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1、系统短路容量系统短路容量 定义：1)短路就是电源未经过负载而直接由导线接通成闭合回路。短路电流是指不接用电器时的电流，相当于直接找个导线把电池的正负相连接时的电流。(通常这是一种严重而应该尽可能避免电路的故障,会导致电路因电流过大而烧毁并发生火灾。) 2)在混联电路中,用导线或开关直接将某电路元件或负载的两端连接起来。(这是因需要并不会导致因电流过大而发生烧毁现象的安全连接,是一种局部或部分的短路。如用几十只小灯泡串联而成的节日小彩灯,为了延长它的使用寿命,当其中某只灯丝断开而损坏后,其内部的特别结构会自动将其两端连接而使其他小灯泡正常工作。) 短路在物理学的解释 电力系统在运行中，相与相之间
2、或相与地（或中性线）之间发生非正常连接（即短路）时而流过非常大的电流。其电流值远大于额定电流，并取决于短路点距电源的电气距离。例如，在发电机端发生短路时，流过发电机的短路电流最大瞬时值可达额定电流的1015倍。大容量电力系统中，短路电流可达数万安。这会对电力系统的正常运行造成严重影响和后果。三相系统中发生的短路有4种基本类型：三相短路，两相短路，单相对地短路和两相对地短路。其中，除三相短路时，三相回路依旧对称，因而又称对称短路外，其余三类均属不对称短路。在中性点接地的电力网络中，以一相对地的 短路故障最多，约占全部故障的90%。在中性点非直接接地的电力网络中，短路故障主要是各种相间短路。发生短
3、路时，电力系统从正常的稳定状态过渡到短路的稳定状态，一般需35秒。在这一暂态过程中，短路电流的变化很复杂。它有多种分量，其计算需采用电子计算机。在短路后约半个周波（0.01秒）时将出现短路电流的最大瞬时值，称为冲击电流。它会产生很大的电动力，其大小可用来校验电工设备在发生短路时机械应力的动稳定性。短路电流的分析、计算是电力系统分析的重要内容之一。它为电力系统的规划设计和运行中选择电工设备、整定继电保护、分析事故提供了有效手段。电气线路上，由于种种原因相接或相碰，产生电流忽然增大的现象称短路。相线之间相碰叫相同短路；相线与地线、与接地导体或与大地直接相碰叫对地短路。在短路电流忽然增大时，其瞬间放
4、热量很大，大大超过线路正常工作时的发热量，不仅能使绝缘烧毁，而且能使金属熔化，引起可燃物燃烧发生火灾。造成短路的主要原因有：1、线路老化，绝缘破坏而造成短路；2、电源过电压，造成绝缘击穿；3、小动物（如蛇、野兔、猫等）跨接在裸线上；4、人为的多种乱拉乱接造成；5、室外架空线的线路松弛，大风作用下碰撞；6、线路安装过低与各种运输物品或金属物品相碰造成短路. 系统短路容量简介 当电力系统发生短路故障时，需要迅速切断故障部分，使其余部分能继续运行。这一任务要由继电保护装置和断路器来完成。所谓“短路”，就是电力系统中一切不正常的相与相之间或相与地之间发生通路的情况。为了校验断路器的断流能力，或者我们计
5、算无功冲击与电压波动关系时，都需要用到短路容量的概念。 定义 系统的短路容量是指电力系统在规定的运行方式下，关注点三相短路时的视在功率，它是表征电力系统供电能力强弱的特征参数，其大小等于短路电流与短路处的额定电压的乘积。从短路容量定义可以 看出，它与电力系统的运行方式有关，在不同的运行方式下，数值 也不相同。因而工程应用上需要进一 步弄清楚最大短路容量与最小短路容量的概念。所谓最大短路容量，是指系统在最大运行方式，即系统具有最小的阻抗值时关注点的短路容量；最小短路容量就是指系统在最小运行方式下，即系统具有最大的阻抗值时，发生短路后具有最小短路电流值时的短路容量。从以上 定义可以看出：短路容量只
6、是一个定义的计算量，而不是测量量，是 反映电力系统某一供电点电气性能的一个特征量，跟短路电流与该点故障前正常运行时的相间电压有关，短路容量是对电力系统的某一供电点而言的，反映了该点的某些重要性能：该点带负荷的能力和电压稳定性；该点与电力系统电源之间联系的强弱；该点发生短路时，短路电流的水平。随着电力系统容量的扩大，系统短路容量的水平也会增大，该值是根据该地电力系统的所有相关参数计算出来的，既与本地用户的用电设备有关，又与电力系统的设备及运行方式有关。 最大短路容量 选择断路器时，用最大短路容量 设计院在设计一套装置时，电气上主要的把握就是考虑各级母线关合电流的等级，也就是考虑电网短路电流及发电
7、机反馈电流的条件下，发生故障时断路器的分断能力。接触比较 多 的钢厂和石化，其供电方式一般是将 110kV电压经三绕组变压器后送到各处。历史悠久一点的厂大都采用6kV电压等级，这是因为开始的设备大都采用6kV电压等级。随着规模的扩大，包括设备规模和供电规模的扩大，采用6kV电压等级时，往往能导致最大短路电流超过40kA，也就是需要采用50kA等 级的断路器。而50kA断路器的成本要比40kA的高的多，所以开关器件选型困难。现在新上的系统或改造的系统，都是10kV的电压等级，其主要原因就在于此。 系统短路容量与系统对应的电压等级和短路电流有关,不同的电压等级有不同短路电流的限定值,如220kV短
8、路电流不能大于50kA,短路容量一般用来分析各级电压断路器的开断电流以及设备的动热稳定电流得到配合,也可以分析以下几点；某一节点带负荷的能力和电压稳定性；某一节点与电力系统电源之间联系的强弱；某一节点发生短路时,短路电流的水平. 短路容量也和整个系统的容量有关.随着电力系统容量的扩大,系统短路容量的水平也会增大；系统最高一级电压母线的短路容量应在不超过规定值的基础上,应维持一定的短路容量以减小受端系统的电源阻抗,即使系统发生震荡,也能维持各级电压不过低. 短路容量是电力系统设计里的一个重要参数值，也是一个计算值，指的是电力系统在规定的运行方式下，关注点三相短路时的视在功率。短路容量是一个矛盾值
9、，它既反映了电力系统互相联系的紧密程度和稳定性（短路时，与关注点任一联络线都会为这点贡献短路电流），也反映了该点发生短路时，短路电流的大小。短路容量小，系统不稳定，联络不强；短路容量大，短路电流超标，设备代价昂贵（63KA、50KA、40KA遮断的设备差别很大），控制措施复杂。 当电力系统发生短路故障时，需要迅速切断故障部分，使其余部分能继续运行。这一任务要由继电保护装置和断路器来完成。短路容量是指电力系统在规定的运行方式下，关注点三相短路时的视在功率，它是表征电力系统供电能力强弱的特征参数，其大小等于短路电流与短路处的额定电压的乘积。设计院在设计一套装置时，电气上主要的把握就是考虑各级母线关
10、合电流的等级，也就是考虑电网短路电流及发电机反馈电流的条件下，发生故障时断路器的分断能力。随着规模的扩大，包括设备规模和供电规模的扩大，采用6kV电压等级时，往往能导致最大短路电流超过40kA，也就是需要采用50kA等级的断路器。 选择断路器时，用最大短路容量 设计院在设计一套装置时，电气上主要的把握就是考虑各级母线关合电流的等级，也就是考虑电网短路电流及发电机反馈电流的条件下，发生故障时断路器的分断能力。接触比较多 的钢厂和石化，其供电方式一般是将110kV电压经三绕组变压器后送到各处。历史悠久一点的厂大都采用6kV电压等级，这是因为开始的设备大都采用6kV电压等级。随着规模的扩大，包括设备规模和供电规模的扩大，采用6kV电压等级时，往往能导致最大短路电流超过40kA，也就是需要采用50kA等级的断路器。而50kA断路器的成本要比40kA的高的多，所以开关器件选型困难。现在新上的系统或改造的系统，都是10kV的电压等级，其主要原因就在于此。