低压配电系统短路电流计算
低压柴油发电机组配电系统短路电流计算
tmin=0.05s Ib=3 33311A=99933A=100kA
tmin=0.10s Ib=3 29110A=87330A=87.3kA
2.5
F5
E
~
RL=roL=0.013 23=0.3mΩ XL=xoL=0.008 23=0.19mΩ Rk=KGRG+RL=0.916 0.0012+0.0003=0.0014Ω Xk=KGX″d+XL=0.916 0.0047+0.000024=0.0043Ω
49385.5 3013
=0.7136
Ib=0.7136 49385.5=35241A
Electrical Technology of Intelligent Buildings
万方数据
2007 2
1
1
tmin=0.10s
49385.5
µ=0.62+0.72e-0.32I″k G/IrG=0.62+0.72e-0.32 3013 =0.6236
智能建筑电气技术 ELECTRICAL TECHNOLOGY OF INTELLIGENT BUILDINGS 2007，1(1) 0次
参考文献(2条) 1.国家质量技术监督局 GB/T 15544-1995.三相交流系统短路电流计算 1995 2.王振声.王玉卿 35～6/0.4kV配变电系统短路电流计算实用手册 2004
=√
1 3
380 0.0047
=46680A
ip
ip=κ√2 I″k
κ
1.02+0.98e-3Rk/Xk=1.02+0.98e-3
0.0014 0.00447
=1.4
ip=1.4√2 46680=92408A
低压断路器的选择与低压短路电流计算
低压断路器的选择与低压短路电流计算低压断路器分断能⼒的选择和低压短路电流计算赵庆贤鞍⼭冶⾦设计研究院摘要：通过对影响低压主母线上短路电流的各种因素的分析与具体计算，找出影响短路电流的主要因素，进⽽得出简化计算办法。
同时根据计算得出的三相短路电流周期分量和短路冲击电流值，合理选择断路器的分断能⼒。
关键字：短路电流；分断能⼒；电⼒系统的短路电流计算是电⽓设计中的主要⽂件之⼀。
通过计算，获取系统的短路数据，为⾼压电⽓设备的选择：如，⾼压断路器、⾼压隔离开关、电流互感器选择等提供了依据。
同时，也是继电保护整定的主要依据。
⽽上述主要针对⾼压系统的短路计算书，因为对低压系统的特殊性质没有全⾯包含，因⽽不能直接⽤来选择低压断路器。
本⽂结合国外某矿⼭项⽬的设计，阐述低压短路电流计算在低压断路器选型上的应⽤。
1 低压短路电流的计算1.1依据某矿⼭项⽬的设计，截取其中⼀段线路的计算结果 (见表1)及计算⽤线路图（见图1），两者都表明，上述计算中对于415V的计算，指的是6.6KV/0.415KV 变压器的⼆次出⼝，⽽不是低压主母线。
换⾔之，影响低压主母线上短路电流的许多因素，上述计算中没有予以考虑。
例如：变压器⼆次出线电缆（或母线）阻抗，低压受电断路器的阻抗，低压隔离开关的阻抗、低压主母线阻抗，等。
图1: 计算电路图1.2 另外，在电⼒系统的⾼压短路电流计算中，通常不计及各种元件的电阻。
⽽在低压短路计算时，元件电阻的影响，不能忽略。
1.3 根据规范：验算电器在短路条件下的通断能⼒，应采⽤安装处预期短路电流周期分量的有效值，当短路点附近所接电动机额定电流之和超过短路电流的1%时，应计⼊电动机反馈电流的影响。
在⾼压短路电流计算中，⼀般没有考虑低压电动机反馈电流的影响。
1.4 低压短路电流的计算： 1）系统阻抗：Xx = Ue *Ue *1000/Sdx =1.12m Ω Xx=系统阻抗；Ue=0.433Kv ；Sdx=系统短路容量或变压器⾼压侧短路容量； Sdx =168MVA(根据短路电流计算结果)。
低压系统短路电流计算和断路器整定
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34
仪器仪表用户 INSTRUMENTA高供电的可靠性 [1]。因此，设计人员需合理 选择配电系统的保护装置。根据规范 [2] 并结合工程实际， 低压电动机一般装设过载保护、短路保护和接地故障保护。 由于低压断路器兼有过载和短路保护功能，目前大部分使 用断路器作为电动机的保护电器。
用于选择熔断器、设定保护值或作为校验继电保护装置灵 敏度及校验感应电动机启动的依据 [3]。因此，低压系统短 路电流计算是电气设计的重要组成部分。
低压配电系统中设置保护装置的目的是迅速检测出电 气系统、电气设备的异常状态，并予以切除，以防止事故
收稿日期：2021-03-17 作者简介：庄馨（1988-），女，山东日照人，硕士，工程师，从事石油化工装置的电气设计工作。
低压网络短路电流计算一般采用有名制。 由于低压网络远离发电系统，系统容量视为无限大电 源容量系统，短路电流交流分量不发生衰减，即预期短路 电流是由不衰减的交流分量和以初始值衰减到零的直流分 量组成，通常认为三相短路电流初始值 Ik'' 和稳态短路电流 有效值 Ik 是相等的 [3]。 1.1 三相短路电流 三相短路电流初始值 Ik'' 的计算公式如下 ：
关键词 ：短路电流 ；断路器整定 ；过电流脱扣器 ；异步电动机
中图分类号：TM74
文献标志码：A
DOI:10.3969/j.issn.1671-1041.2021.06.007 文章编号：1671-1041(2021)06-0033-05
Calculation of Current in Short-Circuit and Setting of Circuit Breaker for Low Voltage System
第三章 短路电流计算1分析
ip3 2.26 24.67kA 55.75kA I p3 1.31 24.67kA 32.32kA
4） 三相短路容量
'' Sk3 Sd / X (k 2) 100MVA / 5.85 17.09MVA
4） 三相短路容量
'' Sk3 Sd / X (k 2) 100MVA/ 3.60 27.78MVA
两台变压器分列运行情况下： 1）总电抗标么值
X X X X (k 2) 1 2 3 0.4 0.95 4.5 5.85
2) 三相短路电流周期分量有效值 I d2 '' I k3 144.34kA 24.67kA 5.85 X (k 2) 3) 其他三相短路电流
变压器的额定容量，特别注意单位 应与基准容量一致（MVA）
4.限流电抗器的电抗标么值
X % U r.L * XL XL / Xd L 100 3I r.L
2 Ud Sd X % U r.L L Sd 100 3I r.L (cU n )2
* 利用其等效电路图进行电路化简求总电抗标么值 X 。
选择和检验电器、电线电缆的基本依据。在继电保护装置的
整定及灵敏系数检验时，还需计算不对称短路的最小短路电 流值；在检验电器及载流导体的电动力稳定和热稳定时，还 要用到三相短路电流峰值、三相稳态短路电流。另外，在计 算大中型电动机的起动压降时，要用到三相短路容量；在验 算接地装置的接触电压与跨步电压时，要用到单相对地短路 电流等。
试求工厂变电所在系统最大运行方式下，10kV母线上k-1点短路和两台变压 器并联运行和分列运行两种情况下低压380V母线上k-2点三相短路时的三相 短路电流和短路容量。
低压短路电流计算方法
一、短路原因及危害短路是电力系统中常见的故障之一，它是指供配电系统中相导体之间或者相导体与大地之间不通过负载阻抗而直接电气连接所产生的。
产生短路电流的主要原因有绝缘老化或者机械损伤；雷击或高电位浸入；误操作；动、植物造成的短路等。
发生短路时会产生很大的短路电流，短路电流会产生很大的电动力和很高的温度，也就是短路的电动效应和热效应，可能会造成电路及电气装置的损坏；短路将系统电压骤减，越靠近短路点电压越低，严重影响设备正常运行；还有发生短路后保护装置动作，从而造成停电事故，越靠近电源造成停电范围越大；对于电子信息设备可能会造成电磁干扰。
短路电流可以分为：三相短路，两相短路，单相短路。
两相短路分为相间短路和两相接地短路。
单相短路可以分为相对地短路和相对中性线短路。
一般三相短路电流值最大，单相短路电流值最小。
二、计算短路电流的意义1 选择电器。
《低压配电设计规范》GB 50054—2011第3.1.1的5和6条关于选择低压电器需要考虑短路电流的有关规定如下：电器应满足短路条件下的动稳定与热稳定的要求；用于断开短路电流的电器应满足短路条件下的接通能力和分断能力。
2 选择导体。
《低压配电设计规范》GB 50054—2011第3.2.2的3条关于选择电缆需要考虑短路电流的有关规定如下：导体应满足动稳定与热稳定的要求；3 断路器灵敏度校验。
《低压配电设计规范》GB 50054—2011第6.2.4条关于低压断路器灵敏度校验有关规定如下：当短路保护电器为断路器时，被保护线路末端的短路电流不应小于断路器瞬时或短延时过电流脱扣器整定电流的1.3倍。
4 根据 IEC60364-434.2 和IEC60364-533.2 条文中的规定，必须计算在回路首端的预期最大短路电流和回路末端的预期最小短路电流。
5 预期最大短路电流用在：断路器的分断能力；电器的接通能力；电气线路和开关装置的热稳定性和动稳定性。
6 预期最小短路电流主要用在：断路器脱扣器和熔断器灵敏度校验。
0.4kv短路电流简单计算方法
一、概述电力系统中，短路电流是一个非常重要的参数，它直接关系到电力设备的安全运行和系统的稳定性。
准确计算短路电流对于电力系统的设计和运行至关重要。
二、短路电流的定义短路电流是指在电气系统中，由于短路故障而流过短路点的电流。
当电气设备发生短路故障时，短路电流会迅速增大，可能引起设备损坏甚至火灾。
三、短路电流的计算方法在实际工程中，计算短路电流主要有以下几种方法：1. 阻抗法阻抗法是最常用的短路电流计算方法。
它通过建立电气系统的节点阻抗矩阵，采用节点电流法或戴维南电流法求解短路电流。
这种方法计算结果较为准确，但需要大量的手工计算和复杂的数学运算，适用于小型系统或理论研究。
2. 复等值法复等值法是一种简化的计算方法，它将电气设备抽象成等值阻抗或等值电动势源，将电气系统简化为等值电路进行计算。
这种方法适用于大规模电力系统的短路电流计算，能够快速得到较为准确的结果。
3. 解耦法解耦法是一种结合了阻抗法和复等值法的计算方法，它通过对电气系统进行逐步解耦，将复杂的系统简化为多个相互独立的子系统进行计算，最后将子系统的计算结果进行组合得到整个系统的短路电流。
这种方法在复杂系统的短路电流计算中有一定的优势。
四、0.4kv短路电流计算方法对于0.4kv低压电力系统，常见的短路电流计算方法是采用复等值法。
以下是简单的0.4kv短路电流计算步骤：1. 收集系统参数首先需要收集系统中各个电气设备的参数，包括变压器、发电机、配电柜等设备的额定容量、短路阻抗等信息。
2. 建立等值电路根据收集到的设备参数，建立0.4kv电力系统的等值电路模型，将各个设备抽象成等值阻抗或等值电动势源。
3. 进行短路计算利用等值电路模型进行短路电流的计算，得到系统各个节点的短路电流值。
4. 计算结果分析对于得到的短路电流值进行分析，评估系统的短路容量，确定保护装置的参数和动作时间。
五、结论0.4kv短路电流的计算是电力系统设计和运行中不可或缺的一步。
电力系统短路电流计算及标幺值算法
Short Circuit Current Calculation§7-1 概述General Description一、短路的原因、类型及后果The cause, type and sequence of short circuit1、短路：是指一切不正常的相与相之间或相与地（对于中性点接地的系统）发生通路的情况。
2、短路的原因：⑴元件损坏如绝缘材料的自然老化，设计、安装及维护不良等所造成的设备缺陷发展成短路.⑵气象条件恶化如雷击造成的闪络放电或避雷器动作；大风造成架空线断线或导线覆冰引起电杆倒塌等.⑶违规操作如运行人员带负荷拉刀闸；线路或设备检修后未拆除接地线就加电压.⑷其他原因如挖沟损伤电缆,鸟兽跨接在裸露的载流部分等.3、三相系统中短路的类型：⑴基本形式: —三相短路；—两相短路；—单相接地短路；—两相接地短路；⑵对称短路：短路后，各相电流、电压仍对称,如三相短路；不对称短路：短路后，各相电流、电压不对称;如两相短路、单相短路和两相接地短路.注:单相短路占绝大多数；三相短路的机会较少,但后果较严重。
4、短路的危害后果随着短路类型、发生地点和持续时间的不同，短路的后果可能只破坏局部地区的正常供电，也可能威胁整个系统的安全运行。
短路的危险后果一般有以下几个方面。
（1）电动力效应短路点附近支路中出现比正常值大许多倍的电流，在导体间产生很大的机械应力，可能使导体和它们的支架遭到破坏。
（2）发热短路电流使设备发热增加，短路持续时间较长时，设备可能过热以致损坏。
（3）故障点往往有电弧产生，可能烧坏故障元件，也可能殃及周围设备.（4）电压大幅下降，对用户影响很大.（5）如果短路发生地点离电源不远而又持续时间较长，则可能使并列运行的发电厂失去同步，破坏系统的稳定，造成大片停电。
这是短路故障的最严重后果。
（6）不对称短路会对附近的通讯系统产生影响。
二、计算短路电流的目的及有关化简The purpose and some simplification of short circuit Calculation1、短路计算的目的a、选择电气设备的依据；b、继电保护的设计和整定；c、电气主接线方案的确定；d、进行电力系统暂态稳定计算，研究短路对用户工作的影响；2、短路计算的简化假设a、不考虑发电机间的摇摆现象，认为所有发电机电势的相位都相同；b、不考虑磁路饱和，认为短路回路各元件的电抗为常数；c、不考虑发电机转子的不对称性，用来代表。
低压配电系统短路电流计算
若取 =1m，则单位长度的电感为：
＝
＝
＝0.145
4.单位长度的母线相保电抗可按下式计算
式中: --相母线正序电抗
--相母线负序电抗
--相母线零序电抗
--保护母线零序电抗
由于：
式中： --相母线至保护母线的互几何均距， ， ， ， 为相母线至保护母线之间的距离 cm
0.71
0.71
4.40
4.40
4.40
三、低压主母线阻抗（M—Main busbar）
1.母线交流电阻可按下式计算：
Rm=Kjf Klf 20
式中： 20—母线温度为20℃时的电阻率，铜母线取0.0172 -mm2/m，铝母线取0.0282 -mm2/m。
---母线长度 m
A—母线截面 mm2
Kjf—集肤效应系数，见表3
19.45
（80，13）
400
4.30
4.30
4.30
（33，70）
4.30
（14，10）
15.40
15.40
（159，20）
15.40
（63，33）
500
5.10
3.26
3.26
（25，70）
3.26
（10，74）
12.38
12.38
（127，50）
12.38
（50，75）
630
4.5
6.20
2.50
本资料中列出了高压系统、配电变压器、低压主母线，配电线路的相阻抗及相保阻抗。相阻抗供计算三相短路电流用，相保阻抗供计算单相短路电流用。应该说明，单相接地短路的短路电流除经由PE或PEN线流回外，尚有一部分经接地的其它金属构架回流，但后者难以计算，故本资料中全部按经由保护线流回计算。关于相线与中性线（N线）的单相短路，在TN-C系统，与单相接地短路一样，因PE与N是合一的，而在TN-S系统短路电流经中性线流回，阻抗应略有不同，在中性线与保护线截面相同的情况下，可仍用单相接地短路时的阻抗值，如中性线与保护线的截面不同，则仅更换其电阻值即可。一般工程上只要计算单相接地短路（如碰壳故障）电流值，因这种故障和相线与中性线短路故障相比，其机率要高得多。
低压总断路器短路保护整定计算方法详细解析
低压总断路器短路保护整定的计算方法，想必从事电气行业多年的电气人员来说再熟悉不过，但是对于一个电气初学者或刚刚工作两三年的人来说就可能一脸懵了。
低压断路器是低压电网中一种重要的保护与控制电器，能够关合，承载和开断正常回路条件下的电流，并能关合，在规定的时间内承载和开断异常回路条件(包括短路条件)下的电流。
随着用电需求的不断增大，处于电力系统末端起保护作用的低压断路器的用量逐年增加，低压断路器除了具有接通，分断电路的功能外，还具有短路保护，漏电保护，过载保护等功能，其中，短路保护又称为瞬动保护。
而整定值是断路器的脱扣器整定电流，一般我们选择断路器的额定电流，也就是脱扣器的额定电流。
整定电流所指的是断路器瞬时脱扣器整定电流倍数，一般配电用10倍额定电流，保护电机用12倍额定电流。
脱扣器的整定电流值肯定大，因为它要起到保护的作用，当电流短路时电流非常大，要瞬间脱扣（也有延时类型的）。
那么低压总断路器短路保护整定计算方法是什么呢？下面本文就给大家详细地介绍一下。
民用建筑中，10/0.4kV变电所的低压总断路器的短路保护需要如何整定，才能避免出现越级跳闸呢?低压总进线断路器通常都带有三段保护功能，即过载长延时(L)、短路短延时(S)和短路瞬时保护（I），那么当下级某个出线回路出现三相短路时;低压总进线断路器的短路瞬时保护（I）会不会出现越级跳闸，即下级出线回路的三相短路电流较大，超过了低压总进线断路器短路瞬时保护（I）的整定值。
低压总进线断路器瞬动脱扣器越级动作而使其短路短延时(S)不起作用，这样将导致大面积停电，从而引起较大停电事故。
【消防泵出线回路进行三相短路电流的计算】:某住宅工程10/0.4kV变电所的消防泵回路在变电所低压柜内和消防泵控制柜进线处发生三相短路的情况进行计算，该变电所变压器容量为630kVA，低压总进线断路器短路瞬时保护（I）整定为9.5kA，其下级消防泵回路断路器短路瞬时保护整定值为4kA。
煤矿井下低压电网短路整定细则
煤矿井下低压电网短路整定细则第一章一般规定第一节短路电流的计算方法第1条选择短路保护装置的整定电流时，需计算两相短路电流值，可按公式（1）计算：|d（2）=Ue/2 R 2 X 2R R 1/K b2+ R b+ R2X X i X+X l/K b2+ X b+ X2式中l d（2）――两相短路电流，A;XR、刀X―― 路回路内一相电阻、电抗值的总和，Q;Xx --- 根据三相短路容量计算的系统电抗值，Q;R1、X1 ――高压电缆的电阻、电抗值，Q;Kb——矿用变压器的变压比，若一次电压为6000V，二次电压为400、690、1200V 时，变比依次为15、8.7、5;当一次电压为3000V，二次电压为400V时，变压比为7.5;Rb、Xb——矿用变压器的电阻、电抗值，Q;R2、X2――低压电缆的电阻、电抗值，Q;U e――变压器二次侧的额定电压，对于380V网路，U e以400V计算；对于660V 网路，U e以1200V计算；对于127V网路，U e以133V计算。
利用公式（1）计算两相短路电流时，不考虑短路电流周期分量的衰减，短路回路的接触电阻和弧电阻也忽略不计。
若需计算三相短路电流值，可按公式（2）计算：Id（3）=1.15ld ⑵（2）式中Id⑶一一三相短路电流，A。
第2条两相短路电流还可以利用计算图（或表）查出。
此时可根据变压器的容量、短路点至变压器的电缆换算长度及系统电抗、高压电缆的折算长度，从图或表中查出。
电缆的换算长度可根据的电缆的截面、实际长度，从表中直接查到，也可以用公式（3）计算得出。
L H=K1L1+K2L2+……+K n L n+L x+K g L g （3）式中L H——电缆总的换算长度，m;心、K2……K n――换算系数，各种截面电缆的换算系数，可从表中查得；L1、L2 Ln ------- 各段电缆的实际长度，m ;Lx ――系统电抗的换算长度，m;Kg ―― 6KV电缆折算至低压侧的换算系数；Lg―― 6KV电缆的实际长度，m。
短路电流计算及保护整定
2.1.2 说明
需用系数，不仅与设备的效率、线路损耗、负荷的大小有关系，而且 与用电设备组的工作性质、操作方式、生产组织形式等因素有关。应 尽可能通过实测数据分析确定，使之接近于实际。
(2) 计算短路电流 三相短路电流：Id(3) 式中：
Uav
3Z
两相短路电流：I
(2) d
U av 2
Z
Uav ——各级线路始末两端的平均电压（线电压），1.05倍线路额定电 压。这样做是为了简化计算。各标准电压等级的平均电压值如下表：
1.4 计算方法
2、标幺法（相对单位制法） (1) 计算过程：
I (2) d
——高压电动机端子上的最小两相短路电流， A。
与地面异步电动机整定原则相同。
起动电流在反时限曲线上对应的时间值应躲过起动过程，根据实际情况 设定时间常数。
2.2.6 控制线路的高压配电装置
普通型高压配电装置
一般使用反时限过负荷保护和电流速断的短路保护，基本上是靠整定电 流值的大小实现上下级配合，线路发生短路后易越级跳闸。
I Q N ——容量最大的电动机的额定起动电流，对于有数台电动机
同时起动的工作机械，若其总功率大于单台起动的容量最大的电动机功
率时，则为这几台同时起动的电动机的额定起动电流之和。
对于存在两回断路器的移动变压器，应据每回路所接负荷情况分别对两 回路的保护器根进行整定。
2.2.4 移动变压器高压配电装置
类型。
1.2 无限大容量电源网络远端三相短路
电力系统的电源距短路点较远（一般配电系统多属于 这种情况）
高压低压配电柜的短路电流计算与保护设备
高压低压配电柜的短路电流计算与保护设备高压低压配电柜是电力系统中的重要组成部分，用于将电力输送至不同的终端设备。
然而，电力系统中存在各种故障，其中短路是最常见的一种故障类型。
这篇文章将介绍高压低压配电柜中短路电流的计算方法，并讨论相应的保护设备。
短路电流是指在电力系统中发生短路时产生的电流。
它的计算对于配电柜的设计和选型至关重要，因为过大的短路电流将导致设备的过载和损坏，对人身安全和设备可靠性造成严重威胁。
短路电流的计算是基于电力系统的参数和拓扑结构，主要包括电源的额定电压、电源的电阻、电抗等参数，以及负载的电流特性等。
在进行短路电流计算时，首先需要确定电力系统的拓扑结构，即各个设备之间的电气连接方式。
然后，根据电流传输路径的不同，将电力系统分为多个截面，并分别计算每个截面上的短路电流。
这种分段计算的方法可以准确地评估电流的传输情况，并且便于实施相应的保护措施。
对于高压低压配电柜，常用的短路电流计算方法有几种，其中包括对称分量法和复合系数法。
对称分量法是一种基于相量分析的计算方法，通过将电流和电压分解为正序、负序和零序三个对称分量，再根据不同分量的计算公式得出短路电流。
复合系数法是另一种常用的计算方法，它基于摸球定理和节点电流法，将电流和电压的计算转化为节点和支路的电流计算，从而得出短路电流。
在确定了短路电流值后，需要选择合适的保护设备来保护高压低压配电柜免受短路电流的损害。
常见的保护设备包括熔断器、断路器和保护继电器等。
熔断器是通过在电流过大时熔断熔断丝来切断电路，起到过载保护和短路保护的作用。
断路器则是一种自动开关装置，它可以在电流过大时迅速切断电路，从而实现保护功能。
保护继电器则是一种电气设备，它通过监测电路中的电流和电压变化，并在发生故障时发送信号来触发保护动作。
除了选择合适的保护设备，还需要对保护装置进行定期检查和维护，以确保其正常运行。
定期检查包括对保护设备进行功能测试和校准，以及对电力系统的参数进行监测和记录。
电力系统短路电流计算及标幺值算法
第七章短路电流计算Short Circuit Current Calculation§7-1 概述 General Description一、短路的原因、类型及后果The cause, type and sequence of short circuit1、短路：是指一切不正常的相与相之间或相与地（对于中性点接地的系统）发生通路的情况。
2、短路的原因：⑴元件损坏如绝缘材料的自然老化，设计、安装及维护不良等所造成的设备缺陷发展成短路.⑵气象条件恶化如雷击造成的闪络放电或避雷器动作；大风造成架空线断线或导线覆冰引起电杆倒塌等.⑶违规操作如运行人员带负荷拉刀闸；线路或设备检修后未拆除接地线就加电压.⑷其他原因如挖沟损伤电缆,鸟兽跨接在裸露的载流部分等.3、三相系统中短路的类型：⑴基本形式: )3(k—三相短路；)2(k—两相短路；)1(k—单相接地短路；)1,1(k—两相接地短路；⑵对称短路：短路后，各相电流、电压仍对称,如三相短路；不对称短路：短路后，各相电流、电压不对称;如两相短路、单相短路和两相接地短路.注:单相短路占绝大多数；三相短路的机会较少,但后果较严重。
4、短路的危害后果随着短路类型、发生地点和持续时间的不同，短路的后果可能只破坏局部地区的正常供电，也可能威胁整个系统的安全运行。
短路的危险后果一般有以下几个方面。
（1）电动力效应短路点附近支路中出现比正常值大许多倍的电流，在导体间产生很大的机械应力，可能使导体和它们的支架遭到破坏。
（2）发热短路电流使设备发热增加，短路持续时间较长时，设备可能过热以致损坏。
（3）故障点往往有电弧产生，可能烧坏故障元件，也可能殃及周围设备. （4） 电压大幅下降，对用户影响很大. （5） 如果短路发生地点离电源不远而又持续时间较长，则可能使并列运行的发电厂失去同步，破坏系统的稳定，造成大片停电。
这是短路故障的最严重后果。
（6） 不对称短路会对附近的通讯系统产生影响。
低压配电系统短路电流计算
低压配电系统短路电流计算说明中冶京诚工程技术有限公司电气工程技术所2004年7月低压配电系统短路电流计算在设计低压配电系统时，需要进行短路电流计算，以选择低压电器、校验其稳定性及确定保护方案等。
目前，钢铁企业电力设计手册上虽有此内容，但不够详细，特别是单相短路计算，很不具体。
现从实用角度出发，编写此资料，目的是使设计者在具体工程中能很快地计算出各点的短路电流值。
假定三相电源和网络元件阻抗都是对称的，因此三相短路是对称的短路，元件的阻抗是指元件的相阻抗，即正序阻抗。
但是单相短路是不对称的短路，在TN系统中，发生单相接地短路时，短路电流从相线流出，经保护中性线（TN-C中的PEN线）或保护线（TN-S中的PE线）流回，遇到的是相线与保护线间的阻抗，这一阻抗过去叫相零阻抗，即从相线流出，零线流回，如今TN系统叫保护线，故引入了相保阻抗这一概念。
本资料中列出了高压系统、配电变压器、低压主母线，配电线路的相阻抗及相保阻抗。
相阻抗供计算三相短路电流用，相保阻抗供计算单相短路电流用。
应该说明，单相接地短路的短路电流除经由PE或PEN线流回外，尚有一部分经接地的其它金属构架回流，但后者难以计算，故本资料中全部按经由保护线流回计算。
关于相线与中性线（N线）的单相短路，在TN-C系统，与单相接地短路一样，因PE与N 是合一的，而在TN-S系统短路电流经中性线流回，阻抗应略有不同，在中性线与保护线截面相同的情况下，可仍用单相接地短路时的阻抗值，如中性线与保护线的截面不同，则仅更换其电阻值即可。
一般工程上只要计算单相接地短路（如碰壳故障）电流值，因这种故障和相线与中性线短路故障相比，其机率要高得多。
计算中遵循下列规定：1.计算三相短路电流时，计算相电压取230V，计算单相短路电流时，取220V。
2.计算三相短路电流时，导体计算温度取为+20℃，计算单相短路电流的相保电阻时，对电缆及导线来说，计算温度提高，相应电阻值加大，取+20℃时的1.5倍，母线则不需要提高计算温度，仍按+20℃考虑。
低压配电系统短路电流计算
低压配电系统短路电流计算
1、短路电流计算的理论依据
在三相短路状况下，有以下两种模型可以用于短路电流计算：
（1）支路有限模型：采用支路有限模型进行短路计算，即根据系统
拓扑结构将系统分割为几个电路支路，分别考虑各个支路的短路负荷、负
荷分布系数和各支路的等效抗导等，然后进行短路计算，从而计算出系统
的短路电流和短路电压。
（2）断路有限模型：断路有限模型采用子分支分支结构，采用断路、接地、断路接地三种不同的模型，结合各支路的电容和感性等参数，综合
计算不同支路的短路电流和短路电压。
因此，短路电流计算理论依据为上述两种模型，即支路有限模型和断
路有限模型。
2、短路电流计算方法
（1）支路有限模型法
采用支路有限模型法进行短路电流计算，首先要求对系统进行拓扑结
构分析，然后根据系统的拓扑结构将整个系统分解为几个电路支路，分别
考虑各支路的短路负荷、负荷分布系数和各支路的等效抗导，然后根据电
路原理。
低压配电系统短路电流计算书
低压配电系统短路电流计算书1短路电流在计算中常用符号含义(3)a.1〃 -次暂态三相短路电流，即短路电流周期分量有效值Ikt，在远端短kt路时等于三相短路电流稳态有效值 L ：。
b. I imp —三相短路电流第一周期全电流有效值；c.iimp—三相短路冲击电流；d. S ：： -稳态三相短路容量；e.I (1)—单相短路电流有效值；2短路电流计算的几个基本假设前提(1) 可按无限大电源容量的网络短路进行计算，短路电流周期分量不衰减； (2) 接入短路电路各元件的电阻为有限值；(3) 离配电变压器低压侧20米以外发生短路时，不计算非短路电流周期分量； (4) 计算过程采用有名单位值； (5) 计算短路电流时，计算电压取额定电压的1.05倍。
3在短路计算中，如所在线路额定电压为( Un )，则计算公式如下：(1) 三相短路电流周期分量 有效值为：""C U n _____________ 1.05 U nI3 Zk3， R kX k 2kk-:~ . 2302 2 •JRk 十 x k(4-5-6)式中 C ——电压系数，等于1.05 ；Zk --- 从电源到短路点之间的所有电气元件的阻抗之和，|上式中RK 、XK 分别为：*******公司******大楼RT R s 片R m R LK X - X X X,k s T m L其中 RS , XS 为系统电阻、系统电抗RT , XT 为变压器电阻、变压器电抗RM ，XM 为低压母线系统电阻、低压母线系统电抗 RL ，XL 为线路电阻、线路电抗I K 2) L0.866II(K3)假定a 相短路，短路处的，a 相短路电流有效值：HL*山3山I ■ al | 汕.05軒n,j .、一 *'!°5 U n, jHHH NHHHN R p2 p 2式中： R p 二R p.s +R p.t +R p.m + R j p. lXj p=Xj p. S +X j p. t+Xj p.m+Xj p. l其中 R ©p s, X ©p s 为系统电抗、系统电阻 R e P t , X © p t 为变压器电抗、变压器电阻R ©p m , X © p m 为低压母线系统电抗、低压母线系统电阻 R ©p l , X ©p l为线路电抗、线路电阻4各电气元件阻抗值计算公式：(1)系统阻抗计算式中 Ud —为变压器低压侧基准电压，取 0.4KV ;Sk —为变压器高压侧短路容量(MVA );其中：R S = 0.1 * Z S X S = 0.995 * Z S发生低压侧单相接地短路，当配电变压器连接组为D,yn11或Y , ynO 时，低压(2) 二相短路电流周期分量有效值为:(3) 系统阻抗有名值:Z S =Ud 2* 10 3S K侧在高压侧没有另序电流通路，高压侧相当于开路。
配电柜短路额定电流计算
配电柜短路额定电流计算在电力系统中，配电柜是将电源和电负载连接起来的重要设备。
电流是配电柜设计的重要参数之一，短路是常见的故障之一。
因此，准确计算配电柜的短路额定电流是非常重要的。
本文将介绍配电柜短路额定电流的计算方法。
1. 了解短路额定电流的定义和意义短路额定电流是指在电路中发生短路时，电流达到的最大值。
短路电流大、时间长的故障会导致电力设备受到损坏，甚至引发火灾。
因此，在配电柜的设计中，合理计算短路额定电流，以确保设备的正常运行和安全性。
2. 收集配电柜的基本信息在计算配电柜的短路额定电流之前，需要收集一些基本信息，主要包括：- 配电柜的用途和工作环境；- 配电柜内部的设备类型和额定电流；- 配电柜的电源电压和频率；- 线路长度和电缆类型等。
3. 计算配电柜内每个设备的短路电流根据收集到的设备类型和额定电流信息，可以计算出在故障情况下，每个设备的短路电流。
一般来说，设备的额定电流可以从设备的型号、技术规格表或者设备制造商提供的额定电流数值中获取。
4. 计算各个设备的等效短路电流配电柜中的设备通常是并联或串联连接的，因此需要计算各个设备在短路情况下的等效短路电流。
对于并联连接的设备，等效短路电流等于各个设备的短路电流之和；对于串联连接的设备，等效短路电流等于各个设备的短路电流之一。
5. 计算供电电缆的阻抗供电电缆的阻抗是短路电流计算的关键参数之一。
根据电缆的长度、截面积和电阻率等参数，计算供电电缆的阻抗值。
6. 根据配电柜的拓扑结构计算短路电流配电柜通常由主干线和支路组成，不同的拓扑结构对于短路电流的影响是不同的。
根据配电柜的具体拓扑结构，结合设备的短路电流和供电电缆的阻抗值，可以开始计算配电柜的短路额定电流。
7. 验证并确定计算结果在计算配电柜的短路额定电流之后，需要对结果进行验证。
可以使用电力系统分析软件进行仿真计算，并与理论计算结果进行对比，确保计算结果准确无误。
总结：配电柜短路额定电流的计算是配电柜设计中非常重要的一环。
低压配电系统短路电流计算和保护配合问题
； 尺＝ ｓ ∞ｏ ｓ－ １
（ ）归为算 到Ｋ点 的阻抗 值及 冲击 系数Ｋｐ ２ 。 Ｋ点三 相短 路时 ：
ｚ＝ ＋ （ ＋ ＋ ｓ Ｔ Ｍ＋ ）＋（ ＋ ＋ Ｌ ｓ Ｔ Ｍ＋ ） Ｌ
说 ，一般 都采 用 了漏 电保护 元件 ，因此 ，在一 般情 况下 只要 按发 热条 件 、电压 损失 的要 求配 置 的线路
认为 ，应在工业企业 中推广采用Ｔ — 系统。 ＮＳ
关键 词 低 电 配 电 系统 短 路 电流 保 护 配合
０ 引言
的几 十 只 、上 百 只 的 断 路器 ，同型 号 、同规 格 而 不 同的分 断能力 的断路器 的价格 相差 几十 甚至几 百 元 ，数量 多 了其 经济 价值 就可 观 了。因此 ，满足 断 路器 的分 断能力 ，不 仅涉及 到供 电的可靠 、安全且
．
ｚ
２ １ 年 第４ ０１ 期
Ｎ ． ２ １ ｏ４ ０１
唐敏 ，等 ： 低压配电系统短路电流计算和保护配合 问题
电厂 自主 化 乏 力
式 中 ，Ｋ 一 变 压器 电压 变 比 ； 厶 高 压侧过 电流保护 的一 次 动作 电流 。 厂 上 述 ４ 不可 能 将低 压 系 统 的保 护整 定 阐述 完 点 善 ，但可 看 出与短 路 电流息 息相 关 ，对 民用建 筑来
２ １ 年 第４ ０１ 期
ＮＯ． ２ １ ４ ０ １
新世 纪水 泥导报
Ｃ ｍｅ ｔ ｉｅｆ ｒ ｅ Ｅ ｏ ｈ ｅ ｎ ｄ ｗ ｐ ｃ Ｇｕ ｏ Ｎ
文 献标 识 码 ：Ｂ 文 章 编 号 ： １０ —４ ３２ １）４０４ —５ ０ ８０ ７ （０ ０ —０ ６０ １
涉及 到经 济性 。
工 业 企 业 中 的３ ０２ ０Ｖ低 压 系 统 一 般 都 是 ８ ／２ Ｔ Ｃ系统 。在Ｔ Ｃ Ｎ— Ｎ— 系统 中 ，只能采 用接零 保 护 ， 其 实质 就是借零 线形 成单相 接地短 路 电流 的回路 ， 使故 障线路 的保 护装 置迅速 动作 ，切除故 障 ，消除 危 害 。低 压 配 电线 路 的保 护 装 置 ，一 般 是 断 路 器
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1.06
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2.12
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二、配电变压器阻抗（T—Transformer）
变压器的每相正（负）序电阻及电抗可按下式计算：
RT=
式中：RT—变压器相电阻
XT—变压器相电抗
△Pd—变压器负载损耗KW
低压配电系统短路电流计算说明
中冶京诚工程技术有限公司电气工程技术所
2004年7月
低压配电系统短路电流计算
在设计低压配电系统时，需要进行短路电流计算，以选择低压电器、校验其稳定性及确定保护方案等。目前，钢铁企业电力设计手册上虽有此内容，但不够详细，特别是单相短路计算，很不具体。现从实用角度出发，编写此资料，目的是使设计者在具体工程中能很快地计算出各点的短路电流值。
0.3941
0.4131
0.5715
630
3(80x8)+1(63x6.3)
0.0310
0.0486
0.0781
0.1232
0.142164856
0.1743
0.1954
0.3929
0.4119
0.5703
800
3(100x8)+1(80x6.3)
0.0257
0.0392
0.0640
0.0986
0.129295084
2.50
（19，60）
2.50
（8，20）
11.15
11.15
（98，70）
11.15
（40，33）
800
7.50
1.88
1.88
（14，50）
1.88
（6，09）
8.80
8.80
（78，10）
8.80
（31，90）
1000
10.30
1.65
1.65
（13，70）
1.65
（5，67）
7.01
7.01
Sn—变压器额定容量KVA
UZ%--变压器阻抗电压百分数
Ur%--变压器电阻电压百分数
Ux%--变压器电抗电压百分数
Un%--变压器低压侧额定线电压，为0.4KV
变压器的零序电阻及电抗，对于D，yn11接线来说，可考虑等于其正（负）序电阻及电抗，但是Y， 接线的变压器，需由制造厂通过测试提供。
变压器的相保电阻及相保电抗可按下式计算：
0.0327
0.0492
0.134641504
0.1667
0.1879
0.3564
0.3753
0.5338
1600
3*2(125x10)+1(125x10)
0.0089
0.0137
0.0266
0.0411
0.128206618
0.1603
0.1815
0.3371
0.3560
0.5145
2000
3*2(125x10)+1(125x10)
（70，70）
7.01
（28，24）
1250
12.80
1.31
1.31
（10，40）
1.31
（4，34）
5.61
5.61
（56，60）
5.61
（22，61）
1600
14.50
0.91
0.91
（7，50）
0.91
（3，11）
4.41
4.41
（44，30）
4.41
（17，71）
2000
5.5
17.80
0.71
--相母线自几何均距， ＝0.224（b+h），b，h为母线的厚和宽 cm
若取 =1m，则单位长度的电感为：
＝
＝
＝0.145
4.单位长度的母线相保电抗可按下式计算
式中: --相母线正序电抗
--相母线负序电抗
--相母线零序电抗
--保护母线零序电抗
由于：
式中： --相母线至保护母线的互几何均距， ， ， ， 为相母线至保护母线之间的距离 cm
3(63x6.3)+1(63x6.3)
0.0471
0.0746
0.0942
0.1493
0.157177397
0.1893
0.2104
0.4079
0.4269
0.5853
500
3(80x6.3+1(63x6.3)
0.0383
0.0594
0.0854
0.1347
0.143390737
0.1755
0.1966
母线规格mm
铝
铜
母线规格mm
铝
铜
30X4
1.00
1.005
63X8
1.03
1.09
40X4
1.005
1.011
80X8
1.07
1.12
40X5
1.005
1.018
100X8
1.08
1.16
50X5
1.008
1.028
125X8
1.112
1.22
50X6.3
1.01
1.04
63X10
1.08
1.14
63X6.3
式中 ， ， ， ， ， 分别为系统的正序、负序、零序电阻及电抗。
按上述公式计算出变压器高压侧在不同短路容量时的系统阻抗与相保阻抗值（归算到0.4KV侧）列于表1。
请注意：“高压系统相保阻抗”一词，只为了采用阻抗相加的办法（串联）来计算低压侧单相短路电流而引入的抽象概念，实际上并不存在高压系统的相保回路。因而，如果试图仅用高压系统相保阻抗去除系统相电压来求取高压侧单相短路电流，那就错了！
19.45
（80，13）
400
4.30
4.30
4.30
（33，70）
4.30
（14，10）
15.40
15.40
（159，20）
15.40
（63，33）
500
5.10
3.26
3.26
（25，70）
3.26
（10，74）
12.38
12.38
（127，50）
12.38
（50，75）
630
4.5
6.20
2.50
电压Un KV
容量Sn KVA
阻抗电压Uz%
负载损耗△PdKW
电阻
电抗
正、负序R(1)T，R(2)T
零序R(0)T
相保
正、负序X(1)T，X(2)T
零序X(0)T
相保
D,yn11
Y,
D,yn11
Y,
D,yn11
Y,
D,yn11
Y,
10(6)/ 0.4
200
4
2.60
10.4
10.4
（80，80）
10.4
表1高压侧系统阻抗与相保阻抗值m
短路容量 MVA
10
20
30
50
75
100
200
300
∞
Zs
16.00
8.00
5.33
3.20
2.13
1.60
0.80
0.53
0
Rs
1.59
0.80
0.53
0.32
0.21
0.16
0.08
0.05
0
Xs
15.92
7.96
5.30
3.18
2.12
1.59
0.80
0.53
高压系统的阻抗可按下式计算：
式中：un—变压器低压侧线电压，0.4KV
--变压器高压侧系统短路容量，MVA
系统电阻Rs及系统电抗Xs可按下式计算：
Rs＝0.1Xs Xs=0.995Zs
无论D, yn11及Y， 接线的变压器，低压侧发生单相短路，零序电流均不能在三相三线制、且该变压器中性点又不接地的高压系统中流通，而只能经低压侧中性点完成回路。从低压侧短路点往电源看，高低压侧正（负）序阻抗是串联的，而高低压侧零序阻抗则是并联的。并联一个无穷大阻抗，就等效于串联一个零阻抗，故在计算相保阻抗时，不计高压系统的零序阻抗。又由于短路点离发电机较远，可认为所有元件的负序阻抗等于正序阻抗，即相阻抗，因此高压系统的相保电阻及相保电抗可按下式计算：
式中R(1)T、R(2)T、R(0)T、X(1)T、X(2)T、X(0)T分别为变压器的正序、负序、零序电阻及电抗。
S9(S9-M)系列变压器的阻抗值列于表2。由于没有取得Y, 接线变压器零序阻抗的数据，故表2中列出的是S7系列变压器的数据，用括号表示，估计出入不会太大，可供参考。
表2 S9，S9-M系列变压器的阻抗值（归算到0.4KV侧）
--保护母线的自几何均距， ＝0.224（b+h）cm
因而：
母线的布置尺寸如下：
经计算后母线的阻抗及相保阻抗列于表4
表4
变压器容量KVA
母线规格
mm
D=150
D=250
D=350
Do=200
Do=200
Do=1600
mΩ/m
mΩ/m
mΩ/m
mΩ/m
mΩ/m
mΩ/m
mΩ/m
D=250
D=350
D150
0.1614
0.1825
0.3663
0.3852
0.5437
1000
3(125x10)+1(80x8)