变压器短路阻抗计算

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变压器阻抗分析及其系统短路电流计算

变压器阻抗分析及其系统短路电流计算变压器是电力系统中的重要电气元件，其阻抗参数对电力系统运行分析及短路电流计算结果存在明显作用。

本文将对变压器的阻抗参数进行分析，并对短路电流的计算方法加以简化总结。

标签：变压器；阻抗；短路电流；计算1 变压器短路阻抗分析1.1 变压器短路阻抗的标准定义变压器的短路阻抗又称阻抗电压。

阻抗电压是指将变压器的二次绕组短路，使一次绕组电压慢慢加大，当二次绕组的短路电流达到额定电流时，一次绕组所施加的电压（短路电压）与额定电压的比值百分数。

绝大多数变压器铭牌上直接标称的短路阻抗电压百分数即为该值。

1.2 变压器的相绕组阻抗变压器的相绕组阻抗是指在额定频率和参考温度下，变压器一对绕组中，某一绕组的端子之间的等效串联阻抗。

变压器每相绕组的阻抗等于计算侧的额定相电压除以计算侧的额定相电流再乘以短路阻抗电压百分数，单位为欧姆，是一个有名值。

1.3 变压器的系统等效短路阻抗在电力系统分析及短路电流计算过程中，所有设备的短路阻抗都要折算到同一基准容量下。

折算后的短路阻抗，可以看作是在实际电力系统运行中呈现出的阻抗值，在潮流分布及短路电流计算过程中，都采用该数值进行分析计算。

变压器的等效短路阻抗等于系统基准容量除以变压器的额定容量再乘以短路阻抗电压百分数。

1.4 变压器短路阻抗的工程意义变压器的短路阻抗可分为电阻分量和电抗分量，对于110kV及以上的大型变压器，电阻分量在短路阻抗中所占的比例非常小，短路阻抗值主要是电抗分量的数值。

变压器的短路电抗分量，就是变压器绕组的漏电抗。

变压器的漏电抗可分为纵向漏电抗和横向漏电抗两部分，通常情况下，横向漏电抗所占的比例较小。

由于变压器的漏电抗值由绕组铁芯的几何尺寸所决定，那么变压器绕组铁芯结构状态的改变势必引起变压器漏电抗的变化，从而引起变压器短路阻抗数值的改变。

同容量的变压器，阻抗电压小的，制造成本低，效率高，价格便宜，另外运行时的压降及电压变动率也小，电压质量容易得到控制和保证。

一分钟搞明白变压器短路阻抗

一分钟搞明白变压器短路阻抗1、什么是变压器的短路阻抗？变压器的短路阻抗，是指在额定频率和参考温度下，一对绕组中、某一绕组的端子之间的等效串联阻抗Zk＝Rk+jXk。

由于它的值除计算之外，还要通过负载试验来确定，所以习惯上又把它称为阻抗电压。

2、怎么测量变压器的短路阻抗？用试验测量的方法为：将变压器二次侧短路，在一次侧逐渐施加电压，当二次绕阻通过额定电流时，一次绕阻施加的电压Uz与额定电压Un之比的百分数,即：Uz%=Uz/Un×100%。

3、变压器的短路阻抗实质是什么？变压器的短路阻抗是变压器的一个重要参数,它表明变压器内阻抗的大小，即变压器在额定负荷运行时变压器本身的阻抗压降大小。

4、为什么说“变压器阻抗的实质是绕组间的漏抗”？我们知道，变压器短路阻抗是由两部分组成，是变压器线圈及其他的电阻分量与变压器线圈之间的漏抗的向量和组成，即Zk＝Rk+jXk。

但在大型变压器中，电阻分量远远小于电抗分量，其数值与电抗分量相比，可以忽略不计，所以工程计算时往往将电抗分量的值，替代阻抗值，所以有“变压器阻抗的实质是绕组间的漏抗”的说法。

当然，还可以这样理解：如果没有漏抗时，变压器副边短路，电压为0，原边电压也应该等于0。

但是大家都知道，副边短路时，变压器原边电压不等于零，是因为有漏抗。

所以说，变压器阻抗的实质是绕组间的漏抗。

5、实际学习时，怎么理解变压器的短路阻抗？1)如果把变压器当作一个电源来看的话，它的阻抗相当于任何一个电源的内阻。

这个内阻只有在有电流（负载电流）流过时，才表现出来。

空载时，它就反映不出了，但不等于它不存在。

当变压器满载运行时，短路阻抗的高低对二次侧输出电压的高低有一定的影响，短路阻抗小，电压降小，短路阻抗大，电压降大。

2)如果把变压器作为电网的一个负载来看的话，它是一个感性负载（电阻部分很小）。

短路阻抗所表现出来的特性，就是它的负载特性--电感。

此电感就是两两线圈间的互感，由漏磁通产生（漏磁通由变压器负载电流产生）。

变压器的短路阻抗

变压器的短路阻抗，是指将变压器高压侧短路，低压侧从零开始加电压，加到低压侧电流为额定电流时，低压侧所加电压与额定电压之比的百分数。

这个参数是用来表示变压器传输功率时本身的阻抗大小，与电压调整率无关，电压调整率是指可调压的变压器电压调整范围与额定电压之比。

变压器短路阻抗测试和计算公式发布者：杭州高电发布时间：2010-4-10 阅读：260次一、概述变压器短路阻抗试验的目的是判定变压器绕组有无变形。

变压器是电力系统中主要电气设备之一，对电力系统的安全运行起着重大的作用。

在变压器的运行过程中，其绕组难免要承受各种各样的短路电动力的作用，从而引起变压器不同程度的绕组变形。

绕组变形以后的变压器，其抗短路能力急剧下降，可能在再次承受短路冲击甚至在正常运行电流的作用下引起变压器彻底损坏。

为避免变压器缺陷的扩大，对已承受过短路冲击的变压器，必须进行变压器绕组变形测试，即短路阻抗测试。

变压器的短路阻抗是指该变压器的负荷阻抗为零时变压器输入端的等效阻抗。

短路阻抗可分为电阻分量和电抗分量，对于110kV及以上的大型变压器，电阻分量在短路阻抗中所占的比例非常小，短路阻抗值主要是电抗分量的数值。

变压器的短路电抗分量，就是变压器绕组的漏电抗。

变压器的漏电抗可分为纵向漏电抗和横向漏电抗两部分，通常情况下，横向漏电抗所占的比例较小。

变压器的漏电抗值由绕组的几何尺寸所决定的，变压器绕组结构状态的改变势必引起变压器漏电抗的变化，从而引起变压器短路阻抗数值的改变。

二、额定条件下短路阻抗基本算法三、非额定频率下的短路阻抗试验当作试验的电源频率不是额定频率(一般为50Hz)时，应对测试结果进行校正。

由于短路阻抗由直流电阻和绕组电流产生的漏磁场在变压器中引起的电抗组成。

可以认为直流电阻与频率无关，而由绕组电流产生的漏磁场在变压器中引起的电抗与试验频率有关。

当试验频率与额定频率偏差小于5％时，短路阻抗可以认为近似相等，阻抗电压则按下式折算：式中u k75 --75℃下的阻抗电压，%；u kt—试验温度下的阻抗电压，%；f N --额定频率(Hz)；f′--试验频率(Hz)；P kt --试验温度下负载损耗(W)；S N --变压器的额定容量(kV A)；K—绕组的电阻温度因数。

变压器短路阻抗计算

短路阻抗变压器短路阻抗计算短路阻抗的定义是当一个绕组接成短路时，在另一个绕组中为产生额定电流所施加的额定频率的电压。

此电压常以额定电压为基准，用标么值或百分数表示。

也可以用短路阻抗的标么值或百分数表示，它包括两个分量：电阻和电抗分量。

电阻分量需要换算到绕组的参考温度，油浸式变压器的电阻分量为75℃时的数值。

对于中小型变压器，需计算电阻电压，而对于大型变压器，它占的比例很小，可以忽略不计。

电抗分量为额定频率下的值。

1.阻抗的电阻分量如果短路阻抗以额定电压的百分数表示，则电阻分量为：(),%10%1001000%100%100%u 757575275ka N k Nk N N k N N k N P P P p I U r I U r I ⨯=⨯⨯=⨯=⨯=式中N I ——额定电流，AN U ——额定电压，V75k r ——换算到参考温度为75℃时的绕组电阻，Ω75k P ——参考温度为75℃时的负载损耗，WN P ——额定容量，Kva2.短路阻抗的电抗分量电抗分量是本节要讨论的重点，它涉及到变压器绕组联接方式，绕组的布置方式，当然也涉及到变压器的型式。

如果短路阻抗以额定电压百分数表示，则电抗分量为：()%100%⨯=NK N kx U x I u 式中K x ——短路阻抗，Ω实质上，电抗分量的计算最终归结到计算出不同变压器型式、不同接线方式以及不同布置方式下的短路电抗。

而不同类型的变压器、不同接线方式以及绕组不同布置方式决定了变压器的漏磁大小及分布规律，所以短路电抗是由漏磁场大小及分布规律来决定的。

3.短路阻抗计算出短路电阻和短路电抗后，就不难求出短路阻抗。

由于电阻分量是有功分量，而电抗分量是无功分量，二者相位差90°，故短路阻抗为：()()()22%%%kx ka k u u u +=短路阻抗是变压器设计计算中一个十分重要的参数，它的大小涉及到变压器的成本、效率、电压变化率、机械强度及短路电流大小等。

短路阻抗的各类标幺值计算计算

1】系统电抗的计算系统电抗，百兆为一。

容量增减，电抗反比。

100 除系统容量例：基准容量100MVA 。

当系统容量为100MVA 时，系统的电抗为XS*=100/100 =1当系统容量为200MVA时，系统的电抗为XS*=100/200 = 0.5当系统容量为无穷大时，系统的电抗为XS*=100/x = 0系统容量单位：MVA系统容量应由当地供电部门提供。

当不能得到时，可将供电电源出线开关的开断容量作为系统容量。

如已知供电部门出线开关为W-VAC 12KV 2000A 额定分断电流为40KA。

则可认为系统容量S=1.73*40*10000V=692MVA, 系统的电抗为XS*=100/692 = 0.144。

【2】变压器电抗的计算110KV, 10.5 除变压器容量；35KV, 7 除变压器容量；10KV{6KV}, 4.5 除变压器容量。

例：一台35KV 3200KVA 变压器的电抗X*=7/3.2=2.1875一台10KV 1600KVA 变压器的电抗X*=4.5/1.6=2.813变压器容量单位：MVA这里的系数10.5，7， 4.5 实际上就是变压器短路电抗的％数。

不同电压等级有不同的值。

【3】电抗器电抗的计算电抗器的额定电抗除额定容量再打九折。

例：有一电抗器U=6KV I=0.3KA 额定电抗X=4% 。

额定容量S=1.73*6*0.3=3.12 MVA. 电抗器电抗X*={4/3.12}*0.9=1.15电抗器容量单位：MVA【4】架空线路及电缆电抗的计算架空线：6KV，等于公里数；10KV，取1/3 ; 35KV，取3 % 0 电缆：按架空线再乘0.2 。

例：10KV 6KM 架空线。

架空线路电抗X*=6/3=210KV 0.2KM 电缆。

电缆电抗X*={0.2/3}*0.2=0.013 。

这里作了简化，实际上架空线路及电缆的电抗和其截面有关，截面越大电抗越小。

【5】短路容量的计算电抗加定，去除100 。

短路电流与归算阻抗计算

短路电流与归算阻抗计算一、归算阻抗计算：1、标么值：）基值（与有名值同单位有名值标么值=标么值是相对某一基值而言的,同一有名值,当基准值选取不一样时,其标么值也不一样;基值体系中有两个独立的基值量,一个为基值容量S B ,另一个为基准电压U B ,其他基值量电流I B ,阻抗Z B 等可由以上两个基值量算出,基值之间满足以下关系：U B =3Z B I B ,S B =3U B I B一般个电压等级的U B 取之分别为525kV 、230kV 、115kV 、,而S B 一般取100MV A;2、两圈变的阻抗计算：一般变压器的铭牌参数中会给出变压器的额定容量Se,额定电压Ue,额定电流Ie,还有一个就是短路电压百分比Uk%,一般有了这些参数我们就可以算出两圈变压器的正序阻抗了：将变压器二次侧绕组短路,逐渐升高在一次侧绕组所加的电压,当一次侧电流达到额定值I N 时,此时一次侧绕组所加的电压称为短路电压,短路电压与额定电压的比值即为短路电压百分比用Uk%表示,这个参数计算公式为：%100e 3%k ⨯=NTU X I U ,由此可以得到变压器电抗有名值：ee 100%k 2S U U XT•=,这里Ue 为变压器归算侧的额定电压; 将Uk%其除以100就变为以主变额定容量和额定电压为基准的变压器电抗标么值2*e e e 100%k ）（U S U X X T T •==,由此可以换算到统一基准值的变压器电抗标么值：e100%k 2*S S U U U BB N T X ）（•=另外介绍一下变压器个参数之间的关系,Se=3UeIe,这同样也适用于接地变、站用变,有些铭牌参数看不清,我们就可以通过这个公式计算需要的参数;比如某接地变型号：DKSC-500/,额定容量：S N =500/100kV A,额定电压：U N =11/,要求计算该变压器的额定电流;如何计算：这里有些错误的算法：高压侧：A U S 49.2710005.1031000500e 3e Ie =⨯⨯⨯==低压侧：A U S 69.75938031000500e3e Ie =⨯⨯==上式错的原因是给的参数额定电压在计算时未用到,计算用的电压是习惯电压,而且忽略了变高、变低的额定容量不同;正确的计算方法是：高压侧：A U S 24.2610001131000500e 3e Ie =⨯⨯⨯==低压侧： A U S 34.14410004.031000100e3eIe =⨯⨯⨯==,虽然结果差的不多,但是概念有点不清楚;3、三圈变的阻抗计算：三圈变给的铭牌参数为Uh-m%, Uh-l%,Um-l% ,这三个参数是分别由三绕组变压器两两绕组间短路电压试验时测得的;X T1X T2X T3三绕组变压器等值电路由这三个参数可以计算出高、中、低压侧对应的阻抗电压：100%l -m %l -h %m -h 21%1s ）（U U U U -+•=100%l -h %l -m %m -h 21%2）（U U U U S -+•= 100%m -h %l -m %l -h 21%3）（U U U U S -+•=同双绕组变压器一样,可以算出三绕组变压器各个绕组的电抗有名值：e e %211S U U X S T •= e e %222S U U X S T •= e e %233S U U X S T •=4、比如计算10kV 母线的归算阻抗：一般市调会给出110kV 母线的归算阻抗,各县调只需加上主变的阻抗,并归算到10kV 侧或35kV 侧即可;这里注意：市调给出的110kV 母线的归算阻抗是归算到110kV 电压等级的,要将他归算到10kV 侧或35kV 侧,还需要除以变比的平方;另外,归算阻抗还分大、小方式,对于10kV 母线或35kV 母线归算阻抗大方式考虑两台主变并列运行,小方式考虑单台主变运行注意：要考虑阻抗值大的变压器运行;110kV10kV#1变#2变二、短路电流：1、对称分量法;电力系统发生故障时,三相电流和三相电流一般呈不对称状态,我们将不对称的三相电压和电流分解成正序、负序和零序三个分量;即：021....A A A A U U U U ++=021021...2....a a A A A B B B B U U U U U U U ++=++=021021..2.....a a A A A C C C C U U U U U U U ++=++=U B1U 正序U C2UU A0U B0U C0零序电流也类似;2、短路电流计算1、三相短路：计算公式：ΣФ）（Z E I3 比较简单,符合欧姆定律;2、主要说一下两相金属性短路：设线路B 、C 相发生金属性短路;AB C边界条件为：C B U U k k ..=,0k .=A I ,0k k ..=+C B I I021021k ...2....a a A A A B B B B U U U U U U U ++=++= 021021k ..2.....a a A A A C C C C U U U U U U U ++=++=由C B U U k k ..=得到：21..A A U U =021021k ...2....a a A A A B B B B I I I I I I I ++=++=021021k ..2.....a a A A A C C C C I I I I I I I ++=++=由0k k ..=+C B I I 得到21..A A I I -= 由0k .=A I 、0k k ..=+C B I I ,得到00.=A I由边界条件可以得到：21..A A U U =,21..A A I I -=,00.=A I再由边界条件画出两相短路复合序网图如下图所示：E sA两相短路复合序网图结合复合序网图可以求出各序电流如下：ZEZ ZEI I A AA A 21s 21s ..21ΣΣΣ=+=-=B 、C 相的故障相电流为：ZE ZEI I I I I I I AA A A A A A kC kB ΣΣ1s 1s ..2...2..23j3j110212a aa a -=-=-=++=-=注意：这里EAs 为相电压;3、短路电流计算,以单相金属性接地短路为例：设线路A 相发生金属性接地;A B C边界条件为：0k .=A U ,0k .=B I ,0k .=C I由边界条件可以得到：0021....=++=A A A A U U U U ,021...A A A I I I ==再由边界条件画出单相接地复合序网图如下图所示：E sA单相接地复合序网图结合复合序网图可以求出各序电流如下：Z ZZ E I I I AA A A ΣΣΣ021s ...021++===A 相接地时的故障相电流为：ZZ Z E I I I I AA A A kA ΣΣΣ021s ....3021++=++=同理,其他类型的故障,如两相接地短路,只要大家找到边界条件,之后画出复合序网图,就可以算出短路电流大小;有兴趣大家可以自己算一算,对照一下参考书,可以加深一下印象;三、应用举例：110kV 母线归算阻抗：大方式：Z1max=Ω,小方式Z1min=Ω；两台主变参数：型号：SZ9-50000/110西门子变压器有限公司,额定容量：S N =50/50MV A,额定电压：U N =110±8×%/,额定电流：Ie=2749.3A,短路电压百分比：Uk%=16;求10kV 母线的归算阻抗,以及主变变低发生两相短路时,流过变高的短路电流;首先计算110kV 母线等值阻抗归算到10kV 侧的值：大方式： Ω073.01105.108.02Z1max 222=⨯= 小方式： Ω179.01105.1019.72Z1min222=⨯= 计算变压器归算到110kV 电压等级的阻抗Xk1：Ω72.385011010016e e 100%k Xk122=•=•=S U U计算计算变压器归算到10kV 电压等级的阻抗Xk2：Ω353.0505.1010016e e 100%k Xk222=•=•=S U U这样10kV 母线的归算阻抗为：大方式：Zmax=+÷2=Ω 小方式：Zmin=+=Ω注： 10kV 线路末端两相短路电流计算公式为：）（）（L Z Z I +••⨯=min 1233105.1032d,L Z 为线路的阻抗值; 主变变低出口发生两相短路时,流过变高的短路电流为：A 13.94172.3872.19123310110Idmin 32=+••⨯=）（）（算出主变变低出口发生两相短路时,流过变高的短路电流后,就可以用这个值来校验变高后备保护的灵敏度了;。

短路阻抗的各类标幺值计算计算

【1】系统电抗的计算系统电抗，百兆为一。

容量增减，电抗反比。

100除系统容量例：基准容量100MVA。

当系统容量为100MVA时，系统的电抗为XS*=100/100＝1当系统容量为200MVA时，系统的电抗为XS*=100/200＝0.5当系统容量为无穷大时，系统的电抗为XS*=100/∞＝0系统容量单位：MVA系统容量应由当地供电部门提供。

当不能得到时，可将供电电源出线开关的开断容量作为系统容量。

如已知供电部门出线开关为W-VAC 12KV 2000A 额定分断电流为40KA。

则可认为系统容量S=1.73*40*10000V=692MVA, 系统的电抗为XS*=100/692＝0.144。

【2】变压器电抗的计算110KV, 10.5除变压器容量；35KV, 7除变压器容量；10KV{6KV}, 4.5除变压器容量。

例：一台35KV 3200KVA变压器的电抗X*=7/3.2=2.1875一台10KV 1600KVA变压器的电抗X*=4.5/1.6=2.813变压器容量单位：MVA这里的系数10.5，7，4.5 实际上就是变压器短路电抗的％数。

不同电压等级有不同的值。

【3】电抗器电抗的计算电抗器的额定电抗除额定容量再打九折。

例：有一电抗器U=6KV I=0.3KA 额定电抗X=4% 。

额定容量S=1.73*6*0.3=3.12 MVA. 电抗器电抗X*={4/3.12}*0.9=1.15电抗器容量单位：MVA【4】架空线路及电缆电抗的计算架空线：6KV，等于公里数；10KV，取1/3；35KV，取3％0电缆：按架空线再乘0.2。

例：10KV 6KM架空线。

架空线路电抗X*=6/3=210KV 0.2KM电缆。

电缆电抗X*={0.2/3}*0.2=0.013。

这里作了简化，实际上架空线路及电缆的电抗和其截面有关，截面越大电抗越小。

【5】短路容量的计算电抗加定，去除100。

例：已知短路点前各元件电抗标么值之和为X*∑=2, 则短路点的短路容量Sd=100/2=50 MVA。

变压器短路阻抗计算

变压器短路阻抗计算变压器的短路阻抗是指在变压器的两个绕组之间发生短路时，从主绕组一侧加入单位电压，通过主绕组、铁芯和副绕组后，在副绕组另一侧得到的电流。

短路阻抗的计算对于变压器的正常运行和故障诊断都具有重要意义。

变压器的短路阻抗可分为两种类型：正序短路阻抗和零序短路阻抗。

正序短路阻抗是指在正序短路条件下变压器的阻抗，即主绕组和副绕组两侧电流相位一致；而零序短路阻抗是指在零序短路条件下变压器的阻抗，即主绕组和副绕组两侧电流相位相反（180度相位差）。

计算变压器的短路阻抗需要以下几个步骤：1.确定变压器的额定参数：包括额定容量、额定电压、短路电压等。

2.确定变压器的等效电路模型：常用的等效电路模型有皮安高斯法和标准法。

3.确定变压器的等效电路参数：包括主绕组和副绕组的电阻和电抗。

4.根据等效电路参数计算短路阻抗：可以根据变压器的等效电路模型，使用等效电路参数计算方法得到短路阻抗的数值。

在计算正序短路阻抗时，可以使用以下公式进行计算：Z = (V_sc / I_sc) * (1 - cos(θ_sc))其中，Z为短路阻抗，V_sc为短路电压，I_sc为短路电流，θ_sc为短路电流相位角。

对于三相变压器来说，短路阻抗通常是以百分比的形式表示的。

可以通过以下公式将短路阻抗从欧姆表示转化为百分比表示：Z_%=(Z/V_n)*100其中，Z_%为短路阻抗的百分比，Z为短路阻抗的欧姆值，V_n为变压器的额定电压。

在计算零序短路阻抗时，可以使用以下公式进行计算：Z_0 = (V_sc0 / I_sc0) * (1 - cos(θ_sc0))其中，Z_0为零序短路阻抗，V_sc0为零序短路电压，I_sc0为零序短路电流，θ_sc0为零序短路电流相位角。

计算变压器的短路阻抗需要准确的变压器参数和等效电路模型。

通常情况下，变压器制造商会提供变压器的参数和模型。

在实际应用中，可以使用专业的电力系统软件进行计算，以得到更准确的结果。

三相变压器短路阻抗

三相变压器短路阻抗三相变压器是电力系统中常见的重要设备之一，主要用于变换电压或者调节电压。

在运行过程中，三相变压器可能会遭遇电路短路故障，因此需要对其短路阻抗进行分析和计算。

本文将介绍三相变压器短路阻抗的概念、计算方法及其在电力系统中的应用。

三相变压器短路阻抗是指在变压器短路故障时，从主侧电源到短路处的等效电阻和电抗。

它反映了变压器的抗干扰能力和稳定性，是评价变压器短路性能的重要参数。

在电路短路故障中，变压器短路阻抗可以有效地限制故障电流，保护电力系统的安全运行。

因此，在三相变压器的设计、运行和检修中，短路阻抗是一个重要的技术参数。

三相变压器短路阻抗的计算方法主要有以下几种：1、电感法电感法是根据变压器的电感值计算短路阻抗的方法。

它适用于变压器的额定容量比较小的情况，其计算公式为：$$Z_k=\sqrt{3}(1-K)X_1$$其中，Zk为变压器短路阻抗；K为变压器的匝数比，一般为K=U2/U1；X1为主侧电源到电容器端对出口的电位差（即短路端开路时主侧感应电动势）。

2、散热器法散热器法是根据主侧电压变化引起散热器温度变化的规律，通过测量散热器温度或者计算散热器的热容量和热导率，来计算短路阻抗的方法。

它适用于较大容量的变压器，其计算公式为：$$Z_k=0.09M_0(T_2-T_1)/I_{sc}$$其中，Zk为变压器短路阻抗；M0为变压器的无载电流；T1和T2分别为零载和短路状态下散热器的温度；Isc为短路电流。

3、电压降法$$Z_k=\dfrac{\sqrt{3}}{I_{sc}}\dfrac{U_2-U_{2sc}}{\omega}$$1、电压和电流计算在电力系统中，短路阻抗可以用来计算系统中短路电流的大小，同时还可以用来计算在系统中短路故障时，各电压电流的变化情况。

2、保护设置变压器的保护设置需要考虑变压器的短路阻抗。

合理地设置短路保护的动作值，可以在保护变压器的同时，尽可能地减少对系统运行的影响。

短路阻抗计算

第五章短路阻抗计算第一节概述通常，变压器的短路阻抗，是指在额定频率和参考温度下，一对绕组中、某一绕组的端子之间的等效串联阻抗Zk＝Rk+jXk。

由于它的值除计算之外，还要通过负载试验来确定，所以习惯上又把它称为短路电压或阻抗电压。

短路阻抗是变压器性能指标中很重要的项目，其出厂时的实测值与规定值之间的偏差要求很严。

本节中将从短路阻抗计算的基本原理出发来逐步展开对与短路阻抗这个参数有关的各项问题的分析。

通常，短路阻抗是由电阻分量(短路电阻)Rk及电抗分量(短路电抗)Xk所组成的，它们之间的关系为对于三相变压器，它表示为每相的阻抗(等值星形联结)。

而对于带有分接绕组的变压器，是指其在指定分接位置上的值，如无另外规定，通常是指主分接。

应当指出的是，变压器的短路阻抗经常是用百分值(％)的形式来表示。

所谓的百分值是一个相对单位制，便于产品之间进行参数的相互对比．例如，对于在某个容量、电压范围下的变压器，其短路阻抗的百分值应是相同的．变压器的短路阻抗uk的百分值，通常由电抗分量Ukx(％)与电阻分量Ukr(％)所组成，由于它代表了变压器内阻抗的大小，故又称为阻抗电压。

在Uk(％)与Ukx(％)及Ukr(％)之间，具有下列关系通常，电抗分量Ukx(％)相当于由漏磁通所决定的变压器的漏电抗xk(％)，它在Uk(％)中占据着主要部分，本章中所介绍的短路阻抗的计算方法主要是关于漏电抗的计算．而电阻分量Ukr(％)，则主要相当于变压器绕组的电阻，它可以按负载损耗户。

由下式求得第195页系．据经验，只有当变压器的容量小于1000kVA时，才需要考虑电阻分量Ukr(％)的影响．所以对于多数大中型变压器，均可近似取Uk(％)≈Ukx(％)。

Uk(％)是变压器的重要技术参数，它对变压器的制造成本、短路电流的大小，电压质量的高低以及系统运行性能等都有显著的影响。

因此，Uk(％)的选择是一个复杂的技术经济问题。

各个国家根据自身的国情，在本国的技术标准中分别规定了产品的Uk(％)值。

短路电流与归算阻抗计算

短路电流与归算阻抗计算一、归算阻抗计算：1、标么值：标么值就是相对某一基值而言得，同一有名值，当基准值选取不一样时,其标么值也不一样。

基值体系中有两个独立得基值量,一个为基值容量ＳB,另一个为基准电压U B，其她基值量（电流I B,阻抗Z B等）可由以上两个基值量算出,基值之间满足以下关系：ＵB＝Z B I B，S B=U B IＢ一般个电压等级得UＢ取之分别为525kV、23０kV、115kV、10、5kV,而S B一般取１00MV A。

2、两圈变得阻抗计算：一般变压器得铭牌参数中会给出变压器得额定容量Sｅ，额定电压Ue,额定电流Ｉe，还有一个就就是短路电压百分比Ｕｋ％，一般有了这些参数我们就可以算出两圈变压器得正序阻抗了：将变压器二次侧绕组短路,逐渐升高在一次侧绕组所加得电压,当一次侧电流达到额定值I N时，此时一次侧绕组所加得电压称为短路电压,短路电压与额定电压得比值即为短路电压百分比用Uｋ％表示,这个参数计算公式为：，由此可以得到变压器电抗有名值：,这里Ue为变压器归算侧得额定电压。

将Uk%其除以100就变为以主变额定容量与额定电压为基准得变压器电抗标么值，由此可以换算到统一基准值得变压器电抗标么值:另外介绍一下变压器个参数之间得关系,Se＝ＵｅIe,这同样也适用于接地变、站用变，有些铭牌参数瞧不清，我们就可以通过这个公式计算需要得参数。

比如某接地变型号:DKＳC—５０0/1０、5，额定容量：ＳＮ=50０/100kＶＡ,额定电压：ＵN=１1／0、4ｋV，要求计算该变压器得额定电流。

如何计算：这里有些错误得算法:高压侧：低压侧:上式错得原因就是给得参数额定电压在计算时未用到,计算用得电压就是习惯电压，而且忽略了变高、变低得额定容量不同.正确得计算方法就是：高压侧：低压侧：，虽然结果差得不多，但就是概念有点不清楚.３、三圈变得阻抗计算：三圈变给得铭牌参数为Ｕh-m％，Uh-l%，Uｍ—ｌ％，这三个参数就是分别由三绕组变压器两两绕组间短路电压试验时测得得。

变压器短路阻抗通用公式

计算变压器短路阻抗通用公式的简介变压器的短路阻抗Z k 是变压器性能指标中一个主要的参数，因此变压器短路阻抗的计算是变压器计算中的一项非常重要的内容。

随着我厂变压器产品型式的多样化，变压器的计算也变得越来越复杂。

本文将结合我厂的变压器产品与本人在变压器计算方面的一点心得，对变压器短路阻抗的计算公式进行简单的介绍。

变压器短路阻抗Z k 由电阻分量Z r 和电抗分量Z x 组成；因为电抗分量相位超前电阻分量90°，所以：Z k =22x r Z Z +；油浸式变压器阻抗的电阻分量是在温度75℃时的短路电阻，可以用额定容量S n 、负载损耗P k 来计算，公式为：Z r ＝%S 10P nk⨯，（S n 的单位是kVA ）。

因为大容量变压器的Z x »Z r ，所以Z r 可忽略不计，Z k ≈Z x 。

在所有介绍变压器计算的书籍中，均认为在忽略电阻分量Z r 的前提下，变压器内每一组线圈的短路阻抗Z k 可按以下公式进行计算：Z k ％＝6t 10H e DIW f 6.49⨯•ρΣ％， (1)式中：f ――频率，Hz ；I ――额定电流，A ；W ――绕组总匝数；e t ――每匝电势，V ；H ――线圈平均电抗高度，cm ； ρ――洛氏系数，＝1-Hπλ，λ为该组线圈的径向尺寸(漏磁场总宽度)；ΣD ――漏磁组的等值漏磁空道面积；在公式（1）中I 、W 应为同一侧的数值；在上面的公式（1）中f ＝50 Hz ，I 、W 、e t 、H 均可通过计算比较方便的获得，所以阻抗计算主要是计算漏磁组的等值漏磁空道面积ΣD ，计算ΣD 的通用公式如下： ΣD ＝)3(112n n mn n n n r a ββα-=+∑， (2)式中：a n ――第n 个线圈减去匝绝缘厚度的幅向尺寸，㎝； r n ――第n 个线圈的平均半径，㎝； αn ――第n 个线圈的“安·匝”标么值；βn ――漏磁组内线圈1到线圈n 的“安·匝”标么值的矢量和；为了计算ΣD 时思路清晰，我们需要画出绕组的轴向漏磁分布图。

变压器阻抗计算方法

变压器阻抗计算方法变压器是电力系统中常见的电力设备，用于将交流电的电压从一种电压变为另一种电压。

在实际应用中，变压器的阻抗是一个很重要的参数，它影响着变压器的运行特性和电力系统的稳定性。

下面将介绍变压器阻抗的计算方法。

变压器的阻抗可以分为全阻抗和分阻抗。

全阻抗包括电阻、漏感抗和互感抗，并且通常用百分数来表示。

分阻抗仅包括互感抗，通常用欧姆表示。

在实际应用中，我们通常使用分阻抗进行计算和评估。

变压器的分阻抗可以通过两种方法进行计算：直接测量法和计算法。

1.直接测量法要直接测量变压器的分阻抗，需要进行一些特殊的测试。

需要测量的参数有基准电压、基准电流、端电流、短路电压和短路功率损耗。

这些参数可以通过短路试验和空载试验来获得。

短路试验是将一侧绕组短路，将另一侧绕组连接到额定电压的电源上，测量两侧电流和短路电压的关系。

通过计算，可以获得变压器的等效电阻和等效对地电导。

空载试验是将一侧绕组断开，使另一侧绕组接通额定电压的电源，测量空载电流、空载功率和额定电压的关系。

通过计算，可以获得变压器的等效感抗和等效电阻。

通过测量得到的参数，可以使用以下公式计算变压器的短路电阻值：短路电阻=短路电流/短路功率2.计算法如果无法进行直接测量，可以使用计算法来估计变压器的分阻抗。

主要的计算方法有两种：名义变比法和实验法。

名义变比法是基于变压器的额定参数进行计算，不需要实际的测试。

首先，我们需要知道变压器的额定电流和额定电压。

根据变压器的额定功率和额定电压，可以计算出额定电流。

然后，使用以下公式进行计算：变压器的阻抗=(额定电压^2/额定功率)*100实验法是通过测量变压器的一些实际参数来进行计算。

首先，我们需要知道变压器的短路电阻、额定容量、额定电流和名义变比。

然后，使用以下公式进行计算：变压器的阻抗=(短路电阻/额定容量)*(额定电流/额定容量)^2*100在实际应用中，计算方法和直接测量法通常结合使用，以确保计算得到的结果准确可靠。

变压器阻抗计算公式

变压器阻抗计算公式
变压器的阻抗计算公式与变压器的类别有关。

没有一个统一的公式。

原则是先求出他的漏磁面积。

一般根据变压器的阻抗电压百分比ΔUk%来计算，这个参数是变压器铭牌上提供的，如果没有，需实测得到这一参数。

短路阻抗计算公式如下：Xs=Un×ΔUk%/In 计算得到的是变压器的相阻抗，其中Un为变压器的额定相电压，In是变压器的额定电流，都是计算侧的。

上面的计算公式是把变压器的短路阻抗从百分数化成绝对值(欧姆数)用的。

用一次电压和电流或二次电压和电流来计算都可以。

全取相的电压和电流值进行计算。

但变压器的短路阻抗的标准，以及我们计算都以百分数（标幺值）为准。

当然也可以先计算变压器阻抗的欧姆值，再把他化成标幺值与标准值进行比较。

计算变压器阻抗标幺值，在行业里有很多的经验公式可以借鉴。

但要在变压器电磁设计计算时，计算阻抗的欧姆值就没有什么公式可以借鉴了，有时要自己来推导了。

变压器输入阻抗:Z1= U1/I1 输出阻抗:Z2 =U2 / I2 =Zfz 阻抗变换公式:Z1 =U1/I1 =K²U2 / I2/K =K²U2 / I2 =K²Z2.。

短路阻抗的各类标幺值计算计算

系统电抗，百兆为一。

容量增减，电抗反比。

100除系统容量例：基准容量 100MVA。

当系统容量为100MVA时，系统的电抗为XS*=100/100＝1当系统容量为200MVA时，系统的电抗为XS*=100/200＝当系统容量为无穷大时，系统的电抗为XS*=100/∞＝0系统容量单位：MVA系统容量应由当地供电部门提供。

当不能得到时，可将供电电源出线开关的开断容量作为系统容量。

如已知供电部门出线开关为W-VAC 12KV 2000A 额定分断电流为40KA。

则可认为系统容量S=*40*10000V=692MVA, 系统的电抗为XS*=100/692＝。

【2】变压器电抗的计算110KV, 除变压器容量；35KV, 7除变压器容量；10KV{6KV}, 除变压器容量。

例：一台35KV 3200KVA变压器的电抗X*=7/=一台10KV 1600KVA变压器的电抗X*==变压器容量单位：MVA这里的系数，7，实际上就是变压器短路电抗的％数。

不同电压等级有不同的值。

【3】电抗器电抗的计算电抗器的额定电抗除额定容量再打九折。

例：有一电抗器 U=6KV I= 额定电抗 X=4% 。

额定容量 S=*6*= MVA. 电抗器电抗X*={4/}*=电抗器容量单位：MVA【4】架空线路及电缆电抗的计算架空线：6KV，等于公里数；10KV，取1/3；35KV，取 3％0电缆：按架空线再乘。

例：10KV 6KM架空线。

架空线路电抗X*=6/3=210KV 0.2KM电缆。

电缆电抗X*={3}*=。

这里作了简化，实际上架空线路及电缆的电抗和其截面有关，截面越大电抗越小。

【5】短路容量的计算电抗加定，去除100。

例：已知短路点前各元件电抗标么值之和为X*∑=2, 则短路点的短路容量Sd=100/2=50 MVA。

短路容量单位：MVA【6】短路电流的计算6KV，除电抗；10KV，除电抗; 35KV，除电抗; 110KV，除电抗。

变压器短路阻抗

变压器低压侧完全短路，高压侧加电压，当短路电流达到变压器的额定值Ih时，高压侧所加电压值就是这台变压器的短路电压Ud，变压器铭牌上标的是Ud与额定电压的比值。

从这个试验过程可以看出，这台变压器的阻抗x=Ud/Ih，计算保护时，可计算出低压侧母线短路，反应到高压侧的短路电流。

我再通俗地试图从反方面来解释一下：当高压为Ud(如=4.5%*Ue1时），其低压侧短路电流
的大小，正好就是低压侧额定电流Ie2。

因此，按正比例关系，当高压侧维持正常的1*Ue1时
（即额定电压时），若低压侧主出口处若发生短路，则其电流的大小，就应该是(1/4.5%)*Ie
2=22.2*Ie2，也就是低压额定电流Ie2的22.2倍。

从上来讨论可以看出，当忽略系统阻抗时，直接利用变压器的短路阻抗系数Ud，就可以方便地
求出低压主开关出口处短路时的短路电流，其值等于变压器低压侧额定电流的(1/Ud)倍。

与此
同时，该短路电流值若除以变压器变比，还可以直接求出低压短路时，而在高压侧流过的电流，其值显然也是高压侧额定电流的（1/Ud)倍，大致在20倍左右。

这也回答了3638所提出的问
题了
来举个例子吧。

某变压器容量为1000KVA（高压侧额定电流为58A，低压侧额定电流为1443A，都是隐含的），短路阻抗系数为4.5%，高压侧系统容量取无穷大，求低压侧主开关出口处的三相短路电流。

根据我前面的理论铺垫，直接写出答案：低压侧短路电流为22.2*1443=32000A=32KA，流
过高压侧的短路电流为32KA/25（变比）=1280A。

简单吧，哈哈。

短路阻抗的各类标幺值计算计算

【1】系统电抗的计算系统电抗，百兆为一。

容量增减，电抗反比。

100除系统容量例：基准容量100MVA。

当不能得到时，可将供电电源出线开关的开断容量作为系统容量。

如已知供电部门出线开关为W-VAC 12KV 2000A 额定分断电流为40KA。

则可认为系统容量S=1.73*40*10000V=692MVA, 系统的电抗为XS*=100/692＝0.144。

【2】变压器电抗的计算110KV, 10.5除变压器容量；35KV, 7除变压器容量；10KV{6KV}, 4.5除变压器容量。

例：一台35KV 3200KVA变压器的电抗X*=7/3.2=2.1875一台10KV 1600KVA变压器的电抗X*=4.5/1.6=2.813变压器容量单位：MVA这里的系数10.5，7，4.5 实际上就是变压器短路电抗的％数。

不同电压等级有不同的值。

【3】电抗器电抗的计算电抗器的额定电抗除额定容量再打九折。

例：有一电抗器U=6KV I=0.3KA 额定电抗X=4% 。

例：10KV 6KM架空线。

架空线路电抗X*=6/3=210KV 0.2KM电缆。

电缆电抗X*={0.2/3}*0.2=0.013。

这里作了简化，实际上架空线路及电缆的电抗和其截面有关，截面越大电抗越小。

【5】短路容量的计算电抗加定，去除100。

例：已知短路点前各元件电抗标么值之和为X*∑=2, 则短路点的短路容量Sd=100/2=50 MVA。