.0 HD2開關(guān)接觸電阻：查表 6 6得 0 . 0 8DRm 自動空氣開關(guān)過電流線圈阻抗及觸頭電阻查表 6 6、 7得 mRmXmR cqq 65.0,55.0,74.0 計算各元件阻抗 m RRRRRRRRR hcqDLLLLT 31.20 75.065.074.008.01.1213.061.025.5 43)21( m XXXXXXXX qhLLLLTS 92.16 55.020.120.116.034.

39、167.118.0 43)21( mXRZ 43.2692.1631.20 2222 短路回路總阻抗 計算 K(3)點的短路電流 考慮異步電動機的沖擊電流（僅計入 D3電動機的影響） ,查表 6 3得 kAI k 47.843.263 4 0 0)3( 因為 02.11 X R sh eK 所以 kAIKIKi kshshsh 61.1247.802.1222 )3( 2.0,9.0 * MM XE *2 ( ) 2 4 . 5 55 2 4 . 5 1 . 0 2 0 . 6 6 3 3 8 0 0 . 8 9 0 . 9 1 s h M M M s h M N M N M s h Mi E

40、 X K I I K kA 則總沖擊電流為： kAiii Mshshsh 27.1366.061.12 第七節(jié) 短路效應和穩(wěn)定度校驗 短路電流通過電器和導體時產(chǎn)生的效應： 電動效應：即產(chǎn)生很大的電動力，可能使設備 損壞或產(chǎn)生永久性變形； 熱效應：產(chǎn)生很高的溫度，將加速絕緣老化， 使絕緣強度降低，過高的溫度甚至使絕緣損壞。 為了正確的選擇和校驗電氣設備和載流導體， 確保其可靠地工作，必須對它們進行短路電流 的熱效應及電動力效應的穩(wěn)定性校驗。 一、短路電流的電動力效應和動穩(wěn)定度 （一）短路時的最大電動力 ( 3 ) ( 3 ) 2 73 1 0 sh lF i N a （二）、短路動穩(wěn)定度的校驗條

41、件 )3(m a x shii )3( m a x shII 1、一般電器 或 對于電流互感器 )3(.12 shTANd iIk 式中 :l-導體檔距 ;a-導體間距 圖 6-9 三相母線水平排列 a)平放 b)豎放 一、短路電流的電動力效應和動穩(wěn)定度 2、硬母線 ca 1 硬銅母線（ TMY） M P aa 1 4 01 硬鋁母線（ LMY） M P a a 701 WMc / ( 3 ) ( 8 1 0 )M F l 62 hbW 母線材料的最大允許應力 (Pa) 母線承受的最大計算應力 母線承受的彎曲力矩 母線的截面系數(shù) 當母線的檔數(shù)為 12時，取 8； 當母線的檔數(shù)大于 2時，取 1

42、0 一、短路電流的電動力效應和動穩(wěn)定度 3、絕緣子 )3( 1 ca FF 絕緣子的最大允許載荷 ;如果手冊或樣 本給出的是絕緣子的抗彎破壞載荷值 , 則應乘以 0.6 短路時作用于絕緣子上的 計算力 母線在絕緣子上平放 (圖 6-9a) 時： )3()3( FF c )3()3( 4.1 FF c 母線在絕緣子上豎放 (圖 6-9b)時： 例 6-4 設 例 6-1所示系統(tǒng)變電所 380V側(cè)母線上接有 250kw的感應電動機一臺 , 其 cos=0.7,效率 =0.75該母線采用 LMY 100 10的硬鋁母線 ,水平 放置 ,檔距為 900mm,檔數(shù)大于 2,相鄰兩相母線的軸線距離為 16

43、0mm試 求該母線三相短路時所受的最大電動力 ,并校驗其動穩(wěn)定度 解 : 1.計算母線短路時所受的最大電動力 由例 6-2知 ,380V母線的短路電流 kAikAI shk 6.63,57.34 )3()3( 接于 380V母線的感應電動機額定電流 ( 3 ) . 250 0 . 7 2 4 0 . 0 1 3 3 8 0 0 . 7 0 . 7 5N M kI k A I 故需計入感應電動機反饋電流的影響 該電動機的反饋電流沖擊值為 kAICKi MNMshMsh 7.47 2 4.015.6. 因此母線在三相短路時所受的最大電動力為 N a l iiF Mshsh 4545 10 16.0

44、 9.0 )107.4106.63(3 10)(3 7233 72 . )3( 例 6-4 2.校驗母線短路時的動穩(wěn)定度 母線在 F（ 3） 作用時的彎曲力矩為 mNlFM .4 0 910 9.04 5 4 510 )3( 母線的截面系數(shù)為 35 22 10667.16 01.01.06 mhbW 故母線在三相短路時所受到的計算應力為 5 62 1 409 1.667 10 24.5 10 / 24.5 70 c a M W N m M P a M P a 所以 ,該母線滿足短路動穩(wěn)定度的要求 二、短路電流的熱效應和熱穩(wěn)定度 (一 )短路時導體的發(fā)熱過程和發(fā)熱計算 1短路時導體的發(fā)熱過程 圖

45、 6 10 短路時導體的溫度變化 短路時導體的發(fā)熱過程 二、短路電流的熱效應和熱穩(wěn)定度 (一 )短路時導體的發(fā)熱過程和發(fā)熱計算 2短路時導體的發(fā)熱計算 圖 6 11 短路發(fā)熱假想時間 22 ()0 kt i K k t it Q I R d t I R t引 入 假 想 時 間 量可 得 熱 ： stIItt kki 05.0)(05.0 2 : k op oct t t其 中 1k i kt s t t當 時 取 保護裝置實際最長 的動作時間 斷路器的開斷時間 2短路時導體的發(fā)熱計算 圖 6 12 用來確定 k的曲線 根據(jù)熱量 Qk,可計算出導體在短路后所能達到的最高溫度 k, 但計算非常復

46、雜，通常用圖 6 12所示曲線來確定 。 2 短路時導體的發(fā)熱計算 圖 6 13 由 L查 k的步驟說明 根據(jù)熱量 Qk,可計算出導體在短路后所能達到的最高溫度 k iLk tA IKK 2)( 二、短路電流的熱效應和熱穩(wěn)定度 (二 )短路熱穩(wěn)定度的校驗條件 it tItI 2)3(2 2、導體 ( 3 ) ( 3 ) m in ( 3 ) m in ii kL ig tt A I I K K C tK AI C 或 1、一般電器： k a l 導體的熱穩(wěn)定系數(shù)見 附表 2 表 6 14 例 6-5 試校驗例 6-4所述變電所 380V側(cè) LMY母線的短路熱穩(wěn)定 度 已知此母線的短路保護實際動

47、作時間為 0.6s,低壓斷路 器的斷路時間為 0.1s該母線正常運行時最高溫度為 55 解 : 用 L=55 查圖 6-12的鋁導體曲線 ,對應的 424 /105.0 mmsAK L 而 0.05 0.05 0.6 0.1 0.05 0.75 i k op oct t t t s 由例 6-2知 AI 3)3( 1057.34 又由例 6-4知 210100 mmA 因此由式 (6-58)得 3 42 4 2 4 3 4 . 5 7 1 00 . 5 1 0 ( ) 0 . 7 5 1 0 0 1 0 0 . 5 9 1 0 / kK A s m m 用 Kk去查圖 6-12中鋁導體的曲線可

48、得 00m a x70 20 0kk CC 滿足短路熱穩(wěn)定度要求 例 6-5 另解 :利用式 6-63求母線滿足短路熱穩(wěn)定度的最小允許截面 查附錄表 2得 221 /87 mmsAC 由表 6-14查得 Kg1.0, 故最小允許截面為 23)3( m i n 34487 0.175.01057.34 mm C KtIA gi 由于母線實際截面 A=100 10=1000mm2Amin=344m2 因此該母線滿足短路熱穩(wěn)定度要求 第八節(jié) 電氣設備的選擇與校驗 一 高壓電氣設備選擇 原則要求： 根據(jù)實際工作特點 ,按照有關(guān)設計規(guī)范規(guī)定 ,在保證供配電 安全可靠的前提下 ,力爭做到技術(shù)先進 ,經(jīng)濟合

49、理 一般條件 : (1)按正常工作條件選擇 ,包括電壓 電流 頻率 開斷電流 等條件 ; (2)按短路條件校驗 ,包括動穩(wěn)定 熱穩(wěn)定條件 ; (3)按工作環(huán)境條件選擇 ,如溫度 濕度 海拔等條件 ; 選擇校驗項目： 由于各種高壓電氣設備具有不同的性能特點 ,選擇與校驗 條件不盡相同 ,高壓電氣設備的一般選擇與校驗項目見表 6-15 表 6-16 高壓電氣設備的選擇與校驗項 電氣設備名稱 額定 電壓 額定 電流 開斷 能力 短路校驗 環(huán)境 條件 其它 動穩(wěn)定 熱穩(wěn)定 斷路器 操作性能 負荷開關(guān) 操作性能 隔離開關(guān) 操作性能 熔斷器 上 下級間配合 電流互感器 二次負荷 準確等級 電壓互感器 二次

50、負荷 準確等級 支柱絕緣字 穿墻套管 母線 電纜 注 :表中“ ”為選擇項目 ,“ ”為校驗項目 (一 )額定電壓和額定電流的選擇 電氣設備的額定電壓 UN1應不低于裝設地點電網(wǎng)的額定 電壓 UN2,即 UN1UN2 (6-62) 電氣設備的額定電流 IN應不小于正常工作時的最大負荷 電流 Ic,即 INIc (6-63) 我國目前生產(chǎn)的設備 ,設計時取周圍環(huán)境溫度 40 作為計 算值 ,若實際使用時的環(huán)境溫度 (取當?shù)刈顭嵩碌钠骄?高溫度 ) 不是 40 ,則電氣設備的額定電流應按下式修 正 m a x 4 0 4 0 m a x 40 N N N NI I K I I 溫度修正系數(shù) 電氣

51、設備允許最高溫度 實際使用時的環(huán)境溫度 (二 )按環(huán)境條件選擇電氣設備的型式 選擇電器時 ,應按裝設地點的環(huán)境條件選擇電氣設備的型 式 如溫度 ,風速 濕度 污穢 海拔 地震烈度等條件 由于戶外條件比戶內(nèi)差 ,故在制造上把設備分成戶內(nèi)型與 戶外型兩種形式 當戶外裝置處于特別惡劣的環(huán)境中 ,例如煤礦 化學工廠 等 ,就需要采用特殊絕緣構(gòu)造的加強型或高一級電壓的設 備 為了適應各種不同的工作環(huán)境 ,電氣設備制造成普通型 防爆型 濕熱型 高原型 防污型 封閉型等多種類型 (三 )按短路條件校驗電氣設備的動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定 1.電氣設備的動穩(wěn)定性校驗 (1)斷路器 負荷開關(guān) 隔離開關(guān)等設備的動穩(wěn)定性應滿足

52、 ( 3 ) ( 3 )m a x m a xs h s hi i I I 或 (2)電流互感器的動穩(wěn)定性應滿足 (3)支柱絕緣子及穿墻套管的動穩(wěn)定性應滿足 (4)硬母線的動穩(wěn)性應滿足 )3(.12 shTANd iIk )3(1 ca FF 1ac 2/6c M W W b h ， 式 中 ： 1 140 70a M P a TM Y M P a LM Y 式 中 母 線 材 料 的 最 大 允 許 應 力 ： 母線所受到的最大計算應力 當母線的檔數(shù)為 12時 8)3( lFM 當母線的檔數(shù)大于 2時 10)3( lFM ( 3 ) ( 3 ) 2 73 10 , ( ) sh lF i N

53、 a 式中： 2.電氣設備的熱穩(wěn)定性校驗 (1)斷路器 負荷開關(guān) 隔離開關(guān) 穿墻套管等的熱穩(wěn)定性應滿足 it tItI 2)3(2 (2)電流互感器的熱穩(wěn)定性應滿足 (KhIN1)2 ( I(3)2ti Kh,IN1 由生產(chǎn)廠給出的電流互感器的 1秒鐘熱穩(wěn)定倍數(shù)及一次側(cè)額定電 流 I(3) ,ti 短路穩(wěn)態(tài)電流值及熱效應計算假想時間 (3)母線及電纜的熱穩(wěn)定性校驗應滿足 ( 3 ) m i n itA A I C (四 ) 開關(guān)電器的開斷能力校驗 高壓隔離開關(guān)不允許帶負荷操作 ,不必校驗開斷能力 高壓斷路器 負荷開關(guān) 高壓熔斷器在選擇時 ,要校驗其開斷能力 高壓負荷開關(guān)應滿足 m a xo c

54、 O LII 負荷開關(guān)的最大分斷電流 最大負荷電流 ,可取為 1.5Ic3Ic 高壓斷路器應滿足 33m a x m a xo c k o c kI I S S或 最大開斷電流 最大開斷電流 安裝點最大三相短路電流 安裝點最大三相短路容量 非限流型高壓熔斷器 3 m a xN O F F shII 額定開斷容量 安裝地點的最大三相短路沖擊電流有效值 限流型高壓熔斷器 m a xN O F F kII 安裝處最大次暫態(tài)三相短路電流周期分量有效值 , 對無窮大容量系統(tǒng)即三相短路電流周期分量有效值 (五 )電流互感器的選擇與校驗 電流互感器的選擇條件： 額定電壓 額定電流 短路動熱穩(wěn)定 準確度級 二

55、次容量 前三個條件已經(jīng)述及，下面介紹后兩個選擇條件。 (五 )電流互感器的選擇與校驗 (1)準確度級 所謂電流互感器的準確度級 ,是指電流互感器測量誤差的 百分數(shù) 電流互感器的準確度級一般分為 0.l (0.2)0.5135以及 保護用的 5P10P等級 在實驗室進行精確測量多選用 0.1或 0.2級的電流互感器 在工程上用于連接瓦特表或瓦時表 ,并以此計量收取電費 的 ,應選用 0.5級的電流互感器 在運行中只作監(jiān)視或估算電量用的 ,可選 13級的電流互 感器 供辨別被測值是否存在或大致估算的儀表所用的電流互 感器及供一般保護裝置用的電流互感器 ,可選用準確度級 為 5級或 5P10P級的電

56、流互感器 對差動保護用的電流互感器應選用 5P級的 如果一只電流互感器既要供給儀表又要供給保護裝置 ,可 以選擇具有兩個鐵芯 ,不同準確度級的電流互感器 (五 )電流互感器的選擇與校驗 (2)二次容量或二次負載的校驗 ZN2Z2Rm+Rwi+Rtou (6-70) 或 SN2S2Sm+I22Rwi+ I22Rtou (6-71) 式中 Rm, Sm-電流互感器二次回路中所接儀表內(nèi)阻的總和與儀表所消 耗容量的總和 ; Rwi -電流互感器二次聯(lián)接導線的電阻 ; Rtou -電流互感器二次連線的接觸電阻 ,一般取為 0.05 儀表消耗的容量與其內(nèi)阻的關(guān)系為 Sm=IN2Rm。 可由產(chǎn)品樣本或附錄表

57、 21 中查得 按規(guī)程要求聯(lián)接導線應采用不得小于 1.5 mm2的銅線 ,實際工作中常取 2.5mm2的銅線 當截面選定之后 ,即可計算出聯(lián)接導線的電阻 Rwi 應該指出 用一只電流互感器時電阻的計算長度應取連接長度的 2倍 , 用三只電流互感器接成完全星形接線時 ,由于中線電流近于零 ,則只取 連接長度為電阻的計算長度 用兩只電流互感器接成不完全星形結(jié)線時 ,其二次公用線中的電流為 兩相電流之向量和 ,其值與相電流相等 ,但相位差為 60,故應取連接長度 的根號三 倍為電阻的計算長度 (六 )電壓互感器的選擇與校驗 (1)額定電壓 電壓互感器一次繞組線間額定電壓不應低于網(wǎng)路的額定電壓 , 電

58、壓互感器二次繞組線間額定電壓通常為 100V (2)裝置類型 型式 電壓互感器應根據(jù)安裝地點和使用條件選擇相應的類型 和型式 對 6l0kV宜選擇 3個單相澆注式三繞組的 JDZJ型電壓互感器 ,接成兩個星 形和一個開口三角形接線 ,見圖 2-18(c) 對 35kV以上的宜選取單相油浸式三繞組的 JDX6-35型和 JCC型串級式電 壓互感器 如果只作一般測量用也可以選取兩只單相的接成 V-V接線 (3)準確度級 電壓互感器的準確度級 ,是指電壓互感器測量誤差的百分數(shù) 供 功率測量 電能測量以及功率方向保護用的電壓互感器應選擇 0.5級或 1級 的 ,只供估計被測值的儀表和一般電壓繼電器的選

59、用 3級電壓互感器為宜 (4)二次容量的校驗 為保證互感器的誤差不超出準確度級所允許的誤差 ,電壓 互感器二次側(cè)所接儀表和繼電器的總負荷 S2,不應超過所要求準確級下的 額定容量 SN2,即 SN2S2 S2為各儀表和繼電器所消耗容量的總和 計算電壓互感器的各相負荷時 ,必須注意互感器與負荷的連接方式 當互感器 與負荷接線方式不一致時 ,每相負荷的計算公式可參考表 6-16 表 6-16 電壓互感器二次繞組負荷計算公式 (七 )低壓電器的選擇 低壓電器的選擇和高壓電器的選擇一樣 ,除應滿足電氣設 備使用環(huán)境條件要求外 ,也應按正常工作條件選擇 ,根據(jù)情 況按短路故障條件進行校驗 1.按使用環(huán)境

60、條件選擇 按環(huán)境特征選擇相應的設備類型 比如根據(jù)干燥 潮濕 特別潮濕 灰塵 化學腐蝕 高溫 火災 危險 爆炸危險 室內(nèi)室外等環(huán)境條件 確定選擇開啟式 保護式 防塵式 密封式 防爆式 隔爆式等 不同結(jié)構(gòu)特征的設備 (七 )低壓電器的選擇 2.按正常工作條件選擇 (1)電器設備的額定電壓應不低于所在電網(wǎng)的額定電壓 電器設備的額定頻率應符合所在電網(wǎng)的額定頻率 (2)電器設備的額定電流應不小于所在回路的計算電流 如熔斷器熔體電流的選擇應同時滿足正常運行時線路上的計算電 流和起動時產(chǎn)生的尖峰電流兩個條件 (3)對需帶負荷接通或斷開的電器設備 ,應校驗其接通 開斷能力 如刀開關(guān)斷開的負荷電流不應大于制造廠

61、容許的開斷電流 低壓熔斷器選擇時 ,要求上一級熔體電流應比下一級熔體電流大 24級 自動空氣開關(guān)其瞬時或短延時動作過電流脫扣器的整定電流應大 于線路上的尖峰電流 ;其長延時動作過電流脫扣器的整定電流 應大于線路的計算電流 ,同時應校驗過負荷時是否可靠動作 (4)某些電器還應按有關(guān)的專門要求選擇 如互感器還應符合準確 度等級的要求等 (七 )低壓電器的選擇 3.按短路工作條件校驗 (1)可能通過短路電流的電器設備 ,應滿足短路條件下的動穩(wěn) 定和熱穩(wěn)定要求 (2)需斷開短路電流的電器設備 ,應滿足短路條件下的分斷能 力 對于熔斷器 低壓自動開關(guān)的脫扣器尚需按短路電流校 驗其靈敏度 低壓電器設備選擇

62、校驗項目如表 6-20所示 關(guān)于低壓電流互感器 電壓互感器 電容器及母線 絕緣 子等的選擇校驗項目 ,與相應的高壓設備相同 關(guān)于低壓斷路器和熔斷器保護性能的選擇詳見第七章有 關(guān)章節(jié)的介紹 ,此處從略 表 6-20 低壓電器設備的選擇校驗項目 電氣設備名稱 電壓 (V) 電流 (A) 斷流能力 (kA) 短路電流校驗 動穩(wěn)定 熱穩(wěn)定 低壓熔斷器 校驗 校驗 校驗 不校驗 不校驗 低壓刀開關(guān) 一般可不校驗 低壓負荷開關(guān) 低壓斷路器 (八 )高低壓成套開關(guān)柜的選擇 無論哪一種型號的高低壓開關(guān)柜 ,均根據(jù)柜中所安裝的設 備構(gòu)成各種類型的一次接線方案 ,并給予不同的編號 選擇高低壓開關(guān)柜時 ,可根據(jù)各類

63、型開關(guān)柜的結(jié)構(gòu)特點 ,柜 內(nèi)設備配置及適用情況并結(jié)合現(xiàn)場實際環(huán)境選擇適當?shù)?型號 再結(jié)合配電裝置的主電路圖 ,由該型號高低壓開關(guān)柜一次 接線方案中選出相適應的編號 ,畫出各編號的布署圖 ,并填 注其中裝設設備的型號 數(shù)量 規(guī)格以便核算投資 ,提出訂 貨 必須說明 ,高低壓成套開關(guān)柜內(nèi)配置的電氣設備必須滿足 前述各選擇條件要求 例 6-6 如圖 6-14所示為某 35/10kV總降壓變電所主接線簡圖 ,一臺 主變壓器的容量為 6300kVA,其短路電壓百分值為 Uk%=7.5, 變電所由無限大容量系統(tǒng)供電 ,10kV母線上短路電流為 =18.8kA作用于高壓斷路器的定時限保護裝置的動作時限 為

64、tp=l.4s,瞬時動作的保護裝置的動作時限為 0.05s,擬采用 高速動作的高壓斷路器 ,其固有開斷時間為 0.05s,滅弧時間 為 0.05s,斷路時間則為 tOFF=0.05+0.05=0.1s,試選擇高壓斷 路器 QF與隔離開關(guān) QS 例 6-6 解 :通過所選斷路器的工作電流為 )(364 103 6300 3 6300 A U I N W 短路電流沖擊值為 ish=2.55 I=2.55 18.8=48(kA) 短路電流熱效應的假想時間為 ti =tp+tOFF=1.4+0.1=1.5s 根據(jù)上述計算數(shù)據(jù)結(jié)合具體情況和選擇條件 ,由產(chǎn)品樣本或附 錄表 1112選擇 SN10-10I

65、-600型的高壓斷路器 GN2-10T/600型的隔離開關(guān) ,經(jīng)短路穩(wěn)定性校驗 ,均合格 將計算數(shù)據(jù)和其額定數(shù)據(jù)列于表 6-17中 ,并選取 CD10與 CS6- lT型操作機構(gòu) 例 6-6選擇結(jié)果表 選用 SN10-10I-600型高壓斷路器和 GN2-10-600型隔離開關(guān)數(shù)據(jù)表 計算數(shù)據(jù) SN10-10I/600 GN2-10T/600 UN=10kV UN=10kV UN=10kV Iw=364A IN=600A IN=600A I=I=18.8kA INOFF=20.2kA ish=48kA imax=52kA imax=52kA I2ti=18.82 1.5 =530kA2s It

66、2t=20.22 4=1632 kA2s It2t=202 5=2000kA2s 思考題 6 1 什么叫短路？短路故障產(chǎn)生的原因有哪些？短路對電力系統(tǒng)有哪 些危害？ 6 2 短路有哪幾種形式？哪種短路幾率最高？哪種短路危害最嚴重？ 6 3 什么叫無限大系統(tǒng)？無限大系統(tǒng)中發(fā)生短路時，短路電流將如何 變化？ 6 4 什么叫短路沖擊電流和短路沖擊電流有效值？什么叫穩(wěn)態(tài)電流？ 6 5 如何考慮大型交流電動機對短路沖擊電流的影響？ 6 6 在無限大容量系統(tǒng)中，如何計算兩相短路電流和單相短路電流？ 6 7 低壓系統(tǒng)短路電流計算有何特點？ 6 8 什么叫短路電流的假想時間？如何求出？ 6 9 什么叫短路電流的電動效應？動穩(wěn)定度如何進行校驗？ 6 10 什么叫短路電流的熱效應？熱穩(wěn)定度如何進行校驗？ 6 11供電系統(tǒng)中各種高壓電氣設備一般選按正常運行條件選擇，按 短路情況下進行校驗，都有哪些條件 ? 6 12開關(guān)電器、電壓和電流互感器、各按哪些條件選擇 ?又按哪些條 件校驗 ?何謂電流互感器的動穩(wěn)定倍數(shù)與熱穩(wěn)定倍數(shù)。 習題 6-1 某一輸電線路長 100km,x0=0.4/km取 Sd=100MVA