第四章短路电流的计算
答案
4-1供配电系统中常见的短路种类有那些？短路的主要危害是什么？
答：供配电系统中常见的短路类型有：
（1）中性点接地系统：三相短路、两相短路、单相短路、两相接地短路
（2）中性点不接地系统：三相短路、两相短路
危害：
（1）短路电流远大于正常工作电流，其带来的力效应和热效应足以使设备受到破坏。
（2）短路点附近的母线电压严重下降，使接于母线其他回路电压严重低于正常工作电压，影响设备的正常工作。
（3）短路点处可能产生电弧。
（4）不对称短路会在系统中产生复杂的电磁过程。
（5）不对称短路会使磁场不平衡。
4-2低压配电系统有哪两种分类方式？
答：（1）带电导体系统型式（带电导体是指相线和中性线）
（2）系统接地型式（配电系统中的保护线PE与系统中某一部分相连接的方式）
4-3 无限大容量电源系统有什么特征？如何确定一个系统是否可以等效为无限大容量的电源系统？
答：无限大容量电源系统的特征是电力系统某局部无论发生了什么扰动，电源的电压幅值和频率均保持恒定。
对于一个系统来说，若能找到一点，当供配电系统发生短路时，该点的电压可以小到忽略不计时，则这一点就可以看成是一个无限大容量电源系统。
4-4短路冲击电流瞬时值i sh和第一周期短路冲击电流有效值I sh各有什么不同？各有什么用途？
答：i sh是第一周期内全电流峰值，即瞬时最大短路电流值。它可用来校验母线及绝缘子的动稳定性。
而I sh为三相短路时第一周期内的全电流有效值。它用于校验开关设备的动稳定性。
4-5短路容量的物理意义是什么？工程上有什么用途？
答：工程上，短路容量主要有以下两方面的应用：
l）作为电业部门提供的重要的系统技术参数之一，供用户使用。
2）作为设备选择和保护整定的依据之一。
4-6 短路电流计算的标幺值法和有名值法各有什么优缺点？各自分别适用于什么情况？答：有名值法是指我们在计算阻抗时，用阻抗的实际值进行的计算。
而标幺值是指以某一量值大小为基准的一个相对值。在工程上常用来计算短路电流。它有以下优点：
（1）易于从量值上比较各种元件的特性参数。
（2）便于从量值的角度判断电气设备和系统参数的好坏。
（3）在有多个电压等级的电网中，能极大地方便短路电流的计算。
4-7异步电动机对短路电流的大小有什么影响？
答：如图 4-19所示，当线路上 a点发生短路时，大幅下降至接近于零。这时，接在母线正上的异步电动机定子和转子中的交流磁链都会发生突变，根据磁链守恒定律，异步电动机的定子和转子内部会产生自由电流分量来抵消这个突变；同时，由于机械惯性的作用，转子的转速不可能突变，所以转子和定子之间还维持相对运动，因而转子电流产生的磁场会在走子绕组中感应电势并形成电流，因此，这时异步电动机也会象一台发电机一样向短路点提供短路电流。由于异步电动机本身没有励磁电流，所以转子绕组和定子绕组中的电流很快会衰减到零。
4-8不对称短路计算为什么不直接采用电路分析中的回路法、接点法等方法？
答：当发生三相不对称短路时，会遇到以下问题：
（1）变压器的参数阻抗未知。
（2）由于是不对称短路，所以在计算电抗时要分别计算自感和互感，使计算过程复杂。 所以当遇到不对称短路的情况，不能采用电路分析中的回路法、节点法等方法计算。 4-9 采用正序等效定则计算不对称短路时，需要知道哪些参数？
答：需要知道电源相电压正序分量、与短路类型相关的附加阻抗、相关的短路计算系数等参数。
4-10 试解释变压器的短路穿越电流的含义。
答：在供配电系统中，变压器二次侧短路时，短路电流实际是从电源通过变压器一次侧后才流到短路点的，对于三相对称短路来说，一次侧短路电流与二次侧短路电流只是相差一个变比的倍数，但对于不对称短路来说，短路电流在一次侧的分布很可能与二次侧不相同，这与短路类型和变压器联结组别等有关。将变压器远离电源一侧短路时，靠近电源一侧流过的短路电流称为短路穿越电流。
4-11 用标幺值法计算如图所示系统中k 、k 1、k 2点发生短路故障时，短路点处三相和两相稳态短路电流的大小；计算k 1点三相短路时，流过变压器高压侧的稳态短路电流大小，并与k 点短路情况进行比较；若考虑电动机的影响，试计算k 1点三相短路时短路冲击电流瞬时值的大小。
用标幺值解：
（1）选取基值： MVA S B 100=，kV U B 351=，kV U B 5.102=。
（2）作出短路阻抗图：
（3）计算各元件阻抗标幺值：
① 系统电抗
()()3025.010035/400351.1/1.1/2
2
21max 2
121max 21=⎪⎪⎭⎫
⎝⎛⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫
⎝⎛=⋅⋅⋅*B B K T r B B K G S U S U S U S U X
② 35kV 架空线LGJ-95的阻抗
2939.010035/1036.0/22
102≈⎪⎪⎭⎫
⎝⎛⨯=⎪⎪
⎭⎫ ⎝⎛=*B B L S U L x X
2694.010035/1033.0/22
102≈⎪⎪⎭⎫
⎝⎛⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=*B B L S U L r R
③ 变压器T 的的电抗
Ω≈⨯⨯⨯⨯=⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=⋅⋅⋅*2222.2103150100101007100%/100%362
2223T
r B k B B T r T
r k S S u S U S U u X
④ 10kV 电缆线路YJV-10kV （3×95）的阻抗
2351.01005.10/7.2096.0/2
2
204≈⎪⎪⎭⎫
⎝⎛⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=*B B l S U l x X
5608.01005.10/7.2229.0/22
204≈⎪⎪⎭
⎫
⎝⎛⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=*B B l S U l r R
（4）计算k 点短路电流
5964.02939.03025.021=+=+=**∑*X X X
