第七章 短路电流分析与计算

本章主要内容有：关于短路的 本章主要内容有： 一些基本概念、 一些基本概念、常用的三相短路电 流的计算方法、 流的计算方法、简单不对称短路时 短路点的电流和电压。 短路点的电流和电压。

第一节 概述

一.短路类型

短路是指相与相之间或相与地之间（对于中性点接 短路 地的系统）发生通路的情况。 三相系统短路故障的类型 短路故障的类型

对称短路：三相短路； 其它短路称为不对称短路。 最常见的短路：单相接地短路，约65％；

三相短路：约5％，但对电力系统影响最严重。

短路回路的三相阻抗 基本相同，因此电压 电流仍是对称的。

二.短路发生的原因

产生短路的主要原因是电气设备和载流导体的绝 缘被损坏。

三.短路对设备及系统的危害

1. 短路电流将引起发热效应 2．短路电流将引起电动力效应 3．短路使网络电压降低 4．短路可能使系统运行的稳定性遭破杯 5．短路可能干扰通信系统

四、计算短路电流的目的

短路电流计算结果是选择电气设备（断 路器、互感器、瓷瓶、母线、电缆等） 的依据； 是电力系统继电保护设计和整定的基础； 是比较和选择发电厂和电力系统电气主 接线图的依据，根据它可以确定限制短 路电流的措施。

第二节

无限大容量电源 供电系统

无限大容量电源：简称无限大电源，指S＝∞、U＝ 常数、等值内阻抗Z＝0（或X＝0）的电源。 “无限大”容量电源仅是一种相对概念。当电源容 量足够大时，若等值内阻抗不超过短路回路总阻抗 的（5～10）％ ，在电源外部发生短路时则电源母 线上的电压变化甚微，即可认为它是一个恒压源(无 限大容量电源)。

一、无限大容量系统三相短路

三相短路电流的计算公式：

did =Um sin( ωt +α) Rd +L i dt

Ik: 突然短路电流的瞬时值 短路发生时的电源电压相位角

冲击短路电流ish

短路电路ich最大可能的瞬时值叫短路冲击电 流(在短路发生后半个周期是0.01s瞬间。总的短路电流将达到最大，值略小于

周期分量幅值的两倍，这个短路电流称为冲击短路电流。 冲击短路电流与回路中的电抗和电阻的相对大小有关)

短路全电流最大有效值Ich 短路电流的最大有效值，也叫冲击电流的有 效值

短路前 电路处于稳定状态。由于三相对称，可只 讨论单相电路如A相，另外两相由对称关 系来决定。短路前A相的电压、电流为

t u =Um sin( ω +α) t i = Im sin( ω +α ) 其 Im = 中 Um (R + R′)2 +ω2(L + L′)2 R + R′

= tg

1

ω(L + L′)

假定t 假定t＝0时刻发生三相短路 A相的微分方程式为 Rid + L

did =Um sin( ωt +α) dt

其解就是短路的全电流，它由两部分