本章主要内容：,产生短路的原因，短路的种类,高低压供电系统短路电流的计算,短路电流的效应,第三章 煤矿供电系统短路电流计算,煤矿电工 机械工业出版社,第三章 煤矿供电系统短路电流计算,第一节 短路概述,所谓短路是指供电系统中不等电位的导体在电气上被短接，如相与相之间的短接、相与地之间的短接等。,一、产生短路的主要原因,二、短路的种类,（1）绝缘损坏,（2）误操作,（3）鸟兽,（4）其它,（1）三相短路,（2）两相短路,（3）两相接地短路,（4）单相接地短路,三、短路的危害,煤矿电工 机械工业出版社,第三章 煤矿供电系统短路电流计算,四、计算短路电流的目的,第一节 短路概述,1）选择电气设备和载流导体,2）选择和整定继电保护装置,3）确定限流措施,4）确定供电系统的主接线方案和主要运行方式。,煤矿电工 机械工业出版社,第三章 煤矿供电系统短路电流计算,第二节 煤矿高压电网短路电流的计算,对于无限大容量高压电网的短路计算，有以下几条基本假设：,1）忽略短路点的过渡电阻，按金属性短路对待。,2）发生短路时电源电压保持不变。,3）短路前电网参数三相对称。,4）忽略短路回路中各元件的电阻,煤矿电工 机械工业出版社,第三章 煤矿供电系统短路电流计算,高压电网短路电流计算的基本公式如下：,第二节 煤矿高压电网短路电流的计算,煤矿电工 机械工业出版社,第三章 煤矿供电系统短路电流计算,第二节 煤矿高压电网短路电流的计算,短路电流计算的基本步骤：,1）绘制计算电路图，选定短路计算点。,2）绘制计算用的等效电路图。,3）计算各元件的电抗,4）按串、并联法计算各短路点短路回路总电抗 ，计算各短路参数。,系统电抗 为：,电力线路电抗 为：,电力变压器的电抗 为：,元件电抗的折算：,煤矿电工 机械工业出版社,第三章 煤矿供电系统短路电流计算,第二节 煤矿高压电网短路电流的计算,例3-1 某供电系统接线以及各元件参数如图3-1所示，求在 、 点发生三相短路时的各短路参数。,煤矿电工 机械工业出版社,第三章 煤矿供电系统短路电流计算,第二节 煤矿高压电网短路电流的计算,解：（1）求 点的短路参数,1）绘制等效计算电路图如图所示,2）计算各元件的电抗,系统电抗：,架空线电抗：,3） 点短路回路总电抗为,4） 点的短路参数：,煤矿电工 机械工业出版社,第三章 煤矿供电系统短路电流计算,第二节 煤矿高压电网短路电流的计算,（2）求 点的短路参数,1）绘制等效计算电路图如图所示,2）各元件电抗的计算,系统折算电抗：,架空线折算电抗：,变压器电抗：,电缆线电抗：,煤矿电工 机械工业出版社,第三章 煤矿供电系统短路电流计算,第二节 煤矿高压电网短路电流的计算,3） 点短路回路总电抗为,4） 点的短路参数：,煤矿电工 机械工业出版社,第三章 煤矿供电系统短路电流计算,第二节 煤矿高压电网短路电流的计算,例3-1的短路计算结果,短路容量/(MVA),煤矿电工 机械工业出版社,第三章 煤矿供电系统短路电流计算,第三节 煤矿井下低压电网短路电流计算,煤矿井下低压电网的短路计算与高压电网的短路计算有以下几点不同：,1）元件电阻不能忽略,2）考虑电弧电阻,3）井下变压器阻抗的计算,4）需计算的短路参数与短路点,煤矿电工 机械工业出版社,第三章 煤矿供电系统短路电流计算,一、欧姆法,用欧姆法计算低压系统短路电流的公式为：,第三节 煤矿井下低压电网短路电流计算,煤矿电工 机械工业出版社,第三章 煤矿供电系统短路电流计算,例3-2 某煤矿井下低压供电系统如图3-3所示。其中 为6kV铜芯铠装电缆，机组额定电压为1140V，线路参数如图注。试计算 点的最小两相短路电流。,第三节 煤矿井下低压电网短路电流计算,煤矿电工 机械工业出版社,第三章 煤矿供电系统短路电流计算,第三节 煤矿井下低压电网短路电流计算,解：（1）据题意绘出等效计算电路图，如图所示。,（2）计算各元件的阻抗。,系统折算电抗：,煤矿电工 机械工业出版社,第三章 煤矿供电系统短路电流计算,第三节 煤矿井下低压电网短路电流计算,电缆 折算电抗、电阻：,变压器阻抗：,煤矿电工 机械工业出版社,第三章 煤矿供电系统短路电流计算,第三节 煤矿井下低压电网短路电流计算,电缆 的电抗、电阻：,电缆 的电抗、电阻：,电缆 的电抗、电阻：,煤矿电工 机械工业出版社,第三章 煤矿供电系统短路电流计算,第三节 煤矿井下低压电网短路电流计算,（3） 点短路回路总阻抗：,（4） 点两相短路电流为,煤矿电工 机械工业出版社,第三章 煤矿供电系统短路电流计算,第三节 煤矿井下低压电网短路电流计算,二、表格法,如果电源、变压器已定，短路电流就取决于低压电缆的阻抗；如果电缆的截面一定，其电阻、电抗与长度 成正比，则短路电流就是 的函数，即,根据变压器的型号、容量、二次电压与电缆等效长度等参数的具体数值，可以制成各种井下两相短路电流计算表格。利用这种表格来求短路电流的方法称为表格法。,考虑到实际上各段电缆的截面通常是不相等的，故可以在阻抗不变的原则下，把不同截面的电缆长度，都折算成标准截面（铜芯）时的等效长度。通常其标准截面为：380V、660V、1140V系统 ，127V系统 。,等效（换算）长度用下式计算：,式中： 为换算系数,煤矿电工 机械工业出版社,第三章 煤矿供电系统短路电流计算,第三节 煤矿井下低压电网短路电流计算,利用表格法计算两相短路电流的步骤如下：,1）在供电系统图中选定短路计算点；,2）绘制等值短路计算电路图；,3）计算短路点至变压器二次母线各段电缆的换算长度，求出系统电抗的换算长度和高压电缆的换算长度。,4）求至短路点的全部电缆总换算长度。,5）根据、变压器型号、容量及二次电压查表3-9或表3-10，可求得相应短路点的两相短路电流。,煤矿电工 机械工业出版社,第三章 煤矿供电系统短路电流计算,用查表法计算例3-2。,电源系统电抗的等效长度：,查表3-7得,高压电缆W1的等效长度：,查表3-8得,电缆W2的等效长度：,查表3-6得,(取换算系数为0.5),电缆W3的等效长度：,查表3-6得,电缆W4的等效长度：,查表3-6得,短路回路各段电缆换算长度之和为：,查表3-9可得K点的两相电路电流为：,第三节 煤矿井下低压电网短路电流计算,煤矿电工 机械工业出版社,第三章 煤矿供电系统短路电流计算,第四节 短路电流的力热效应,一、短路电流的力效应,二、电气设备的动稳定校验,电气设备动稳定校验必须满足的条件是：,或者,对于母线，还应计算母线流过 时所受的最大应力，它必须小于等于该母线材料的允许应力。,需要进行动稳定校验的电气设备有：断路器、负荷开关、隔离开关、电抗器、电流互感器、母线、支柱绝缘子、套管绝缘子等,煤矿电工 机械工业出版社,第三章 煤矿供电系统短路电流计算,四、电气设备的热稳定校验,第四节 短路电流的力热效应,三、短路电流的热效应,需要进行热稳定校验的电气设备有：开关电器、电抗器、母线、套管绝缘子、电流互感器、电缆等。,对于一般电气设备，在出厂前都经过试验，规定了设备在时间内允许通过热稳定电流的数值。,式中：,对于母线与电缆，其满足短路时热稳定的最小截面为：,煤矿电工 机械工业出版社,第三章 煤矿供电系统短路电流计算,3-1 什么是短路？发生短路的原因有哪些？ 3-2 计算短路电流的目的是什么？ 3-3 什么是短路电流的电动力效应和热效应？各用哪个短路参数计算？ 3-4 什么是短路电流的假想作用时间？其值如何计算？,本章思考题,煤矿电工 机械工业出版社,