短路电流及其计算
短路电流及其计算
短路电流及其计算短路电流是指在电路中，当发生短路故障时，电流会迅速增大到很高的数值。
短路故障是指电路中的正、负极之间或者两个不同元件之间发生距离非常短的导通，导致电流异常增大。
短路电流的计算是为了评估电路中的设备或元件的安全工作能力，以确保其能够承受短路故障所产生的巨大电流，并选择合适的保护装置来防止其发生。
短路电流的计算方法根据电路的类型和复杂程度有所不同。
下面针对不同情况进行具体说明。
1.直流电路的短路电流计算方法：在直流电路中，由于电流只会沿着一条路径流动，所以短路电流的计算相对简单。
可以通过欧姆定律计算得到。
短路电流（Isc）= 电源电压（Us）/ 短路电阻（Rs）式中，Us为电源电压，Rs为短路电阻的阻值。
2.单相交流电路的短路电流计算方法：在单相交流电路中，短路电流的计算稍微复杂一些。
需要考虑电源电压、短路阻抗和负载阻抗之间的关系。
a) 短路电流（Isc）= 电源电压（Us）/ 短路阻抗（Zs）b) 短路电流（Isc）= 电源电压（Us）/ （短路阻抗（Zs）+ 负载阻抗（Zl））式中，Us为电源电压，Zs为短路阻抗，Zl为负载阻抗。
3.三相交流电路的短路电流计算方法：在三相交流电路中，短路电流的计算需要考虑三相电源之间的相位差、各相的电流大小以及负载阻抗和短路阻抗之间的关系。
a) 短路电流（Isc）= 母线电压（U）/ 短路阻抗（Zs）b) 短路电流（Isc）= 母线电压（U）/ （短路阻抗（Zs）+ 负载阻抗（Zl））式中，U为母线电压，Zs为短路阻抗，Zl为负载阻抗。
需要注意的是，短路电流的计算一般是在额定工况（即正常运行工况）下进行的。
此外，在实际的电路设计中，还需要考虑短路电流的持续时间、短路电流对设备和元件的热稳定性造成的影响等因素。
短路电流的计算对于电气工程师来说是非常重要的，它能够帮助工程师评估不同元件或设备的安全性能，同时也能够指导选择合适的保护措施，以最大程度地减少短路故障对电路和设备的损坏。
第三章短路电流及其计算
例题 3—2，P60
6、计算示例
例题：已知供电系统如图所示，系统出口断路器的断路容量为 500MVA。 求：1）工厂配电所10kV母线上k1点和车间变电所低压380V母线上 * * k2点短路回路的总电抗标幺值 X k 1 X k 2 ，值； ， ( (3 ( 2）k1 ，k2两点的 I k 3) ish ) 及 S k 3 ) 值。 ，
根据
Id * X
I
( 3) 可以分别计算出 k
( (3 (3 I k( 2) , I ''(3) , I 3) , ish ) , I sh ) , S k(3) 。
4、三相短路容量
S
( 3) k
3I dU c S d 3I U C * * X X
( 3) k
5、计算步骤
（1）确定各基准值； （2）分别计算各元件电抗标幺值； （3）根据计算电路绘出等效电路，并将各元件电抗标幺值和短路 计算点一一标出在等效电路上； （4）分别求出各短路计算点的总电抗标幺值； （5）分别计算各短路计算点的各短路参数值； （6）将各计算结果列表。
2、短路电流非周期分量
（波形按指数函数衰减 ）
t t
inp inp( 0)e
2 I ' 'e
3、短路瞬时电流
ik i p inp I k .m sin( t k ) inp( 0) e
Rt t L
4、短路冲击电流
ish K sh 2I ''
第三章
短路电流及其计算
本章主要内容：无限大容量电力系统三相短路时的物理过 程及物理量 三相短路及两相和单相短路的计算 短路电流的效应及短路校验条件 第一节 短路的原因、后果、形式及几率
短路电流热效应公式
短路电流热效应公式短路电流热效应公式在电力系统中，电流会在电路中产生热量，尤其是在短路发生时。
短路电流热效应公式用于计算短路过程中的温升和热损耗。
以下是一些相关公式及其解释：短路电流的计算公式1.短路电流幅值公式：[Is = (Uk / Zk) * e^(jθ)](–Is: 短路电流的幅值–Uk: 额定电压–Zk: 短路阻抗的复数表示–θ: 短路电流的相位角该公式表示短路电流的幅值与额定电压Uk和短路阻抗Zk之间的关系。
2.短路电流的相位角公式：[θ = θk - φ](–θ: 短路电流的相位角–θk: 短路阻抗的相角–φ: 短路时电压与电流之间的相角差该公式表示短路电流的相位角与短路阻抗的相角和电压/电流相角差之间的关系。
短路电流热效应计算公式3.短路电流对应的温升公式：[ΔT = K * Is^2 * t](–ΔT: 电流对应的温升–K: 热损耗系数–Is: 短路电流的幅值–t: 短路持续时间该公式表示短路电流的幅值平方乘以短路持续时间与热损耗系数之间的关系。
4.短路电流对应的热损耗公式： [P_loss = K *Is^2](–P_loss: 短路电流对应的热损耗–K: 热损耗系数–Is: 短路电流的幅值该公式表示短路电流的幅值平方与热损耗系数之间的关系。
示例解释假设某电力系统的额定电压为1kV，短路阻抗为2 + j3Ω，短路电流相位角为30°，电压与电流相角差为20°，短路持续时间为秒。
根据短路电流幅值公式可得：Is = (Uk / Zk) * e^(jθ) = (1000 / (2 + j3)) * e^(j30°) = * e^(j30°)根据短路电流的相位角公式可得：θ = θk - φ = 30° - 20° = 10°根据短路电流对应的温升公式可得：ΔT = K * Is^2 * t = K * ()^2 *根据短路电流对应的热损耗公式可得： P_loss = K * Is^2 = K* ()^2以上是关于短路电流热效应的相关公式和一个示例解释。
短路电流的计算及步骤
短路电流的计算及步骤一、短路电流的计算步骤：1、首先绘出计算电路图2、接着，按所选择的短路计算点绘出等效电路图二、短路电流的计算方法：1、欧姆法2、标幺制法三、采用欧姆法进行三相短路电流的计算根据设计的供电系统图1-1所示。
电力系统出口断路器为SN10-10Ⅲ型。
可计算本饲料厂变电所高压10KV母线上k-1点短路和低压380V母线上k-2点短路的三相短路电流和短路容量。
图1-11.k-1点的三相短路电流和短路容量（U=10.5KV）(1)计算短路电流中各元件的电抗及总电抗1）电力系统的电抗：由附表8查得SN10-10Ⅲ型短路器的断流容量S=750MV·A,因此X===0.1472)架空线路的电抗：由表3-1得X=0.35/km,因此X=X l=0.35 (/km)5km=1.753)绘k-1点短路的等效电路图，如图1-2(a)所示，图上标出各元件的序号（分子）和电抗值（分母），并计算其总电抗为:X= X+ X=0.147+1.75=1.897图1-2 短路等效电路图（欧姆法）(2)计算三相短路电流和短路容量1）三相短路电流周期分量有效值===3.18 kA2)三相短路次暂态电流和稳态电流= = =3.18kA3)三相短路冲击电流及第一个周期短路全电流有效值=2.55=2.553.18kA=8.11kA=1.51=1.513.18kA=4.8kA4)三相短路容量==10.5KV3.18 kA=58.10MV·A2 K-2点的短路电流和短路容量（U=0.4KV）1）电力系统的电抗===2.132)架空线路的电抗==0.35(/km) 5km=2.543)电力变压器的电抗：由附录表5得%=5,因此X===84) 绘k-2点短路的等效电路图，如图5-2(b)所示，图上标出各元件的序号（分子）和电抗值（分母），并计算其总电抗为：= X+ X+ X//= X+ X+=6.753(2)计算三相短路电流和短路容量1）三相短路电流周期分量有效值===34.04kA2)三相短路次暂态电流和稳态电流= = =34.04kA3)三相短路冲击电流及第一个周期短路全电流有效值=1.84=1.8434.04kA=62.64kA=1.09=1.0934.04 kA=37.11Ka4)三相短路容量==0.4KV34.04 kA=23.69MV·A综上所述可列短路计算表，如下表1-1工厂变配电所的选择第一节工厂变配电所类型、所址的选择一、变配电所的任务便配电所担负着从电力系统受电，经过变压，然后配电的任务。
课题5短路电流及其计算
5.1 短路概述 5.2 短路电流的计算 5.3 短路电流的效应
5.1.1 短路故障产生的原因
短路，就是系统中各种类型不正常的相与相 之间或相与地之间的短接。
（1） 设备原因 （2） 自然原因 （3） 人为原因
5.1.2 短路故障的危害
（1） 短路电流的热效应 （2） 短路电流的电动力效应 （3） 短路时系统电压下降 （4） 不对称短路的磁效应 （5） 短路时的停电事故 （6） 破坏系统稳定性，造成系统瓦解
≈√2I″(1+e-0.01/τ)=Ksh√2I″
Ksh可用下式确定:
Ksh=1+e-0.01/τ
短路冲击电流有效值Ish为
Ish = 1+2(Ksh -1)2I3
在高压电路中发生三相短路时，一般可取
Ksh= 1.8，所以有 ish=2.55I″
Ish=1.51I″
在1000 kV·A及以下的电力变压器二次侧
(2) 按所选择的短路计算点绘出等效电路图, 在图上将短路电流所流经的主要元件表示出来， 并标明其序号。
(3) 计算电路中各主要元件的阻抗，并将计算结果
标于等效电路元件序号下面分母的位置。
(4) 将等效电路化简，求系统总阻抗。对于供电系
统来说，由于将电力系统当做无限大容量电源，而且短
路电路也比较简单，因此一般只需采用阻抗串、并联的
期分量inp之和,即
ik=ip+inp
在无限大容量电源系统中，短路电流周期分量
的幅值和有效值是始终不变的，习惯上将周期分量
的有效值写作Ik，即Ip=Ik。
从图5.3可以看出，短路后经过半个周期（一瞬时电流称为
单相短路电流计算公式
单相短路电流计算公式在电力系统运行中，单相短路电流是一项重要的参数，用于评估电路和设备的能力来承受系统中的故障电流。
单相短路电流通常指的是在系统中只有一条相线出现短路故障时的电流。
1.短路电流的计算公式：公式1:I=U/Z其中I：短路电流（单位：安培，A）U：电源电压（单位：伏特，V）Z：总阻抗（单位：欧姆，Ω）该公式适用于计算直接短路情况下的短路电流，即电源直接连接到短路点。
2.考虑电源阻抗的短路电流计算公式：公式2:I=U/(Zs+Zt)其中I：短路电流（单位：安培，A）U：电源电压（单位：伏特，V）Zs：短路点阻抗（单位：欧姆，Ω）Zt：电源阻抗（单位：欧姆，Ω）该公式适用于考虑了电源阻抗的短路电流计算，即在电源与短路点之间存在阻抗的情况下。
3.考虑变压器的短路电流计算公式：公式3:I=U/(Zs+Zt/Zv)其中I：短路电流（单位：安培，A）U：电源电压（单位：伏特，V）Zs：短路点阻抗（单位：欧姆，Ω）Zt：电源阻抗（单位：欧姆，Ω）Zv：变压器短路阻抗（单位：欧姆，Ω）该公式适用于考虑了变压器短路阻抗的短路电流计算，即在电源、变压器与短路点之间都存在阻抗的情况下。
在实际的电力系统中，单相短路电流的计算还涉及到更多的参数和考虑因素，如线路长度、电缆电阻、电源类型等。
此外，还需要选择合适的电源模型和阻抗模型。
需要注意的是，以上提到的公式只是计算短路电流的一种常用方法，实际计算中应根据具体情况选择合适的公式，并仔细考虑各项参数及其相互关系。
此外，短路电流的计算结果还需要与设备的额定短路电流进行对比，确保设备能够安全运行。
总结起来，单相短路电流的计算是电力系统设计和运行中的一项重要任务，需要考虑多个参数和因素。
以上提到的公式仅为常用的计算方法，实际计算中应根据具体情况选择合适的公式，并进行详细的计算和分析。
短路电流及计算范文
短路电流及计算范文短路电流是指电路中发生短路时，电流的最大值。
当电路发生短路时，电流会迅速增大，可能会造成电设备的损坏甚至引发火灾等危险情况。
因此，了解和计算短路电流是电气工程领域的重要知识。
短路电流可以通过欧姆定律计算得出。
根据欧姆定律，电流(I)等于电压(U)与电阻(R)之比，即I=U/R。
在短路情况下，电阻接近于0，因此电流可能非常大。
计算短路电流可以使用短路电流计算公式。
这个公式是根据欧姆定律推导出来的，它可以帮助工程师准确地计算电流的最大值。
短路电流计算公式如下：I_sc = U / (Z_s + Z_l)其中，I_sc是短路电流，U是电压，Z_s是源阻抗，Z_l是负载阻抗。
源阻抗是指电源本身的阻抗。
它包括电源内部阻抗和连接线路的阻抗。
负载阻抗是指电路中的负载元件的阻抗。
上面的公式可以规定正常电压下电路的短路电流，但在实际应用中，我们也需要考虑其他情况。
例如，电动机短路电流计算。
电动机的短路电流计算比较复杂，因为电动机包含很多绕组。
我们可以使用Park夺格拉夫法(Park's circle method)来计算电动机短路电流。
另一个需要考虑的情况是变压器的短路电流计算。
变压器的短路电流计算可以使用相似变压器法(Similar Transformer method)。
该方法通过将变压器视为两个相似的变压器来计算短路电流。
以上这些计算方法只是对短路电流计算的一些基本方法，实际情况可能会更加复杂。
在实际应用中，我们还需要考虑电源的稳定性、环境因素、电缆长度和截面积等因素。
在电气工程中，短路电流计算是非常重要的一项工作。
它可以帮助工程师合理设计电路，确保电设备的安全运行。
因此，掌握短路电流的计算方法对电气工程师来说非常关键。
总结一下，短路电流是电路中发生短路时的电流最大值。
我们可以使用欧姆定律和短路电流计算公式来计算短路电流。
同时，我们还需要考虑不同设备的特殊计算方法和其他因素的影响。
电气工程基础第4章短路电流及其计算解读
2019/9/30
9
电抗器：通常给出INL、UNL和电抗百分数 X L %，其中
XL%
3INL X L U NL
100
X
* NL
100
∴
X
* L
XL Xd
XL% 100
U NL
Sd
XL%
Sd
U
2 NL
3I NL
U
2 d
100
S NL
U
2 d
X
* NL
Sd S NL
U
2 NL
U
X
* NG
，则
X
* G
X
* NG
Sd SN
变压器：通常给出SN、UN和短路电压百分数 U k % ，
由于
U
k
%
U U
k N
100
3I N X T UN
100
X
* NT
100
所以
X
* T
X
* NT
Sd SN
Uk% 100
Sd SN
式中，X
* NT
Uk% 100
为变压器的额定电抗标幺值。
则X1折算到第三段的标幺值为：
变换后数值不变。
X
* 1
X1 Xd
X
1
U U
av3 av1
2
Sd U2
av3
X
1
Sd U2
av1
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11
六、短路回路总电抗标幺值
将各元件的电抗标幺值求出后，就可以画出由电源到短路
电力系统短路电流计算及标幺值算法
电力系统短路电流计算及标幺值算法一、短路电流计算方法短路电流计算是电力系统设计和运行中的重要工作之一，它可以用来确定电力系统设备的选型和保护装置的设置。
一般而言，短路电流计算有三种主要的方法：解析法、计算机法和试验法。
1.解析法：解析法是利用电路的解析模型，通过简化的计算方法来估算短路电流。
该方法适用于简化的电路模型，如单相等效模型或对称分量法。
其中，单相等效模型是将三相系统简化为单相系统进行计算，对于简单的配电系统较为实用。
而对称分量法则是将三相系统分解为正序、负序和零序三部分进行计算，适用于较为复杂的计算。
2.计算机法：计算机法是运用电力系统仿真软件进行短路电流计算，其中最常用的软件包括PSS/E、ETAP、PowerWorld等。
该方法可以更加精确地模拟电力系统的实际运行情况，适用于复杂的大型电力系统。
通过输入系统的拓扑结构和参数，软件可以自动计算得到短路电流及其分布情况。
3.试验法：试验法是通过实际的短路试验来测量电力系统的短路电流。
该方法需要选取适当的试验装置和测试方法，并进行数据处理来得到准确的短路电流数值。
试验法适用于对系统的实测与验证，尤其对于重要设备或复杂系统来说更具可靠性。
标幺值是将物理量除以其基准值得到的比值，它可以用来统一比较和分析不同系统中的电流、电压等参数。
在电力系统中，短路电流的标幺值常用于比较不同设备和不同系统的短路能力。
短路电流的标幺值计算方法一般有以下几种：1.基准短路电流法：基准短路电流法是将电力系统的短路电流与一个基准电流进行比较，得到标幺值。
基准短路电流可以是短路电流中最大值，也可以是系统额定电流、设备额定电流等。
该方法适用于对系统整体的短路能力进行评估。
2.额定电流法：额定电流法是将短路电流与设备或系统的额定电流进行比较，得到标幺值。
该方法适用于对设备的短路能力进行评估，如断路器、开关等。
3.等值电路法：等值电路法是通过将电力系统简化为等效电路进行计算，然后将计算得到的电流与基准电流进行比较，得到标幺值。
短路电流及其计算(3)
5
两相接地短路，是指中性点不接地系统中两不 同相均发生单相接地而形成的两相短路，如图e)所 示；也指两相短路后又接地的情况，如图f)所示， 都用k(1,1)表示。它实质上就是两相短路，因此也可 用k(2)表示。
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6
提示
电力系统中，发生单相短路的可能 性最大；而发生三相短路的可能性最小。 但一般三相短路的短路电流最大，造成 的危害也最严重。
第五章 短路电流及其计算
5-1 短路的基本知识 5-2 无限大容量电力系统的短路 5-3 短路电流的计算
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1
5-1 短路的基本知识
一、短路的原因
造成短路的主要原因，是电气设备载流部分 的绝缘损坏。
①设备长期运行，绝缘自然老化；
②设备本身不合格、绝缘强度不够而被正常电
压击穿；
③设备绝缘正常而被过电压(包括雷电过电压)
短路电流在到达稳定值之前，要经过一个暂态 过程。这一暂态过程是短路非周期分量电流存在的 时间。从物理概念上讲，短路电流周期分量是因短 路后电路阻抗突然减小很多，而按欧姆定律电流应 突然增大很多的缘故。短路电流非周期分量则是因 短路电路含有感抗，电流不可能突变，而按楞次定 律感生的用以维持短路初瞬间电流不致突变的一个 反向衰减电流。
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7
5-2 无限大容量电力系统的短路
一、无限大容量供电系统发生三相短路时的物理过程 无限大容量电力系统，是指容量无限大、电压不
变、内阻为零的电力系统。由于企业供电系统一般是 由上述特点的电力系统授电的，因此，可以视为无限 大容量电力系统 。
想 一
想 企业自备发电厂是属于无 限大容量电力系统吗？
磁场，对附近的通信线路、电子设备等产生干扰，
第五章短路电流及其计算
低压系统发生三相短路时
ksh 1.8 ish 2.55I p I sh 1.52 I p
ksh 1.3 ish 1.84I p
Ish 1.09I p
5. 短路稳态电流
短路稳态电流是指短路电流非周期分量衰减完毕以后的短路全电
流，其有效值用 I 表示。短路稳态电流只含短路电流的周期分量，所
任何一个复数乘以一个旋转因子，就旋转一个角.
例8-1
F=F1e j
即F1旋转一个ψ 角
为F
特殊：
j
e 2 j
(逆时针旋 90转 )
j F
F1
+1
j
e 2 j
(顺时针9旋 0) 转
+j
e j( ) co )s js ( i n ) (1B
+j , –j , -1 都可以看成旋转因子
A
B
C
Ik(1)
电源 0
c)
A
B
(1,1)
Ik
C
I
(1
k
,
1
)
电源
负荷
0
k(1)
单相短路(c,d)
k( 1 , 1 )
电源
负荷
0
A
B
C
Ik(1)
N
d)
A
(1,1)
B
Ik
C
I
(1
k
,
1
)
负荷
k(1)
k( 1 , 1 )
负荷
e)
f)
两相接地短路(e,f)
续上页
短路形式:
三相短ห้องสมุดไป่ตู้，属对称性短路；
《短路电流及其计算》PPT课件
图3-1 短路的形式(虚线表示短路电流路径) k ( 3 )－三相短路 k ( 2 ) －两相短路
k ( 1 )－单相短路 k (1 .1 ) －两相接地短路
第二节 无限大容量电力系统发生三相短路时的物理过程和物理量
一. 无限大容量电力系统及其三相短路的物理过程 无限大容量电力系统，是指供电容量相对于用户供电系统容量大得多的电力系统。其特点是：当用户供电系统的负荷变 动甚至发生短路时，电力系统变电所馈电母线上的电压能基本维持不变。如果电力系统的电源总阻抗不超过短路电路总阻抗 的5%～10%，或者电力系统容量超过用户供电系统容量的50倍时，可将电力系统视为无限大容量系统。
指数函数衰减到最大值的1/e =0.3679倍时所需的时间。
3. 短路全电流 短路电流周期分量 i p 与非周期分量i n p 之和，即为短路全电流 i k 。而某一瞬间t 的短路全电流有效值I k ( t ) ，则是以时间t 为中点的一个周期内的 i p 有效值I p ( t ) 与 i n p 在t 的瞬时值 i n p ( t ) 的方均根值，即
对一般工厂供电系统来说，由于工厂供电系统的 容量远比电力系统总容量小，而阻抗又较电力系统大 得多，因此工厂供电系统内发生短路时，电力系统变 电所馈电母线上的电压几乎维持不变，也就是说可将 电力系统视为无限大容量的电源。
图3-2a是一个电源为无限大容量的供电系统发生 三相短路的电路图。图中R W L 、X W L 为线路（WL）的 电阻和电抗，R L 、X L 为负荷（L）的电阻和电抗。由于 三相短路对称，因此这一三相短路电路可用图3-2b所 示的等效单相电路来分析研究。
二. 短路的后果 短路后，系统中出现的短路电流（short-circuit current）比正常负荷电流大得多。在大电力系统中，短路电流可达几 万安甚至几十万安。如此大的短路电流可对供电系统造成极大的危害： (1) 短路时要产生很大的电动力和很高的温度，而使故障元件和短路电路中的其他元件受到损害和破坏，甚至引发火 灾事故。 (2) 短路时电路的电压骤然下降，严重影响电气设备的正常运行。 (3) 短路时保护装置动作，将故障电路切除，从而造成停电，而且短路点越靠近电源，停电范围越大，造成的损失也 越大。 (4) 严重的短路要影响电力系统运行的稳定性，可使并列运行的发电机组失去同步，造成系统解列。 (5) 不对称短路包括单相和两相短路，其短路电流将产生较强的不平衡交流电磁场，对附近的通信线路、电子设备等 产生电磁干扰，影响其正常运行，甚至使之发生误动作。 由此可见，短路的后果是十分严重的，因此必须尽力设法消除可能引起短路的一切因素；同时需要进行短路电流的计 算，以便正确地选择电气设备，使设备具有足够的动稳定性和热稳定性，以保证它在发生可能有的最大短路电流时不致损 坏。为了选择切除短路故障的开关电器、整定短路保护的继电保护装置和选择限制短路电流的元件（如电抗器）等，也必 须计算短路电流。
短路电流及其计算(4)
4) 三相短路容量
i (3) sh
1.84 I (3)
1.84 33.7kA
62 .0k A
I (3) sh
1.09 I (3)
1.09 33.7kA
36 .7k A
S (3) k 2
3Uc2
I
(3) k 2
3 0.4kV 33.7kA 23.3MVA
短路计算点
I (3) k
k 1
3.08
式中，SK为三相短路容量（MVA）； Uav为短路点所在级的线路平均额定电压（kV）； Ik为短路电流（kA）。
短路计算的目的和短路参数
I //(3) ——短路后第一个周期的短路电流周期分量的有效值，称为次暂态 短路电流有效值。用来作为继电保护的整定计算和校验断路器的额定断 流容量。应采用电力系统在最大运行方式下，继电保护安装处发生短路 时的次暂态短路电流来计算保护装置的整定值。
X (k1) X1 X 2 0.22 1.75 1.97
例3-1的短路等效电路图（欧姆法）
(2) 计算三相短路电流和短路容量
1) 三相短路电流周期分量有效值
I (3) k 1
U c1
3X (k 1)
10.5kV 3.08kA 3 1.97
2) 三相短路次暂态电流和稳态电流
I "(3)
I (3)
2
6.86103
(2) 计算三相短路电流和短路容量 1) 三相短路电流周期分量有效值
I (3) k 2
Uc2 3X (k2)
0.4kV
33.7kA
3 6.86103
2) 三相短路次暂态电流和稳态电流
I (3)
I
(3)
I (3) k 2
短路电流的计算及步骤
短路电流的计算及步骤一、短路电流的计算步骤：1、首先绘出计算电路图2、接着，按所选择的短路计算点绘出等效电路图二、短路电流的计算方法：1、欧姆法2、标幺制法三、采用欧姆法进行三相短路电流的计算根据设计的供电系统图1-1所示。
电力系统出口断路器为SN10-10Ⅲ型。
可计算本饲料厂变电所高压10KV母线上k-1点短路和低压380V母线上k-2点短路的三相短路电流和短路容量。
图1-11.k-1点的三相短路电流和短路容量（U=10.5KV）(1)计算短路电流中各元件的电抗及总电抗1）电力系统的电抗：由附表8查得SN10-10Ⅲ型短路器的断流容量S=750MV·A,因此X===0.1472)架空线路的电抗：由表3-1得X=0.35/km,因此X=X l=0.35 (/km)5km=1.753)绘k-1点短路的等效电路图，如图1-2(a)所示，图上标出各元件的序号（分子）和电抗值（分母），并计算其总电抗为:X= X+ X=0.147+1.75=1.897图1-2 短路等效电路图（欧姆法）(2)计算三相短路电流和短路容量1）三相短路电流周期分量有效值===3.18 kA2)三相短路次暂态电流和稳态电流= = =3.18kA3)三相短路冲击电流及第一个周期短路全电流有效值=2.55=2.553.18kA=8.11kA=1.51=1.513.18kA=4.8kA4)三相短路容量==10.5KV3.18 kA=58.10MV·A2 K-2点的短路电流和短路容量（U=0.4KV）1）电力系统的电抗===2.132)架空线路的电抗==0.35(/km) 5km=2.543)电力变压器的电抗：由附录表5得%=5,因此X===84) 绘k-2点短路的等效电路图，如图5-2(b)所示，图上标出各元件的序号（分子）和电抗值（分母），并计算其总电抗为：= X+ X+ X//= X+ X+=6.753(2)计算三相短路电流和短路容量1）三相短路电流周期分量有效值===34.04kA2)三相短路次暂态电流和稳态电流= = =34.04kA3)三相短路冲击电流及第一个周期短路全电流有效值=1.84=1.8434.04kA=62.64kA=1.09=1.0934.04 kA=37.11Ka4)三相短路容量==0.4KV34.04 kA=23.69MV·A综上所述可列短路计算表，如下表1-1工厂变配电所的选择第一节工厂变配电所类型、所址的选择一、变配电所的任务便配电所担负着从电力系统受电，经过变压，然后配电的任务。
短路电流及其计算
短路电流及其计算第一节短路电流概述本节将了解短路的原因及危害，掌握短路的种类，并知道短路电流计算的基本方法。
一、短路的概念短路时至三相电力供电系统中，相与相或相与地的导体之间非正常连接。
在电力系统设计和运行中，不仅要考虑正常工作状态，而且还必须考虑到发生事故障碍时所照成的不正常工作状态。
实际运行表明，在三相供电系统中，破坏供电系统正常运新的故障最为常见而且危害最大的就是各种短路。
当发生短路时，电源电压被短接，短路回路阻抗很小，于是在回路中流通很大的短路电流。
对中性点不接地的系统又相遇相之间的短路；对于中性点接地的系统又相遇相之间的短路，一项于几项与大地相连接以及三相四线制系统中相与零项的连接等，其中两相接地的短路实际上是两相短路。
常见的短路形式如图3—1所示2.短路的基本种类在三相供电系统中，短路的类型主要有：（1）三相电路三相短路是指供电系统中，三相在同一点发生短接。
用“d（3）”表示，如图3-1a所示。
（2）两相电路两相短路是指三相供电系统中，任意两项在同一地点发生短接。
用“d（2）”表示，如图3-1b 所示。
（3）单相电路单相短路是指在中性点直接接地的电力系统中，任一项与地发生短接。
用“d（1）”表示，如图3-1c所示。
（4）两相接地电路两相接地的短路是指在中性点直接接地的电力系统中，不同的两项同时接地所形成的两相短路，用“d（1-1）”表示，如图3-1d所示。
按短路电流的对称性来说，发生三相短路时，三项阻抗相等，系统中的各处电压和电流仍保持对称，属于对称性短路，其他形式的短路三相阻抗都不相等，三相电压和电流不对称，均为不对称短路。
任何一种短路都有可能扩大而造成三相短路。
因为短路后所产生的电弧，会迅速破坏向自家的绝缘，形成三相短路。
这种情形在电缆电路中，更为常见。
由于煤矿供电系统大都为小接地电流系统，且大都距大发电厂较远，故单相短路电流值一般都小于三相短路电流值，而两相短路电流值亦比三相短路电流值小。
第二章 短路电流及其计算
I Rav t i I
2
2
av l
S
t i cm( k w ) cav ( Slr)( k w )
式中：
av、cav、r ——导体的平均电阻率、平均比热容和密度；
l、S、m——导体的长度、截面积和质量；
短路电流及其计算工厂供配电技术工厂供配电技术二短路故障的种类表28短路种类表示符号性质及特点24短路故障的原因种类和危害短路名称表示符号短路性质特点单相短路不对称短路短路电流仅在故障相中流过故障相电压下降非故障相电压会升高两相短路不对称短路短路回路中流过很大的短路电流电压和电流的对称性被破坏两相短路接不对称短路短路回路中流过很大的短路电流故障相电压为零三相短路对称短路三相电路中都流过很大的短路电流短路时电压和电流保持对称短路点电压为零短路电流及其计算工厂供配电技术工厂供配电技术二短路的类型在供电系统中短路的基本类型有三相短路a两相短路b单相短路cd和两相接地短路ef
（1）用有名值法进行短路计算的步骤归纳为：
绘制短路回路等效电路 计算短路回路中各元件的阻抗值 求等效阻抗，化简电路 计算三相短路电流周期分量有效值及其它短路参数 列短路计算表
第2章 短路电流及其计算
工厂供配电技术
2．4短路故障的原因、种类和危害
2．4．3短路参数和短路计算的基本概念
式中：Kf——形状系数。 当导体长度远远大于导体间距时， 可以忽略导体形状的影响，即Kf＝ 1。
短路电流的力效应
供配电系统中最常见的是三相导体平行布置在同一平面 里的情况。 如图(4.8.4)所示当三相 i 导体中通以幅值的三相对称正 弦电流Im时，可以证明中间相 A i f 受力最大，大小为：
短路电流及其计算(1)
i (3) sh
——短路后经过半个周期（即0.01s）时的短路电流峰值，是整个短路过程
中的最大瞬时电流。这一最大的瞬时短路电流称为短路冲击电流。为三相短路冲
击电流峰值，用来校验电器和母线的动稳定度。
I (3) sh
——三相短路冲击电流有效值，短路后第一个周期的短路电流的有效值。
也用来校验电器和母线的动稳定度。
第2章 短路电流及其计算
工厂供配电技术
2.4短路故障的原因、种类和危害
二、短路故障的种类
表2.8
短路种类、表示符号、性质及特点
短路名称
表示 符号
示图
短路性质
特点
单相短路
k (1)
不对称短路
短路电流仅在故障相中流过，故障相 电压下降，非故障相电压会升高
两相短路
k (2)
两相短路接 地
k (1,1)
三相短路
k (3)
不对称短路
短路回路中流过很大的短路电流，电 压和电流的对称性被破坏
不对称短路
短路回路中流过很大的短路电流，故 障相电压为零，
对称短路
三相电路中都流过很大的短路电流， 短路时电压和电流保持对称，短路点 电压为零
第2章 短路电流及其计算
二、短路的类型
工厂供配电技术
在供电系统中，短路的基本类型有三相短路(a)、两相短路(b)、单相
I
( k
3
)
——三相短路电流稳态有效值，用来校验电器和载流导体的热稳定度。
S
//( K
3)
——次暂态三相短路容量。
第2章 短路电流及其计算
工厂供配电技术
2.4 短路故障的原因、种类和危害
三、 短路参数和短路计算的基本概念 2．短路计算的方法简介
短路电流及其计算
4
第四章 短路电流及其计算
第一节 短路问题概述
三、短路的类型
三相短路、两相短路、单相短路、两相接地短路
(虚线表示短路电流路径)
5
第四章 短路电流及其计算
第一节 短路问题概述
短路名称
表示符号
示图
短路性质
特点
单相短路
k (1)
不对称短路
短路电流仅在故障相中 流过，故障相电压下降， 非故障相电压会升高
e ik I pm sin(t k ) [Im sin( ) I pm sin( k )]
t
短路电流 ik i 由两部分组成：k ip inp
1）短路电流的稳态分量—周期分量，周期分量为强制电流，大小取决于
电源电压和短路回路的阻抗，幅值不变。
2）短路电流的暂态分量—非周期分量或自由分量，因L中的电流不能突
低压三相短路 ish 1.84I ''
Ish 1.09I ''
13
第四章 短路电流及其计算
第二节 短路电流计算
5、短路稳态电流 （无限大容量系统） I '' I IK
短路电流的表示：
三相短路
I
(3)
、两相短路 I(2)
、两相接地短路
I (1.1)
、
单相短路
I
(1)
三. 三相短路电流的计算
第一节 短路问题概述
三相短路电流和电压是对称的，只是电流比正常值增大， 电压比额定值降低。用k（3）表示。三相短路发生概率只有5%， 但却是危害最严重的短路形式。
两相短路是不对称短路，用k（2）表示，两相短路发生的概 率约为10%～15%。