短路计算概述.docx

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短路计算概述

5.1概述

在电力系统的电气设备，在其运行中都必须考虑到可能发生的各种故障和不正常运行状态，最常见同时也是最危险的故障是发生各种型式的短路，因为它们会遭到破坏对用户的正常供电和电气设备的正常运行。

短路是电力系统的严重故障，所谓短路，是指一切不正常的相与相之间或相与地（对于中性点接地系统）发生通路的情况。

在三相系统中，可能发生的短路有：

三相短路，两相短路，两相接地短路和单相接地短路。

其中，三相短路是对称短路，系统各相与正常运行时一样仍处于对称状态，其他类型的短路都是不对称短路。

电力系统的运行经验表明，在各种类型的短路中，单相短路占大多数，两相短路较少，三相短路的机会最少。

但三相短路虽然很少发生，其情况较严重，应给以足够的重视。

因此，我们都采用三相短路来计算短路电流，并检验电气设备的稳定性。

5.2短路的危害

供电系统发生短路后，电路阻抗比正常运行时阻抗小很多，短路电流通常超过正常工作电流几十倍直至数百倍以上，它会带来以下严重后果：

（1）短路电流的热效应

巨大的短路电流通过导体，短时间内产生很大热量，形成很高温度，极易造成设备过热而损坏。

（2）短路电流的电动力效应

由于短路电流的电动力效应，导体间将产生很大的电动力。

如果电动力过大或设备结构强度不够，则可能引起电气设备机械变形甚至损坏，使事故进一步扩大。

（3）短路系统电压下降

短路造成系统电压突然下降，对用户带来很大影响。

例如，异步电动机的电磁转矩与端电压平方成正比。

同时电压降低能造成照明负荷诸如电灯突然变暗及一些气体放电灯的熄灭等，影响正常的工作、生活和学习。

（4）不对称短路的磁效应

当系统发生不对称短路时，不对称短路电流的磁效应所产生的足够的磁通在邻近的电路内能感应出很大的电动势。

（5）短路时的停电事故

短路时会造成停电事故，给国民经济带来损失。

并且短路越靠近电源，停电波及范围越大。

（6）破坏系统稳定造成系统瓦解

短路可能造成的最严重的后果就是使并列运行的各发电厂之间失去同步，破坏系统稳定，最终造成系统瓦解，形成地区性或区域性大面积停电。

5.3短路计算的目的

在选择电气主接线时，为了比较各种接线方案或确定某一接线是否需要采取限制短路电流的措施等，均需进行必要的短路电流计算。

在选择电气设备时，为了保证设备在正常运行和故障情况下都能安全、可靠地工作，同时又力求节约资金，这就需要进行全面的短路电流计算。

在设计屋外高压配电装置时，需按短路条件检验软导线的相间和相对地的安全距离。

在选择继电保护方式和进行整定计算时，需以各种短路时的短路电流为依据。

按接地装置的设计，也需用短路电流。

为了达到上述目的，须计算出下列各短路参数：

I″—次暂态短路电流，用来作为继电保护的整定计算和校验断路器额定断流容量。

应采用（电力系统在最大运行方式下）继电保护安装处发生短路时的次暂态短路电流来计算保护装置的整定值。

—三相短路冲击电流，用来检验电器和母线的动稳定。

I—三相短路电流有效值，用来检验电器和母线的热稳定。

S″—次暂态三相短路容量，用来检验断路器的遮断容量和判断母线短路容量是否超过规定值，作为选择限流电抗器的依据。