怎生计算柴油发电机组的冲击短路电流

柴油发电机供电时若发生短路时，很大的短路电流会使负荷装置高温或受电动力功能而遭到损坏，同时使网络内的电压大大降低，因而破坏了发电网络内用电装备的正常作业。为了解决或减少短路的后果，就需要计算短路电流。短路冲击电流是指短路发生经过约半个周期后（当f=50Hz时，此时间约为0.01秒），短路电流（包括周期分量和直流分量）达到较大值。因此，短路冲击电流是柴油发电机组选用时考虑的一个重要参数。

短路冲击电流指较恶劣短路因素下的短路电流的较大瞬时值，它产生在短路产生后约二分之一周期时间时，短路冲击电流可以由I M=Km*1.414*Ip计算，其中Km称为短路冲击系数。柴发机组在运行中，相与相之间或相与地（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较大瞬时值可达额定电流的10～15倍。大功率柴发机组中，短路电流可达数万安。这会对柴发机组的正常运行造成严重危害和后果。

柴发机组正常运行情形的破坏，大多数是因为短路故障所导致，因此，合理地选用保护电器和载流导体，对柴发机组规划的经济性及供电的可靠性十分重要，这就需要进行柴油发电机组的短路电流计算。在三相四线制交流低压柴油发电机组中可能发三种短路损坏，即单相接地短路、两相短路和三相短路。发生短路后的较总汇电流瞬时值称为冲击短路电流，两相冲击短路电流约为三相冲击短路电流的0.866倍，单相冲击短路电流约为三相冲击短路电流的1.2~1.35倍。程设计中通常只考虑一相对称短路这一较严重的故障情况，在需要计算两相或单相短路电流时，可乘以上述系数得到。

相对称次暂态短路电流及冲击短路电流值是校验断路器的分断能力、母线承受电动力的稳定性以及柴油发电机组继电保护整定等的依据。在实际短路电流计算中，因为发电机励磁和调速系统的危害，电磁和机电暂态程序、短路大电的构成、发电机和发电机的分布状况等都十分复杂，不容易得到精确的数据，一般是采用一定的简化和近似地进行计算。

发电机供市电络产生短路事故时，在一两个周期时间内可以认为励磁调节器还未起调节功用，即作为恒压励磁装置来考虑，发电机电势不变。根据电机学讲述，同步发电机三相突然短路较严重的情况是发电机空载，并且电压的起始相角时。刚产生短路时，定子电流无法突变，短路电流是由交流分量和直流分量相加而成，短路电流的直流分量初始值与交流分量较大值相等但方向相反，直流分量按定子回路的时间常数指数衰减，交流分量在短路初期很大，以后逐渐减轻，这是因为电枢反应磁链所经过的磁路在改变。

选购柴发机组主断路器时，相关规范要求主断路器的额定断流功率（或额定开断电流）不应小于装设处的次暂态短路电流。通常交流同步发电机出口的次暂态短路电流为发电机额定电流的5.7~14.7倍，在不知道发电机某些数据的情形下，发电机出口的次暂态短路电流可按10、15倍额定电流进行估算。

产生短路时，柴油发电机组从正常的稳定状态过渡到短路的稳定状态，通常需3～5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。在短路后约半个赫兹（0.01秒）时将出现短路电流的较大瞬时值，称为冲击电流。它会产生很大的电动力，其大小可用来校验发电机电气工程师装置在发生短路时机械应力的动稳定性。短路电流的解读、计算是柴发机组浅述的重要内容之一。它为柴油发电机组的设计设计和运行中选择发电机电气工程师装置、整定继电保护、阐明损坏供应了高效对策。