短路电流计算的基本概念三相短路冲击电流有效值峰值
变压器短路容量-短路电流计算公式-短路冲击电流的计算
变压器短路容量-短路电流计算公式-短路冲击电流的计算一.概述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。
二.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。
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。
三.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(W)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(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。
供配电第3章短路电流计算
4. 短路造成停电，给国民经济带来损失，给人民生 活带来不便。
5. 严重的短路将电力系统运行的稳定性，使同步发 电机失步。
6. 单相短路产生的不平衡磁场，对通信线路和弱电 设备产生严重的电磁干扰。
四、防止短路对策
预防性试验 正确安装和维护防雷设备 文明施工 严格遵守操作规程
式中，Ksh·M为电动机的短路电流冲击系数，低压电动机 取1.0，高压电机取1.4~1.6 ；IN·M为电动机额定电流；
为电动机的次暂态电势标幺值；
为电动机的次暂态电抗标幺值;
该两参数可查表（见书P60 表3－2）。 实际计算中，只有当高压电动机单机或总容量大于 1000kW，低压电动机单机或总容量大于100kW; 在靠近 电动机引出端附近发生三相短路时，才考虑电动机对冲 击短路电流的影响.
电源到变电站母线间的阻抗情况未知, 但是已知:
(1)变电站母线出线侧短路容量 或(2)供电线路电源端上的断路器的断流容量
各主要元件的阻抗标幺值
2）电力变压器的电抗标幺值 3）电力线路的阻抗标幺值
4）电抗器的电抗标幺值
标幺制短路阻抗计算
• 按电路结构计算短路总阻抗
• 考虑短路总电阻值与短路总电抗值之间 的大小关系
第1节 概述
短路的概念：
运行中的电力系统或工厂供配电系统的相与相或者相 与地之间发生的金属性非正常连接。
原因：
(1)电力系统中电器设备载流导体的绝缘损坏。 造成绝缘损坏的原因主要有设备绝缘自然老化，绝缘
受到机械损伤,设备本身的质量问题；操作过电压或大气过 电压引起的过电压击穿等。 (2)人为故障，包括：设计、安装和维护不良，及误操作。
短路及短路电流的相关概念及计算
2、1短路与短路电流有关概念短路是指不同电位的导电部分之间的低阻性短接。
短路后，短路电流比正常电流大很多，有时可达十几千安至几十千安。
造成短路的主要原因：电气设备载流部分的绝缘损坏、工作人员误操作、动物或植物跨越在裸露的相线之间或相线与接地物体之间。
短路电流的危害：（1）短路时要产生很大的电动力和很高的温度，造成元件和设备损坏。
（2）短路时短路电路中电压要骤降，严重影响其中电气设备的正常运行。
（3）短路会造成停电损失并影响电力系统运行的稳定性。
（4）不对称短路包括单相短路和两相短路，其短路电流将产生较强的不平衡交变磁场，对附近的通信线路、电子设备等产生干扰。
由于短路的后果十分严重，因此必须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，以保证在发生可能有的最大短路电流时不致损坏。
短路的形式：在三相系统中，可能发生三相短路、两相相间短路、两相接地短路、单相接地短路。
其中三相短路属于对称性短路。
无限大容量电力系统：若系统容量相对于输配电系统系统中某一部分的容量大很多时，当该部分发生负荷变动甚至短路时，系统馈电母线上的电压能基本维持不变，或者系统电源总阻抗不超过短路电路总阻抗的5%-10%，或者系统容量大于该部分容量的50倍时，可将电力系统视为无限大容量电力系统。
将电力系统视为无限大容量的电源在计算系统发生三相短路的电流时更苛刻，所以通常的短路计算都是建立在将系统视为无限大容量电力系统的基础上。
短路计算的目的：（1）分析短路时的电压、电流特征。
（2）验算导体和电器的动、热稳定以及确定开关电器所需开断的短路电流及相关参数。
短路计算方法：分为欧姆法和标幺制法。
欧姆法又称有名单位制法，各物理量均以实际值参与计算；标幺制法又称相对单位制法，任一物理量的标幺值为该物理量的实际值与所选定的基准值的比值。
由于三相短路电流计算对设计选型及设备校验具有重要意义，下面重点讲述其计算方法。
变压器短路容量-短路电流计算公式-短路冲击电流的计算
变压器短路容量-短路电流计算公式-短路冲击电流的计算变压器短路容量-短路电流计算公式-短路冲击电流的计算发布者：admin 发布时间：2009-3-23 阅读：513次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。
二.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。
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。
三.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(MV A)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(W)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(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 MV A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 MV A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1000KV A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。
短路电流计算基础相关知识
1、短路电流计算基础知识1.1.1 计算短路电流的目的（1）在选择电气主接线时，为了比较各种主接线的方案，确定某接线方案是否需要采取限制短路电流的措施，均需进行必要的短路电流计算；（2）在选择电气设备时，为了保证各种电气设备和导体在正常和故障情况下都能安全、可靠的工作，同时又力求节约资金，这就需要用短路电流进行校验，（3）在设计屋外高压配电装置时，需按短路电流校验软导线的相间和相对地的安全距离；（4）在选择继电保护方法和整定计算时，需以各种短路时的短路电流为依据。
1.1.2 计算短路电流的一般规定（1）验算导体和电器的动稳定、热稳定以及电器开断电所用的短路电流，应按本工程的设计规划容量计算，并考虑电力系统5～10年的远景发展规划；（2）选择导体和电器用的短路电流，在电气接线的网络中，应考虑具有反馈作用的异步电动机的影响和电容补偿装置放电电流的影响；（3）选择导体和电器时，对不带电抗器回路的计算短路点，应该选择在正常接线方式时短路电流的为最大的点；对带电抗器的6～10KV出线，选择母线至母线隔离开关之间的音箱、套管时，短路计算点应选在电抗器之前，其余导体和电器的计算短路点一般选择在电抗器后。
（4）导体和电器的动稳定、热稳定以及电器的开断电流，一般按三相短路电流校验算。
若中性点直接接地系统及 自耦变压器等回路中的单相、两相接地短路较三相短路严重时，则应按严重情况计算。
1.2 网络的等值变换和简化为计算不同短路点的短路电流，需将等值网络分别化简为以短路点为中心的辐射性等值网络，并求出各电源与短路点之间的转移电抗X。
在工程计算中，nd常用以下方法化简网络。
1.2.1 网络等值变换等值变换的原则，是在网络变换后，应使未变化部分的电压和电流分布保持不变。
常用的网络变换方法和公式见有关设计手册。
1.2.2 利用网络的对称性化简网络在网络简化中，常常可以发现对短路点具有局部和全部对称关系，利用对称关系根据下列原则可以大大简化：（1）同电位的点，可以用线联结起来；（2）同电位的点之间的电抗被短接后可以除去。
三相短路电流计算
短路电流次暂态值 I ′′ = Id = 9.16 = 2.92kA X*KΣ 3.14
短路电流冲击值 ish = 2K sh I ′′ = 2.55 × 2.92 = 7.45kA
次暂态短路功率 S ′′ = 3U av I ′′ = 3 × 6.3 × 2.92 = 31.86MVA
4.4.2 有限容量电源系统的三相短路电流计算
1．有效值的计算---运算曲线法 有限容量电源系统发生三相短路后，其母线电压不再保持恒定，短路电流周期分量也随 之发生变化。如果已知短路后某一时刻发电机的电势，则短路电流周期分量相应时刻的有效 值可按下式求取
I pt =
Et 3X KΣ
（4.4.9）
式中： Et ——短路后 t 时刻的发电机的电势；
（4.4.4）
式中： I d ——计算点所在电压级的基准电流， I d =
Sd 3U d
X *KΣ ——短路回路总电抗的标幺值， X *KΣ = X KΣ
3I d Ud
于是可得：
2.短路电流冲击值
I ′′ =I ∞=
Ip
=
Id X *KΣ
（4.4.5）
由式（4.2.9）和（4.2.10）可求得短路电流冲击值和短路冲击电流有效值
X KΣ ——短路回路总电抗。
但是同步发电机突然短路时，电势随时间变化的规律是很复杂的，用上式计算比较困难。 电力部门根据国产同步发电机参数和容量配置情况，用概率统计的方法分别制定了汽轮发电 机和水轮发电机的短路电流运算曲线。利用运算曲线可以方便地查出三相短路电流周期分量
的有效值 I*pt ，因此在实际工程计算中，通常采用“运算曲线”来求解三相短路电流周期分
Id1 =
Sd = 3U av
三相短路电流的计算
技
业的贡献，有必要从专业、技能、经验、学历以及年龄等多方面进行考
术
量。
方
面
➢ 软件技术领域最好根据研发人员所擅长的技术能力来划分不同的专业技
术组。
➢ 培养研发人员对新技术的学习掌握，并创新应用。
5.1.2 软件生产函数
提高软件生产率的主要举措有：
➢ 建立良好的人才激励机制，通过物质、精神奖励以及职务晋升制度提高
X *ca
X *dK
S N Sd
（4.4.11）
南京师范大学电气工程系
有限容量电源系统三相短路电流的计算
注意：
通过运算曲线法求得的I*pt 是以向短路点直接提供短路 电流的发电机总容量为基准功率所对应的三相短路电流 周期分量在t时刻的有效值的标幺值。因此， 所求短路 后t时刻的短路电流周期分量有效值为
③生产函数具有非负性，总产出必 须是正值，且总产量是生产要素组 合的结果，单一要素的投入是不能 获得产出的
5.1.1 生产函数
3. 规模报酬 规模报酬又称为规模经济，主要研究所有要素都同比例增加时，产量时如何发生变化的。
通常在规模较小时，增加投入可以促进规模报酬递增，而当规模达到一定 程度时，则会出现规模报酬递减的情况。
Ip
U av 3X K
无穷大电源系统三相短路电流的计算
2.短路电流冲击值
由式（4.2.9）和（4.2.10）可求得短路电流冲 击值和短路冲击电流有效值
ish 2Ksh I I sh I 1 2(Ksh 1)2
（4.4.6） （4.4.7）
无穷大电源系统三相短路电流的计算
3.三相短路功率
4.4 三相短路电流的计算
无穷大容量电源系统的三相短路电流计算 有限容量电源系统的三相短路电流计算
三相交流系统短路电流计算
Z∑ R∑2 X∑2 为短路电路的总阻抗[模];
k arctan( X∑ / R∑) 为短路电路的总阻抗角;
L∑/R∑ 为短路电路的时间常数;
C为积分常数,由电路初始条件(T=0)来确定.
当t=0时,由于短路电路存在着电感,因此电路电流不
计算短路电流时，电路的电容不加以考虑。
2、基准值的选择
按标么值法进行计算时，一般是先选定基准容量 Sd
和基准电压 Ud ，基准容量，工程设计中
通常取 Sd 100MVA
基准电压，通常取元件所在处的短路计算电压，
即 Ud Uc
选定了基准容量和基准电压后，基准电流按下式计
算：
一）、概述
进行短路电流计算，首先要绘制出计算电路图，在计 算电路图上，将要考虑的各元件的额定参数都表示出 来，并将各元件依次标号，然后确定短路计算点。
其次，根据选择的短路计算点绘制出等效电路图，并 计算短路电路中各主要元件的阻抗。在等效电路图上， 只需要将被计算的短路电流所流经的一些主要元件表 示出来，并表明其序号和阻抗之值，一般是分子标序 号，分母标阻抗值。然后将等效电路化简，求出短路 电路的等效总阻抗。最后计算短路电流和短路容量。
此外，电力系统中，发生单相短路的几率 最大，而发生三相短路的可能性最小。但 从用户这方面说，一般是三相短路的电流 最大，造成的危害也最为严重。为了使电 力系统的电气设备在最严重的短路状态下 也能可靠工作，在选择和校验电气设备用 的短路计算中，常以三相短路计算为主。
二）、采用标么制法计算高压网络系统短路电流
Ish
I I 2
2
短路电流的计算方法
X
k
arctg R
XL
Tfi R R
R2 X 2
C ——积分常数，由初始条件决定，即短路电流非周
期分量的初始值
。i fi 0
LOGO
由于电路中存在电感，而电感中的电流不能突变，
则短路前瞬间（用下标0－表示）的电流i0－应该等于短 路发生后瞬间（用下标0＋表示）的电流i0＋，将t＝0分
RL
XL
式中：
I M—— 短路前电流的幅值
a)
I M
Um
/
( R R )2 ( X X )2
—0 — 短路前回路的阻抗角 0 arctg( X X ) /( R R )
—— 电源电压的初始相角，亦称合闸角；
R∑
2、短路时
短路后电路中的电流应满足： u G
别代入短路前后的电流表达式,可得
C
I M
sin(
0
)
I PM
sin(
k
)
因此，短路的全电流为
t
ik iz ifi IPM sin(t k ) IM sin( 0) IPM sin( k )e
t
ik iz ifi IPM sin(t k ) IM sin( 0 ) IPM sin(LOGOk ) e
无穷大容量系统三相短路暂态过程1正常运行rlxldtdi短路的全电流可以用下式表示短路电流周期分量的幅值短路后回路的阻抗角短路回路时间常数积分常数由初始条件决定即短路电流非周期分量的初始值fipmlogo由于电路中存在电感而电感中的电流不能突变则短路前瞬间用下标0表示的电流i应该等于短路发生后瞬间用下标0表示的电流i别代入短路前后的电流表达式可得因此短路的全电流为fipm正常运行状态001s暂态稳态izifi3
短路电流计算的基本概念三相短路冲击电流有效值峰值
短路电流计算的一些基本概念发送到手机 | 收藏全屏阅读模式字体：小 | 大1.主要参数S d：三相短路容量 (MVA)简称短路容量校核开关分断容量。
I d：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。
I c：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。
i c：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S d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(S jz)和基准电压(U jz).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(相对于基准量的比值),称为标么值。
(1)基准基准容量S jz =100 MVA基准电压 U jz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: U jz＝37、10.5、6.3、0.4(KV)因为S=1.73*U*I所以 I jz＝1.56、5.5、9.16、144(KA)(2)标么值计算容量标么值S* =S/S jz.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/U jz; 电流标么值I* =I/I jz3.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: I d= I jz I*d=I jz/ x*(KA)冲击电流有效值: I c = I *d√〔1+2 （K c-1）2〕(KA)其中K c冲击系数,取1.8所以 I c =1.52I d冲击电流峰值: i c=1.414×I*d K c=2.55 I d (KA)当1000kVA及以下变压器二次侧短路时,冲击系数K c ,取1.3这时:冲击电流有效值I c =1.09*I d(KA)冲击电流峰值: i c =1.84 I d(KA)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.基准容量100MVA。
实用法短路计算原理
实用法短路计算—高压系统元件阻抗计算 3、发电机有名值和标幺值
（1）发电机有名值：
发电机铭牌电抗百分数xd”%的基准电抗是以发电机Ur、Sr为基准计算的电抗（Ur2/Sr）。 xd”=Xd”/（Ur2/Sr） 得到： Xd”=xd” ×（Ur2/Sr） Xd”：发电机超瞬态电抗有名值，Ω 。
（2）发电机标幺值：
电力系统措施（输电环节）
（1）提高电力系统的电压等级；
注：在电力系统短路容量固定的前提下，提高电压能够降低短路电流。
（2）直流输电；
注：用直流输电线路连接两个交流系统，直流系统的“定电流控制”将快速把短路电流限制在额定电流附近，短路容
量不因互联而增大（电力电子器件的控制），即使在暂态过程也不超过2倍额定值。 （3）在电力系统主网加强联系后， 将次级电网解环运行； （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接线的全星形自耦变压器，减少变 压器的接地点等。
A B C
三相短路（Ik3）
A B C
两相接地短路（IkE2E）
A B C
两相短路（Ik2）
A B C
单相接地短路（Ik1）
实用法短路计算—基本概念
2、描述短路电流的符号名称
（1）Ik”：短路电流初始值、超瞬态短路电流、t=0秒时短路电流有效值； （2）ip：短路电流峰值、短路冲击电流、短路全电流最大瞬时值； （3）Ik：稳态短路电流有效值； （4）iDC：短路电流直流分量； （5）A：直流分量iDC初始值； （6）I0.2：短路后0.2秒，短路电流交流分量有效值； （7）Ip”：短路全电流最大有效值；
实用法短路计算—基本概念
3、电力系统不同位置短路，短路电流大小特点 电力系统
最大运行方式下三相短路电流计算
最大运行方式下三相短路电流计算三相短路电流是指在电力系统中发生三相短路故障时的电流大小。
在电力系统中，短路故障是一种常见的故障形式，可能会对电网造成严重的影响，因此对三相短路电流的计算十分重要。
本文将从最大运行方式下三相短路电流的定义、计算方法和实际应用等方面进行探讨。
一、最大运行方式下三相短路电流的定义最大运行方式下三相短路电流是指在电力系统中，系统处于最不利的工作状态时，发生三相短路故障时的电流大小。
在电力系统中，系统的运行状态会受到负荷变化、设备运行状态、外界环境等因素的影响，因此系统处于最大运行方式下时，可能会导致三相短路电流达到最大值。
在电力系统设计和保护设备的选型中，通常需要考虑最大运行方式下三相短路电流的影响，以确保系统能够正常运行并保护设备不受到过大的电流冲击。
因此，准确计算最大运行方式下的三相短路电流对于电力系统的设计和运行具有重要意义。
二、最大运行方式下三相短路电流的计算方法最大运行方式下三相短路电流的计算方法通常采用对称分量法。
对称分量法是利用对称分量理论进行计算，通过将三相短路电流进行对称分解，然后再将对称分量进行合成，得到最大运行方式下的三相短路电流。
具体计算步骤如下：1.首先确定系统的最不利运行状态，包括负荷最大、设备运行状态最不利等情况。
2.根据系统的电路拓扑结构和参数，进行对称分量的计算。
对称分量通常包括正序分量、零序分量和负序分量。
3.将得到的对称分量进行合成，得到最大运行方式下的三相短路电流。
需要注意的是，在实际计算过程中，还需要考虑系统的接地方式、短路电抗值等因素，以获得更为准确的计算结果。
三、最大运行方式下三相短路电流的实际应用最大运行方式下三相短路电流的计算结果在电力系统的设计和运行中具有重要的应用价值。
首先，在电力系统的设计中，最大运行方式下的三相短路电流通常作为保护设备的选型依据。
通过准确计算最大运行方式下的三相短路电流，可以确定保护设备的额定电流和短路保护器的动作特性，以确保系统在发生短路故障时能够及时切断电路，保护设备和人身安全。
短路电流全电流最大有效值
短路电流全电流最大有效值【实用版】目录1.短路电流的定义2.短路电流的分类3.短路电流的特点4.全电流最大有效值的概念5.全电流最大有效值的计算方法6.全电流最大有效值在电力系统中的应用正文1.短路电流的定义短路电流是指在电力系统中，由于某种原因造成电路的电阻突然减小，导致电流迅速增大的现象。
短路电流是电力系统中一种异常的、瞬时的电流，通常具有很高的峰值。
2.短路电流的分类短路电流主要分为两种类型：对称短路电流和不对称短路电流。
对称短路电流：指电力系统中三相电压平衡，三相电流也平衡的短路电流。
在对称短路电流的情况下，各相电流的幅值和相位角相同。
不对称短路电流：指电力系统中三相电压不平衡，三相电流也不平衡的短路电流。
在不对称短路电流的情况下，各相电流的幅值和相位角不同。
3.短路电流的特点短路电流具有以下特点：（1）短路电流的峰值很高，可能达到电力系统正常运行电流的数倍甚至数十倍。
（2）短路电流的持续时间很短，通常在毫秒级别。
（3）短路电流的分布与电力系统的接线方式、设备参数等因素有关。
4.全电流最大有效值的概念全电流最大有效值是指电力系统中短路电流的最大有效值。
它是短路电流的一个重要参数，用于衡量电力系统在短路条件下的稳定性和安全性。
5.全电流最大有效值的计算方法全电流最大有效值的计算方法通常采用标幺值法。
标幺值法是一种将电流、电压等物理量无量纲化的方法，其计算公式为：I_rms = I_peak / √3其中，I_rms 表示全电流最大有效值，I_peak 表示短路电流的峰值。
6.全电流最大有效值在电力系统中的应用全电流最大有效值在电力系统中有广泛应用，主要体现在以下几个方面：（1）评估电力系统的稳定性：全电流最大有效值可以用来评估电力系统在短路条件下的稳定性，判断系统是否能够保持稳定运行。
（2）设计电力系统设备：全电流最大有效值是电力系统设备选型和设计的重要依据，可以用来确定设备的额定电流、短时耐受电流等参数。
变压器短路容量-短路电流计算公式-短路冲击电流的计算
变压器短路容量-短路电流计算公式-短路冲击电流的计算发布者：admin 发布时间：2009-3-23 阅读：513次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。
二.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。
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。
三.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(MV A)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(W)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(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 MV A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 MV A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1000KV A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。
短路电流计算方法
之青柳念文创作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、设计继电呵护和选用限制短路电流的元件.二.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.详细规定: 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,只需思索发电机、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.可以分断三相短路电流的电器,一定可以分断单相短路电流或二相短路电流.三.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坚苦,对于一般用户也没有需要.一些设计手册提供了简化计算的图表.省去了计算的费事.用起来比较方便.但要是手边一时没有设计手册怎么办?下面先容一种“口诀式”的计算方法,只要记牢7句口诀,便可掌握短路电流计算方法.在先容简化计算法之前必须先懂得一些基本概念.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(相对于基准量的比值),称为标么值(这是短路电流计算最特此外地方,目标是要简化计算).(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 (KC1)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,就可以停止短路电流计算了.公式未几,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,从中可以找到常常使用变压器、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.下面先容一种“口诀式”的计算方法,只要记牢7句口诀,便可掌握短路电流计算方法.4．简化算法【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分提供.当不克不及得到时,可将供电电源出线开关的开断容量作为系统容量.如已知供电部分出线开关为WVAC 12KV2000A 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.分歧电压等级有分歧的值.【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.短路容量单位：MVA【6】短路电流的计算6KV,9.2除电抗；10KV,5.5除电抗; 35KV,1.6除电抗;110KV,0.5除电抗.0.4KV,150除电抗例：已知一短路点前各元件电抗标么值之和为 X*∑=2, 短路点电压等级为6KV,则短路点的短路电流 Id=9.2/2=4.6KA.短路电流单位：KA【7】短路冲击电流的计算KVA及以下变压器二次侧短路时：冲击电流有效值Ic??Id??冲击电流峰值ic????IdKVA以上变压器二次侧短路时：冲击电流有效值Ic????Id??冲击电流峰值ic????Id例：已知短路点{ ??KVA变压器二次侧}的短路电流??Id??????KA则该点冲击电流有效值Ic????Id＝????????＝??????KA冲击电流峰值ic????Id??????????????KA可见短路电流计算的关键是算出短路点前的总电抗{标么值}但一定要包含系统电抗.额定短时耐受电流又称额定热稳定电流，等于额定短路开断电流；额定峰值耐受电流又称额定动稳定电流，是指断路器在合闸位置所本事受的额定短时耐受电流第一个大半波的峰值电流，等于额定短时关合电流，是额定短路开断电流的2.55倍.成套设备的额定短时耐受电流和额定峰值耐受电流及其应用:定义: 额定短时耐受电流（IK）在规定的使用和性能条件下，在规定的短时间内，开关设备和节制设备在合闸位置可以承载的电流的有效值.额定短时耐受电流的尺度值应当从GB762中规定的R10系列中选取，并应该等于开关设备和节制设备的短路额定值.注：R10系列包含数字1，1.25，1.6，2，2.5，3.15，4，5，6.3，及其与10n的乘积额定峰值耐受电流（IP）在规定的使用和性能条件下，开关设备和节制设备在合闸位置可以承载的额定短时耐受电流第一个大半波的电流峰值.额定峰值耐受电流应该等于2.5倍额定短时耐受电流.注：依照系统的特性，可以需要高于2.5倍额定短时耐受电流的数值.额定短路持续时间（tk）开关设备和节制设备在合闸位置能承载额定短时耐受电流的时间间隔.额定短路持续时间的尺度值为2s如果需要，可以选取小于或大于2s的值.推荐值为0.5s,1s,3s和4s.。
电力系统分析三相短路
B 2
4 100
B
6 100
3 0.4 6.32 0.872
U S X X S 4*
5*
%
k2
100
B 7.5 100 1 100 7.5
TN
X
6*
X
SB
ห้องสมุดไป่ตู้
U 6
2
2
0.4
15
100
37 2
0.44
27
3、绘制等值电路图
✓相应每一种短路点作出一种等值电路图
✓任一短路点相应等值电路中，只要求表达该点短路时，短 路电流经过旳元件电抗 ✓分子为顺序号，分母为该元件旳电抗标幺值
1、发电机 有名值 归算到基本级
2
U x x''
1
d*N
1
SGN
U U U U x' x''
1
d*N
2
2
1 2 3 4
S U U U GN
1
2
3
9
2
2
S U U U U S x' U S U U U U 1* j
x1'
B 2
x '' d*N
4
1 GN
2 1
3 2
4 3
B 2
4
2、变压器
在时间轴上旳 投影代表各量 旳瞬时值
Im 0 sin( ) i[0]
Im sin( ) iP0
iP0 i[0]
17
二、短路冲击电流
•指短路电流最大可能旳瞬时值，用 iM 表达。
其主要作用是校验电气设备旳电动力稳定度。
非周期电流有最大初值旳条件应为：
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短路电流计算的一些基本概念
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1.主要参数
S d：三相短路容量 (MVA)简称短路容量校核开关分断容量。
I d：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。
I c：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。
i c：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S d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(S jz)和基准电压(U jz).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(相对于基准量的比值),称为标么值。
(1)基准
基准容量S jz =100 MVA
基准电压 U jz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: U jz＝37、10.5、6.3、0.4(KV)
因为S=1.73*U*I
所以 I jz＝1.56、5.5、9.16、144(KA)
(2)标么值计算
容量标么值S* =S/S jz.
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/U jz; 电流标么值I* =I/I jz
3.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: I d= I jz I*d=I jz/ x*(KA)
冲击电流有效值: I c = I *d√〔1+2 （K c-1）2〕(KA)其中K c冲击系数,取1.8
所以 I c =1.52I d
冲击电流峰值: i c=1.414×I*d K c=2.55 I d (KA)
当1000kVA及以下变压器二次侧短路时,冲击系数K c ,取1.3
这时:冲击电流有效值I c =1.09*I d(KA)
冲击电流峰值: i c =1.84 I d(KA)
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.
基准容量100MVA。
当系统容量为100MVA时，系统的电抗为X*S=100/100＝1
当系统容量为200MVA时，系统的电抗为X*S=100/200＝0.5
当系统容量为无穷大时，系统的电抗为X*S=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X*S=100/692＝0.144。
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