电气供电工程电气课件

1、2021-4-29 第四章第四章 短路电流计算短路电流计算 及电气设备的选择校验及电气设备的选择校验 3.1 概述概述 3.2 无限大容量电源供电系统的短路过程分析无限大容量电源供电系统的短路过程分析 3.3 无限大容量电源条件下短路电流的计算方法无限大容量电源条件下短路电流的计算方法 3.4 低压电网中短路电流的计算低压电网中短路电流的计算 3.5 短路电流的效应短路电流的效应 3.6 电气设备的选择与校验电气设备的选择与校验 2021-4-29 第一节第一节 概概 述述 一、短路及其原因、后果一、短路及其原因、后果 短路是指供电系统中不同电位的导电部分（各相导体、地线等）之间短路是指供电系

2、统中不同电位的导电部分（各相导体、地线等）之间 发生的低阻性短接。发生的低阻性短接。 造成短路的主要原因是电气设备载流部分的绝缘损坏，其次是人员误造成短路的主要原因是电气设备载流部分的绝缘损坏，其次是人员误 操作、鸟兽危害等。操作、鸟兽危害等。 在供电系统中发生短路故障后，短路电流往往要比正常负荷电流大许在供电系统中发生短路故障后，短路电流往往要比正常负荷电流大许 多倍，有时高达几十万安培。多倍，有时高达几十万安培。 当它通过电气设备时，温度急剧上升，会使绝缘老化或损坏；同时产当它通过电气设备时，温度急剧上升，会使绝缘老化或损坏；同时产 生的电动力，会使设备载流部分变形或损坏；短路会使系统电压

3、骤降，影生的电动力，会使设备载流部分变形或损坏；短路会使系统电压骤降，影 响系统其他设备的正常运行；严重的短路会影响系统的稳定性；短路还会响系统其他设备的正常运行；严重的短路会影响系统的稳定性；短路还会 造成停电；不对称短路的短路电流会产生较强的不平衡交变磁场，对通信造成停电；不对称短路的短路电流会产生较强的不平衡交变磁场，对通信 和电子设备等产生电磁干扰等。和电子设备等产生电磁干扰等。 2021-4-29 二、短路的类型二、短路的类型 在供电系统中，短路的基本类型有三相短路在供电系统中，短路的基本类型有三相短路( (a)a)、两相短路两相短路( (b)b)、单相单相 短路短路( (c,d)c

4、,d)和两相接地短路和两相接地短路( (e,f)e,f)。 Ik Ik Ik a) C 电源 0 B A (3) k 负荷 (3) (3) (3) 电源 0 b) C Ik B A Ik (2) k 负荷 (2) (2) 2021-4-29 续上页续上页 负荷 0 c) C (1) kI k (1) 电源 B A 负荷 0 d) N C (1) kI k (1) 电源 B A (1,1) e) C kI 0 电源 A BkI (1,1) k (1,1) 负荷 (1,1) f) C kIkI A 0 电源 kIB (1,1) 负荷 (1,1) k k 进行短路计算的目的是正确选择和检验电气设备及

5、其保护装置。三相短进行短路计算的目的是正确选择和检验电气设备及其保护装置。三相短 路电流是选择和检验电气设备的基本依据。另外还要用到不对称短路的短路路电流是选择和检验电气设备的基本依据。另外还要用到不对称短路的短路 电流、短路冲击电流、稳态短路电流等。电流、短路冲击电流、稳态短路电流等。 三、计算短路电流的目的 2021-4-29 第二节第二节 无限大容量电源供电系统无限大容量电源供电系统 的短路过程分析的短路过程分析 一、无限大容量电源供电系统的概念一、无限大容量电源供电系统的概念 无限大容量电源，就是指电源内阻抗为零，供电容量相对于用户负无限大容量电源，就是指电源内阻抗为零，供电容量相对于

6、用户负 荷容量大得多的电力系统，不管用户的负荷如何变动甚致发生短路时，荷容量大得多的电力系统，不管用户的负荷如何变动甚致发生短路时， 电源内部均不产生压降，电源母线上的输出电压均维持不变。电源内部均不产生压降，电源母线上的输出电压均维持不变。 二、短路过程的简单分析二、短路过程的简单分析 G Q电源 (3) k a) RLXLRX RX G ik b) u 2021-4-29 续上页续上页 等效电路的电压方程为等效电路的电压方程为 sin k km t di R iLUt d 解之得解之得, ,短路电流为短路电流为 sin()(sinsin) f i t T kzmkzmkm iItIIe s

7、in() f i t T kzmk iItCe sinsin zmkm CII 则则得短路电流得短路电流 zfi ii 当当t t0 0时，由于短路电路存在着电感，因此电流不会突变，时，由于短路电路存在着电感，因此电流不会突变，即即ik0=i0 ，可求得积分常数，即可求得积分常数，即 sin m I 式中，式中，iz为短路电流周期分量为短路电流周期分量; ; ifi为短路电流非周期分量。为短路电流非周期分量。 短路前负荷电流为短路前负荷电流为 sin() m iIt 2021-4-29 续上页续上页 ifi(0) i 正常运行状态 0.01s iz(0) i0 O 暂态稳态 t(t) ik u

8、 ish i,u u 2I izifi 无限大容量系统发生三相短路时的电压、电流曲线无限大容量系统发生三相短路时的电压、电流曲线如下图：如下图： 2021-4-29 三、有关短路的物理量三、有关短路的物理量 短路电流周期分量短路电流周期分量iz 短路电流非周期分量短路电流非周期分量ifi 短路全电流短路全电流ik.t 短路冲击电流短路冲击电流ish 短路稳态电流短路稳态电流I sin() zzmk iIt 2 f if i tt TT f izmz iI eI e kzfi iii 22 .k tzfi t IIi 0.01 (0.01)(0.01) 2(1) f i T shzfiz iii

9、Ie 2 shshz ikI 短路冲击电流有效值短路冲击电流有效值Ish 0.01 2222 (0.01)(0.01) ( 2) f i T shzfizz IIIII e 2 1 2(1) shshz IkI I= Iz.t = Iz .0f izm iI 2021-4-29 第三节第三节 无限大容量电源条件下无限大容量电源条件下 短路电流的计算方法短路电流的计算方法 一、一、标幺值法标幺值法 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 量的幅值量的幅值和和有效值是不变的。有效值是不变的。 (3) 22 3 | 3 a

10、vav z UU I Z RX (3) 3 av z U I X 在高压电路的短路计算中，通常只计电抗，不计电阻。故在高压电路的短路计算中，通常只计电抗，不计电阻。故 1.05 avN UU * j A A A 按标幺值法进行短路计算时，一般是先选定基准容量按标幺值法进行短路计算时，一般是先选定基准容量Sj和基准电压和基准电压Uj。 标幺值标幺值 2021-4-29 续上页续上页 基准容量，工程设计中通常取基准容量，工程设计中通常取 基准电流基准电流 二、供电系统各元件电抗标幺值二、供电系统各元件电抗标幺值 1 1）电力系统的电抗标幺值）电力系统的电抗标幺值 基准电压，通常取元件所在处的短路计

11、算电压为基准电压，即取基准电压，通常取元件所在处的短路计算电压为基准电压，即取 1.05 javN UUU 100 j SMVA 33 jj j jav SS I UU 基准电抗基准电抗 2 3 j av j j j U U X SI 22 *j avav S S j kjk S UU X X X SSS S Sk k为为电力系统变电所高压馈电线出口处的短路容量电力系统变电所高压馈电线出口处的短路容量。 2021-4-29 续上页续上页 2 2）电力线路的电力线路的电抗标幺值电抗标幺值 式中，式中， L L为线路长度，为线路长度，x x0 0为线路单位长度的电抗，可查手册。为线路单位长度的电抗

12、，可查手册。 * 0 2 0 2 j WL WL j av av j S Xx L Xx L X U U S 3 3）电力变压器的电力变压器的电抗标幺值电抗标幺值 2 . . 3 %() 100() 100 NTN TT k N T N T I XSX u U U 2 . % 100 kN T T N T uU X S 因为因为 所以所以 2 . * . 2 % % 100 100 kN T j k N TT T j av N T j uU S u SX X X U S S 标幺值标幺值 短路电路中各主要元件的电抗标么值求出以后，即可利用其等效电路短路电路中各主要元件的电抗标么值求出以后，即可

13、利用其等效电路 图进行电路化简求总电抗标么值。图进行电路化简求总电抗标么值。 2021-4-29 三、三相短路电流的计算三、三相短路电流的计算 无限大容量系统三相短路周期分量有效值的标么值按下式计算无限大容量系统三相短路周期分量有效值的标么值按下式计算: : 2 (3) (3) * 1 33 j avav z z j j j S UU I I I S XXXU 由此可得三相短路电流周期分量有效值：由此可得三相短路电流周期分量有效值： (3)(3) * j zzj I III X 其他其他短路电流：短路电流： (3)(3) z II 2.551.51 shzshz iIII 1.841.09 s

14、hzshz iIII 三相三相短路短路容量容量： (3)(3) * 3 3 avjj kavz U IS SU I XX （对高压系统）（对高压系统） （对低压系统）（对低压系统） 2021-4-29 某厂一某厂一10/0.410/0.4kVkV车间变电所装有一台车间变电所装有一台S9S9800800型变压器（型变压器（u uk k%=5%=5） ，由厂由厂1010kVkV高压配电所通过一条长高压配电所通过一条长0.50.5kmkm的的1010kVkV电缆（电缆（x x0 00.08/km0.08/km）供供 电。已知高压配电所电。已知高压配电所1010kVkV母线母线k-1k-1点三相短路容

15、量为点三相短路容量为5252MVAMVA，试计算该车间试计算该车间 变电所变电所380380V V母线母线k-2k-2点发生三相短路时的短路电流。点发生三相短路时的短路电流。 例题1 100, 0.4 j j SMVA UkV 100 30.4 144.34 j MVA I kV kA 解：1.1.确定基准值确定基准值 S9-800 电缆线 0.5km 10kV k-1 0.38kV k-2 G 电源 2.2.计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值 1 1）电力系统的电抗标幺值）电力系统的电抗标幺值 * 1 100 1.92 52 j k S MVA X SM

16、VA 2021-4-29 续上页续上页 2 2）电力线路的电力线路的电抗标幺值电抗标幺值 * 20 22 1 100 0.08(/) 0.50.036 (10.5) j av S MVA Xx Lkmkm UkV 3 3）电力变压器的电力变压器的电抗标幺值电抗标幺值 3 * 34 %510010 6.25 100100800 j k N T S ukVA XX SkVA 3求求k-2点的短路电路总电抗标么值三相短路电流的短路容量点的短路电路总电抗标么值三相短路电流的短路容量 1）总电抗标么值）总电抗标么值 (2)123 1.920.0366.258.206 k XXXX 2) 三相短路电流周期

17、分量有效值三相短路电流周期分量有效值 (3) 2 2 (2) 144.34 17.58 8.206 j k k I kA IkA X 3) 其他三相短路电流其他三相短路电流 (3)(3) (3)(3) 22 1.84 17.5832.351.09 17.5819.16 17.58 shsh kk ikAkAIkAkA IIkA 2021-4-29 某供电系统如图所示。己知电力系统出口处的短路容量为某供电系统如图所示。己知电力系统出口处的短路容量为S Sk k=250MVA=250MVA ，试求工厂变电所试求工厂变电所1010kVkV母线上母线上k k-1-1点短路和两台变压器并联运行、分列运点

18、短路和两台变压器并联运行、分列运 行两种情况下低压行两种情况下低压380380V V母线上母线上k k-2-2点短路的三相短路电流和短路容量。点短路的三相短路电流和短路容量。 Q电源 架空线 5km 10kV Sk G 0.38kV 10kV k-2 S9-1000 k-1 S9-1000 例题2 12 100,10.5,0.4 jjj SMVAUkVUkV 1 1 100 5.50 33 10.5 j j j S MVA IkA UkV 2 100 144.34 30.4 j MVA IkA kV 解：1.1.确定基准值确定基准值 2021-4-29 续上页续上页 2.2.计算短路电路中各主

19、要元件的电抗标幺值计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值 1 1）电力系统的电抗标幺值）电力系统的电抗标幺值 * 1 100 0.4 250 j k S MVA X SMVA 2 2）电力线路的电力线路的电抗标幺值电抗标幺值 * 20 22 1 100 0.35(/) 51.59 (10.5) j av S MVA Xx Lkmkm UkV 3 3）电力变压器的电力变压器的电抗标幺值电抗标幺值 3 * 34 %510010 5 1001001000 j k N T S ukVA XX SkVA X1 1 * X2 * 2 X3 * 3 * X4 4 k-1 k-2 2021-4-29 续上页续上

20、页 3 3. 求求k k-1-1点的短路电路总阻抗标么值及三相短路电流和短路容量点的短路电路总阻抗标么值及三相短路电流和短路容量 1）总电抗标么值）总电抗标么值 * (1)12 0.4 1.591.99 k XXX 2）三相短路电流周期分量有效值）三相短路电流周期分量有效值 (3)* 11(1) /5.50/1.992.76 kjk IIXkAkA 3）其他三相短路电流）其他三相短路电流 (3) (3) (3)(3) 11 2.55 2.767.04 1.51 2.764.17 2.76 sh sh kk ikAkA IkAkA IIkA 4）三相短路容量）三相短路容量 (3) 1(1) /1

21、00/1.9950.3 kjk SSXMVAMVA 2021-4-29 续上页续上页 4求求k-2点的短路电路总电抗标么值三相短路电流的短路容量点的短路电路总电抗标么值三相短路电流的短路容量 两台变压器并联运行情况下：两台变压器并联运行情况下： 1）总电抗标么值）总电抗标么值 (2)1234 5 /0.4 1.594.49 2 k XXXXX 2) 三相短路电流周期分量有效值三相短路电流周期分量有效值 (3) 2 2 (2) 144.34 32.14 4.49 j k k I kA IkA X 3) 其他三相短路电流其他三相短路电流 (3) 2(2) /100/4.4922.27 kjk SS

22、XMVAMVA 4） 三相短路容量三相短路容量 (3) (3) (3)(3) 22 1.84 32.1459.14 1.09 32.1435.03 32.14 sh sh kk ikAkA IkAkA IIkA 2021-4-29 续上页续上页 两台变压器分列运行情况下：两台变压器分列运行情况下： 1）总电抗标么值）总电抗标么值 (2)123 0.4 1.5956.99 k XXXX 2) 三相短路电流周期分量有效值三相短路电流周期分量有效值 (3) 2 2 (2) 144.34 20.65 6.99 j k k I kA IkA X 3) 其他三相短路电流其他三相短路电流 (3) 2(2)

23、/100/6.9914.31 kjk SSXMVAMVA 4） 三相短路容量三相短路容量 (3) (3) (3)(3) 22 1.84 20.6538.00 1.09 20.6522.51 20.65 sh sh kk ikAkA IkAkA IIkA 2021-4-29 四、两相短路电流的估算 (2) 2 av z U I X 两相短路电流两相短路电流 XR Q电源 G Ik k XLRL Uav 而三相短路电流而三相短路电流 (3) 3 av z U I X 所以所以 (2)(3)(3) 3 0.866 2 zzz III 2021-4-29 第四节第四节 低压电网中短路电流的计算低压电网

24、中短路电流的计算 一、低压电网短路计算的特点 1 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；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 2、电阻值较大，电抗值较小；、电阻值较大，电抗值较小； 3 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。、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 4、因低压系统的非周期分量衰减快，、因低压系统的非周期分量衰减快，k ksh sh值在 值在1 11.31.3范围范围。 二、三相短路电流的计算二、三相短路电流的计算 (3) 22 3 () av z U I RX 400 av UV 电源至短路点的总阻抗包括

25、变压器高压侧系统、变压器、低压母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。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。 2021-4-29 续上页续上页 1 1高压侧系统的阻抗高压侧系统的阻抗 2 3 10 av S k U Z S 3 3母线及电缆的阻抗，其单位长度值可查母线及电缆的阻抗，其单位长度值可查手册手册。 0.995 SS XZ0.1 SS RX 2 2变压器的阻抗变压器的阻抗 2 2 . kav T N T PU R S 2 . % 100 kav T N T uU Z S 22 TT

26、T XZR m 应计及的电阻、电抗（单位均为应计及的电阻、电抗（单位均为 ）有）有 归算到低压侧的高压系统阻抗可按下式计算：归算到低压侧的高压系统阻抗可按下式计算： 400 av UV 归算到低压侧的归算到低压侧的变压器变压器阻抗可按下式计算：阻抗可按下式计算： 400 av UV 2021-4-29 三、单相短路电流的计算 根据对称分量法，单相根据对称分量法，单相 短路电流为短路电流为 (1) 120 3 z U I ZZZ (1) 22 0.000.00 220 ()() z STWSTW V I RRRXXX 工程计算公式为工程计算公式为 高压系统的高压系统的 相零电阻相零电阻 变压器的

27、相变压器的相 零电阻零电阻 母线及电缆的母线及电缆的 相零电阻相零电阻 负荷 0 d) N C (1) kI k (1) 电源 B A 正序阻抗正序阻抗负序阻抗负序阻抗零序阻抗零序阻抗 低压侧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。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。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。 2021-4-29 某用户某用户10/0.38kV变电所的变压器为变电所的变压器为SCB10-1000/10型，型，Dyn11联结，联结， 已知变压器高压侧短路容量为已知变压器高压侧

28、短路容量为150MVA，其低压配电网络短路计算电路如其低压配电网络短路计算电路如 图所示。求短路点图所示。求短路点k-1处的三相和单相短路电流。处的三相和单相短路电流。 例题3 解：1 1、计算有关电路、计算有关电路 元件的阻抗元件的阻抗 0.38kV 10kV k-2 YJV-395+250 电缆线WL L=50m 母线WB L=6m TMY-3(10010)+808 SCB10-1000/10 Sk k-1 1) 1)高压系统高压系统阻阻抗（归算抗（归算 到到400400V V侧）侧） 2 3 2 3 10 (400 ) 101.07 150 av S k U Z S V m MVA 0.

29、995 0.995 1.071.065 SS XZ mm 0.10.106 SS RXm 2021-4-29 续上页续上页 0 2 0.71 3 SS XXm 相零阻抗相零阻抗( (Dyn11Dyn11联接联接) ) 0 2 0.071 3 SS RRm 2 2）变压器的阻抗（）变压器的阻抗（归算到低压侧归算到低压侧） 22 . %6 (400 ) 9.6 100100 1000 kav T N T uUV Zm SkVA 22 22 . 7.09(400 ) 1.134 (1000) kav T N T PUkWV Rm SkVA 2222 9.61.1349.533 TTT XZRmm 因

30、零序电流不能在高压侧流通，故因零序电流不能在高压侧流通，故高压侧系统的高压侧系统的相零阻抗按每相相零阻抗按每相阻阻 抗值的抗值的2/32/3计算计算，即，即 0 1.134 TT RRm 0 9.533 TT XXm 2021-4-29 续上页续上页 0.18161.086 WB XxLmmmm 2 2. .三相短路回路总阻抗三相短路回路总阻抗及及三相短路电流三相短路电流 0.02560.15 WB RrLmmmm 相零阻抗为相零阻抗为 00 0.38062.280 WB XxLmmmm 00 0.056/60.336 WB RrLmmmm (0.106 1.1340.15)1.39 STWB

31、 RRRRmm 3) 3) 母线的阻抗母线的阻抗 (3) 2222 400 19.63 3 ()3 (1.3911.684 ) av k UV IkA RXm (1.065 9.533 1.086)11.684 STWB XXXXmm 2021-4-29 续上页续上页 0000 (0.71+9.533+2.280)=12.523 STWB XXXX mm 0000 (0.071+1.134+0.336)=1.541 STWB RRRR mm 3. 3.单相短路回路总相零阻抗及单相短路电流单相短路回路总相零阻抗及单相短路电流 (1) 2222 00 220 17.43 1.54112.523 k

32、 U V IkA RXm 单相短路电流为单相短路电流为 单相短路回路总相零电抗为单相短路回路总相零电抗为 单相短路回路总相零电阻为单相短路回路总相零电阻为 2021-4-29 第五节第五节 短路电流的效应短路电流的效应 一、短路电流的力效应一、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。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，即热短路电流产生的热量，会造成电气设备和导体温度迅速

33、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。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。校验其动稳定和热稳定。 对于两根平行导体，通过电流分别为对于两根平行导体，通过电流分别为i i1 1和和i i2 2，其相互间的作用力其相互间的作用力F F( (单单 位位 N N）可用下面公式来计算：可用下面公式来计算： 72 1 2 210 f l Fk i iN A a 2021-4-29 在三相系统中，当三相导体

34、在同一平面平行布置时，受力最大的是在三相系统中，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：生的最大电动力为： (3) 272 max 310 fsh l Fk iN A a 续上页续上页 二、二、短路点附近交流电动机的反馈冲击电流影响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%1%时，时， 按按GB50054-95GB50054-95低压配电

35、设计规范规定，应计入电动机反馈电流的影响。低压配电设计规范规定，应计入电动机反馈电流的影响。 Q电源 G k ish ish.M M 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 (3) maxal FF 2021-4-29 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）可按下式计算值（即电动机反馈冲击电流）可按下式计算： . 2() M sh MSh MN M M E ikI X 续上页续上页 由于交流电动机在外电路短路后很快受到制

36、动，因此它产生的反馈电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，才需要需要计入电动机计入电动机 的反馈电流。的反馈电流。此时短路点的短路冲击电流为此时短路点的短路冲击电流为 .shshsh M iii 三、短路电流的热效应 （一）短路时导体的发热（一）短路时导体的发热 在线路发生短路时，强大在线路发生短路时，强大 的短路电流将使导体温度迅速的短路电流将使导体温度迅速 升高。升高。 O t 0 t12t L k 短路前后导体的温度变化短路前后导体的温度变化 2021-4-29 续

37、上页续上页 在实际短路时间在实际短路时间t tk k内内, ,短路电流的热量为短路电流的热量为 222 . 00 0.240.24() kk tt kkzfi t QI RdtIiRdt 2 0.05()0.05 z jkk I ttt I 根据根据Q Q值可以确定出短路时导体所达到的最高温度值可以确定出短路时导体所达到的最高温度k k。 发热假想时间发热假想时间 kbQF ttt 继电保护动作时间继电保护动作时间 断路器开断时间断路器开断时间 2 0.24 kj QIRt 工程计算公式工程计算公式 1 kjk tstt当时， 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载流导体和电

38、气设备承受短路电流作用时满足力稳定的条件是 kal 2021-4-29 第六节第六节 电气设备的选择及校验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。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正常工作条件选择 按正常工作条件选择，就是要考虑电气设备的环境条件和电气要求。按正常工作条件选择，就是要考虑电气设备的环境条件和电气要求。 环境条件是指电气设备的

39、使用场所、环境温度，海拔高度以及有无防环境条件是指电气设备的使用场所、环境温度，海拔高度以及有无防 尘、防腐、防火、防爆等要求，据此选择电气设备结构类型。尘、防腐、防火、防爆等要求，据此选择电气设备结构类型。 电气要求是指电气设备在电压、电流频率等方面的要求，即所选电气电气要求是指电气设备在电压、电流频率等方面的要求，即所选电气 设备的额定电压应不低于所在线路的额定电压、电气设备的额定电流应不设备的额定电压应不低于所在线路的额定电压、电气设备的额定电流应不 小于该回路在各种合理运行方式下的最大持续工作电流；即小于该回路在各种合理运行方式下的最大持续工作电流；即 .N etNN etc UUII

40、 2021-4-29 续上页续上页 对一些开断电流的电器，如熔断器、断路器和负荷开关等，则还有断流对一些开断电流的电器，如熔断器、断路器和负荷开关等，则还有断流 能力的要求，即最大开断电流应不小于它可能开断的最大电流。能力的要求，即最大开断电流应不小于它可能开断的最大电流。 1）对断路器，其最大开断电流应不小于它可能开断的线路最大短路电）对断路器，其最大开断电流应不小于它可能开断的线路最大短路电 流。即流。即 (3) .maxOCk II 2）对负荷开关，其最大开断电流应不小于它可能开断的线路最大负荷）对负荷开关，其最大开断电流应不小于它可能开断的线路最大负荷 电流。即电流。即 .maxOCL

41、 II 3）对熔断器）对熔断器，其最大开断电流应不小于它可能开断的线路最大短路电其最大开断电流应不小于它可能开断的线路最大短路电 流。即流。即 (3) OCsh II （对非限流型熔断器）（对非限流型熔断器） (3) .maxOCk II （对限流型熔断器）（对限流型熔断器） 2021-4-29 续上页续上页 按短路故障条件校验，就是要按最大可能的短路故障时的力稳定性和按短路故障条件校验，就是要按最大可能的短路故障时的力稳定性和 热稳定性进行校验。热稳定性进行校验。 2. 按短路故障条件校验按短路故障条件校验 对于一般电器对于一般电器，满足力稳定的条件是：，满足力稳定的条件是： (3) ets

42、h ii 电器的额定峰值耐受电流电器的额定峰值耐受电流 对于一般电器对于一般电器，满足热稳定的条件是：，满足热稳定的条件是： 22 tj I tI t 电器的电器的额定短时耐受电流有效值额定短时耐受电流有效值 对于对于载流导体，满足热稳定的条件是：载流导体，满足热稳定的条件是： 3 10 j I At C 导体的热稳定系数导体的热稳定系数 2021-4-29 二、高压断路器的选择与校验 高压断路器的选择与校验，主要是按环境条件选择结构类型，按正常高压断路器的选择与校验，主要是按环境条件选择结构类型，按正常 工作条件选择额定电压、额定电流并校验开断能力，按短路故障条件校验工作条件选择额定电压、额

43、定电流并校验开断能力，按短路故障条件校验 动稳定性和热稳定性，并同时选择其操动机构和操作电源。动稳定性和热稳定性，并同时选择其操动机构和操作电源。 例例4-1 4-1 试选择某试选择某1010KV KV 高压配电所进线侧的高压户内真空断路器的型号高压配电所进线侧的高压户内真空断路器的型号 规格。已知该进线的计算电流为规格。已知该进线的计算电流为295295A A，配电所母线的三相短路电流周期分量配电所母线的三相短路电流周期分量 有效值有效值为为3 3. .2kA 2kA ，继电保护的动作时间为继电保护的动作时间为1.11.1s s。 解：初步选解：初步选VS1-12/630-16VS1-12/

44、630-16型进行校验，如表所示，所选正确。型进行校验，如表所示，所选正确。 (3) k I (3) sh i 2 j I t 序序 号号 安装地点的电气条件安装地点的电气条件VS1VS1-12/630-16型断路器型断路器 项项 目目数数 据据项项 目目数数 据据结结 论论 1 UN 10kV UN.QF 12 kV合格合格 2 Ic 295A IN.QF 630A合格合格 33.2kA Ioc 16kA合格合格 42.553.2kA=8.16kA iet 40kA合格合格 5 (3.2kA)2(1.1+0.2)s =13.3kA2s (16 kA) 24s=1024 kA2s合格合格 2 t I t 2021-4-29