低压短路电流计算
低压系统短路电流的计算
低压系统短路电流的计算概述：一、基本概念1.短路电流：电力系统中在电气设备两个相或相与地之间产生的短路电流。
2.非感性负荷：电阻负荷和感性负荷的总和。
3.短路阻抗：电力系统在短路点的阻抗。
4.X/R比：电力系统短路时，电感阻抗与电阻的比值。
二、计算方法1.对称短路电流计算对称短路电流计算是指短路时三相之间电气参数相等，无损耗和非感性负荷的情况下的短路电流计算。
1.1系统等效短路电流计算方法该方法适用于系统短路电流的初步估算，一般采用简化的计算模型。
1.1.1电抗率法通过系统的等效电抗率和额定电流来计算短路电流。
电抗率与系统电抗的比为系统等效电抗率。
短路电流的计算公式为：Isc = K × In其中，Isc为短路电流，K为系统等效电抗率，In为额定电流。
采用一个合适的变比将电源侧的短路电流转换到负荷侧。
定比法适用于主变电站、变电站等。
1.2单相短路电流计算方法单相短路电流计算是指只考虑一相短路时的电流值。
1.2.1滑块法通过测量一相的电压、电流和功率因数，并利用滑块器计算短路电流。
该方法适用于事故现场的短路电流测量。
1.2.2暂态法通过测量电流波形的快速变化以及额定电流计算短路电流。
该方法适用于有标称线路电压的暂态短路。
2.不对称短路电流计算不对称短路电流计算是指考虑非感性负荷、非对称运行和非对称故障时的短路电流计算。
不对称短路电流计算需要引入负荷的电抗率和相角、电源的电抗率和相角等因素。
2.1非对称短路电流计算方法非对称短路电流的计算一般采用叠加法或K方法。
2.1.1叠加法将正序短路电流、负序短路电流和零序短路电流分别计算后，再进行叠加得到总的不对称短路电流。
K方法是一种通过电抗率和相角来计算不对称短路电流的方法。
具体计算步骤较为复杂，需要手动计算。
三、简化计算方法除了上述详细的计算方法外，还存在一些简化的计算方法。
例如，利用已知的短路电阻和短路电压、安培-欧姆定律、Thévenin定理等。
低压三相短路电流计算
目录一、低压短路电流计算 (2)1、三相短路电流周期分量计算 (2)2、三相短路冲击电流计算 (2)3、三相短路电流第一周期（0.02S）全短路电流有效值计算 (3)4、电动机晶闸管装置对短路电流的影响 (3)二、配电变压器出口侧总断路器的短路校验 (14)1、额定短路分断能力（I cn）的校验 (14)2、额定短路接通能力（I cm）的校验 (15)3、额定短时耐受电流（Icw）的校验 (16)TaZ eI 01.0''*2-TaeKch 01.01-+=Tae01.0-εεR X Ta 314=一、 低压短路电流计算1、 三相短路电流周期分量计算三相短路电流周期分量按下式计算：式中I Z ’’ …………三相短路电流周期分量有效值，KA ； Up …………低压网络平均额定线电压，Up 取400V ；Z ε …………每相总阻抗,m Ω； R ε …………每相总电阻,m Ω； X ε …………每相总电抗,m Ω。
低压网络一般以三相短路电流为最大，与中性点是否接地无关。
2、 三相短路冲击电流计算电源供给的短路冲击电流值，按下式计算：式中 i chx …………………三相短路冲击电流，KA ；………………三相短路电流周期分量的峰值，KA ；…………三相短路电流非周期分量，KA ； …………三相短路电流冲击系数；………………三相短路电流非周期分量衰减系数；………………三相短路电流非周期分量衰减时间常数，S 。
)11(*322''------------------+=εεX R Up I Z )21(**2)1(2*2*2''01.0''01.0''''-----=+=+=--Z TaZ TaZ Z chx I Kch eI e I I i ''2ZI如果电路内只有电抗(R ε=0)，则Ta=∝，Kch=2，即短路电流非周期分量不衰减。
04-低压短路电流计算课件
短路电流速查表
详见附录 第67页
Schneider Electric - LVFDI training – Chen Xiliang – 201503 17
两台变压器并联运行时的短路
● 思考题： ● 两台同容量变压器并联运行，变压器低压侧短路电流为25KA ● 确定进线及馈线断路器的分断能力
D1
分断能力校验
●断路器分断能力应不小于预期最大短路电流 Ics (Icu)＞Iscmax Icu－断路器极限短路分断能力 Ics－断路器运行短路分断能力 Iscmax－安装点预期最大短路电流
Schneider Electric - LVFDI training – Chen Xiliang – 201503 3
Schneider Electric - LVFDI training – Chen Xiliang – 201503 10
阻抗法计算短路电流
Schneider Electric - LVFDI training – Chen Xiliang – 201503 11
短路电流的计算方法（续）
●合成法： 当不掌握电源参数时，可以根据回路首端已知的短路电流，
Isc1=
U/ 3 Zsc + ZLn
Isc (0)=
U/ 3 Zsc + Z (0)
9
短路电流的计算方法
●阻抗法： 用于计算三相系统中任一点的短路电流，该方法具有高的
计算精度
Isck =
U20 = 3 Zk
U20 3 Rk2 + Xk2
U20: 变压器二次侧空载线电压 Zk : 故障点电源侧每相总阻抗
Schneider Electric - LVFDI training – Chen Xiliang – 201503 5
低压系统短路电流的计算
低压系统短路电流的计算一、低压系统短路电流的定义低压系统短路电流是指在电力系统中出现短路故障时，电路中的电流急剧增大，达到最大值的电流。
通常情况下，短路电流可以分为对称电流和不对称电流。
对称电流是指短路电流的三个相位之间的电流幅值相等，相位角相差120度，是对称的。
而不对称电流是指短路电流的三个相位之间的电流幅值和相位角不相等，是不对称的。
二、低压系统短路电流的计算方法1.全电气法全电气法是通过全部的电气参数来计算短路电流的方法，可以精确计算短路电流的大小和波形。
其计算步骤如下：(1) 短路电流的基本公式为：Isc=U/Z，其中Isc为短路电流，U为电压，Z为总阻抗。
(2)计算电源电压：U=Un*1.05，其中Un为额定电压。
(3)计算负荷侧电压：Uf=Un*1.05*UF，其中Un为额定电压，UF为负荷变压器的变比。
(4)计算变压器阻抗：Zt=(Zp*左箭头Uf^2)/P，其中Zp为变压器的阻抗，左箭头表示反箭头。
(5)计算线路阻抗：Zl=Rl+左箭头Xl，其中Rl为线路的电阻，Xl为线路的电抗。
(6)计算电压降：∆U=左箭头Uf*Zt/(Zt+Zl)，其中左箭头Uf为电压的发生器。
(7)计算短路电流：Isc=∆U/(Zt+Zl)，其中∆U为电压降。
(8)计算短路电流的对称分量。
2.阻抗法阻抗法是通过系统的等值视为许多等效电阻串联来计算短路电流的方法，简化了计算过程。
其计算步骤如下：(1)确定总接线方式：单相式、三相四线式、三相三线式。
(2)计算设备的最小对称短路容量。
(3)计算电阻和电抗的等效值。
(4)确定短路发生位置，选择发生最大短路的点。
三、低压系统短路电流的影响因素1.电源容量：电源的容量越大，短路电流也越大。
2.发电机励磁特性：励磁特性的增加将使短路电流增大。
3.电源内阻：电源内阻越小，短路电流越大。
4.电源电压：电源电压的升高将使短路电流增大。
5.发电机的发电能力：发电机的发电能力和同步电机、逆功率保护的设备容量成正比，其短路电流也将增加。
低压系统短路电流计算和断路器选择
低压系统短路电流计算与断路器选择低压系统短路电流计算是电气设计中的一项重要组成部分，计算数据量大，过程繁琐，设计人员大多以经验估算，常常影响设计质量，甚至埋下安全隐患。
本文拟在通过对低压短路电流的计算简述以与实例介绍，说明低压断路器的选择与校验方法。
在设计中，短路电流计算与断路器选择的步骤如下：①简单估算低压短路电流；②确定配电中心馈出电缆满足热稳定的最小截面；③选择合适的低压断路器；④合理选择整定值，校验灵敏度与选择性。
1.低压短路电流估算1.1短路电流的计算用途短路电流的计算用途主要有以下几点：①校验保护电器的整定值，如断路器、熔断器的分断能力应大于安装处最大预期短路电流。
②确定保护电器的整定值，使其在短路电流对开关电器与线路器材造成破坏之前切断故障电路。
③校验开关电器与线路器材的动热稳定是否满足规X和实际运行的要求。
1.2短路电流的计算特点短路电流计算的特点：①用户变压器容量远小于系统容量，短路电流周期分量不衰减。
②计入短路各元件有效电阻，但不计入元件与设备的接触电阻和电抗。
③因线路电阻较大，不考虑短路电流非周期分量的影响。
④变压器接线方式按D、yn11考虑。
1.3短路电流的计算方法短路电流计算的方法：式中 I k——三相短路电流或单相短路电流kA；Z k——短路回路总阻抗mΩ（包括系统阻抗、变压器阻抗、母线阻抗与电缆阻抗等，其中阻抗还包括电阻、电抗、相保电阻、相保电抗）U——电压V（用于三相短路电流时取230，用于单相短路电流时取220）1.4短路电流的计算示例下面通过X例来叙述低压短路电流的计算过程。
分析结论①系统容量一般为固定值，变压器出口短路电流取决于变压器容量与阻抗电压百分数。
变压器容量越大，短路电流也越大。
②设备端的短路电流取决于电缆的阻抗，即截面大小，截面越大，短路电流也越大。
2.配电中心馈出电缆的最小截面断路器应该在短路电流对电缆与元器件产生的热效应与机械力危害之前分断短路回路。
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。
低压短路电流计算方法
低压短路电流计算方法1.叠加法：叠加法是指根据电路的拓扑结构将电流按照一定规律分解为各个分支的电流，然后将分解得到的电流叠加起来得到总短路电流。
具体步骤如下：a.将电路进行拓扑分析，识别主要的电流路径和分支。
b.对于每个独立的电流路径，根据欧姆定律计算分支电流。
c.将所有的分支电流按照一定规律叠加起来得到总短路电流。
2.阶梯法：阶梯法是一种逐步逼近的计算方法，通过多次迭代计算来逐渐接近准确的短路电流值。
具体步骤如下：a.将电路按照一定的分段长度进行划分。
b.对于每个分段，根据该分段的阻抗和电压计算出该分段的短路电流。
c.将所有的分段电流按照一定规律相加得到总短路电流。
d.如果总短路电流与目标值相差较大，则根据目标值和当前计算出的电流值之间的比例关系，适当调整分段长度，重新计算得到更接近目标值的短路电流。
e.重复上述步骤，直到计算出的短路电流与目标值相差较小为止。
3.复杂阻抗法：复杂阻抗法是一种基于阻抗的计算方法。
在复杂阻抗法中，电路中的各个元件以及其连接方式都被看作是阻抗，根据电路中各个元件的阻抗和连接方式计算出整个电路的阻抗，然后通过欧姆定律计算出电流。
具体步骤如下：a.将电路的各个元件和连接方式视为阻抗。
b.根据不同的电源类型，将电源的阻抗和电动势视为已知量。
c.根据电路中各个元件的阻抗和连接方式计算出整个电路的复阻抗。
d.根据欧姆定律和基尔霍夫定律，利用复阻抗和电源的复电动势计算出电流。
以上就是低压短路电流计算的三种常用方法。
在实际应用中，根据电气系统的特点和计算要求，选择合适的方法进行电流计算，确保电气设备的稳定运行和系统的可靠性。
井下低压供电短路电流及开关整定计算
井下低压供电短路电流及开关整定计算背景在煤矿等井下工作场所中，电力供应系统的稳定运行对生产安全和效率至关重要。
而低压供电系统的短路电流及开关整定则是保证系统稳定运行的关键之一。
低压供电系统低压供电系统是指额定电压不超过1000V的电力供应系统。
其主要组成部分包括配电变压器、进线柜、配电柜及安全开关等元器件。
短路电流短路电流指电路中出现短路时，通过电路的最大电流值。
其大小直接影响着电气设备的选择及保护。
计算方法1.计算出每一级接口的短路电流，逐级递推至源端，求得最终短路电流；2.通过短路电流计算出所需的保险丝、熔断器等保护装置的额定电流值；3.根据保护装置的额定电流值来选定开关的额定电流值。
计算公式短路电流的计算公式如下：$$ I_{k,min} = \\frac{U_{k}}{Z_{k}}\\times Z_{i} $$其中，I k,min为第k级接口处的最小对称短路电流（A）；U k为第k级接口额定电压（V）；Z k为第k级接口等效阻抗（Ω）；Z i为由k级接口到i级接口的等效（阻、抗、感）阻抗（Ω）。
开关整定开关整定是指使开关在保护系统中有良好的协调功能并满足故障保护需求的一系列技术措施。
其目的是在短时间内使所在电路迅速地脱离故障电路，以保护电器设备的正常运行。
整定原则在进行开关整定时，需要遵循以下原则：1.整定值正常情况下应小于额定电流；2.整定因素应能反映电路的故障情况；3.各保护元件整定应相互协调，以避免“重叠”或“漏保”等情况出现；4.整定后应进行试验，以验证其准确性。
开关整定计算开关整定的计算方法如下：$$ T = k\\times I^{m-1} $$其中，T为开关的动作时间（s）；k为常数；I为短路电流（A）；m为指数。
数值可以根据所选用的保护器系列确定。
如在选择Siemens的SICAM SR系列时，可以根据确定的参数值来计算出开关整定的数值。
结论低压供电系统的稳定运行对于各类生产场所来说至关重要。
低压侧三相短路交流分相有效值简便算法
低压侧三相短路交流分相有效值简便算法(阻抗电压是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。
)最大短路电流=变压器的二次侧额定电流/变压器的阻抗电压Id=Ie/Uk% Ie=Se/（1.732xUe）Id=100xSe/(1.732xUexUk)其中：Se---变压器额定容量kVAIe---变压器低压的额定电流AUe---变压器低压的额定电压VUk---变压器的阻抗电压百分数Id---变压器低压侧母线出三相短路电流 A一、1000kVA变压器为例：1000kVA配电变压器阻抗电压6%1、低压侧三相短路电流交流分量有效值=1000/1.732/0.4/0.06=24056A2、三相短路电流峰值（短路全电流最大瞬时值）（含交流分量和直流分量）=2.55*交流分量有效值=61342A3、全电流最大有效值=1.51* 交流分量有效值=36324A《工业与民用配电设计手册》中低压侧短路电流计算方式：各种不同品牌的低压开关柜，其垂直母线的动热稳定性参数不尽相同。
例如GCS，它的垂直母线的峰值耐受电流是105kA，短时耐受电流是50kA，两者之比是2.1，符合GB7251.1-2013表7的要求；对于MNS，它的垂直母线的峰值耐受电流是176kA，短时耐受电流是80kA，两者之比是2.2，也符合GB7251.1-2013表7的要求既然主母线的峰值耐受可以达到250kA，为何垂直母线的峰值耐受才176kA呢。
垂直母线的长度短，自然它承受的短路电流电动力就小了。
值得注意的是：短路电流的大小与工作电流无关，并不是垂直母线的运行电流比水平母线要小，它的峰值耐受电流就小。
一旦在垂直母线上发生短路后，流过垂直母线和水平母线上的短路电流是一样大的，只不过垂直母线上的短路电流因为短路线路阻抗的原因其规模会比水平母线要小。
民用建筑电气设计数据手册。
低压系统短路电流的计算
Z (0) Z (0) 3 Z (0) p
R(0) R(0) 3R(0) p
X (0)
X (0)
3
X
(0)
p
TN接地系统低压网络的相保阻抗与各序阻抗的 关系为
Z p
Z (1) Z (2) Z (0) 3
Rp
即系统的阻抗相比之 下比较小时：
RT2
X
2 T
/
Rs2
X
2 s
2
对于无限大电源的短路，变压器低压 侧短路时的短路电流周期分量不衰减，
I k I I z
在发电机母线，冲击系数去1.9，升压变压器高压侧去1.85， 线路其他地方取1.8，低压（0.4kv）取1.3.
低压网络两相 短路电流与三 相短路电流的 关系也和高压 系统一样，此 时，由于低压 网络远离发电 机，故发电机 参数影响很小， 故可得：
变压器高压侧系统的电 阻、电抗(归算到400V
侧)．mΩ；
变压器低压 侧母线段的 电阻、电抗，
mΩ；
变压器的电阻、电
抗(归算到400V
侧)．mΩ；
配电线路 的电阻、 电抗，mΩ；
一台变压器供电的低压网络三相短 路电流计算电路图
低压系统的短路通常看成无限大电源的短路
当变压器的阻抗与系 统的阻抗之比满足以 下条件，则可看成无 限大电源的短路：
X (0) X (0)s X (0)T X (0)m X (0)L
低压网络电路元件阻抗的计算
在计算三相短路电流时，元件阻抗 指的是元件的相阻抗，即相正序阻 抗。因为已经三相系统是对称的， 发生三相短路时只有正序分量存在， 所以不需要特别提出序阻抗的概念。
220kV低压10kV短路电流计算
0.159889559 0.383222222 1.079524228 5.419683508 16.25905052 41.46057884 16.25905052 3.48728879 2.361323385
2.015962204 10.12101149 1.541693831 15.60350098 39.7889275 11.00990353 2.361436364 1.598982833
6.211180124 15.59141964 6211.180124 15.59141964
39.75812008 6211.180124
2.609452015 13.10058977 2609.452015 13.10058977 33.40650391 2609.452015
0.472222222 1.218439044 66.9967724 1218.439044 66.9967724 170.8417696 1218.439044 0.343004096 18.86033404 3.601543012 18.86033404 48.0938518
0.167912041 0.161 2.041182734 5.123814786 15.37144436 39.19718312 15.37144436 2.240467746 1.889579983
0.243191696 4.1119825 10.3219748 1.500110402 15.48410176 39.4844595 7.579352745 1.104729976 0.931714216
(2).当110kV母线发生不对称短路时 I.单相接地故障 此情况的零序阻抗标幺值为Z0 正序阻抗可由三相短路计算可知Z1=Z2 Id(*) Id=Id(*)*Ij 短路点电流（3EA） 冲击值2.55* 中性点电流为3Id Id''为110kV侧中性点电流 Id'为220kV侧中性点电流 II.两相短路 同第一种情况完全相同
低压系统短路电流计算方法
低压系统短路电流计算方法低压系统是指额定电压在1000V及以下的电力系统。
低压系统短路电流的计算主要是为了确定在系统中发生短路故障时，电流的大小，以便选用合适的电气设备和制定相应的保护措施。
低压系统短路电流的计算通常分为两种方法：理论计算法和实测计算法。
理论计算法是通过分析电力系统的拓扑结构和电气参数，应用基本电路理论和电力系统分析方法，计算得出短路电流的大小。
这种方法需要准确的电气参数和系统拓扑结构，对于新建电力系统或者有详细电气参数资料的系统适用。
实测计算法是通过实际测量的数据来计算短路电流。
这种方法不需要准确的电气参数和系统拓扑结构，可以用于已有电力系统的改造和扩建。
实测计算法的主要步骤包括：首先选取适当的测量点和测量设备，进行短路电流测量；然后根据测量数据，采用适当的计算方法，计算得出短路电流的大小。
无论是理论计算法还是实测计算法，都需要准确的电气参数和系统拓扑结构作为基础数据。
电气参数包括电源电压、电源电阻、线路阻抗等；系统拓扑结构包括电源、线路和负载的连接方式和拓扑关系。
在进行低压系统短路电流计算时，需要注意以下几点：首先，要准确获取电气参数和系统拓扑结构的数据，可以通过测量、查询设备资料、查阅电气图纸等方式获取；其次，要选择合适的计算方法和工具，根据实际情况进行计算；最后，要对计算结果进行验证，比较计算值与实测值的差异，确保计算结果的准确性和可靠性。
低压系统短路电流计算是电力系统设计和运行中的重要环节，它对于确保电力系统的安全运行具有重要意义。
合理选择计算方法和工具，准确获取电气参数和系统拓扑结构的数据，对于计算结果的准确性和可靠性至关重要。
通过对低压系统短路电流的计算，可以为电力系统的设计、运行和维护提供重要依据，保障电力系统的安全稳定运行。
低压系统短路电流的计算是电力系统设计和运行中的重要工作，它关系到电气设备的选型和保护措施的设计。
本文介绍了低压系统短路电流计算的基本原理和方法，包括理论计算法和实测计算法。
低压短路电流计算和校验
低压短路电流计算和校验摘要：针对低压负荷供电距离多样，负荷性质复杂的特点，介绍了在低压配电中短路电流计算的假定条件，分析了短路电流计算时的影响因素，最后分析了在断路器保护定值选取时的注意事项，可用于低压设计过程中的计算参考。
关键词：低压；短路计算；断路器引言低压配电的主要任务是通过合理计算，在变压器低压侧至终端用电设备这一电气路径中选取相应的保护设备（断路器、熔断器）和低压电缆，保证供电及用电设备的正常运行。
用电设备功率、配电距离、敷设方式对于断路器主要参数的整定和电缆截面的选取都存在着不同的影响。
特别是在小负荷配电设计时，利用短路电流计算结果进行配电设备的合理性选择是十分重要的。
本文以采用了TN-S 系统的实际地铁项目为例，讨论了单相和三相短路电流的计算及校验，针对供电距离的不同时，分析了小负荷低压远端短路（短路交流分量不衰减）对断路器选取的影响。
1低压负荷三相短路电流计算以某地铁项目为例，35/0.4kV变电所中设置一台1000kVA的SCB-11干式变压器，D,yn11接线，Uk%=6，其中所供电的负荷功率为5kW（功率因数0.8）。
1.1负荷额定电流采用需要系数法计算，工作电流详见公式1-1(1-1)如果仅根据计算电流，可选取截面积为2.5mm2的电缆。
1.2短路电流计算与短路分段能力低压短路可近似为远端短路[1]，按短路电流的周期分量不衰减进行考虑，故低压三相短路可按如下方法计算。
（1）系统高压侧折算到低压侧的短路阻抗在实际工程中，系统高压侧的短路容量需要由当地的电业部门提供，如果没有数据，可以进行合理推算。
假定配电变压器的短路容量S″=100MVA，变压器低压侧的高压系统阻抗为：(1-2)(1-3)(1-4)（2）变压器的阻抗根据相关厂商变压器参数样本可知，容量为1000kVA的SCB-11干式变压器的电阻=1.22m，电抗=9.52m。
（3）低压母线的短路电流根据选型项目参数，变压器容量1000kVA，低压侧允许最大计算电流为1519A，因此选择TMY(100mm×8mm)作为低压母排型号，其长度为8m，根据样本单位长度阻抗R'p=0.04m/m，X'p=0.182 m/m，则总阻抗为R p=0.32m，X p=1.448m。
低压电缆的常用计算
低压电缆的常用计算【标题】常用计算方法：低压电缆低压电缆是指额定电压在1000V及以下的电力电缆。
它广泛应用于建筑、工业、交通、矿山等领域，承担着输送电能的重要任务。
在设计和安装低压电缆时，我们需要进行一些常用的计算，以确保电缆的安全可靠运行。
本文将介绍一些常见的低压电缆计算方法。
一、截面积计算低压电缆的截面积是根据所需电流和导线材料的导电能力来确定的。
通常情况下，我们可以通过以下公式来计算截面积：截面积（mm²）= 电流（A）/（K × 导线材料的电导率）其中，K是一个系数，取决于导线的散热条件和绕组方式。
不同的应用场景和环境会有不同的K值，因此在计算时需要根据具体情况进行选择。
二、电压降计算电缆在输送电能时，会因为电阻而产生一定的电压降。
为了保证电缆输电的正常工作，我们需要计算电压降是否符合要求。
电压降的计算公式如下：电压降（V）= 电流（A）× 导线电阻（Ω/km）× 电缆长度（km）在计算电压降时，需要注意导线电阻是指每公里的电阻值。
如果导线长度不是以千米为单位，需要将长度转换成千米。
一般来说，电压降不应超过供电系统规定的最大允许值。
三、短路电流计算短路电流是指电缆在发生短路时通过的最大电流。
短路电流的计算是为了确定电缆的短路容量，以保证电缆在短路情况下能够正常运行。
常用的短路电流计算方法有两种：阻抗法和对称分量法。
阻抗法是通过测量电缆两端的电压和电流，然后根据欧姆定律计算电缆的阻抗，再根据短路电流与阻抗之间的关系计算短路电流。
对称分量法是通过将电缆短路故障视为对称分量的叠加，利用对称分量的特性来计算短路电流。
对称分量法计算短路电流的过程相对复杂，但可以提供更准确的结果。
四、敷设方式计算低压电缆的敷设方式对电缆的散热和敷设成本有着重要影响。
常见的敷设方式有直埋敷设、管道敷设和架空敷设。
在选择敷设方式时，需要根据具体情况进行计算和比较。
直埋敷设是将电缆直接埋入地下。
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。
(完整版)低压短路电流计算方法
短路电流计算及设备选择1短路电流计算方法 (2)2.母线，引线选择及其计算方法 (4)2.1 主变压器35KV侧引线：LGJ-240/30 ............ 错误!未定义书签。
2.2 35KV开关柜内母线：TMY-808 ................. 错误!未定义书签。
2.3 主变压器10KV侧引线及柜内主接线：TMY-10010 . 错误!未定义书签。
3. 35KV开关柜设备选择............................. 错误!未定义书签。
3.1 开关柜..................................... 错误!未定义书签。
3.2 断路器..................................... 错误!未定义书签。
3.3 电流互感器................................. 错误!未定义书签。
3.4 电流互感器................................. 错误!未定义书签。
3.5 接地隔离开关............................... 错误!未定义书签。
4. 10KV开关柜设备选择............................. 错误!未定义书签。
4.1 开关柜..................................... 错误!未定义书签。
4.2 真空断路器................................. 错误!未定义书签。
4.3 真空断路器................................. 错误!未定义书签。
4.4 真空断路器................................. 错误!未定义书签。
4.5 电流互感器................................. 错误!未定义书签。
低压短路电流计算书
低压短路电流计算书工程名:计算者:刘瑞科计算时间:2011-2-13计算如图短路点短路电流短路电流：【相关系数：】c = 1.05 //电压系数，计算三相短路电流时取1.05 Un = 0.38 //系统低压侧电压,单位:kV 【输入参数：】Ss：200 //变压器高压侧系统短路容量，MVA【计算公式：】 归算到400V 侧Z s =[(C*U n )^2/S s ]*1000 mΩ=[(1.05*0.38)^2/200]*1000=0.796 mΩ=0.8 mΩ Rs=0.1Xs Xs=0.995 Zs mΩ Zs = 0.796000=0.8 mΩ Xs = 0.792020=0.8 mΩ Rs = 0.079202=0.08 mΩR php.s =[R (1).s +R (2).s +R (0).s ] ÷3= 2*0.08÷3=0.05mΩ {低压TN接地系统相保阻抗} X php.s =[X (1).s +X (2).s +X (0).s ] ÷3=2*0.08÷3=0.53 mΩD,yn11变压器零序电流不能在高压侧流通，短路点远离发电机，可认为正负序阻抗相等。
2.变压器阻抗值 【相关系数：】c = 1.05 //电压系数，计算三相短路电流时取1.05 Un = 0.38 //系统低压侧电压,单位:kV 【输入参数：】Uk：4.50 //变压器电抗电压百分数 Sr：1000 //变压器的额定容量,kVA △P：10.30 //变压器短路损耗,kW n：1 //变压器台数 【计算公式：】 Zt=（U k /100）*（U r ^2/S r ）*1000=（4.5/100）*（{1.05*0.38）}^2/1000）*1000= 7.16*10-3Ω Rt=△P*U r ^2/(S r ^2) mΩ=（10.3*（{1.05*0.38）}^2/1000^2）*1000= 1.65*10-3Ω= 1.65 mΩ Xt=√Z t ^2- Rt^2 mΩ Zt = 7.16 mΩRt = 1.650000 mΩ= R php.TXt = 6.970000=7.00 mΩ= X php.T【输入参数：】可查表，按D=350mmR lm：0.028000 //选定母线单位长度的相电阻,毫欧/米，=0.028*5=0.14 mΩR phplm：0.07800 //选定母线单位长度的相保电抗,毫欧/米 =0.078*5=0.39 mΩ X lm：0.170000 //选定母线单位长度的相电抗,毫欧/米 =0.17*5=0.85 mΩX phplm：0.3690 //选定母线单位长度的相保电抗,毫欧/米 =0.369*5=1.85 mΩ L：5 //母线长度,m【计算公式：】R m=R lm*L mΩX m=X lm*L mΩ5.求线路阻抗【输入参数：】L1\L2规格一样L1：2.500000 //线路长度,单位mR L1：0.05 //选定线路L1单位长度的相电阻,毫欧/米,0.05*2.5=0.0625R phpLl：0.169 //选定线路L1单位长度的相保电阻,毫欧/米0.169*2.5=0.4225X L1：0.17 //选定线路L1单位长度的相电抗,毫欧/米,0.17*2.5=0.425X phpLl：0.394//选定线路L1单位长度的相保电抗,毫欧/米 ,0.394*2.5=0.985 L2：57.500000 //线路长度,单位mR L2：0.05 //选定线路L2单位长度的相电阻,毫欧/米,0.05*57.5=2.875R phpL2：0.169 //选定线路L2单位长度的相保电阻,毫欧/米0.169*57.5=9.7175X L2：0.17 //选定线路L2单位长度的相电抗,毫欧/米,0.17*57.5=9.775X phpL2：0.394//选定线路L2单位长度的相保电抗,毫欧/米 ,0.394*57.5=22.655L3 BLV-3x50+1x25L3：20M //线路长度,单位mR L3：0.575 //选定线路L1单位长度的相电阻,毫欧/米,0.575*20=11.5R phpL3：2.589 //选定线路L1单位长度的相保电阻,毫欧/米,2.589*20=51.78X L3：0.09 //选定线路L1单位长度的相电抗,毫欧/米, 0.09*20=1.8X phpL3：0.22//选定线路L1单位长度的相保电抗,毫欧/米 , 0.22*20=4.4L4 VLV-3x120+1x70L4：20M //线路长度,单位mR L4：0.24 //选定线路L1单位长度的相电阻,毫欧/米,0.24*20=4.8R phpL4：0.977 //选定线路L1单位长度的相保电阻,毫欧/米,0.977*20=19.54X L4：0.076 //选定线路L1单位长度的相电抗,毫欧/米, 0.076*20=1.52X phpL4：0.161//选定线路L1单位长度的相保电抗,毫欧/米 , 0.161*20=3.22低压三相和单相接地故障电流计算表序号短路点 电路元件元件R 元件X 相保R php 相保X php 短路点阻抗Z k 相保短路点阻抗Z phpk 三相短路电流KA I d 3单相接地故障电流 I d1X K / R K短路电流冲击系数K ch短路冲击电流 KA短路全电流最大有效值 1系统 0.08 0.8 0.05 0.53 2变压器 1.65 71.65 73 母线 0.14 0.85 0.39 1.854 K1 1.87 8.65 2.09 9.38 8.85 9.61 25.9922.89 4.63 1.4954.8431.75 L1 0.13 0.43 0.42 0.996 K2 2.00 9.08 2.51 10.379.3 10.6724.7320.627 L2 2.88 9.78 9.72 22.66 8 K3 4.88 18.86 12.2333.0319.4835.2211.81 6.25 3.86 1.4524.2114.059 L3 11.5 1.8 51.78 4.40 10 K4 16.38 20.66 64.0137.4326.3774.158.72 2.97 11 L4 4.8 1.52 19.4 3.22 12K56.67 10.17 21.4912.6 12.1624.9118.918.83【相关系数：】c = 1.05 //电压系数，计算三相短路电流时取1.05 Un = 0.38 //系统低压侧电压,单位:kV本例可以证明电动机不影响短路电流，I rm =(P m /√3U e *0.8)/1000 Icm=0.9*√2*Kcm*Kq m*Irm【计算公式：】1、三相短路电流KAI d 3=[C*Un/(√3* Z∑)]*1000+Icm kA=[1.05*380/(√3* 8.85)]*1000 =25.99KA【相关系数：】Un = 0.38 //系统低压侧电压,单位:kV 【输入参数：】 【计算公式：】 2、单相接地故障电流I d1I d 1=[ Un/(√3* Zp)]*1000 Ka=[ 380/(√3* 9.61)]*1000 =22.89 KA3、短路电流冲击系数K P 可查表4、短路冲击电流=1.49*1.414* I d 3=2.11*25.99=54.84KA三相短路发生后的半个周期（t＝0.01s），短路电流的瞬时值达到最大，称为冲击电流。
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。
220kV低压35kV短路电流计算
三.不对称短路计算（考虑两种情况）
1.三台主变运行，其中只有一台主变的220kV及110kV侧接地的运行情况
(1).当220kV母线发生不对称短路时 I.单相接地故障 此情况的零序阻抗标幺值为Z0 由于正序负序网络对称Z1=Z2 Id(*)=1/(Z0+Z1+Z2) Id=Id(*)*Sj/1.732/230 正序 短路点全电流Id=3*Id正序 冲击电流2.55XId 求解中性点电流 中性点电流为Id0=3*Id1正序 220kV中性点Id' 根据零序网络变换 110kV中性点电流Id'' II.两相短路故障 Id(*)=1/(Z1+Z2) (Z1=Z2) Id=Id(*)*Ij
2.110kV母线发生短路（d2） 110kV母线发生短路的电流标幺值为 短路电流周期分量有效值为kA 短路容量Sd=I(*)*Sj MVA 由于110kV侧不提供电源所以 Id=Iper kA 冲击值=2.55*Id kA 容量=短路容量MVA
3.35kV母线发生短路（d3） 35kV母线为单母三分段时35母线阻抗标幺值为 35kV母线发生短路的电流标幺值为 短路电流周期分量有效值为kA 短路容量Sd=I(*)*Sj MVA 由于110kV侧不提供电源所以 Id=Iper kA 冲击值=2.55*Id kA 容量=短路容量MVA
0.472222222 1.333827343 20.81312367 1333.827343 20.81312367 53.07346536 1333.827343
接地的运行情况
0.11650759 0.09 3.372594946 8.465950435 25.3978513 64.76452082 25.3978513 3.149411827 1.885211305 5.555555556 13.94565868
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I Sc2=
U 2×Zsc
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不同的短路电流（续）
●相对中性线故障
ZL ZLn ZSC
~
V ZLn
U/ 3 Isc1= Zsc + Z Ln
●相对地故障
ZL ZSC
~
Z(0)
短路电流速查表
详见附录 第67页
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两台变压器并联运行时的短路
● 思考题： ● 两台同容量变压器并联运行，变压器低压侧短路电流为25KA ● 确定进线及馈线断路器的分断能力
D1
A
信
50kA
利用上级配电柜出线已知的三相短路电 流，查找下级配电柜进线预期的三相短 路电流
B
信
Isc3≈？kA
举例：
已知：变电所母线预期三相短路电流为50kA，出线电缆为铜芯交联电缆 ，截面185mm2，长度50m，请估算下级配电柜预期三相短路电流值。
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电缆热稳定校验
●当短路持续时间不大于5s时，绝缘导体的热稳定应按 下式校验： S≥ Isc √t K
S－绝缘导体的线芯截面 ( mm2)
Isc －短路电流有效值 ( A )
t －导体内短路电流持续作用的时间 ( s ) K－不同绝缘的计算系数
Usc (%) 在变压器出线端 Isc 分断能力 瞬时脱扣设定 总配电柜引出线 Isc 分断能力 瞬时脱扣设定 二次配电柜的首端 Isc 分断能力 瞬时脱扣设定 末端配电柜的首端 Isc 分断能力 瞬时脱扣设定 末端配电 断路器 二级配电 断路器 总配电柜 出线断路器 主断 路器
功率因数 同时系数 暂载率 预见的增长系数
短路电流的计算方法（续）
●合成法： 当不掌握电源参数时，可以根据回路首端已知的短路电流， 计算回路末端的短路电流
U IscB = = IscA U/ IscA+ Zc
IscA:上级短路电流 IscB: 线路末端短路电流 Zc: 回路阻抗 U: 系统标称相电压
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电缆热稳定校验
●绝缘材料的 K 值，供计算短路电流热效应用
导体材质 铜 绝缘材料 pvc 聚氯乙烯 60C 橡胶 85C 橡胶 90C 交联聚乙烯 油浸纸 矿物质 －导体 －中间接头盒及密封剂 pvc 聚氯乙烯 60C 橡胶 85C 橡胶 90C 交联聚乙烯 油浸纸 限定起始 温度 C 70 60 85 90 80 70 105 70 60 85 90 80 限定最终 温度 C 160/140 200 220 250 160 160 250 160/140 200 220 250 160 K 115/103 141 134 143 108 115 135 76/68 93 89 94 71
第四章 低压短路电流计算
一般规定
●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。 ●预期最大短路电流确定： ●断路器的分断能力, Ics(Icu) 应大于或等于预期最大短路电流 Isc ●电器的接通能力 Icm ●电气线路和开关装置的热稳定性和动稳定性 ●预期最小短路电流确定： ●当下列情况时，选择脱扣器 (曲线) 和熔断器： ●人身保护取决于所选的脱扣器和熔断器 (TN-IT 系统) ●电缆很长时 ●电源阻抗大 (机组) 时 ●在所有情况下，保护装置应与电缆的热效应 I2t ≤ K2S2 相适应
3 Zk
=
U20 3
Rk2 + Xk2
U20: 变压器二次侧空载线电压 Zk : 故障点电源侧每相总阻抗
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阻抗法计算短路电流
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D2
D1
D2
D3
D3
D4
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短路电流估算方法举例
●方法一：公式法，适用于主配电柜 Ie Isc ≈ ≈25Sn (kA) Uk Isc：变压器二次侧预期三相短路电流 Ie： 变压器二次侧额定电流 Uk：变压器阻抗电压(%)
信
信
举例：
已知：三相电力变压器 S=2000KVA, 10/0.4KV, 变压器阻抗电压Uk=6%, 计算变压器二次侧预期三相短路电流。
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短路电流估算方法举例（续）
●方法二：查表法，适用于分配电和末端
U U + Zc IscA
12
短路电流速查表
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短路电流的计算方法（续）
●传统法： 当不掌握给定回路电源侧的阻抗或短路电流时，可用这种 方法计算线路末端的最小短路电流 Iscmin或单相对地故障 电流 Id 具体方法将在接地系统的故障分析中详细介绍。
V Z(0)
U/ 3 Isc (0)= Zsc + Z (0)
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短路电流的计算方法
●阻抗法： 用于计算三相系统中任一点的短路电流，该方法具有高的 计算精度 Isck = U20
铝
注：表中对限定最终温度和 K 列出二个值，较低的值用于截面积大于 300mm2 的电缆。
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短路电流计算步骤
上方侧短路容量 Ssc
高压/低压 变压器额定值
导体特性 母线： 长度 宽度 厚度 电缆： 绝缘材料 单芯或多芯 长度 截面 环境： 环境温度 敷设方式 并列敷设回路数
-馈电线 -额定电流 -电压降
负荷额 定 值
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最终引出线末端的 Isc
6
短路电流的定义
● 短路电流是由于在正常供电时有电位差的两点之间，发生 一起阻抗极小的故障而引起的过电流
Zt R X
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分断能力校验
●断路器分断能力应不小于预期最大短路电流 Ics (Icu)＞Iscmax
Icu－断路器极限短路分断能力
Ics－断路器运行短路分断能力 Iscmax－安装点预期最大短路电流
2
Zt
2
U I sc Zt
A
U R2 X 2
X
U
ZI
B
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不同的短路电流
●三相故障
ZL Zsc
ZL ZL
~
V
U/ 3 I sZL
U Zsc