电力系统线路短路电流计算、应用及限制措施
发电厂和变电站中短路电流的限制措施
发电厂和变电站中短路电流的限制措施随着现代社会的快速发展，电力已经成为人们生产生活中不可或缺的重要能源，因此电站和变电站的建设也成为发电行业的重要一环。
然而，发电厂和变电站中短路电流的限制措施也同样重要，对于保障电力系统的安全运行具有不可或缺的作用。
一、短路电流的概念在电力系统中，短路是指在两个或多个带电导体之间形成了一个低电阻的通路，电源所提供的电能被迅速释放，电流瞬间异常增大，达到最大值，称为短路电流。
如果不加以限制，短路电流会导致电力设备受损，严重时导致电力事故。
二、短路电流的危害短路电流是电力系统中的一种大电流，会对设备进行某种形式的热损坏，例如烧断绝缘材料，损坏开关、变压器等电力设备。
此外，短路电流还会造成电压降低，导致电能损失。
三、短路电流的限制措施1.电气保护电气保护是电力系统中最为常见的限制短路电流的措施，通过中央处理器的介入，实现对电力设备的继电保护，保障电力系统的安全运行。
电气保护系统能够精准的识别短路和故障，及时地对电力设备进行故障隔离，保护设备免受损坏。
2.电源侧限流器电源侧限流器是一种主动控制电流的装置，可以将短路电流控制在一定范围内，通过主动的限流方式避免电路出现过电流的损伤。
采用电源侧限流器可以使电路保持在安全范围内，保护设备免受损坏。
3.主副变压器配合在电力系统中，主变压器和副变压器的配合也可以限制短路电流。
当发生短路时，主变压器会在短路部位所形成的磁场中产生反向磁势，抵消短路电压的作用，从而降低短路电流。
此时副变压器可以提供一定的阻抗，将短路电流进一步限制在安全范围内。
四、结论在电力系统中，短路电流是一种非常危险的现象，会对设备造成严重的损坏。
为了保障电力系统的安全运行，采取正确的短路电流限制措施是十分必要的。
以上措施均可以实现对短路电流的限制，保护电力设备免受损害，实现电力系统的安全运行。
然而，在实际的电力系统中，短路电流的限制并不是一件简单的事情。
电力系统中存在着复杂多变的负荷和电源情况，加上各种复杂的负载特性，使得短路电流的限制变得更加困难。
关于电网短路电流问题以及限制短路电流的改进措施
关于电网短路电流问题以及限制短路电流的改进措施发表时间：2019-05-20T10:15:16.233Z 来源：《电力设备》2018年第34期作者：汪尚斌1 卢峥嵘2[导读] 摘要：在电力系统不断发展之后，由于电网机制和电源负载的不断增加，系统容量不断增加，短路电流水平也在不断增加。
（1国网新疆电力有限公司哈密供电公司新疆哈密 839000；2国网新疆电力有限公司检修公司新疆乌鲁木齐 830001）摘要：在电力系统不断发展之后，由于电网机制和电源负载的不断增加，系统容量不断增加，短路电流水平也在不断增加。
如何限制短路电流，研究短路电流水平是电网建设发展中必须考虑的重要的问题。
本文介绍了短路电流的定义，原因和危害；然后，从改变电网结构的角度，我们寻求限制短路电流的措施。
关键词：短路电流；问题；短路电流原因；措施；一、概述随着电力系统的不断发展，变电站容量，城市和工业中心负荷密度不断增加，大容量发电机组不断连接到电网，系统之间的强大互联，必然会突出一个新问题，即全部电力系统的水平电网的短路电流不断增加。
电网中的各种输变电设备，如变电站的开关、变压器、变压器、母线、电线、支撑绝缘子和接地网，都必须满足短路电流增加的要求。
也就是说，短路电流水平的问题。
选择合理的短路电流水平不仅是系统规划和设计问题，而且是一个重要的技术和经济政策问题。
包括电网短路电流水平在内的一些因素包括：短路电流的周期和非周期分量的值，恢复电压的上升陡度，单相接地的短路比电路电流为三相短路电流，以及电网元件之间的统计短路电流值的分布。
这些因素影响断路器的断路性能和设备参数的选择，也与电网结构，中性点接地方式和变电站出线数量有密切关系。
二、电力系统的短路考虑以下几个方面的问题：1.、系统短路电流水平上限值的选择决定了开关设备的分断能力，开关设备和变电站中元件的动态和热稳定性，以及对通信设备和触点的干扰。
和接地网的跨步电压。
目前的水平越高，建设和投资的成本就越高。
电力系统的短路电流的计算
3.4 电力系统三相短路的实用计算
在工程实际问题中，多数情况下只需计算短路瞬间的短路电流基波交流分量 的起始值。
基波交流分量的起始值的计算方法：将各同步发电机用其暂态电动势（或次暂态 电动势）和暂态电抗（或次暂态电抗）作为等值电势和电抗，短路点作为零电位， 然后将网络作为稳态交流电路进行计算。
短路冲击电流和最大有效值电流
短路电流的最大有效值：在短路过程中，任意时刻t的短路电流有效值
It，是以时刻t为中心的一个周期T内瞬时电流的方均根值。其表达式为：
IM
( I pm /
2)2
i2
t ( t 0.01s )
0.707I pm 1 2( K M 1)2
当KM＝1.8时，IM＝1.075Ipm； 当KM＝1.9时，IM＝1.145Ipm；
当转子旋转时，磁通切割定子导体而在其中感应电势。磁通首先切割A相导体，当转子转过120 度及240度，磁通再一次切割B相导体和C相导体。因此，A 相感应电势超前B相120度，
B相超前C相120度。
3.3 同步发电机突然三相短路的物理过程
同步发电机空载时突然三相短路的物理过程
电枢反应：同步电机在空载时，定子电流为零，气隙中仅存在着转子磁势。负载后， 除转子磁势外，定子三相电流也产生电枢磁势。同步电机在负载时，随着电枢磁势 的产生，使气隙中的磁势从空载时的磁势改变为负载时的合成磁势。因此，电枢磁 势的存在，将使气隙中磁场的大小及位置发生变化，这种现象称之为电枢反应。
电力系统运行中的短路故障与短路电流计算
,
故 障前 短路 点 的母线 电压也 越 高
,
所以
,
短 路 电流越
后 未撤 接地 线 就合 断 路器 等
设 各 长期 过负 荷
使绝 缘加 速老 化或 破坏 等
、 。
另 外节 点 电压 的变化 时 此外
,
基 于 等值 电压源法 的短路 电流计 算 结果 与 电
、
小 电流 系 统 中一 相 接 地 体 物质 地 区 物
若是 容性补 偿 占主 导 影 响
,
短 路 电流 增 加
,
反
期 能 为电 网 短路 电流 的计 算和 限制 提供 更切合 实际 的方法 和思 路 姐 路产生 的 及
,
考 虑 充 电 电容 时
,
短路 电流 的变 化幅度较大
, ,
若 同 时 考虑 充 除基 于潮
电电容和并 联补 偿 是供 电系 统 中的绝 缘被破 坏
。 ,
然而Βιβλιοθήκη ,各设 计运 行和 研究 部 门采 如 果短 路 电流计 算
,
变压 器 支路 的等值 阻 抗将 增 加
变 压器 支 路
用 的计 算 方法 各不 相 同 电流 超 标 判 断的 差异 结 果偏 于 保 守 的基 础上 一
下
, 、 , ,
这 就有 可 能造成 短路 电流 计 算结 论 的差 异 和短 路
、 ,
未 能及 时 消除故障
,
在 含有 损坏 绝缘 的气 体或 固 应符 合 此外
,
压 值 保持 线性关 系
未考 虑 电气 间 隙与 爬 电 距 离
。
在 电力 或动
短路 电
,
基 于 潮 流 的 短路 电流 计算 变 比不 变
试析电力系统短路故障及短路电流危害及限制对策
案 例 AN LI摘要：短路故障是电力系统的常见故障之一。
短路故障发生以后，电路中会产生强度较大的短路电流，并在短时间内达到最大值，对电力系统连接的相关设备以及电路本身都会造成较大的电流危害。
因此，本文对电力系统短路故障产生的原因以及短路电流的危害进行了简要介绍，并讨论有关限制短路电流的相关对策措施。
关键词：电力系统；短路故障；短路电流一、电力系统发生短路故障的原因及其类型（一）电力系统发生短路故障的因素电力系统中的短路故障，就是由于电力系统中的相与相之间或者相与地之间的绝缘体在遭到破坏以后，逐渐形成的非正常的低阻抗通路。
从目前我国对电力系统短路故障的研究来看，引发短路故障的因素主要分内部因素和外部因素两种。
1.外部因素所谓的外部因素是指电路系统本身没有出现问题，而是由于气候因素、意外因素等外在因素的影响，而造成了系统中的绝缘体被破坏，从而导致电力系统发生了短路故障，对电力系统的正常运行产生了影响。
例如：大风天气引起的电杆歪倒；霜冻天气引起的导线覆冰；动物长期经过，导致裸露在外的在载流部分受到影响。
因此，在实际的工作中，要重视短路故障产生的外在因素，做好电路系统的安全防控工作。
2.内部因素所谓的内部因素，就是线路自然老化导致的绝缘体外露，从而导致电力系统发生了短路的现象。
除此之外，电力系统中，电路安装不合理也是导致短路故障发生的原因之一。
（二）电力系统短路故障的类型按照电力系统短路故障的行程，可以将短路故障分为四种类型，分别是：单相接地短路、两相短路、两相接地短路、三相短路；电力系统短路故障发生后的状态来看，三相短路后，电路仍然可以保持三相对称的状态，可以称之为对称短路。
其余三种，都可称之为不对称短路；按照短路持续时间以及停电后的短路状态是否能够自行消除，可以将短路故障分为瞬时性和持续短路性两种。
如果是受到动物长时间停留或者是带电物体进入系统内，导致的电路故障，一旦动物离开或者是带点物体远离故障线路，该线路就能恢复正常供电。
浅谈短路电流在电力系统中的应用
力 系统 自身原 因和外部干扰的影响（ 自然灾害和人为因素 包括 等）电网事故时有发生 ， ， 不仅使 电力 企业经济效益受 到损失 ，
而且对所有 电力用户和整个社会都造成严重 的影响。
１ 电 力 系统 中短 路 电 流 的概 述
是沿海经济发达地 区电网的短路 电流水平已经直逼甚至超过
利用 电力系统 中的短路电流来科学 的选择系统的开关设备、 电
缆等设施 ， 不会 因选 择的设备短路容量较小 ， 不能快速切断短 路 电流而造成事故 ， 也不会 因一味追求安全 ， 无限制 的选择大
电力规程所规定 的最大允许 水平 的严重情况 ，给 电力系统安 全、 稳定运 行 以及 电力系统 中各种 电气设备 ｆ 如断路器 、 变压
器、 变电站母线 、 路构架 、 线和接地 网等 方法１ 出更 为严 线 导 提 格 的要求 ， 已成 为我国各大地区 电网， 并 特别是经济发达地区
电力系统安全 、 稳定运行 的严重隐患和关键技术难题之一。同 时， 在某些情况下已经成为制约电力 系统建设和进一步发展的
对影响电力系统正常工作 的各种 因素进行科学 的分析和研究 ， 采用先进 的微机保护装置 ， 对电力系统 中产生的短路 电流进行
有效控制 ， 十分必要 。因此 ， 在整个 电力 系统 中加入 一个 能迅 速有效控制短路电流的微机综合保护装 置 ， 则能大大减少短路
流发生时造成 的危 害和故障范围的不断扩大 ， 需要在供 电系统 中加装保护 ， 以便 在突发故障时 ， 自动迅速地切断系统 中故障 部分 ， 并保 障电力系统其它模块 的安全、 正常运行 。 近几十年来 ， 随着国家 电力建设 的不断发展 ， 单位用电负 荷不断增加 ， 以及低 阻抗大容量变压器 的广泛应用和一些发电
电力系统短路故障及短路电流危害、限制措施
电力系统短路故障及短路电流危害、限制措施摘要:电力系统在运行中,由于多种原因,难免会出现故障,而使系统的正常运行遭到破坏,各种短路故障是破坏电力系统正常运行最为常见而且危害最大的原因。
本文简要探讨短路故障原因,短路电流危害及限制短路电流措施。
关键词:短路短路故障短路电流危害限制措施1 短路产生的原因和分类所谓短路,指的是由于电力系统相与相之间或相与地之间的绝缘破坏后,形成了非正常的低阻抗通路。
短路产生的原因来自于外部和内部。
外部原因:雷电、风暴、环境污染和动物进入造成的绝缘破坏,如雷击造成的闪络放电或避雷器动作,大风造成架空断线或导线覆冰引起电杆倒塌,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,如挖沟损伤电流,鸟兽(包括蛇,鼠等)跨接在裸露的载流部分等;内部原因:绝缘材料的老化破裂,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等。
按短路后的电路状态区分,短路的形式有四种:三相短路,单相接地,两相短路,两相接地短路。
其中三相短路后电路保持三相对称状态,称为对称短路;其余的三种短路形式均称为不对称短路。
按短路因素的持续时间、停电后短路状态是否自动消除,将短路分为瞬时性短路和持续性短路两种。
例如,因动物进入带电体间引起的短路,当动物被击落或烧毁后,短路因素消失,停电后可立即恢复供电,因此称为瞬时性短路。
电气设备绝缘破坏,输电线倒杆引起的短路则是持续性短路。
2 短路电流的危害短路电流可达几十到几百千安,因此造成很大的危害。
包括两个阶段的危害:短路过程中的危害和短路结束后的危害。
短路过程中的危害: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(短路电流大量发热,对电气设备产生热破坏,称为热稳固性破坏);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(短路电流产生很大的电动力,对电气设备造成机械破坏,称为动稳固性破坏);短路点附近电网电压严重下降,影响负荷供电,并破坏了功率送端与功率受端之间的能量传输,导致送端旋转机组减速,使电力系统两部分频率不相等,称为失步;不对称短路后三相电流不对称,产生负序电流引起旋转电动机和转子表层发热,单相接地和两相接地,还产生零序电流,对外界造成很大的干扰磁场,影响通信。
电网短路电流问题的探讨和限制短路电流的措施
关键词 ： 短路 电流水平 ； 限制 ； 施 措
１ １ 系统短路 电流水平上限值 的选择决定 了开关 ．
设 备 的开 断容 量 、 关 设备 及变 电站 内各元 件 的动 、 开 热 稳定 以及 对通 信 设备 的 干扰 和接 地 网的接 触和 跨
步 电压 等 ， 短路 电流 平 越 高 ， 建设 和投 资 的费用 越
大。
收稿 日期 ：ｏ ７ ６ ２ ２ ０ —０ —１ 作者 简介 ： 任志远 （ ９ ３ ） 男， １７ 一 ， 汉族 ，９ ５年毕业 于武汉水 利电力大学 ， 学本科 ， １９ 大 工程 师 ， 现从事 配网技 术管理工作 。
维普资讯
２０ 年第 １ 期 ０７ ０
任 志远 电网短路 电流问题 的探讨和限制短路 电流 的措施
３ ９
投资增 大 ， 而且 会对 已运 行 的设备 产生 很大 的影 响 ， 需 要 更大 的投 资对 原有 的设 备进行 改造 。
会 降 低 系 统 的 稳 定 性 ， 加 事 故 概 率 ， 以不 易采 增 所
电流 的增 大 ， 实践 证 明 ， 度 的闭 环运 行对 系统 的 可 过 靠性 反而 不 利 ， 须加 以限制 ， 必 以限制 短路 电流 。 １ ５ 为 了保 证继 电保 护 的可 靠性 和灵 敏 度 ， ． 系统 间 各 点必须 保持 一定 的 合理 的短 路 电流 水平 。 １ ６ 在 系统 规划 期 间 ， ． 在考 虑 短路 电流水 平 时必须
配变电系统短路电流计算实用手册
配变电系统短路电流计算实用手册一、引言配变电系统是供电系统中非常重要的组成部分，它承担着将输电网的高压电能转变为适合用户使用的低压电能的任务。
在实际运行中，因为各种原因，配变电系统往往会发生短路故障，而短路电流计算是保证配变电系统运行安全的关键步骤之一。
编制一份实用的短路电流计算手册，具有非常重要的现实意义。
二、短路电流计算基本概念1. 短路电流的定义短路电流是指在系统中发生短路时，短路处通过的电流。
它的大小和系统的电路参数、电源特性等有密切关系。
2. 短路电流计算的基本原理短路电流计算的基本原理是根据电力系统各个部件的参数和连接方式，通过适当的计算方法来确定系统中各个位置的电流值。
这些位置包括隔离开关处、变压器的低压侧、高压侧等。
3. 短路电流计算的意义短路电流计算的意义在于，通过计算短路电流，可以评估各个部件在短路条件下的承受能力，提供为系统的保护装置、设备选择和运行参数的选择等提供依据。
三、短路电流计算的方法和步骤1. 短路电流计算的方法短路电流计算的方法主要包括对称分量法、零序分量法、模型法等。
这些方法各有特点，适用于不同的系统和条件。
2. 短路电流计算的步骤短路电流的计算一般包括以下步骤：确定短路点，选取短路电流计算方法，建立系统模型，进行计算，评估结果。
四、短路电流计算的实用手册编制1. 实用手册的结构短路电流计算的实用手册一般包括以下内容：引言、基本概念和原理、计算方法和步骤、示例分析、案例分析、个人观点和理解等。
2. 实用手册的编制在编制实用手册时，作者应该综合考虑读者的实际需求，尽量以通俗易懂的方式来表达复杂的计算方法和步骤，同时还要提供丰富的示例和案例进行分析和讨论。
五、个人观点和理解作为配变电系统设计和运行人员，我认为短路电流计算是一个非常重要的工作，它关系到配电系统的安全、稳定运行。
编制一份实用的短路电流计算手册对于工程实践具有非常重要的意义。
我在实践中也深切体会到了短路电流计算的重要性，并且通过不断学习和实践，不断提高自己在这方面的能力和水平。
短路电流计算及保护整定
短路电流计算及保护整定短路电流是指电力系统在发生短路故障时，电网内的电流瞬时增大的现象。
短路故障是指电力系统中两个或多个导电体之间发生直接接触或产生低阻抗的故障，造成电流异常增大。
短路电流计算的方法有几种，常用的有对称分量法和暂态稳定法。
对称分量法是根据电力系统的节点电压和阻抗参数，通过计算电路的对称分量电流来求解短路电流。
暂态稳定法是基于电力系统的暂态稳定性分析，通过模拟短路故障后的系统动态响应来计算短路电流。
由于计算方法的不同，两种方法得到的结果也会有所不同，一般情况下采用对称分量法进行初步估算，然后再通过暂态稳定法进行验证。
在短路电流计算中需要考虑的因素有很多，例如电网的供电容量、母线、电缆线路的容量、变压器的容量等。
这些因素都会影响到电流的传输和分布，因此需要综合考虑这些因素来计算短路电流。
短路电流保护整定是为了保证系统在发生短路故障时能够迅速、可靠地切断故障电流，防止故障扩大并保护设备的安全运行。
保护整定的主要目标是使保护装置在故障时能够满足故障电流保护的快速动作。
保护整定的方法有很多种，常用的有时间电流特性曲线法、保护距离整定法和自适应保护整定法。
时间电流特性曲线法是通过分析保护装置的时间特性曲线来确定保护整定参数。
保护距离整定法是通过计算电流、电压和阻抗等参数来确定保护整定参数。
自适应保护整定法是根据电力系统的动态演变过程，结合实时的数据采集和信号处理技术来动态调整保护整定参数。
保护整定的过程中需要考虑的因素包括设备的故障电流、故障电流的持续时间、系统的负荷水平、系统的容量、系统的稳定性等。
这些因素都会直接影响到保护装置的整定和动作。
总之，短路电流计算和保护整定是电力系统设计和运行中的重要环节，它们能够保障电力设备的安全运行，防止故障扩大和造成更大的经济损失。
因此，在进行电力系统设计和运营管理时，需要充分考虑短路电流计算和保护整定的相关要求，确保系统的安全和可靠运行。
短路电流的危害及限制措施
短路电流的危害及限制措施电力系统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(短路)时流过的电流称为短路电流。
在三相系统中发生短路的基本类型有三相短路、两相短路、单相对地短路和两相对地短路。
三相短路因短路时的三相回路依旧是对称的，故称为对称短路；其他几种短路均使三相电路不对称，故称为不对称短路。
在中性点直接接地的电网中，以一相对地的短路故障为最多，约占全部短路故障的90%。
在中性点非直接接地的电力网络中，短路故障主要是各种相间短路。
发生短路时，由于电源供电回路阻抗的减小以及突然短路时的暂态过程，使短路回路中的电流大大增加，可能超过回路的额定电流许多倍。
短路电流的大小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最大瞬时值可达发电机额定电流的10～15倍，在大容量的电力系统中，短路电流可高达数万安培。
短路电流的危害短路电流将引起下列严重后果：短路电流往往会有电弧产生，它不仅能烧坏故障元件本身，也可能烧坏周围设备和伤害周围人员。
巨大的短路电流通过导体时，一方面会使导体大量发热，造成导体过热甚至熔化，以及绝缘损坏；另一方面巨大的短路电流还将产生很大的电动力作用于导体，使导体变形或损坏。
短路也同时引起系统电压大幅度降低，特别是靠近短路点处的电压降低得更多，从而可能导致部分用户或全部用户的供电遭到破坏。
网络电压的降低，使供电设备的正常工作受到损坏，也可能导致工厂的产品报废或设备损坏，如电动机过热受损等。
电力系统中出现短路故障时，系统功率分布的突然变化和电压的严重下降，可能破坏各发电厂并联运行的稳定性，使整个系统解列，这时某些发电机可能过负荷，因此，必须切除部分用户。
短路时电压下降的愈大，持续时间愈长，破坏整个电力系统稳定运行的可能性愈大。
短路电流的限制措施为保证系统安全可靠地运行，减轻短路造成的影响，除在运行维护中应努力设法消除可能引起短路的一切原因外，还应尽快地切除短路故障部分，使系统电压在较短的时间内恢复到正常值。
短路电流的定义、分类、计算方法、口诀、危害
短路电流的定义、分类、计算⽅法、⼝诀、危害短路电流科技名词定义中⽂名称：短路电流英⽂名称：short-circuit current定义：在电路中，由于短路⽽在电⽓元件上产⽣的不同于正常运⾏值的电流。
应⽤学科：电⼒（⼀级学科）；电⼒系统（⼆级学科）本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布短路电流 short-circuit current 电⼒系统在运⾏中，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）时流过的电流。
其值可远远⼤于额定电流，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最⼤瞬时值可达额定电流的10～15倍。
⼤容量电⼒系统中，短路电流可达数万安。
这会对电⼒系统的正常运⾏造成严重影响和后果。
⽬录短路电流分类三相系统中发⽣的短路有 4 种基本类型：三相短路，两相短路，单相对地短路和两相对地短路。
其中，除三相短路时，三相回路依旧对称，因⽽⼜称对称短路外，其余三类均属不对称短路。
在中性点接地的电⼒⽹络中，以⼀相对地的短路故障最多，约占全部故障的90％。
在中性点⾮直接接地的电⼒⽹络中，短路故障主要是各种相间短路。
发⽣短路时，电⼒系统从正常的稳定状态过渡到短路的稳定状态，⼀般需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。
在短路后约半个周波（0.01秒）时将出现短路电流的最⼤瞬时值，称为冲击电流。
它会产⽣很⼤的电动⼒，其⼤⼩可⽤来校验电⼯设备在发⽣短路短路电流相关⽰意图时机械应⼒的动稳定性。
短路电流的分析、计算是电⼒系统分析的重要内容之⼀。
它为电⼒系统的规划设计和运⾏中选择电⼯设备、整定继电保护、分析事故提供了有效⼿段。
供电⽹络中发⽣短路时,很⼤的短路电流会使电器设备过热或受电动⼒作⽤⽽遭到损坏,同时使⽹络内的电压⼤⼤降低,因⽽破坏了⽹络内⽤电设备的正常⼯作.为了消除或减轻短路的后果,就需要计算短路电流,以正确地选择电器设备、设计继电保护和选⽤限制短路电流的元件.计算条件1.假设系统有⽆限⼤的容量.⽤户处短路后,系统母线电压能维持不变.即计算阻抗⽐系统阻抗要⼤得多.具体规定: 对于3~35KV级电⽹中短路电流的计算,可以认为110KV及以上的系统的容量为⽆限⼤.只要计算35KV及以下⽹络元件的阻抗.2.在计算⾼压电器中的短路电流时,只需考虑发电机、变压器、电抗器的电抗,⽽忽略其电阻;对于架空线和电缆,只有当其电阻⼤于电抗1/3时才需计⼊电阻,⼀般也只计电抗⽽忽略电阻.3. 短路电流计算公式或计算图表,都以三相短路为计算条件.因为单相短路或⼆相短路时的短路电流都⼩于三相短路电流.能够分断三相短路电流的电器,⼀定能够分断单相短路电流或⼆相短路电流.简化计算法即使设定了⼀些假设条件,要正确计算短路电流还是⼗分困难,对于⼀般⽤户也没有必要.⼀些设计⼿册提供了简化计算的图表.省去了计算的⿇烦.⽤起来⽐较⽅便.但要是⼿边⼀时没有设计⼿册怎么办?下⾯介绍⼀种“⼝诀式”的计算⽅法,只要记牢7句⼝诀,就可掌握短路电流计算⽅法.在介绍简化计算法之前必须先了解⼀些基本概念.1.主要参数Sd三相短路容量 (MVA)简称短路容量校核开关分断容量Id三相短路电流周期分量有效值(KA)简称短路电流校核开关分断电流和热稳定IC三相短路第⼀周期全电流有效值(KA) 简称冲击电流有效值校核动稳定ic三相短路第⼀周期全电流峰值(KA) 简称冲击电流峰值校核动稳定x电抗(Ω)其中系统短路容量Sd和计算点电抗x 是关键.2.标么值计算时选定⼀个基准容量(Sjz)和基准电压(Ujz).将短路计算中各个参数都转化为和该参数的基准量的⽐值短路电流相关书籍(相对于基准量的⽐值),称为标么值(这是短路电流计算最特别的地⽅,⽬的是要简化计算).(1)基准基准容量 Sjz =100 MVA基准电压 UJZ规定为8级. 230, 115, 37, 10.5, 6.3, 3.15 ,0.4, 0.23 KV有了以上两项,各级电压的基准电流即可计算出,例: UJZ(KV)3710.56.30.4因为 S=1.73*U*I 所以 IJZ (KA)1.565.59.16144(2)标么值计算容量标么值 S* =S/SJZ.例如:当10KV母线上短路容量为200 MVA时,其标么值容量S* = 200/100=2.电压标么值 U*= U/UJZ ; 电流标么值 I* =I/IJZ3⽆限⼤容量系统三相短路电流计算公式短路电流标么值: I*d = 1/x* (总电抗标么值的倒数).短路电流有效值: Id= IJZ* I*d=IJZ/ x*(KA)冲击电流有效值: IC = Id *√1+2 (KC-1)2 (KA)其中KC冲击系数,取1.8所以 IC =1.52Id冲击电流峰值: ic =1.41* Id*KC=2.55 Id (KA)当1000KVA及以下变压器⼆次侧短路时,冲击系数KC ,取1.3这时:冲击电流有效值IC =1.09*Id(KA)冲击电流峰值: ic =1.84 Id(KA)掌握了以上知识,就能进⾏短路电流计算了.公式不多,⼜简单.但问题在于短路点的总电抗如何得到?例如:区域变电所变压器的电抗、输电线路的电抗、企业变电所变压器的电抗,等等.⼀种⽅法是查有关设计⼿册,从中可以找到常⽤变压器、输电线路及电抗器的电抗标么值.求得总电抗后,再⽤以上公式计算短路电流; 设计⼿册中还有⼀些图表,可以直接查出短路电流.下⾯介绍⼀种“⼝诀式”的计算⽅法,只要记牢7句⼝诀,就可掌握短路电流计算⽅法.⼝诀式简化算法1系统电抗的计算系统电抗，百兆为⼀。
短路电流及限流措施
短路电流及限流措施摘要：随着负荷需求及其密度的不断增长，电网输电容量随之扩大。
电网规模逐渐扩大，电网结构连接日益紧密，在提升电网输电能力和安全可靠运行的同时，也导致了枢纽站及其周边站点短路电流的快速升高。
如何在发展电网输送能力的同时，有效地限制电网短路电流水平，成为电力系统输电网规划、运行方面所要解决的首要问题，也是当前电网建设的当务之急。
关键词：短路电流；限流；措施1短路电流增大的危害短路故障因其类型、发生地点和持续时间等不同，其危害程度也有所不同，可能仅破坏部分区域的正常可靠供电，也有可能越级破坏所接入大区域电网的安全稳定运行。
具体来看，短路电流增大的危险后果一般包括以下几个方面：1）影响电网安全。
当短路电流接近甚至超过断路器的开断容量时，由于开断能力不足，断路器可能会无法有效切除故障，从而导致故障扩大，进而造成大面积停电事故，严重影响电网输电能力及安全运行。
2）增加投资费用。
由于短路电流的增大，为满足设备在极端情况下的动热稳定要求，电力系统不得不进行改造、更换线路和变电站设备等，这就需要增加投资费用。
而更换设备期间增加了系统运行、调度管理的复杂性，造成电网建设经济性明显下降。
3）影响人畜生命安全。
短路电流的增大在发生接地短路故障时，由于系统注入大地的电流过大，将产生强大的地电位反击，增加了系统接地点附近的跨步电压及接触电压，严重威胁人畜的生命安全。
4）危害临近通信线路。
短路电流的增大会导致不对称短路的发生，所引发磁通会对邻近高压线路的通信线路或铁道信号系统造成极大危害。
电网短路电流的增加对电网的安全运行与管理是一把双刃剑，因此，从趋利避害的角度出发，需要采取一系列着眼于全局并考虑未来电网发展的短路电流限制措施。
2限制短路电流的方法2.1做好电网规划设计电网规划设计在限制短路电流方面的作用不容忽视，电网结构设计合理就能将短路电流限制在一定范围内。
这要求我们的电网设计部门对各种设计方案进行短路计算。
电力系统的短路电流计算与分析方法
电力系统的短路电流计算与分析方法电力系统中的短路电流计算与分析是电力工程领域中的重要内容之一。
短路电流是指在电路中出现缺陷时，电流会增加至异常高值的现象。
在电力系统中，短路电流可能会造成设备损坏、引发事故甚至造成电网崩溃，因此对短路电流进行准确计算和分析是非常必要的。
本文将介绍电力系统的短路电流计算与分析方法，以帮助读者更好地理解和应用。
一、短路电流的概念短路电流是指在电力系统中由于各种原因导致电路中出现故障时，电流突然增大的现象。
短路电流的大小取决于电源的额定容量、电路的阻抗以及短路发生位置等因素。
通常情况下，短路电流会比正常工作状态下的电流大数倍甚至几十倍以上，因此需要对短路电流进行准确计算和分析。
二、短路电流计算的方法1. 齐次圈法齐次圈法是一种常用的短路电流计算方法，其基本思想是通过理想变压器等效将不同电网区域连接为一圈，根据支路阻抗和负荷参数进行复加计算，最终得出各个节点处的短路电流。
这种方法具有计算简便、准确度高的特点，在实际工程中得到广泛应用。
2. 阻抗矩阵法阻抗矩阵法是另一种常用的短路电流计算方法，其基本思想是通过建立节点与节点之间的阻抗矩阵，利用克拉默法则求解各个节点处的短路电流。
这种方法适用于复杂电力系统的计算，可以准确地得出各节点处的短路电流大小和相位。
三、短路电流计算与分析的意义短路电流计算与分析是电力系统保护的基础工作，其重要性不言而喻。
准确计算和分析短路电流有助于设计合理的保护装置，及时排除故障，保障电网的安全稳定运行。
同时，对短路电流进行深入研究还可以帮助优化电网结构，提高电网的运行效率和可靠性。
四、短路电流计算与分析的应用短路电流计算与分析方法在电力系统规划、设计、运行和维护中都有着广泛的应用。
在电力系统规划设计阶段，通过对短路电流进行准确计算和分析可以确定各个节点的故障电流，为合理选取设备参数和保护装置提供依据；在电力系统运行管理中，及时对短路电流进行监测和分析可以发现潜在的故障风险，做好预防措施；在电力系统维护过程中，定期对短路电流进行检测和分析可以确保设备运行正常，延长设备的使用寿命。
电力系统短路电流的危害和限制措施
合理地选择发电厂和电网的接线方式 ，能够达到限制短路 电流的 目的。为对大 电流接地系统 中的单相接地短路电流进行 限制 ， 可以采取部分变压器 的中性点不接地的运行方式 ， 也可将 位于系统枢纽点处 的联络 自耦变压器换成采用星形——星形方 式进行接线 的同容量的普通变压器。 若在降压变电所 ， 可采用变 电器低压侧分列运行 ，来对低压 以及中压的配 电装置 中的短路 电流进行 限制 ； 若是输 电线路 ， 则可利用分列运行 的接线方式 。 在环 形 供 电 网 中 ， 列 运 行 电 网。 则解
技 术 与 市 场
第 １卷第２ ０ ２ ９ 期２ １年
技 术 研 发
电力 系统短路 电流 的危 害和 限制措施
郭宏涛
（ 广西金 桂 浆纸 业有 限公 司 ， 西 钦 州 ５ ５ ０ ） 广 ３ ０ ８
摘 要 ： 坏 电 力 系统 正 常运 行 的最 常 见 、 害最 大 的原 因是 短 路故 障。 文章 简要 介 绍 了 电力 系统 中短 路 电流 产 生 的原 因以 破 危 及短 路 电流 的危 害 ， 并且 针 对 短路 电流 产生 的原 因 ， 重点 阐述 了几种 常见 的限 制短 路 电 流的措 施 。
危害性 ， 导致其他行业 的投诉 。
２ 限 制短 路 电 流 的 多种措 施
２１ 规 划 电 网 结 构 要 合 理 ．
对电网的结构进行合理规划是控制电流的基本措施。从某种 意义上说 ， 电网的发展历史也是一个对低 电压等级进行合理分区 、 不断升高电压等级的过程。 结合系统规划， 从系统结构上采取措施 可考虑： 发展更高一级 的电压 电网； 的输 电线路建设时， 新 要降低 网络的紧密程度 ； 分区进行供电， 分片运行减压电网等。
浅谈电力系统线路短路电流计算、应用及限制措施
浅谈电力系统线路短路电流计算、应用及限制措施文章介绍了电力系统发生短路的原因，短路电流的计算及应用，限制短路电流的措施。
标签：短路电流；应用；限制措施短路是指不同电位的导体之间的电气短接，这是电力系统中最常见的一种故障，也是最严重的一种故障。
电力系统出现短路故障，究其原因，主要有以下三个方面：（1）电气绝缘损坏；（2）误操作；（3）鸟兽害。
电路短路后，其阻抗值比正常时电路的阻抗值小得多，因此短路电流往往比正常电流大许多倍。
在大容量电力系统中，短路电流可达几万安培或几十万安培。
如此大的短路电流对电力系统可造成极大的危害：（1）短路电流的电动效应和热效应；（2）电压骤降；（3）造成停电事故；（4）影响电力系统稳定；（5）产生电磁干扰。
由此可见，短路的后果是非常严重的，因此供配电系统在设计、安装和运行中，都应尽力设法消除可能引起短路故障的一切因素。
在三相系统中，可有下列短路形式：（1）三相短路；（2）两相短路；（3）单相短路；（4）两相接地短路。
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。
但一般是三相短路电流最大，造成的危害也最严重。
为了使电气系统中的电气设备在最严重的短路情况下也能可靠工作，因此作为选择校验电气设备的短路计算中，以三相短路计算为主。
对于无限大容量电力系统计算短路电流常用的方法有欧姆法和标幺制法。
进行短路电流计算，首先要绘出计算电路图。
在计算的电路图上，将短路计算所要考虑的主要参数都表示出来，并将元件依次编号，然后确定短路计算点。
短路计算点要选择得使需要进行短路校验的电气元件有最大可能的短路电流通过。
接着，按所选择的电路计算点绘出等效电路图，并计算电路中各主要元件的阻抗。
在等效电路图上，只要将所计算的电路电流所流经的一些主要元件表示出来，并标明其序号和阻抗值，一般是分子标序号，分母用复数的形式标阻抗值。
然后将等效电路化简。
对一般用户供配电系统来说，由于将电力系统当作无限大容量系统，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方法即可将电路化简，求出其等效总阻抗。
短路电流的危害及限制措施
短路电流的危害及限制措施1. 短路电流的定义短路电流是指在电路中某个地方出现电阻甚小或电路直接短路时所产生的无限大的电流。
这种电流会导致电路设备受到破坏，同时可能会对人员造成伤害甚至危及生命。
2. 短路电流的危害当电路发生短路电流时，会产生很高的电压和电流，这些电功率大到足以使电器设备或电线本身烧毁。
因此，如何控制这些短路电流尤为重要。
如果电流不及时得到限制，短路电流会对电力系统和工业设备产生巨大的破坏，导致巨大的经济损失。
此外，短路电流还会对人员造成身体伤害，甚至致命。
3. 限制短路电流的方法为了防止短路电流的危害，需要采取一些限制措施。
以下是一些用于限制短路电流的方法：3.1 安装熔断器熔断器是一种用于限制短路电流的装置，它能够在电路中检测到高电流的异常情况，并将电流控制在安全范围内。
熔断器内部设置了一个金属丝或其他过热保护材料，当短路电流造成电路绝缘材料发热时，熔丝会融断，自动切断电路，保护设备安全。
3.2 采用接地保护当电路出现电阻极小或电信号直接短路时，接地保护能够将短路电流导向地面，以消散电流的能量，同时保护系统和设备免受损坏和人员受伤。
3.3 执行检修和维护计划定期检修和维护电气设备可以保持设备在良好的工作状态，减少短路电流的发生概率。
此外，如果在维护和检修期间发现短路电流异常，可以及时采取措施进行修复，以避免造成更大的损失。
3.4 提高员工的意识员工需要了解并遵守相关的安全规定，包括在进行电气工作时必须佩戴适当的安全装备。
这些措施可以提高员工的安全意识，进一步降低短路电流造成的安全风险。
4. 结论短路电流是一种可能导致设备损坏和人员受伤的危险因素。
通过采取适当的措施，可以限制短路电流的影响，保护设备和人员安全。
定期维护电气设备、安装熔断器、采用接地保护以及提高员工安全意识，都是有效控制短路电流风险的途径。
电力系统故障分析及短路电流计算
U 0 U 0
0 I 0
0 I 0
(a)
U 0
U Z0 0 I 0
0 I 0
(b)
电力系统中各元件的各序阻抗10
• ② YN,d接线变压器的零序阻抗
I U Ⅰ 0 0
Ⅰ Ⅱ
17
ZⅠ
U 0
I 0 Ⅰ
ZⅡ
I U Ⅰ 0 0
X 2 X d Xq X q Xd X 2 2 当转子上没有阻尼 绕组时 当转子上有阻尼 绕组时
13
• 在工程实际应用上在短路电流的计算中，发电机的负序电抗近似取作等 于正序电抗，即
X 2 X1
电力系统中各元件的各序阻抗7
• 发电机的零序电抗 • 由于三相零序电流幅值与相位都相同，发电机三相定子绕组的轴线在空 间位置上互相相差 120°，所以发电机三相定子绕组中流过零序电流时 产生的空间合成磁场是零。因此定子绕组产生的磁通只是经气隙构成回 路的漏磁通，它所对应的是漏电抗。由于漏磁通比较小，所以与之对应 的漏电抗也比较小。零序电抗为：
I 0 Ⅰ
3I 0 Ⅰ
I U 0 Ⅰ 0
若后面的变压器是YN,y接线（一次侧是 中性点接地的星形接线，二次侧是中性 ZⅡ ZⅠ 点不接地的星形接线）或是Y,y接线（ 一次侧与二次侧都是中性点不接地的星 I0 Ⅱ I I 0 Ⅰ m U0 形接线）或是D,y（一次侧是三角接线 Zm ，二次侧是中性点不接地的星形接线） 接线,这样，从前面变压器起，整个也 不出现在零序序网图中
电力系统故障分析及短路电流计算
一、 对称分量法的应用1
•
一组不对称的电气交流量可以分解正序，负序和零序三组 电气量。以A相为特殊相
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浅谈电力系统线路短路电流计算、应用及限制措施
摘要：文章介绍了电力系统发生短路的原因，短路电流的计算及应用，限制短路电流的措施。
关键词：短路电流；应用；限制措施
短路是指不同电位的导体之间的电气短接，这是电力系统中最常见的一种故障，也是最严重的一种故障。
电力系统出现短路故障，究其原因，主要有以下三个方面：（1）电气绝缘损坏；（2）误操作；（3）鸟兽害。
电路短路后，其阻抗值比正常时电路的阻抗值小得多，因此短路电流往往比正常电流大许多倍。
在大容量电力系统中，短路电流可达几万安培或几十万安培。
如此大的短路电流对电力系统可造成极大的危害：
（1）短路电流的电动效应和热效应；（2）电压骤降；（3）造成停电事故；（4）影响电力系统稳定；（5）产生电磁干扰。
由此可见，短路的后果是非常严重的，因此供配电系统在设计、安装和运行中，都应尽力设法消除可能引起短路故障的一切因素。
在三相系统中，可有下列短路形式：
（1）三相短路；（2）两相短路；（3）单相短路；（4）两相接地短路。
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。
但一般是三相短路电流最大，造成的危害也最严重。
为了使电气系统中的电气设备在最严重的短路情况下也能可靠工作，
因此作为选择校验电气设备的短路计算中，以三相短路计算为主。
对于无限大容量电力系统计算短路电流常用的方法有欧姆法和标幺制法。
进行短路电流计算，首先要绘出计算电路图。
在计算的电路图上，将短路计算所要考虑的主要参数都表示出来，并将元件依次编号，然后确定短路计算点。
短路计算点要选择得使需要进行短路校验的电气元件有最大可能的短路电流通过。
接着，按所选择的电路计算点绘出等效电路图，并计算电路中各主要元件的阻抗。
在等效电路图上，只要将所计算的电路电流所流经的一些主要元件表示出来，并标明其序号和阻抗值，一般是分子标序号，分母用复数的形式标阻抗值。
然后将等效电路化简。
对一般用户供配电系统来说，由于将电力系统当作无限大容量系统，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方法即可将电路化简，求出其等效总阻抗。
最后计算电路电流和短路容量。
对于低压系统短路电流的计算方法采用欧姆法。
但低压系统短路电流的计算具有一下特点：
（1）一般用电单位的电源来自地区大中型电力系统，配电用的电力变压器的容量远小于系统的容量，因此短路电流可按远离发动机端，即无限大电源容量的网络进行计算，电路电流周期分量不衰减。
（2）计入短路电路各元件的有效电阻，但短路点的电弧电阻、导线连接点、开关设备和电器的接触电阻可忽略不计。
（3）当电路电阻较大，短路电流直流分量衰减较快，一般可以
不考虑直流分量。
只有在离变压器低压侧很近处，例如低压侧20m 以内大截面线路上或低压配电屏内部发生短路时，才需计算直流分量。
（4）单位长度有效电阻的计算温度不同，在计算三相最大短路电流时，导体计算温度取为20℃；在计算单相电路电流时，假设的计算温度升高，电阻值增大，其值一般为20℃的1.5倍。
短路电流计算结果应用于：
（1）电气接线方案的比较和选择；（2）正确选择和校验电气设备（包括限制短路电流的设备）；（3）正确选择和校验载流导体；（4）继电保护的选择、整定及灵敏度校验；（5）接地装置的设计及确定中性点接地方式；（6）计算软导线的短路摇摆；（7）确定分裂导线间隔棒的间距。
架空线当传输容量较大时，导线采用分裂导线，为了避免由于电磁力作用、风力作用和冰雪作用，分裂导线缠绕发生摩擦和碰线，而保持一定的分裂间距应安装间隔棒；（8）验算接地装置的接地电压和跨步电压；（9）大、中型电动机的起动（起动压降计算）。
影响短路电流的因素有：
（1）系统的电压等级；（2）主接线形式以及主接线的运行方式；（3）系统的元件正负序阻抗及零序阻抗大小（变压器中性点接地点的多少）；（4）是否加装限流型电器（如限流电抗器、分裂电抗器或分裂绕组变压器，增加回路电抗限制短路电流）；（5）是否采用限流型电器（如限流熔断器、限流低压断路器，能在短路电流到
达冲击值之前完全熄灭电弧起到了限流作用）。
短路电流给设备和线路带来了危害，因此必须采取措施限制短路电流。
具体措施如下：
1 电力系统可采取的措施
1.1 提高电力系统的电压等级（电压等级高，在相同的短路容量下则短路电流小）。
1.2 直流输电（直流系统的“定电流控制”将快速地将电路电流限制在额定电流左右，即使在暂态过程也不超过2倍额定值，可限制短路电流）。
1.3 在电力系统主网加强联系后，将次级电网解环运行。
1.4 在允许的范围内，增大系统的零序阻抗，例如采用不带第三绕组或第三绕组为y接线的全星形自偶变压器，减少变压器中性点的接地点等（可减小系统的单相短路电流）。
2 发电厂和变电所中可采取的限流措施
2.1 发电厂中，在发电机电压母线分段回路中安装电抗器（当线路上或一段母线上发生短路故障时能限制另一段母线上电源所提供的电路电流）。
2.2 变压器分列运行。
2.3 变电所中，在变压器回路中装设分裂电抗器或电抗器。
2.4 采用低压侧为分裂绕组的变压器。
2.5 出线上装设电抗器。
3 终端变电所中可采取的限流措施
3.1 变压器分列运行。
3.2 采用高阻抗变压器（增加变压器的uk%能增大变压器阻抗限制短路电流）。
3.3 在变压器回路中装设电抗器（增加回路的电抗值限制短路电流）。
3.4 采用小容量变压器（当uk%一定时变压器容量越小则变压器阻抗越大，可限制短路电流）。
短路的确对线路和设备有害，所以在应用中一定到避免短路的发生，并采取有效措施限制短路电流，从而保证电力系统及设备的正常运行。
参考文献
[1]工业与民用配电设计手册（第三版）[m].中国电力出版社，2005.
[2]钢铁企业电力设计手册（上，下）[m].冶金出版社2013（1）.
[3]刘介才.供配电技术[m].机械工业出版社.
作者简介：姜桂林（1965-），女，副教授，从事建筑电气方面的教学及研究。