短路电流允许值_允许挠度值_围岩测量允许位移值

原标题：短路电流计算

第四章短路电流计算及电气设备的选择与校验

第一节概

何谓短路

述

供电系统中一相或多相载流导体接地或相互接触并产生超出规定值的大电流．

产生的主要原因

电气设备载流部分的绝缘损坏、误操作、雷击或过电压击穿等．由于误操作产生的故障约占全部短路故障的70％。

危害：

短路电流数值通常是正常工作电流值的十几倍或几十倍。当它通过电气设备时，设备温度急剧上升，过热会使绝缘加速老化或损坏，同时产生很大的电动力，使设备的载流部分变形或损坏，短路电流在线路上产生很大的压降，离短路点越近的母线，电压下降越厉害，从而影响与母线连接的电动机或其它设备的正常运行．

短路的基本类型三相短路、两相短路、单相短路和两相接地短路

第二节无限大容量电源系统供电时短路过程的分析一、无限大容量电流供电系统的概念所谓无限大容量电源是指内阻抗为零的电源。当电源内阻抗为零时，不管供出的电流如何变动，电源内部均不产生压降，电源母线上的输出电压维持不变。?实际是一个相对极大的容量，即当工厂的负荷容量远小于给它供电的电力系统容量(约为1／50)时，工厂内部供电网路发生短路，电力系统出口母线电压维持不变。根据这样的假设来计算短路电流，不会引起较大的误差在实际工程计算中，当电力系统的阻抗不大于短路回路总阻抗的5％一10％时，可将该系统看作无限大容量供电系统。

二、短路过程的简单分析

短路前整个回路流过的电流

当t＝o发生三相短路瞬间，电流不能突变

?短路电流的全电流瞬时值为

在电源电压及短路地点不变的情况下，要使短路全电流达到最大值，必须具备以下的条件：

?短路电流的冲击电流

经过o．01s后，短路电沈的幅值达到冲击电流值

在任一瞬时短路全电流就是其周期分量和非周期分量之和。某一瞬时t的短路全电流有效值。是以时间为中点的一个周期内的有效值和在t时刻瞬时值的方均根值，即

?短路冲击电流有效值当o．01s时短路全电流的有效值就是对应于冲击电流时的有效值

?稳态短路电流当t=∞时，非周期分量早已衰减完毕，短路全电流就是短路电流周期分量，称之为稳态短路电流I∞

第三节无限大容量电源条件下短路电流的计算方法

在无限大容量电源供电系统中发生三相短路时，短路电流的周期分量的幅值是不变的,有效值可按下式计算

一、标么值法标么值的概念是

值通过电缆、光纤等传输系统与数字量输入二次仪表相连，数字量输入二次仪表对电压、电流的采样值进行运算，可以获取电压有效值、电流有效值、基波电压、基波电流、谐波电压、谐波电流、有功功率、基波功率、谐波功率等参数。平均电流控制以输出电压误差放大信号和输入整流电压信号的乘积作为电流基准，将输入电流信号与基准电流进行比较，其中高频分量的变化经过电流误差放大器，被平均化处理。经过预稳压电源和滤波器①后得到的电压基本稳定纹波相对较小的直流电经过在控制电路的控制的大功率调整管进行精确快速的问顶压后将得到稳压精度和性能符合标准的直流电压再经过滤波器②进行滤波后既得到我的所需要的输出直流电为了得到我的所需要的输出电压值或稳流电流值，我们还需要对输出的电压值和电流值进行取样检测并将其传送到控制/保护电路，控制/保护电路将检测到的输出电压值钱和电流值与电压/电流设定电路所设定的值进行比较分析后驱动预稳压电路和大功率调整管使直流稳压电源能输出我们所设定的电压和电流值，同时当控制/保护电路检测到异常的电压或电流值等情况下将启动保护电路使直流电源进入保护状态。

三相交流系统中各基准值的关系

标么值的关系

?用标么值表示的三相系统的各物理量关系如同单相系统的关系一样，这是标么值表示法的一个重要特点．

二、供电系统中各元件电扰标么值的计算

供电系统中的元件包括电源、输电线路．变压器，电抗器和用户线路

?输电线路

已知输电线路的长度l，每公里电抗值为x0，线路所在区段的平均电压为Uav，则输电线路的有名值电抗相对于基准容量Sj和基准电压Uj的标么值

在短路计算中，通常选取短路区段的平均电压作为基准电压，如果线路电抗与短路点在同一电压等级下

设供电系统如图，短路发生在第4区段内，选择本系绕的基准容量为Sj基准电压为短路段的线路平均电压Uj=Uav4，则第1区段的归算至短路点的电抗为

不论短路发生在哪一电压等级区段，只要选取短路段的平均电压为基准电压，则任一段线路电抗(欧姆值)对基准值的标么值，等于该电抗有名值乘以基准容量后，艘该线路所在区间段的平均电压的平方值去除。即选取了短路段的严均电压为基准电压后，元件电抗的标么值就只与元件所在段的平均电压有关，而与短路点发生在哪一段无关．这也是用标么值法进行短路计算的特点之一。

?电抗器电抗器是用来限制短路电流用的电感线圈，其铭牌上给出额定电抗百分数XLR％、额定电压UN.L(kV)和额定电流INL，类似变压器一样有

县境地处亚热带，近海洋，距北部湾约200公里，全年多吹东南风，上空水气比较丰富，雨量充沛，河流都有一定流量，且为山区，县河川纵横交错，落差大而集中，水能蕴蓄量相当丰富，水能理论蕴蓄量为244414千瓦，可开发量为65400千瓦，年发电量2.67亿千瓦时，至1990年已开发利用197处，容量16077千瓦，其中因电网的发展而弃置的电站126处，容量1467千瓦，仅存大小电站71处，容量14610千瓦，其中100千瓦以上电站12处，装机28台，容量13960千瓦。目前光伏电站系统主要用于边远地区，许多电站无人值守和维护，这就要求逆变器有合理的电路结构，严格的元器件筛选，并要求逆变器具备各种保护功能，如：输入直流极性接反保护、交流输出短路保护、过热、过载保护等。如时间紧可采用短路法，即低压用铜排短路，短路铜排截面与低压出线铜排截面相当，高压通不超过阻抗电压的三相电压，如高压10kv，阻抗为4％或6％，以及高压6.3kv阻抗6％的产品，高压三相就可通380v市电进行烤烘。

三、求电源至短路点的总电抗X∑*

四．短路参数的计算

例4—1设供电系统图所示，数据均标在图上，试求k1(3)和k2(3)处的三相短路电流．

第四节低压电网中短路电流的计算lKV以下的低压电力线路中短路电流计算有以下的特点；1)配电变压器一次侧可以作为无穷大功率电源供电来考虑．2)电阻值较大，电抗值较小，当XR／3时才计算x的影响。因x=R／3时，用R代替Z3)低压配电系统电器及元件的电阻多以mΩ计，因而用有名值比较方便．

与此相对，7d的部分可以很清楚看到，7d的像素密度是120lp/mm，也就是每0.1mm有12个周期，但是左边第一个0.1mm范围才有10个周期，都已经有较大的反差损失，只能有6个周期保持一定的反差，后面的部分反差衰减更加明显。试计算下列问题（1）已知，求（2）已知，求答案：f(t)=85190.82cos(12πt+126.45°)x(t)=0.018sin(7πt-109.81°)5简述同向同频简谐振动在不同幅值下合成的特点6简述同向异频简谐振动在不同频率和不同幅值下合成的特点如果频率比值为无理数，则没有共同周期，叠加后为非周期振动。横向磁化矢量衰减也表现为一种指数曲线，Ｔ２值规定为横向磁化矢量衰减到其原来值３７％所用的时间，如图5-13所示。

也可按下式直接计算:

5)应计及的电阻、电抗(单位均为mΩ)?变压器绕组?电阻

?刀开关及低压断路器触头的接触电阻

?开关过电流线圈及多匝式互感器线圈电阻及电抗

?长度（10-15）m以上的母线及电缆，具体数据查附录

6）三相阻抗相同的低压配电系统、短路电流可根据下式计算

7）电流互感器三相不接地系统只在一相或两相装设电流互感器?校验低压断路器的最大短路容量

?校验电流互感器的稳定度时

例4-2求下图工厂车间变电所中k(3)点的短路电流

第六节感应电动机对短路电流的影响

在计算靠近电动机处发生三相短路的冲击电流时，应把电动机作为附加电动势来考虑。因为当电网发生三相短路时，短路点的电压为军，接在短路点附近的电动机因端电压的消失而转速下降，但由于电动机有较大的惯性，其转速不可能立即下降到零，故此时出现电动机的反电动势大于该点电网的剩余电压，它相当于发电机，电动机有反馈电流送到短路点。

电动机向短路点反馈的冲击电流为

系统短路电流冲击值为

?在实际的工程计算中，如果在短路点附近所接的容量在100kw以上的感应电动机或总容量在100kw以上的电动机群，当ish.M为短路冲击电流ish的5％以上时需考虑其影响。

第七节供电系统中电气设备的选择及校验一、短路电流的力效应和热效应

?短路电流的力效应

如果三相载流导体水平敷设在同一平面上，且三相短路电流流过各相导体时，两平行导体间同相电流力相吸，异向电流力相斥的原理，显然中间相受力最大各载流体的受力情况

中间相所受电动力的计算式为

?短路电流的热效应

载流导体产生短路温升后达到的温度

短路温升

绝热过程

额定温度

额定温升

载流导体周围介质温度

短路开始

短路结束

?所谓热稳定校验

就是以导体允许温度θN.max≥θk以满足条件为合格．

短路电流作用下发出的热量与导体温升之间的关系

设短路作用的时间为t1-t0

e、ta不允许加保险丝（puse） 2.10 变压器瞬态过程 一、次级侧突然短路 二、空载合闸 2.10.1 次级侧突然短路 1、瞬态过程 次级突然短路，短路电流很大，可以忽略励磁电流： 则微分方程：（以电流为变量） 其中：lk变压器的漏感： 化简求得短路电流的通解为： 2.10.2 次级侧突然短路 其中： 短路阻抗角 短路电流稳态值 短路电流含两项： 稳态分量：iks 瞬态分量: ikt 下面分析两种极端情况 1. 如突然短路时的初相角 瞬态分量电流 从短路开始就进入稳态: 见图 a 2. 短路时电压初相角 瞬态分量有最大幅值。 电磁力与电流同时性 2.10.2 空载合闸 正常运行时：空载电流很小 i0*为5%左右（大变压器甚至i0*＜1％） 空载合闸时：im很大 甚至数倍于in 一、瞬态过程 设外施电压正弦规律变化，则电压方程式为 求解得 其中：lav正常运行时平均电感 所以：磁通也包含两部分： 稳态分量 暂态分量 一、瞬态过程 分析两种极端情况 在初相角 时接通电源短路电流允许值，则 瞬态分量幅值最大，最不利情况。与一般恒流源相比它有不怕负载开路的优点，也不怕负载短路，当短接5个led后,回路电流急剧上升，引起wmzled温升，wmzled阻值迅速增大，有效阻止电流继续上升，反复实验，负载短路后，短路电流由130ma迅速下降到60ma的稳定值，如在电源的额定范围内，不会损坏电源。

?周期分量作用的假想时间

无限大容量电源供电的工厂网路短路电流的周期分量保持不变，即周期分量的包络线是与横轴时间坐标平行的直线。因此，周期分量的假想时间与短路电流持续的时间相同

t=tjz=tb+tQF

tb保护装置的动作时间tQF断路器切断电路的实际动作时间(固有分闸时间)

2、断电延时就是线圈通电后，常开和常闭触点立即动作，线圈断电后延时工作。对于通电延时型时间继电器，当线圈通电时，通电延时型触点经延时时间后动作（常闭触点断开、常开触点闭合），线圈断电后，该触点马上恢复常态。对于断电延时型时间继电器，当线圈通电时，断电延时型触点马上动作（常闭触点断开、常开触点闭合），线圈断电后，该触点需要经延时时间后才会恢复到常态。

?非周期分量的假想时间

你把结果除以n乘以2以后，第一个数是非周期量，第二个数是周期为n/1的分量，第三个数是周期为n/2的分量，第四个数是周期为n/3的分量，以此类推。由图4-13 b 可得混频器输出的差频分量为（忽略和频分量）4-184-19当接收机中的扩频码已获得同步时，式 4-18 中的第二项和式 4-19 中的第一项是宽带信号，大部分能量被中频滤波器滤除，可忽略其造成的影响，因而中频滤波器的输出为4-20这个信号恰好是经过数据调制的中频qpsk信号，经qpsk数据解调以后即可恢复原始数据。两盒子相对直径间的电场对粒子作正功使粒子的动能增加或者说使粒子的速率增大因为间隙极狭窄而粒子通过间隙时的速率极大因此通过间隙的时间要远远小于粒子在 d 形盒中运动的周期所以通常计算带电粒子在回旋加速器中运动时在时间方面考虑的都是作圆周运动的周期而忽略通过间隙的时间。