短路电流计算曲线的概念
输电线路单相接地零序短路电流曲线
输电线路单相接地零序短路电流曲线1. 概述输电线路是电力系统中重要的组成部分，而输电线路的短路故障是电力系统中常见的故障之一。
在输电线路的短路故障中，单相接地零序短路是一种常见的故障形式。
了解单相接地零序短路电流曲线对于提高电力系统的运行稳定性和安全性具有重要意义。
本文将对输电线路单相接地零序短路电流曲线进行深入研究并进行分析。
2. 单相接地零序短路电流概述单相接地零序短路是指输电线路中的单相导线接地发生的零序故障。
在电力系统中，由于各种原因导致输电线路中的单相导线接地，会导致电流的不平衡，从而产生零序电流。
零序电流对于电力系统的安全稳定运行具有一定的影响，因此研究单相接地零序短路电流曲线对于电力系统的安全运行具有重要的意义。
3. 单相接地零序短路电流理论分析在输电线路单相接地零序短路故障发生时，会产生零序电流。
根据电力系统的基本理论分析可知，零序电流的大小与系统的参数、故障位置等因素有关。
通过对电力系统的零序电流特性进行理论分析，可以确定单相接地零序短路电流的曲线特性。
4. 单相接地零序短路电流计算方法在实际的电力系统中，需要对单相接地零序短路电流进行准确的计算，以保证系统的安全运行。
单相接地零序短路电流的计算方法主要包括解析计算方法和数值计算方法。
解析计算方法一般适用于简单的电力系统，而对于复杂的电力系统，需要借助计算软件进行数值计算。
通过合理的计算方法可以准确地得到单相接地零序短路电流的曲线特性。
5. 单相接地零序短路电流曲线的绘制根据单相接地零序短路电流的计算结果，可以绘制出相应的电流曲线。
电流曲线图可以直观地显示单相接地零序短路电流的大小与时间的关系。
通过对电流曲线的分析，可以更好地了解单相接地零序短路电流在故障发生后的变化规律。
6. 实例分析通过实际输电线路的单相接地零序短路电流曲线实例，我们可以对前文所述的理论分析、计算方法和曲线绘制进行实际应用。
对实例进行分析可以更好地了解单相接地零序短路电流曲线特性，并且为实际电力系统中的故障处理提供参考。
电力系统三相短路电流的实用计算
•
6.1 短路电流计算的基本原理和方法
或
节点 接入负荷，相
当于在 阵中与节点
对应的对角元素中
增加负荷导纳
。
最后形成包括所
有发电机支路和负荷
支路的节点方程如下
(6-2)
•
6.1 短路电流计算的基本原理和方法 二、利用节点阻抗矩阵计算短路电流
点i产生的电压，也就是短路前瞬间正常运行状态下的
节点电压，记为 。第二项是当网络中所有电流源都
断开，电势源都短接时，仅仅由短路电流 在节点i产
生的电压。这两个分量的叠加，就等于发生短路后节点
i的实际电压，即
(6-4)
•
6.1 短路电流计算的基本原理和方法
公式（6-4）也适用于故障节点f，于是有
（6-5）
（b）所示。
•
6.1 短路电流计算的基本原理和方法
4、利用网络的等值变换计算转移阻抗
（1）将电源支路等值合并和网络变换，把原网络简化 成一端接等值电势源另一端接短路点的单一支路，该支 路的阻抗即等于短路点的输入阻抗，也就是等值电势源 对短路点的转移阻抗，然后通过网络还原，算出各电势 源对短路点的转移阻抗。 （2）保留电势源节点和短路点的条件下，通过原网络 的等值变换逐步消去一切中间节点，最终形成以电势源 节点和短路点为顶点的全网形电路，这个最终电路中联 结电势节点和短路点的支路阻抗即为该电源对短路点的 转移阻抗。
•
6.3 短路电流计算曲线及其应用
（二）计算步骤 （1）绘制等值网络 选取基准功率 和基准电压 发电机电抗用 ，略去网络各元件的电阻、输电线 路的电容和变压器的励磁支路 无限大功率电源的内电抗等于零 略去负荷
运算曲线_精品文档
运算曲线短路电流计算运算曲线5、4、1运算曲线法短路电流运算曲线，事先制作好的一种计算三相短路电流周期分量有效值的曲线，它表明不同时刻短路点的短路电流周期分量有效值It（标幺值）与短路计算电抗j（标幺值）之间的关系。
It=f(t,j)其中：短路计算电抗标幺值j为从短路点至发电机端点的外电路电抗标么值。
短路电流运算曲线分为：汽轮发电机运算曲线水轮发电机运算曲线运算曲线法，利用运算曲线求短路发生后任意时刻t所对应的短路电流周期分量有效值的方法。
运算曲线只做到j=3、45为止，当j>3、45时，表明短路点远离发电机，可以近似认为短路电流周期分量不随时间变化。
短路电流计算运算曲线当系统中有多台发电机时，可以根据发电机类型和离短路点的不同，把发电机分成若干组，每组用一个等效发电机来表示；然后分别利用不同的运算曲线，求短路发生后时刻t的短路电流周期分量有效值。
分组的基本原则：距短路点电气距离相差不大的同类型发电机可以合并为一组；远离短路点的不同类型发电机可以合并为一组；直接与短路点相连的发电机单独合并为一组；无限大功率（或容量）电源单独为一组。
5、4、2运算曲线法的计算步骤1、忽略负荷，画等值电路，发电机以次暂态电抗代表。
2、任取功率基准值SB，同时取各级电压基准值为UB=Uav，计算各元件参数。
3、网络化简。
依据电源的类型以及距离短路点的电气距离远近将电源划分成几组，每一组等值成一个等效电源。
求出各等效电源至短路点的直接电抗（转移电抗）ki。
4、将ki归算成对应于各等效电源容量下的计算电抗ji：SNi—第i台等效电源中各发电机额定容量之和。
无限大容量电源的计算电抗j(∞)不必归算。
5、查短路电流运算曲线，求出各等效电源t 时刻的短路电流周期分量有效值的标幺值Ii。
若ji>3、45，则：无限大容量电源任意时刻短路电流周期分量有效值的标幺值：6．计算有名值：UB为短路点所在电压等级的平均额定电压。
(最新整理)三相短路故障分析
；
Z1f
E I1
E
； Z 2 f I2
E
； Z 3 f I3
c1
I1 I f
E / Z 1 f E / Z f
Z f Z1f
c2
I 2 I f
E / Z 2 f E / Z f
Z
f
Z
2f
c3
I 3 I f
E / Z 3 f E / Z f
Z f Z 3f
Z 1f
Z f c1
Z1
Z2
Z1 Z2 Z3
Z 23
Z2
Z3
Z
2 Z Z1
3
Z 31
Z3
Z1
Z3 Z1 Z2
多支路星形变为网形 图7-31 多支路星形变为网形
4 1
Z 12 Z 1 Z 2 i 1 Z i
Z 23
Z 2Z 3
4 i1
1 Zi
Z ij
Z iZ
4
j i1
1 Zi
式中 :
tg 1 L
R
（2）非周期电流 （直流分量或自由分量）
短路电流的自由分量,记为
t
ia PCep tCeTa
（C为由初始条件决定的积分常数）
p— 特征方程 RpL0 的根。
pR L
T a — 非周期分量电流衰减的时间常数
Ta
1 p
L R
积分常数的求解
短路后的全电流可表示为：
短路前电流：
i iP ia P I Ps m itn () C t/T a e
系统中的电压大幅度下降。例如三相短 路时，短路点的电压将降为零，短路点 附近各点电压也将明显下降。
2021/7/26
电力系统分析3.课题三 电力系统三相短路的实用计算
第四单元 电力系统对称短路的分析计算
课题三 电力系统三相短路的实用计算
二、有限容量系统短路电流 的计算
即应用运算曲线计算任意时刻短路电流周期分量。 问题提出？ 有限容量系统发生短路，电源变化：EG和UG不再恒定，随机组型号、结构 不同变化的函数！ (一) 运算曲线的概念
例如: 某汽轮发电机供电系统如下图，在k点发生三相短路，若此计算电抗 Xjs=，试求t=1s时短路电流周期分量有效值。
It2
查P262图F-2曲线，可得 I(t2s)* 2.4
再根据发电机SN、UN即可求出短路电流周期分量的有名值，即
I(t2s) I(t2s)* I N 2.4
有限容量系统三相短路暂态 过程曲线
短路电流周期分量有效值不恒定！
第四单元 电力系统对称短路的分析计算
课题三 电力系统三相短路的实用计算
一、起始次暂态电流 的计算
在电力系统三相短路后第一个周期内，认为短路电流周期分量是不衰减的，
而求得的短路电流周期量的有效值即为起始次暂态电流。用 I 表示。
计算的思路： 1.首先计算t=0时，各元件正常的电气量；
X js X d X e
2.运算曲线？
由国家制定，考虑不同类型发电机、不同短路时 间，电力系统发生三相短路，发电机短路电流周 期分量的标么值与为计算电抗和时间的函数曲线， 叫运算曲线（计算曲线），即
I p f ( X js , t)
第四单元 电力系统对称短路的分析计算
课题三 电力系统三相短路的实用计算
第四单元 电力系统对称短路的分析计算
课题三 电力系统三相短路的实用计算
三相短路电流计算的任务： 1.计算短路电流周期分量起始值，即起始次暂态电流 。
6.5运算曲线法的应用
• 习题：6-6、6-7
• THE END
g
S Ni 3Vav
SB 3Vav
短路点周期电流的有名值： 短路点周期电流的有名值： I pt = ∑ I pti* S Ni + I pS* S B 3Vav 3Vav i =1
V 应取短路点处电压级的平均额定电压； 注：av 应取短路点处电压级的平均额定电压；
• 例6-2试求图6-30所示系统f1点短路时 t=0.1s和f2点短路时t=0.2s的短路电流周期 分量。 • 例6-3试计算图6-34所示系统在f1和f2点三 相短路时，0.2s和1s的短路电流。
反映这一函数关系的一组曲线称为计算曲线。 反映这一函数关系的一组曲线称为计算曲线。
I
p∗
t = 0 t = t1
x
js
合并发电机的主要依据是： 合并发电机的主要依据是： 与短路点电气距离相差不大，容量相差也不大的同类 型发电机可以合并； 远离短路点的同类型的发电机可以合并； 直接接于短路点的发电机应单独考虑； 网络中无限大容量电源应单独计算，因为其短路电流 周期分量不衰减；
2.应用计算曲线法计算任意时刻短路电流周期分量的 2.应用计算曲线法计算任意时刻短路电流周期分量的 计算步骤
(1)绘制次暂态等值网络，计算网络参数； 1)绘制次暂态等值网络，计算网络参数； 1)绘制次暂态等值网络 V 参数计算采用标幺值， ①参数计算采用标幺值，S B 、 B = Vav ； 略去网络中所有对地支路、电阻元件； ②发电机电抗用 x ′′ ，略去网络中所有对地支路、电阻元件； d ③恒定电势源的内阻抗为零（无穷大电源）； 恒定电势源的内阻抗为零（无穷大电源）； 略去负荷； ④略去负荷； (2)进行网络变换：满足合并条件的电源合并，求出各等值发 2)进行网络变换：满足合并条件的电源合并， 2)进行网络变换 电机对短路点的转移电抗 电机对短路点的转移电抗 xif (i = 1,2,L, g ) ； (3)将转移电抗按各自相应等值发电机的容量进行归算， (3)将转移电抗按各自相应等值发电机的容量进行归算，求得 将转移电抗按各自相应等值发电机的容量进行归算 各等值发电机对短路点的计算电抗 计算电抗： 各等值发电机对短路点的计算电抗：
短路计算技术方案
(2 —13)在短路的实际计算中，为了简化计算工作，常采用以下一些假设：(1) 短路过程中各发机电之间不发生摇摆， 并认为所有发机电的电势都同 相位。
对于短路点而言,计算所患上的电流数值稍稍偏大。
(2) 负荷只作近似估计，或者当做恒定电流，或者当做某种暂时附加电源，视具 体情况而定.(3) 不计磁路饱和。
系统各元件的参数都是恒定的，可以应用叠加原理。
(4) 对称三相系统 . 除不对称故障处浮现局部的不对称以外 ,实际的电力系 统通常都当做是对称的。
(5) 忽略高压输电线的电阻和电容，忽略变压器的电阻和励磁电流(三相三 柱式变压器的零序等值电路除外)，这就是说，发电、输电、变电和用电的元件 均用纯电抗表示。
加之所有发电机电势都同相位的条件,这就避免了复数运算。
(6) 金属性短路.短路处相与相(或者地)的接触往往经过一定的电阻 (如外物 电阻、电弧电阻、接触电阻等)，这种电阻通常称为“过渡电阻”。
所谓金属性短 路，就是不计过渡电阻的影响，即认为过渡电阻等于零的短路情况。
(1) 起始次暂态电流的计算起始次暂态电流就是短路电流周期分量(指基频分量 )的初值。
只要把等值 电路系统所有元件都用其次暂态参数表示 ,起始次暂态电流的计算就同稳态电流 的计算一样了.图 2 。
4 异步电动机简化相量图系统中静止元件(输电路线和变压器 )的次暂态参数与其稳态参数相同，而 旋转元件(同步发机电和异步电动机)的次暂态参数则不同与其稳态参数.对于异步电动机，也也用去次暂态电势和次暂态电抗表示。
可根据相量图2.4 按式(2-13)近似计算其次暂态电势,其次暂态电抗普通近似取 =0.2(额定标幺 电抗)。
式中，,和分别为短路前异步电动机的端电压、电流以及电压和电流之间的相角差。
(2) 冲击电流的计算同步发机电提供的冲击电流根据式(2—7)进行计算, 即短路电流周期分量的幅值乘以冲击系数。
系统发生短路后，异步电动机机端的残存电压有可能小于其内部电势，或者综合负荷的端电压小于其内部电势0 。
三相短路计算
ci
Z eq Zi
c
对于两条并联支路且短路发生在总支路上时 （c 1 ）
ci
Z eq Zi
c
Z2 c1 Z1 Z 2 Z1 c2 Z1 Z 2
补充例题1
(a)
(b)
(c)
(d)
图3-9
网络及其变换过程
补充例题2
(a)
(b)
(c)
(d)
图3-10
I P
1 X
f
（4）电流有名值
IB I P I P I B X f
（5）功率的有名值
SB S X f
近似计算的应用
未知 系统
确定未知系统的电抗(已知短路电流或短路功率)：
I B SB X S I S SS
例
电力系统及其等值网络
例
冲击电流 iim kim 2I kimLD 2I LD
3.3 短路电流计算曲线及其应用
作用：求任意时刻t的短路电流周期分量。 1. 计算曲线的概念 在发电机的参数和运行初态给定后，短路电流仅是电源到 短路点的距离 和时间的函数。
I f f ( X e , t)
定义计算电抗 X js
网络的变换过程
3.2 起始次暂态电流和冲击电流的实用计算
1. 起始次暂态电流的计算
•起始次暂态电流： 短路电流周期分量（基频分量）的初值。 •静止元件的次暂态参数与稳态参数相同。 •发电机：用次暂态电势 实用计算：
E 和次暂态电抗 X d
表示。
E 1.05 ~ 1.11
E 1
m
m
令 I 0
V E eq
( 0)
E Z eq i i 1 Z i
用运算曲线求任意时刻短路点的短路电流
x4
I 4
x5
I 5
f
第三节 转移阻抗及其求取方法
①计算网络的演变 合并电流
x1
E
x2
E E E E 1 2 3 x4
x5
f
x3
第三节 转移阻抗及其求取方法
将电流电势同时倒向（运算关系不变）
x1 x2
I 1 I 2
I 3
x4
x3
I 4
第四节
计算机计算三相短路的初始值
一、等值网络 根据叠加原理： 短路分量=正常运行分量+故障分量 正常运行分量可由潮流计算得；
I
f
U
f 0
第四节
计算机计算三相短路的初始值
二、用节点阻抗矩阵计算节点故障电流 周期分量 （一）网络方程 U ZI １、通用方程 U—节点电压 I—注入电流 Z—阻抗矩 阵
E Z if i I
if
E E E I f 1 2 i Z1 f Z 2 f Zif
E i
f
I i
Z if
第三节 转移阻抗及其求取方法
２、影响因素 １）各电源到短路点的公共阻抗，形成 相互影响（互感）
E1 Z1 Z2 E2
当除ｉ节点外所有其他节点注入的电流 均为０时，ｊ节点电压与ｉ节点电流之 比 Z Z U
j ij ji
I i
第四节
计算机计算三相短路的初始值
２、f点短路后的故障分量方程
G1
1 xG
2 xG
G2
U 已知 U f f 0
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。
实用短路电流计算方法 运算曲线法
当它想出短路电流时，一种流行的方法就是阻力计算方法。
但是，让
我们说真的，它相当复杂，需要很多时间，特别是对于大而复杂的动
力系统。
工程师和研究人员想出了操作曲线法，作为一个简单的选择。
这种方法都涉及使用操作曲线来显示短路电流如何根据系统的阻力变化。
通过这些曲线的布局以及使用一些基本的数学，工程师可以快速
准确地计算出动力系统中不同点的短路电流。
操作曲线方法类似于超级英雄团队式，所有的个体短路电流一起形成
一个动力系统中的总短路电流。
这完全是关于叠加原理的，这基本上
是一个想法，即当你把来自发电机，变压器，电动机等不同电压源的
所有短路电流加起来，就会得到大总短路电流。
工程师首先识别系统中所有的电压源，然后他们开始为每个源构建操
作曲线的冒险。
这就像他们正在经历一个迷宫，改变系统阻碍和计算短路电流在每个转弯。
就像拼凑一个谜题一样，他们把所有这些操
作曲线加起来，在电源系统的任何一点找到总的短路电流。
他们就像权力系统世界的超级英雄，把一切集合起来拯救了一天！
操作曲线方法以其优雅的简洁和不费力的魅力，以警笛声向工程师们
敲响心弦。
与令人生畏的阻力计算方法要求复杂了解系统阻力和配置
不同，操作曲线方法编织了图解优雅和数学优雅的挂毯。
它是一个令
人惊奇和愉快的工具，使工程师能够通过初步设计和分析的走廊跳舞，不费吹灰之力地评估不同的系统配置和对短路电流的主动评级的影响。
随着变化的风波横扫整个系统，运行曲线方法优雅地适应，一个多功能和实用的缪斯工程师在动力系统的保护和设计领域。
短路电流计算曲线法及其改进
短路 电流 计算 是 电力 系 统 ３大计 算 之 一 ， 是
进行 电气 接线 方式选 择 、 电气设 备选 择 、 电保护 继 整定 和校 核 的基 础． 由于精 确 地 求 解 电力 系 统 短
看成 是若 干个 分 量 的 叠 加 ， 如周 期 分 量 和 非 周 期 分量 的叠 加． 国对 短路 电流 的 实用 （ 我 简化 ） 算 计 是 围绕短 路 电流 的 周 期 分量 展 开 的 ， 在 计 算 短 而
中图分类号 ：Ｔ ７ ３ Ｍ １
文献标 识码 ：Ａ
Ｔｈ ａ ｕａ ｉ ｎ ａ ｄ Ａｍ ｅ ｄ ｅ ｔ ｏ ｈ ｅ ｈ ｄ ｏ ｗｅ ｅ Ｅｖ ｌ ｔｏ ｎ ｎ ｍ ｎ ｎ ｔ ｅ Ｍ ｔ ｏ ｆ Ｐｏ ｒ
Ｓ ｓｅ ｈ ｒ ・ｉｃ ｉ ｒ ｅ ｔＣｏ ｐ ｔ ｔｏ ａ ｒ ｅ ｙ ｔｍ Ｓ ｏ ｔｃｒ ｕ ｔＣｕ ｒ ｎ ｍ ｕ ａ ｉｎ ｌＣｕ ｖ
Ｄｅ ． ２ ｏ ｃ ｏ ６
文 章 编 号 ： １０ ４ ２ （０ ６ ０ ０ ２ ０ ０ ６— ７ ９ ２０ ）４— ３７— ３
短 路 电 流 计 算 曲线 法 及 其 改 进 术
曹 炜 ，张美 霞
２０ ９ ） ０ ００
（ 上海 电力学 院 电气 与 自动化工程学 院 ， 上海
摘
要 ：简 要 介 绍 了短 路 电流 计 算 曲线 的制 作 方 法 和使 用 原 理 ， 用 解 析 法 在 一 定 条 件 下 对 任 意 时 刻短 路 电 采
ｔ ｍｐ ｏ ｅ ｔ ｅ ｔａ ｉｉｎ ｈ ｒ— ｉｃ ｉ ｕｒｅ ｔｉ ｒ ｐ ｓ ｄ． ｏ ｉ ｒ ｖ ｈ ｒ ｄ ｔ ａ ｓ ｏ ｃｒ ｕ ｔｃ ｒ ｎ ｓ ｐ ｏ ｏ ｅ ｏｌ ｔ
Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｓ： ｓ ｒ— ｉｃ ｉ ｕｒｅ ｔ ｏ ｕ ａｉｎａ ｕ ｅ；ｓ ｌ ｔｏ ｔ ｕｎ ｔｏ ｌｓ ｄ ｈｏ ｃｒ ｕ ｔｃ ｒ ｎ ；ｃ ｍｐ ｔｔｏ ｌ ｃ ｒ ｔ ｖ ｏｕ ｉ ｎ ｗｉ ｆ ｃｉ ｎ ｒ ｅ ｈ ｕ
短路电流特性曲线课件
保护策略制定
设备选型与校验
根据短路电流特性曲线，可以选配合 适的电气设备并进行校验，以确保设 备的安全运行。
根据短路电流特性曲线，可以制定相 应的保护策略，如速断、限流等。
03
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ短路电流计算
短路电流计算方法
欧姆定律法
基于欧姆定律，通过测量电路中 的电阻、电感和电容等参数，计
算短路电流。
叠加原理法
将电路中的电压源和电流源分别进 行叠加，计算每个源单独作用时的 短路电流，最后求和得到总短路电 流。
案例二：某住宅小区的短路跳闸故障排查
总结词
线路过载引发短路跳闸
详细描述
某住宅小区的线路因过载而 发热，引发短路跳闸故障。 电力公司排查故障原因，发 现是居民用电负荷过大所致
。
总结词
电力设施老化问题
详细描述
该小区的电力设施存在老化现象，线路绝 缘层破损、设备锈蚀等问题较多，增加了 短路的风险。
总结词
系统稳定性受影响
短路电流可能导致电力系 统电压骤降或崩溃，影响 系统的稳定运行。
人员伤亡
短路电流可能导致触电事 故，对人员生命安全构成 威胁。
02
短路电流特性曲线
特性曲线的定义与绘制
定义
短路电流特性曲线是描述短路电流随时间变化的曲线，通常以电流为纵坐标， 时间为横坐标。
绘制方法
通过实验或仿真数据，将不同时刻的短路电流值标在坐标系上，然后连成线段 或光滑曲线。
短路电流的限制措施
变压器分接头的调整
通过调整变压器的分接头，改变变压器的变比，从而改变电网的 短路电流水平。
串联电抗器的使用
在系统中串联电抗器，通过增加系统的电抗值来限制短路电流的大 小。
iv曲线短路电流
iv曲线短路电流
IV曲线短路电流是指在电路中，当发生短路时，电流会急剧增加，形成一个类似于IV曲线的形状。
这个曲线通常被称为IV曲线，因为它与电压-电流（IV）关系图相似。
短路电流的形成是由于电路中的电阻非常小，使得电流可以自由地流动，而不受电阻的限制。
当电路中的某一部分发生短路时，电流会从电源的一端直接流向另一端，形成一个非常大的电流。
这个电流会迅速增加，直到达到电源的极限值，形成一个类似于IV曲线的形状。
在IV曲线上，我们可以看到电流随着电压的增加而增加。
这是因为当电压增加时，电流也会增加，因为电路中的电阻非常小。
当电压达到一定值时，电流会迅速增加，形成一个尖峰，这就是短路电流。
短路电流的危害非常大。
它会导致电路中的设备过热、烧毁、甚至引发火灾。
因此，在电路设计中，我们需要采取措施来防止短路的发生，例如使用保险丝、断路器等保护设备。
短路电流计算曲线的概念
（6-25）
1
二、计算曲线的制作条件 根据我国的实际情况，制作曲线时选用所示的接线。
在短路过程中，负荷用恒定阻抗表示，即
2 V Z (cos jsin ) LD S LD
（6-26）
1 , cos 0 . 9 式中，取 V
2
x" d
xT
xL
f
xjs
xjs=x"d+xT+xL
Is* 1 /x s*
有名值
I I I I / x s s B s * *B
3 V IB S IB av B x s * Is 3 V Is S S av
短路功率
S S S B/ X ff *
xG E∑ xT xL C Xs﹡ Is S=∞
21
三、求IS、SS
根据断路器的断流容量
计算曲线只作到 xjs 3.45 为止。当 xjs 3.45 时，近似地认为短路周期电流的幅值已不随时间而变， 直接按下式计算即可
Ip* 1/ xjs
（6-27）
3
4
5
三、计算曲线的应用 （一）网络的化简与电源合并 1、网络化简 忽略负荷（xjs与LD无关） 化简成完全网形电路（含电源点和短路点） 略去电源点之间的转移阻抗
xG E∑ SG
BK
xT
xL
C
Xs﹡ S=∞
SNBK
S S S S NB K G
母线c左侧的G向f点 提供的短路功率
S S B B x s * S S S S NB K G
归算到基准功率SB 的标幺值电抗
22
SB SG x f
已知系统对短路 点的转移电抗
iqe曲线算短路电流密度
短路电流密度（short-circuit current density）是描述短路电流在导体横截面上的分布密度，通常用单位 A/mm²或 A/sq in 表示。
短路电流密度可以通过短路电流和导体横截面积的比值来计算。
i-V曲线是描述电子设备中电流（i）与电压（V）之间关系的曲线，它可以帮助我们了解电子设备在不同电压下的工作状态。
在短路条件下，i-V曲线将不再是线性关系，因为短路电流将急剧增加，而电压将迅速降低。
要计算短路电流密度，首先需要确定短路电流和导体横截面积。
然后，将短路电流除以导体横截面积，即可得到短路电流密度。
需要注意的是，短路电流密度是一个非常危险的值，因为它表示了短路时电流在导体横截面上的分布密度。
如果短路电流密度过大，可能会造成导体过热、熔化、燃烧等严重后果。
因此，在设计和使用电子设备时，应该采取措施限制短路电流密度，确保设备和人员的安全。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
一、计算曲线的概念
计算电抗是指归算到发电机额定容量的外接电抗的标幺值 和发电机纵轴次暂态电抗的标幺值之和。
x js xd xe
（6-24）
所谓计算曲线是指描述短路电流周期分量与时间t和计算 电抗xjs之间关系的曲线，即
I p* f (x js , t)
若母线c发生三相短路时，如果未知系统S所提供的短路电 流IS或短路容量SS已知，则
Is* 1/ xs*
有名值 Is Is*I B I B / xs*
xs*
IB Is
3Vav I B SB 3Vav Is SS
短路功率
SS SB / X ff *
xG
xT
xL
C
Xs﹡
E∑
Is S=∞
6
等值网络化简
略去负荷后； 完全网形
消去电源 点间阻抗
星形电路
7
例：合并发电机
f2
C
GS
GS
D
T1
T2
f3
LD1
LD2
LD3
R1
R2
R3
GS
GS
GS
f1
GS B
GS
GS
A
8
（二）计算曲线法的计算步骤
（1）绘制等值网络 选取基准功率SB和基准电压 VB Vav
发电机电抗用 xd，略去网络各元件的电阻、输电线
（5）网络中无限大功率电源供给的短路电流周期分量 是不衰减的，并由下式确定
I PS* 1/ x fS
12
（6）计算短路电流周期分量的有名值
※注意
从运算曲线上查出的电流是以相应发电机额定容量为基准的标 么值，计算短路点总电流时不可直接相加，必须归算到同一基 准功率或算出有名值后再相加。
G2
I ps
16
f1
G 1 G 2 10.5kV
T1
L
f2
115kV
T3 G
3 10.5kV
1 0.416 f1
3 0.333
E1
E2
2
0.416
4 0.333
5 0.302
f2
6 0.105
7 0.138
E3
17
6-4 短路电流周期分量的近似计算 局部网络收集不到原件参数信息 规划设计时提供的原始资料不完整 新建、扩建系统
1. 发电机容许合并的依据※ 2. 应用计算曲线的计算步骤 4. 短路电流周期分量的近似计算（重点）
27
——工程中实用 三种近似方法
18
一、把电力系统中某一母线电压作为恒定电压处理
C G
G
BK
G
G
G
C S
母线c右侧系统S比左侧系统发电厂大很多，系统S原始资 料不全
19
母线c右侧系统S原始资料不全
C
G
S
xG
xT
xL
C Xs=0
E∑
S=∞
20
二、根据短路电流来判断，推算未知电力系统的等值电抗
时，近似地认为短路周期电流的幅值已不随时间而变， 直接按下式计算即可
I p* 1 / x js （6-27）
3
4
5
三、计算曲线的应用
（一）网络的化简与电源合并 1、网络化简
➢ 忽略负荷（xjs与LD无关） ➢ 化简成完全网形电路（含电源点和短路点） ➢ 略去电源点之间的转移阻抗
2、电源分组合并 ➢ 发电机特性 ➢ 对短路点的电气距离（离短路点距离远） ➢ 无限大电源，单独计算（不衰减；不查表）
21
三、求IS、SS 根据断路器的断流容量
xG
E∑
SG
xT
xL
BK
C
Xs﹡
SNBK
S=∞
SS SNBK SG
xs*
SB SS
SB S NBK SG
母线c左侧的G向f点 提供的短路功率
归算到基准功率SB 的标幺值电抗
22
SG
SB x f
已知系统对短路 点的转移电抗
xs*
x js.i
x fi
S Ni SB
(i 1,2, g)
i ——电源节点号
(6-28)
SNi ——等值电源i的额定容量
（所合并发电机容量之和）
11
（4）由 x js1, x js 2 , x js.g 分别根据适当的计算曲线
找出指定时刻t各等值发电机提供的短路周期电流的标
幺值 I pt1 , I pt 2 , , I pt.g
xG
xT f1 xL
C
xS
S
Ips
BK
f2
25
第六章 总结
1. 短路电流计算的基本原理和方法 电力系统节点方程的建立 利用节点阻抗矩阵计算短路电流 利用电势源对短路点的转移阻抗计算短路电流 分裂电势源、分裂短路点 利用网络结构对称性 电流分布系数 单位电流法
26
2. 冲击电流的使用计算（重点） 3. 短路电流计算曲线及其应用
GS GS
1
2
15
例：利用计算曲线求短路电流。
f1
G 1 G 2 10.5kV
T1
L
T2
f2
115kV
T3 G
3 10.5kV
G-1、G-2汽轮发电机：25MW，0.13，cosφ=0.8
G-3汽轮发电机：80MW，0.13，cosφ=0.85
T-1、T-2：80MV.A，us％=10.5 T-3：100MV.A，us％=10.5 L：100km，x=0.4Ω/km
路的电容和变压器的励磁支路 无限大功率电源的内电抗等于零 略去负荷
9
（2）进行网络变换 按照电源合并的原则，将网络中的电源合并成干组，每组
用一个等值G代表。 无限大功率电源另成一组。 求出各等值G对短路点的转移电抗xfi；无限大功率电源对
短路点的转移电抗xfs
10
（3）将前面求出的转移电抗按各相应的等值发电机的容量 进行归算，得到各等值发电机对短路点的计算电抗。
S Ni 3Vav
无限大功率电源提供的短路电流为
I pS I pS*I B I pS*
短路点周期电流的有名值为
SB 3Vav
g
I PS I pt.i*
i1
S Ni 3Vav
I PS*
SB 3Vav
（6-30） （6-31） （6-32）
14
例：6-8
GS
L 115kV
T1
T2
6.3kV
I pt1*
S1 SB
I pt 2*
S2 SB
I pt3*
S3 SB
G1
G3
I pS I pS*
SB 3Vav
或
I ps I pt1*
S1 3Vav
I pt 2*
S2 3Vav
I pt3*
S3 3Vav
13
第i台等值发电机提供的短路电流为
I pt.i I pt.i*I Ni I pt.i*
SB SS
SB
S NBK
SB x f
23
例：近似法计算t＝0短路电流周期分量
E1、E2：55MV cosφ=0.85
1 0.408
E1
E2
2
0.408
T
3 0.174
4 0.174
L
5 0.113
f1
C
未知系统
L C
E3 G
24
近似法一
E1
近似法三
E1
xG
xT
xL C
S=∞ Xs=0
（6-25）
1
二、计算曲线的制作条件 根据我国的实际情况，制作曲线时选用所示的接线。
在短路过程中，负荷用恒定阻抗表示，即
Z LD
V2 SLD
(cos
j sin)
式中，取 V 1, cos 0.9
（6-26）
2
x"d
xT
xL
f
xjs
xjs=x"d+xT+xL
计算曲线只作到 x js 3.45 为止。当 x js 3.45