单相系统短路时的电动力分析

2025-09-29 理论教育版权反馈

【摘要】：非周期分量与短路电流发生瞬间对电压的相位角有关。图2-14单相短路时短路电流的波形令i1=i2=i，则交流单相短路时的暂态电动力为要计算最大电动力，就应该用最大短路电流，即当最大时，i最大，F也最大。图2-15单相短路电流和电动力随时间的变化曲线

当电力系统发生短路时，暂态短路电流中含有非周期分量（暂态分量）和周期分量（t稳态分量），如图2-14所示。非周期分量与短路电流发生瞬间对电压的相位角有关。根据对短路的过渡过程的分析，得到短路电流的一般表达式为

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式中：I——短路电流周期分量的有效值；

　　 φ——短路瞬间电压的相位角；

　　 φ——电流滞后于电压的相位角；

　　 R——线路电阻；

　　 L——线路电感；

　　 ——短路电流非周期分量的衰减系数。

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图2-14　单相短路时短路电流的波形

令i1=i2=i，则交流单相短路时的暂态电动力为(https://www.chuimin.cn)

要计算最大电动力，就应该用最大短路电流，即当最大时，i最大，F也最大。

当时，i′最大，i也最大，此时

当ωt=π时，即s，i达最大，相应的电动力为最大，即

在电力系统中，电阻R的值一般比较小，衰减系数的平均值约为22.311 s-1，此时最大的电动力为

式（2-98）表明单相暂态交流下的最大电动力是单相稳态交流下最大电动力的3.24倍。在极限情况下，若R=0，则Fmax=4F0。

单相短路电流和电动力随时间的变化曲线如图2-15所示，单相短路电流是交变的，它所产生的电动力也随时间变化，但电动力的作用方向不变。

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图2-15　单相短路电流和电动力随时间的变化曲线