《工廠供電》三教案

第頁湖北水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院教師授課教案課程名稱：工廠供電2006年至2007年第1學(xué)期第17次課班級:05電氣1－2班編制日期：2006年11月12日教學(xué)單元（章節(jié)）:第三章短路電流及其計算短路的原因、后果及其形式第二節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)三相短路的物理過程及物理量目的要求：1.了解短路的原因、后果及其形式2.了解電力系統(tǒng)三相短路的物理過程及其物理量知識要點：1.短路的形式2.短路過程中涉及到的物理量技能要點：教學(xué)步驟：1。介紹短路的原因及造成的后果2.短路的形式3。短路的物理過程及其涉及到的物理量教具及教學(xué)手段：多媒體課堂教學(xué)；講述、分析、圖示、舉例。作業(yè)布置情況：思考題2、3、4課后分析與小結(jié):授課教師：陳劍授課日期：2006年11月15日第頁教學(xué)內(nèi)容板書或旁注第一節(jié)短路的原因、后果及其形式一、短路的原因短路就是指不同電位的導(dǎo)電部分包括導(dǎo)電部分對地之間的低阻性短接。造成短路的主要原因：1）是電氣設(shè)備載流部分的絕緣損壞；2）工作人員由于違反安全操作規(guī)程而發(fā)生誤操作，或者誤將低電壓設(shè)備接人較高電壓的電路中,也可能造成短路；3）鳥獸跨越在裸露的相線之間或者相線與接地物體之間，或者咬壞設(shè)備和導(dǎo)線電纜的絕緣，也是導(dǎo)致短路一個原因。二、短路的后果短路后，在大電力系統(tǒng)中,短路電流可達(dá)幾萬安甚至幾十萬安,如此大的短路電流可對供電系統(tǒng)產(chǎn)生極大的危害:1）短路時要產(chǎn)生很大的電動力和很高的溫度，而使故障元件和短路電路中的其他元件受到損害和破壞,甚至引發(fā)火災(zāi)事故。2）短路時電路的電壓驟降，嚴(yán)重影響電氣設(shè)備的正常運(yùn)行.3）短路時保護(hù)裝置動作，將故障電路切除，從而造成停電,而且短路點越靠近電源，停電范圍越大，造成的損失也越大。4）嚴(yán)重的短路要影響電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性,可使并列運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組失去同步，造成系統(tǒng)解列.5)不對稱短路包括單相短路和兩相短路，其短路電流將產(chǎn)生較強(qiáng)的不平衡交變電磁場，對附近的通信線路、電子設(shè)備等產(chǎn)生電磁干擾，影響其正常運(yùn)行，甚至使之發(fā)生誤動作。三、短路的形式在三相系統(tǒng)中,短路的形式有三相短路、兩相短路、單相短路和兩相接地短路等。第二節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)發(fā)生三相短路時的物理過程和物理量一、無限大容量電力系統(tǒng)及其三相短路的物理過程無限大容量電力系統(tǒng),是指供電容量相對于用戶供電系統(tǒng)容量大得多的電力系統(tǒng)。其特點是，當(dāng)用戶供電系統(tǒng)的負(fù)荷變動甚至發(fā)生短路時，電力系統(tǒng)變電所饋電母線上的電壓能基本維持不變.如果電力系統(tǒng)的電源總阻抗不超過短路電路總阻抗的5%～10%，或者電力系統(tǒng)容量超過用戶供電系統(tǒng)容量的50倍時,可將電力系統(tǒng)視為無限大容量系統(tǒng).對一般工廠供電系統(tǒng)來說,由于工廠供電系統(tǒng)的容量遠(yuǎn)比電力系統(tǒng)總?cè)萘啃?，而阻抗又較電力系統(tǒng)大得多,因此工廠供電系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生短路時，電力系統(tǒng)變電所饋電母線上的電壓幾乎維持不變，也就是說可將電力系統(tǒng)視為無限大容量的電源。教學(xué)內(nèi)容板書或旁注圖3-2a是一個電源為無限大容量的供電系統(tǒng)發(fā)生三相短路的電路圖。圖中RWL、XWL為線路（WL)的電阻和電抗,RL、XL為負(fù)荷（L)的電阻和電抗。由于三相短路對稱，因此這一三相短路電路可用圖3-2b所示的等效單相電路來分析研究。供電系統(tǒng)正常運(yùn)行時，電路中的電流取決于電源電壓和電路中所有元件包括負(fù)荷在內(nèi)的所有阻抗。當(dāng)發(fā)生三相短路時，由于負(fù)荷阻抗和部分線路阻抗被短路,所以電路電流根據(jù)歐姆定律要突然增大.但是由于電路中存在著電感，根據(jù)楞次定律,電流不能突變，因而引起一個過渡過程,即短路暫態(tài)過程。最后短路電流達(dá)到一個新的穩(wěn)定狀態(tài).二、短路有關(guān)的物理量（－）短路電流周期分量假設(shè)在電壓u=0時發(fā)生三相短路，如圖3—3所示。短路電流周期分量為（3—1）式中，為短路電流周期分量幅值，其中為短路電路的總阻抗［模]；為短路電路的阻抗角.由于短路電路的,因此。故短路初瞬間(t=0時)的短路電流周期分量為（3-2)式中，I″為短路次暫態(tài)電流有效值，即短路后第一個周期的短路電流周期分量ip的有效值。（二）短路電流非周期分量由于短路電路存在電感，因此在突然短路時，電感上要感生一個電動勢，以維持短路初瞬間(t=0時）電路內(nèi)的電流和磁鏈不致突變。電感的感應(yīng)電動勢所產(chǎn)生的與初瞬間短路電流周期分量反向的這一電流，即為短路電流非周期分量。短路電流非周期分量的初始絕對值為教學(xué)內(nèi)容板書或旁注(3-3)短路電流非周期分量是按指數(shù)函數(shù)衰減的,其表達(dá)式為（3—4）式中稱為短路電流非周期分量衰減時間常數(shù)，或稱為短路電路時間常數(shù)，它就是使inp由最大值按指數(shù)函數(shù)衰減到最大值的1/e＝0。3679倍時所需的時間。(三）短路全電流短路電流周期分量ip與非周期分量inp之和即為短路全電流ik。某一瞬時t的短路全電流有效值Ik(t),是以時間t為中點的一個周期內(nèi)的ip有效值Ip（t）與inp在t的瞬時值inp（t）的方均根值，即（四）短路沖擊電流短路沖擊電流為短路全電流中的最大瞬時值。由圖3-3所示短路全電流ik的曲線可以看出,短路后經(jīng)半個周期（即0。01s），ik達(dá)到最大值，此時的短路全電流即短路沖擊電流ish.短路沖擊電流按下式計算或式中，Ksh稱為短路電流沖擊系數(shù).（五）短路穩(wěn)態(tài)電流短路穩(wěn)態(tài)電流是短路電流非周期分量衰減完畢以后的短路全電流，其有效值用I∞表示。在無限大容量系統(tǒng)中，由于系統(tǒng)饋電母線電壓維持不變，所以其短路電流周期分量有效值（習(xí)慣上用Ik表示）在短路的全過程中維持不變，即湖北水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院教師授課教案課程名稱：工廠供電2006年至2007年第1學(xué)期第18次課班級：05電氣1－2班編制日期：2006年11月12日教學(xué)單元（章節(jié))：第三章短路電流及其計算第三節(jié)無限大容量電力系統(tǒng)中短路電流的計算（一)目的要求：1。掌握用歐姆法進(jìn)行三相短路計算知識要點：1。歐姆法2.電力系統(tǒng)的阻抗計算3。電力變壓器的阻抗計算4.電力線路的阻抗計算技能要點:教學(xué)步驟：1。概述短路電流的計算2。歐姆法的概念3.采用歐姆法進(jìn)行電力系統(tǒng)、電力變壓器及電力線路的阻抗計算教具及教學(xué)手段：多媒體課堂教學(xué);講述、分析、舉例。作業(yè)布置情況:思考題3－7習(xí)題3－1課后分析與小結(jié):授課教師:陳劍授課日期：2006年11月17日第頁教學(xué)內(nèi)容板書或旁注一、概述進(jìn)行短路電流計算，首先要繪出計算電路圖，如后面圖3-5所示。在計算電路圖上，將短路計算所需考慮的各元件的額定參數(shù)都表示出來,并將各元件依次編號，然后確定短路計算點。接著,按所選擇的短路計算點繪出等效電路圖，如后面圖3—6所示,并計算電路中各主要元件的阻抗。在等效電路圖上,只需將被計算的短路電流所流經(jīng)的一些主要元件表示出來，并標(biāo)明各元件的序號和阻抗值,一般是分子標(biāo)序號，分母標(biāo)阻抗值(阻抗用復(fù)數(shù)形式R＋jX表示）。二、采用歐姆法進(jìn)行三相短路計算歐姆法又稱有名單位制法，因其短路計算中的阻抗都采用有名單位“歐姆”而得名。在無限大容量系統(tǒng)中發(fā)生三相短路時,其三相短路電流周期分量有效值按下式計算式中｜ZΣ|和RΣ、XΣ分別為短路電路的總阻抗［模］和總電阻、總電抗值；Uc為短路點的短路計算電壓，由于線路首端短路時其短路最為嚴(yán)重，因此按線路首端電壓考慮，即短路計算電壓取為比線路額定電壓UN高5%，按我國電壓標(biāo)準(zhǔn)Uc有0。4、0。69、3.15、6。3、l0。5、37、69、…kV等。在高壓電路的短路計算中,通?？傠娍惯h(yuǎn)比總電阻大,所以一般只計電抗,不計電阻.在計算低壓側(cè)短路時,也只有當(dāng)時才需計人電阻。如果不計電阻，則三相短路電流周期分量有效值為三相短路容量為1．電力系統(tǒng)的阻抗計算電力系統(tǒng)的電阻相對于電抗來說很小，一般不予考慮。電力系統(tǒng)的電抗，可由電力系統(tǒng)變電所饋電線出口斷路器（參看圖3—4）的斷流容量Soc來估算，這Soc就看作是電力系統(tǒng)的極限短路容量Sk。因此電力系統(tǒng)的電抗為此式中的Uc可直接采用短路點的短路計算電壓；Soc為系統(tǒng)出口斷路器的斷流容量，可查有關(guān)手冊或產(chǎn)品樣本（參看附錄表8）。教學(xué)內(nèi)容板書或旁注2．電力變壓器的阻抗計算（1）變壓器的電阻RT可由變壓器的短路損耗△Pk近似地計算。因故式中，Uc為短路點的短路計算電壓；SN為變壓器的額定容量；△Pk為變壓器的短路損耗，可查有關(guān)手冊或產(chǎn)品樣本(參看附錄表5）。（2）變壓器的電抗XT可由變壓器的短路電壓Uk％近似地計算。因故式中Uk％為變壓器的短路電壓(亦稱阻抗電壓）百分值，可查有關(guān)手冊或產(chǎn)品樣本（參看附錄表5)。3．電力線路的阻抗計算（1）線路的電阻RWL可由導(dǎo)線電纜的單位長度電阻R0值求得，即式中R0為導(dǎo)線電纜單位長度電阻,可查有關(guān)手冊或產(chǎn)品樣本（參看附錄表6）;l為線路長度.（2）線路的電抗XWL可由導(dǎo)線電纜的單位長度電抗X0值求得，即式中X0為導(dǎo)線電纜單位長度電抗，可查有關(guān)手冊或產(chǎn)品樣本（參看附錄表6）；l為線路長度。如果線路的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)不詳時，X0可按表3-1取其電抗平均值。必須注意：在計算短路電路的阻抗時，假如電路內(nèi)含有電力變壓器時，電路內(nèi)各元件的阻抗都應(yīng)統(tǒng)一換算到短路點的短路計算電壓去,阻抗等效換算的條件是元件的功率損耗不變。阻抗等效換算的公式為式中R、X和Uc為換算前元件的電阻、電抗和元件所在處的短路計算電壓;R′、X′和U＇c為換算后元件的電阻、電抗和短路點的短路計算電壓。就短路計算中需計算的幾個主要元件的阻抗來說，實際上只有電力線路的阻抗有時需按上述公式換算，例如計算低壓側(cè)短路電流時,高壓側(cè)的線路阻抗就需要換算到低壓側(cè)。而電力系統(tǒng)和電力變壓器的阻抗，由于其計算公式中均含有U2C，因此計算其阻抗時，其Uc直接代以短路點的短路計算電壓，就相當(dāng)于阻抗已經(jīng)換算到短路點一側(cè)了。教學(xué)內(nèi)容板書或旁注例3—1某工廠供電系統(tǒng)如圖3-4所示。已知電力系統(tǒng)出口斷路器為SN10—10Ⅱ型.試求工廠變電所高壓10kV母線上k－1點短路和低壓380V母線上k－2點短路的三相短路電流和短路容量.解：1．求k－1點的三相短路電流和短路容量（Uc1＝10。5kV）(1）計算短路電路中各元件的電抗及總電抗1）電力系統(tǒng)的電抗：由附錄表8查得SN10—10Ⅱ型斷路器的斷流容量因此2）架空線路的電抗：由表3—1得,因此3）繪k－1點短路的等效電路，如圖3-5a所示，圖上標(biāo)出各元件的序號（分子)和電抗值（分母)，并計算其總電抗為（2）計算三相短路電流和短路容量1）三相短路電流周期分量有效值2）三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流教學(xué)內(nèi)容板書或旁注3）三相短路沖擊電流及第一個周期短路全電流有效值4）三相短路容量2．求k－2點的短路電流和短路容量(Uc2=0.4kV）1）電力系統(tǒng)的電抗2）架空線路的電抗3）電力變壓器的電抗：由附錄表5得Uk%=5,因此4）繪k－2點短路的等效電路如圖3—5b所示,并計算其總電抗：（2）計算三相短路電流和短路容量1）三相短路電流周期分量有效值2)三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流3)三相短路沖擊電流及第一個周期短路全電流有效值4）三相短路容量在工程設(shè)計說明書中，往往只列短路計算表，如表3—2所示。湖北水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院教師授課教案課程名稱:工廠供電2006年至2007年第1學(xué)期第19次課班級：05電氣1－2班編制日期：2006年11月19日教學(xué)單元（章節(jié)）：第三章短路電流及其計算第三節(jié)無限大電力系統(tǒng)中短路電流的計算(二)目的要求：1。掌握采用標(biāo)么制法進(jìn)行三相短路計算2。了解兩相和單相短路電流的計算3。理解兩相、單相短路電流與三相短路電流之間的關(guān)系知識要點：1.標(biāo)么制法2。兩相、單相短路電流的計算3。兩相、單相短路電流與三相短路電流之間的關(guān)系技能要點：教學(xué)步驟:1。介紹標(biāo)么制法2.通過標(biāo)么制法進(jìn)行三相短路電流的計算3.分別計算兩相、單相短路電流教具及教學(xué)手段：多媒體課堂教學(xué)；講述、分析、舉例、圖示。作業(yè)布置情況：思考題3－8、習(xí)題3－2課后分析與小結(jié)：授課教師：陳劍授課日期:2006年11月20日第頁教學(xué)內(nèi)容板書或旁注三、采用標(biāo)幺制法進(jìn)行三相短路計算標(biāo)幺制法又稱相對單位制法，因其短路計算中的有關(guān)物理量采用標(biāo)幺值即相對單位而得名。任一物理量的標(biāo)幺值A(chǔ)d﹡，為該物理量的實際值A(chǔ)與所選定的基準(zhǔn)值A(chǔ)d的比值，即按標(biāo)幺制法進(jìn)行短路計算時，一般是先選定基準(zhǔn)容量Sd和基準(zhǔn)電壓Ud?；鶞?zhǔn)容量，工程設(shè)計中通常取。基準(zhǔn)電壓，通常取元件所在處的短路計算電壓，即取。選定了基準(zhǔn)容量Sd和基準(zhǔn)電壓Ud以后，基準(zhǔn)電流Id則按下式計算:基準(zhǔn)電抗Xd則按下式計算：下面分別講述供電系統(tǒng)中各主要元件的電抗標(biāo)幺值的計算（取Sd＝100MV·A，Ud＝Uc）（1)電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值（2）電力變壓器的電抗標(biāo)幺值（3）電力線路的電抗標(biāo)幺值短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值求出以后，即可利用其等效電路圖進(jìn)行電路化簡，求出其總電抗標(biāo)幺值X∑﹡.由于各元件均采用相對值,與短路計算點的電壓無關(guān)，因此電抗標(biāo)幺值無需進(jìn)行電壓換算，這也是標(biāo)幺制法較之歐姆法優(yōu)越之處.無限大容量系統(tǒng)三相短路電流周期分量有效值的標(biāo)幺值按下式計算：由此可求得三相短路電流周期分量有效值三相短路容量的計算公式為例3－2P教材62頁教學(xué)內(nèi)容板書或旁注四、兩相短路電流的計算在無限大容量系統(tǒng)中發(fā)生兩相短路時（參看圖3—7），其短路電流可由下式求得式中,Uc為短路點的短路計算電壓（線電壓）.如果只計電抗，則兩相短路電流為其他兩相短路電流等，都可按前面三相短路對應(yīng)的短路電流公式計算。關(guān)于兩相短路電流與三相短路電流的關(guān)系，可由求得。因，故上式說明，在無限大容量系統(tǒng)中，同一地點的兩相短路電流為三相短路電流的倍,或0.866倍。因此無限大容量系統(tǒng)中的兩相短路電流，可在求出三相短路電流后利用上式直接求得。五、單相短路電流的計算在大接地電流的電力系統(tǒng)中或三相四線制配電系統(tǒng)中發(fā)生單相短路時（參看前面圖3-1c、d)根據(jù)對稱分量法可求得其單相短路電流為式中，為電源相電壓；Z1Σ、Z2Σ、Z0Σ為單相短路回路的正序、負(fù)序、零序阻抗。在工程設(shè)計中,常利用下式計算單相短路電流式中,Uφ為電源相電壓；為單相短路回路的阻抗［模］，可查有關(guān)手冊，或按下式計算式中,RT、XT分別為變壓器單相的等效電阻和電抗；Rφ-0、Xφ-0分別為相線與N線或與PE線、PEN線的短路回路電阻和電抗，包括回路中低壓斷路器過電流線圈的阻抗、開關(guān)觸頭的接觸電阻及線圈型電流互感器一次繞組的阻抗等，可查有關(guān)手冊或產(chǎn)品樣本。教學(xué)內(nèi)容板書或旁注單相短路電流與三相短路電流的關(guān)系如下：在遠(yuǎn)離發(fā)電機(jī)的用戶變電所低壓側(cè)發(fā)生單相短路時,因此由式(3—36）得單相短路電流而三相短路時,三相短路電流為因此由于遠(yuǎn)離發(fā)電機(jī)發(fā)生短路時,故由此可知，在遠(yuǎn)離發(fā)電機(jī)的無限大容量系統(tǒng)中短路時，兩相短路電流和單相短路電流均較三相短路電流小，因此用于電氣設(shè)備選擇校驗的短路電流，應(yīng)該采用三相短路電流。兩相短路電流主要用于相間短路保護(hù)的靈敏度檢驗，單相短路電流則主要用于單相短路保護(hù)的整定及單相短路熱穩(wěn)定度的校驗.湖北水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院教師授課教案課程名稱：工廠供電2006年至2007年第1學(xué)期第20次課班級：05電氣1－2班編制日期：2006年11月22日教學(xué)單元(章節(jié))：第三章短路電流及其計算第四節(jié)短路電流的效應(yīng)和穩(wěn)定度校驗（一）目的要求：1。了解短路電流的電動效應(yīng)和動穩(wěn)定度2。掌握動穩(wěn)定度的校驗條件知識要點：1.短路時的最大電動力2。短路動穩(wěn)定度的校驗條件3.短路計算點附近交流電動機(jī)反饋沖擊電流的影響技能要點：教學(xué)步驟：1.介紹短路電流的電動效應(yīng)2.針對不同的元器件提出相應(yīng)的動穩(wěn)定度校驗條件3?？紤]短路計算點附近交流電動機(jī)反饋沖擊電流的影響教具及教學(xué)手段：多媒體課堂教學(xué)；講述、分析、舉例、圖示.作業(yè)布置情況：思考題3－10、習(xí)題3－3課后分析與小結(jié):授課教師：陳劍授課日期：2006年11月22日第頁教學(xué)內(nèi)容板書或旁注－、概述通過短路計算得知,供電系統(tǒng)中發(fā)生短路時，短路電流是相當(dāng)大的。如此大的短路電流通過電器和導(dǎo)體，一方面要產(chǎn)生很大的電動力，即電動效應(yīng);另一方面要產(chǎn)生很高的溫度,即熱效應(yīng)。二、短路電流的電動效應(yīng)和動穩(wěn)定度（－)短路時的最大電動力（－）短路時的最大電動力由“電工原理"課程可知，處在空氣中的兩平行導(dǎo)體分別通以電流i1、i2(單位為A)時，兩導(dǎo)體間的電磁互作用力即電動力（單位為N）為式中,a為兩導(dǎo)體的軸線間距離；l為導(dǎo)體的兩相鄰支持點間距離，即檔距（又稱跨距）；u0為真空和空氣的磁導(dǎo)率,上式適用于實芯或空芯的圓截面導(dǎo)體，也適用于導(dǎo)體間的凈空距離大于導(dǎo)體截面周長的矩形截面導(dǎo)體.因此對于每相只有一條矩形截面的導(dǎo)體的線路一般都是適用的。如果三相線路中發(fā)生兩相短路，則兩相短路沖擊電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的電動力最大，其值（單位為N）為如果三相線路中發(fā)生三相短路，則三相短路沖擊電流在中間相產(chǎn)生的電動力最大，其值（單位為N）為由于三相短路沖擊電流與兩相短路沖擊電流有下列關(guān)系因此三相短路與兩相短路產(chǎn)生的最大電動力之比為由此可見，在無限大容量系統(tǒng)中發(fā)生三相短路時中間相導(dǎo)體所受的電動力比兩相短路時導(dǎo)體所受的電動力大,因此校驗電器和載流部分的短路動穩(wěn)定度，一般應(yīng)采用三相短路沖擊電流或短路后第一個周期的三相短路全電流有效值.(二）短路動穩(wěn)定度的校驗條件1．一般電器的動穩(wěn)定度校驗條件按下列公式校驗式中，imax和Imax．分別為電器的極限通過電流（又稱動穩(wěn)定電流)的峰值和有效值，可由有關(guān)手冊或產(chǎn)品樣本查得.附錄表8列有部分高壓斷路器的主要技術(shù)數(shù)據(jù)，供參考。教學(xué)內(nèi)容板書或旁注2．絕緣子的動穩(wěn)定度校驗條件按下列公式校驗式中，F(xiàn)al為絕緣子的最大允許載荷，可由有關(guān)手冊或產(chǎn)品樣本查得；如果手冊或樣本給出的是絕緣子的抗彎破壞載荷值，則可將抗彎破壞載荷值乘以0。6作為Fal值；為三相短路時作用于絕緣子上的計算力；如果母線在絕緣子上為平放(圖3—8a）,按式（3—45)計算，即；如果母線為豎放（圖3—8b）,則3．硬母線的動穩(wěn)定度校驗條件按下列公式校驗式中，σal為母線材料的最大允許應(yīng)力（Pa)，硬銅母線（TMY型），硬鋁母線（LMY型）；σc為母線通過時所受到的最大計算應(yīng)力.上述最大計算應(yīng)力按下式計算：式中，M為母線通過時所受到的彎曲力矩；當(dāng)母數(shù)檔數(shù)為1~2時;當(dāng)母線檔數(shù)大于2時；這里的F⑶均按式（3-45）計算，l為母線的檔距;W為母線的截面系數(shù)；當(dāng)母線水平放置時（如圖3-8所示）；這里的b為母線截面的水平寬度,h為母線截面的垂直高度.電纜的機(jī)械強(qiáng)度很好，無須校驗其短路動穩(wěn)定度。（三）對短路計算點附近交流電動機(jī)反饋沖擊電流的考慮當(dāng)短路點附近所接交流電動機(jī)的額定電流之和超過系統(tǒng)短路電流的1％時,或者交流電動機(jī)總?cè)萘砍^100kW時，應(yīng)計入交流電動機(jī)在附近短路時的反饋沖擊電流的影響。如圖3-9所示，當(dāng)交流電動機(jī)附近短路時,由于短路時電動機(jī)端電壓驟降，致使電動機(jī)因其定子電動勢反高于外施電壓而向短路點反饋電流，從而使短路計算點的短路沖擊電流增大。當(dāng)交流電動機(jī)進(jìn)線端發(fā)生三相短路時,它反饋的最大短路電流瞬時值（即電動機(jī)反饋沖擊電流）可按下式計算式中，為電動機(jī)的次暫態(tài)電動勢標(biāo)幺值，見表3-3；為電動機(jī)的次暫態(tài)電抗標(biāo)幺值，見表3—3；C為電動機(jī)的反饋沖擊倍數(shù)，亦見表3—3；Ksh·M為電動機(jī)的短路電流沖擊系數(shù)，對3～10kV電動機(jī)可取1.4～1。7，對380V電動機(jī)可取1；IN·M為電動機(jī)額定電流。教學(xué)內(nèi)容板書或旁注由于交流電動機(jī)在外電路短路后很快受到制動，所以它產(chǎn)生的反饋電流衰減極快，因此只在考慮短路沖擊電流的影響時才需計及電動機(jī)反饋電流.湖北水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院教師授課教案課程名稱：工廠供電2006年至2007年第1學(xué)期第21次課班級：05電氣1－2班編制日期:2006年11月23日教學(xué)單元（章節(jié))：第三章短路電流及其計算第四節(jié)短路電流的效應(yīng)和穩(wěn)定度校驗（二）目的要求：1。了解短路電流的熱效應(yīng)和熱穩(wěn)定度2。理解熱穩(wěn)定度校驗的條件知識要點：1.短路時導(dǎo)體的發(fā)熱計算2.短路熱穩(wěn)定度的校驗條件技能要點:教學(xué)步驟：1.講解短路時導(dǎo)體的發(fā)熱過程和發(fā)熱計算2.一般電氣的熱穩(wěn)定度校驗3.母線及絕緣導(dǎo)線和電纜等導(dǎo)體的熱穩(wěn)定度校驗教具及教學(xué)手段：多媒體課堂教學(xué)；講述、分析、舉例、圖示.作業(yè)布置情況:思考題3－11、3－12習(xí)題3－4課后分析與小結(jié)：授課教師:陳劍授課日期：2006年11月24日第頁教學(xué)內(nèi)容板書或旁注三、短路電流的熱效應(yīng)和熱穩(wěn)定度（－）短路時導(dǎo)體的發(fā)熱過程和發(fā)熱計算導(dǎo)體通過正常負(fù)荷電流時，由于導(dǎo)體具有電阻，因此會產(chǎn)生電能損耗。這種電能損耗轉(zhuǎn)化為熱能，一方面使導(dǎo)體溫度升高，另一方面向周圍介質(zhì)散熱。當(dāng)導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生的熱量與其向周圍介質(zhì)散發(fā)的熱量相等時，導(dǎo)體就維持在一定的溫度值。當(dāng)線路發(fā)生短路時，短路電流將使導(dǎo)體溫度迅速升高.由于短路后線路的保護(hù)裝置很快動作，切除短路故障，所以短路電流通過導(dǎo)體的時間不長,通常不超過2～3s。因此在短路過程中，可不考慮導(dǎo)體向周圍介質(zhì)的散熱，即近似地認(rèn)為導(dǎo)體在短路時間內(nèi)是與周圍介質(zhì)絕熱的，短路電流在導(dǎo)體中產(chǎn)生的熱量，全部用來使導(dǎo)體的溫度升高。圖3-10表示短路前后導(dǎo)體的溫度變化情況。導(dǎo)體在短路前正常負(fù)荷時的溫度為θL。假設(shè)在t1時發(fā)生短路,導(dǎo)體溫度按指數(shù)規(guī)律迅速升高,而在t2時線路保護(hù)裝置將短路故障切除，這時導(dǎo)體溫度已達(dá)到θk。短路切除后,導(dǎo)體不再產(chǎn)生熱量，而只按指數(shù)規(guī)律向周圍介質(zhì)散熱，直到導(dǎo)體溫度等于周圍介質(zhì)θ0為止。按照導(dǎo)體的允許發(fā)熱條件,導(dǎo)體在正常負(fù)荷時和短路時的最