（授课初稿）§110KV配网短路电流及其计算§1.1物理过程工厂供电系统要求正常的不间断的对用电负荷供电，保证工厂生产和生活的正常进行。但由于各种原因也难免出现故障，使系统的正常运行遭到破坏，系统中常见的故障就是短路，短路就是不同电位的导电部分之间的短接。造成短路的主要原因是电气设备载流部分的绝缘损坏，这种损坏可能的原因1.设备的长期运行绝缘老化2.设备本身的不合格3.绝缘强度不够而被正常电压击穿4.受到外力的损伤而造成短路。由于短路以后电路的阻抗比正常运行时电路的阻抗小得多，所以短路电流比正常电流一般要大几十倍，甚至几百倍，这样大的短路电流对系统将产生极大的危害高压电气设备的选择校检项目设备名称电压电流开断能力动稳定热稳定环境断路器√√√√√√√√√熔断器√√√√√√负荷开关√√√√√√√√隔离开关√√√√√√√母线—√√√√√√电缆√√√√√√√高压电容√√√无限大容量电力系统及其三相短路的物理过程由于工厂供电系统的容量远比整个系统容量小，而其阻抗又大得多，所以工厂供电系统发生短路时，变电站馈电的母线上的电压几乎不变，也就是说可以认为系统为无穷大容量的电源。正常运行电路中电流取决于供电系统的电压和总阻抗，发生短路时回路中部分阻抗被短路，电路中的电流突然增大，根据回路变动后的阻抗产生出的电流就是短路电流，但是在短路发生的初始，根据楞次定律，由于回路中存在着电感，因此回路电流又不能突变，出现了一个过渡过程，即短路暂态过程。一般经过0.2"的时间后，短路电流进入稳定状态，这时的短路电流称为短路稳态电流，用I表示。在无限大容量系统中，短路电流周期分量有效值，在短路全过程中始终是不变的，因此，I"=I∞=IK二.有关短路的物理量1.短路电流周期分量假设短路发生在电压瞬时值u=0，这时负荷电流为,发生短路时，电路阻抗很小，电路始中将出现一个短路电流周期分量，刚短路时（t=0）将突然增大到幅值短路暂态电流的有效值，它是短路后第一个周期的短路电流周期分量的有效值。无限大容量系统发生短路时，由于母线电压不变，所以其短路电流周期分量的幅值和有效值，在短路的全过程中也维持不变。2.短路电流非周期分量由于电路中存在着电感，在突然短路的电路中，要产生一个自感电动势，以维持短路初瞬间电路内的电流和磁链不致突变，自感电势产生的反向电流就是上图所示的短路电流非周期分量，非周期分量的初始绝对值为由于电路中还有电阻，所以非周期分量要逐渐衰减，电阻越大，则衰减越快短路的全电流任一瞬间的短路全电流周期分量和非周期分量的总和。即某瞬间t的全电流有效值为在无限大容量系统中短路电流周期分量的幅值和有效值始终是不变的，习惯上这周期分量有效值就写作四。短路冲击电流短路后经过半个周波（0.01"）短路电流瞬时值达到最大值，这一瞬时电流称为短路冲击电流为短路电流冲击系数。用右式计算其值为短路全电流的最大有效值是短路后第一个周期的短路电流有效值，用表示，也可称为短路冲击电流有效值用右式计算在高压电路中发生三相短路时，一般可取因此在1000KVA及以下的变压器二次侧发生短路时,一般可取故短路稳态电流短路电流非周期分量一般经过0.2"就衰减完了，此时短路电流达到稳定状态，这时的短路电流称为短路稳态电流用表示在无穷大电网中短路电流周期分量有效值在短路全过程中始终恒定不变的（电网的母线电压也可认为是恒定不变的）因此§1.2三相短路电流计算在高压电路的短路电流计算中，正常总电抗远大于总电阻，所以一般只计电抗不计电阻。三相短路电流的周期分量有效值为三相的短路容量为一.电力系统的阻抗电力系统的电抗可以按各种电压等级变电所极限装机容量来确定，可根据该变电所10KV侧的短路容量来确定，如110KV变电站装设主变50MVA，其阻抗为此时计算如下短路电流A短路容量因此系统电抗则为—高压配电线路的短路计算电压—系统短路容量电力线路的阻抗电力线路每相的单位长度电抗平均值见右表————在计算低压侧短路电流时，高压线路的阻抗需要进行换算，线路结构6-10kv200/380V架空线路0.380.32电缆0.080.066换算系数为而系统和变压器因为其计算公式中都含有，计算时直接引用即可。电力变压器的阻抗变压器的电抗可由变压器的短路电压来近似计算。因为故四．算例1K1点短路时的系统元件电抗值1.1电力系统电抗1.2架空电缆电抗1.3K1点短路时的总电抗2计算点的三相短路电流和短路容量2.1三相短路电流周期分量有效值2.2三相次暂态短路电流和短路稳态电流2.3三相短路冲击电流2.4第一周期短路全电流有效值2.5三相短路电流容量3K2