短路电流计算
短路电流计算
在具有电阻、电感和电容的电路里，对交流电所起的阻碍作用叫做阻抗。
阻抗常用Z表示,是一个复数,实部称为电阻,虚部称为电抗,其中电容在电路中对交流电所起的阻碍作用称为容抗 ,电感在电路中对交流电所起的阻碍作用称为感抗,电容和电感在电路中对交流电引起的阻碍作用总称为电抗。
阻抗的单位是欧。
阻抗公式Z= R+j ( XL–XC)说明负载是电阻、电感的感抗、电容的容抗三种类型的复物，复合后统称“阻抗”，写成数学公式即是：[1]阻抗Z= R+j( XL – XC) 。
其中R为电阻，XL为感抗，XC为容抗。
如果( XL– XC) > 0，称为“感性负载”；反之，如果( XL – XC) < 0称为“容性负载”。
短路电流计算方法一、高压短路电流计算（标幺值法）1、基准值选择功率、电压、电流电抗的基准值分别为、、、时，其对应关系为：为了便于计算通常选为线路各级平均电压；基准容量通常选为100MVA。
由基准值确定的标幺值分别如下：式中各量右上标的“*“用来表示标幺值，右下标的“d”表示在基准值下的标幺值。
2、元件的标幺值计算（1）电源系统电抗标幺值—电源母线的短路容量（2）变压器的电抗标幺值由于变压器绕组电阻比电抗小得多，高压短路计算时忽略变压器的绕组电阻，以变压器的阻抗电压百分数（%）作为变压器的额定电抗，故变压器的电抗标幺值为：—变压器的额定容量，MVA（3）限流电抗器的电抗标幺值%—电抗器的额定百分电抗—电抗器额定电压，kV —电抗器的额定电流，A（4）输电线路的电抗标幺值已知线路电抗，当=时—输电线路单位长度电抗值，Ω/km3、短路电流计算计算短路电流周期分量标幺值为—计算回路的总标幺电抗值—电源电压标幺值，在=时，=1=短路电流周期分量实际值为=对于电阻较小，电抗较大（<1/3）的高压供电系统，三相短路电流冲击值=2.55三相短路电流最大有效值=1.52(=100MVA)）基准电压）基准电流二、低压短路电流计算（有名值法）1.三相短路电流2.两相短路电流3.三相短路电流和两相短路电—三相短路电流，A—两相短路电流，A—变压器二次侧的额定电压，对于127、380、660和1140V电网分别为133、400、690和1200V。
短路电流的计算及步骤
短路电流的计算及步骤一、短路电流的计算步骤：1、首先绘出计算电路图2、接着，按所选择的短路计算点绘出等效电路图二、短路电流的计算方法：1、欧姆法2、标幺制法三、采用欧姆法进行三相短路电流的计算根据设计的供电系统图1-1所示。
电力系统出口断路器为SN10-10Ⅲ型。
可计算本饲料厂变电所高压10KV母线上k-1点短路和低压380V母线上k-2点短路的三相短路电流和短路容量。
图1-11.k-1点的三相短路电流和短路容量（U=10.5KV）(1)计算短路电流中各元件的电抗及总电抗1）电力系统的电抗：由附表8查得SN10-10Ⅲ型短路器的断流容量S=750MV·A,因此X===0.1472)架空线路的电抗：由表3-1得X=0.35/km,因此X=X l=0.35 (/km)5km=1.753)绘k-1点短路的等效电路图，如图1-2(a)所示，图上标出各元件的序号（分子）和电抗值（分母），并计算其总电抗为:X= X+ X=0.147+1.75=1.897图1-2 短路等效电路图（欧姆法）(2)计算三相短路电流和短路容量1）三相短路电流周期分量有效值===3.18 kA2)三相短路次暂态电流和稳态电流= = =3.18kA3)三相短路冲击电流及第一个周期短路全电流有效值=2.55=2.553.18kA=8.11kA=1.51=1.513.18kA=4.8kA4)三相短路容量==10.5KV3.18 kA=58.10MV·A2 K-2点的短路电流和短路容量（U=0.4KV）1）电力系统的电抗===2.132)架空线路的电抗==0.35(/km) 5km=2.543)电力变压器的电抗：由附录表5得%=5,因此X===84) 绘k-2点短路的等效电路图，如图5-2(b)所示，图上标出各元件的序号（分子）和电抗值（分母），并计算其总电抗为：= X+ X+ X//= X+ X+=6.753(2)计算三相短路电流和短路容量1）三相短路电流周期分量有效值===34.04kA2)三相短路次暂态电流和稳态电流= = =34.04kA3)三相短路冲击电流及第一个周期短路全电流有效值=1.84=1.8434.04kA=62.64kA=1.09=1.0934.04 kA=37.11Ka4)三相短路容量==0.4KV34.04 kA=23.69MV·A综上所述可列短路计算表，如下表1-1工厂变配电所的选择第一节工厂变配电所类型、所址的选择一、变配电所的任务便配电所担负着从电力系统受电，经过变压，然后配电的任务。
第3章-短路电流计算
确定合理的主接线方案和运行方式
第三章
短路电流计算
无限大容量供电 系统三相短路分析
第二节
第三章
短路电流计算
一、无限大容量电源概念
无限大容量供电系统定义
内阻为零
端电压恒定不变 短路电流周期分量恒定不变
通常将电源内阻抗小于短路回路总阻抗10%的电源看作无限大
容量供电系统；一般的工矿企业供电系统的短路点离电源的距
产生最大短路电流的条件
最大三相短路电流是指最大短路电 流瞬时值。由ik的公式可以知道，短 路电流瞬时值最大的条件就是短路电 流非周期分量初始值最大的条件。 短路电流非周期初始值既与短路
前的负载情况有关，又与短路发生时
刻、短路后回路性质有关。 因此，当供电回路为空载Im=0或者cosψ=1时，Im与横轴重合。电源 电压过零（电源电压与横坐标重合）时短路，而且短路回路为纯感性， 则短路电流非周期初始值最大。
短路电流计算
无限大电源容量的暂态过程
设电源电压为： 正常运行电流为：
u ph = U phm sin(wt + q) i = I phm sin(wt + q - f )
I phm = U phm / ( R + Rlo )2 + (wl + wLlo )2
式中：I
－短路前电流的幅值
phm
－短路前回路的阻抗角
对于纯感性电路ksh =2；
第三章
有效值，
短路电流计算
短路冲击电流的有效值Ish是指短路后第一个周期的短路电流全电流的
I sh =
I
2 pe (0.01)
+I
短路电流计算方法
之袁州冬雪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.。
单相短路电流计算公式
单相短路电流计算公式在电力系统运行中，单相短路电流是一项重要的参数，用于评估电路和设备的能力来承受系统中的故障电流。
单相短路电流通常指的是在系统中只有一条相线出现短路故障时的电流。
1.短路电流的计算公式：公式1:I=U/Z其中I：短路电流（单位：安培，A）U：电源电压（单位：伏特，V）Z：总阻抗（单位：欧姆，Ω）该公式适用于计算直接短路情况下的短路电流，即电源直接连接到短路点。
2.考虑电源阻抗的短路电流计算公式：公式2:I=U/(Zs+Zt)其中I：短路电流（单位：安培，A）U：电源电压（单位：伏特，V）Zs：短路点阻抗（单位：欧姆，Ω）Zt：电源阻抗（单位：欧姆，Ω）该公式适用于考虑了电源阻抗的短路电流计算，即在电源与短路点之间存在阻抗的情况下。
3.考虑变压器的短路电流计算公式：公式3:I=U/(Zs+Zt/Zv)其中I：短路电流（单位：安培，A）U：电源电压（单位：伏特，V）Zs：短路点阻抗（单位：欧姆，Ω）Zt：电源阻抗（单位：欧姆，Ω）Zv：变压器短路阻抗（单位：欧姆，Ω）该公式适用于考虑了变压器短路阻抗的短路电流计算，即在电源、变压器与短路点之间都存在阻抗的情况下。
在实际的电力系统中，单相短路电流的计算还涉及到更多的参数和考虑因素，如线路长度、电缆电阻、电源类型等。
此外，还需要选择合适的电源模型和阻抗模型。
需要注意的是，以上提到的公式只是计算短路电流的一种常用方法，实际计算中应根据具体情况选择合适的公式，并仔细考虑各项参数及其相互关系。
此外，短路电流的计算结果还需要与设备的额定短路电流进行对比，确保设备能够安全运行。
总结起来，单相短路电流的计算是电力系统设计和运行中的一项重要任务，需要考虑多个参数和因素。
以上提到的公式仅为常用的计算方法，实际计算中应根据具体情况选择合适的公式，并进行详细的计算和分析。
短路电流计算方法
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。
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（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。
短路电流计算方法
之邯郸勺丸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。
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。
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需要.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(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 (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,就能进行短路电流计算了.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,从中可以找到经常使用变压器、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.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 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.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。
短路电流计算的方法
短路电流计算的方法1.检测法：这种方法是通过实际测量电力系统的电气参数来计算短路电流。
通常需要使用一些特殊的设备，如短路电流表、电阻箱和电流互感器等。
通过对电流、电压和阻抗等参数的测量，可以计算出电力设备的短路电流。
2.基于电力系统参数的计算法：这种方法是通过已知的电力系统参数和设备规格，按照一定的计算公式进行计算。
其中一个常用的计算方法是基于阻抗的计算法。
根据电力设备的电阻和电抗参数，以及电力系统中的电流和电压，可以通过相应的计算公式计算出短路电流。
3.基于电气网络模型的计算法：这种方法是通过建立电力系统的电气网络模型，利用网络解析的方法进行计算。
常用的电气网络模型有阻抗模型、节点模型和支路模型等。
通过建立系统的拓扑模型、设备的参数和系统元件之间的关系，可以利用网络分析的方法计算出短路电流。
4.软件模拟计算法：这种方法是借助电力系统仿真软件进行短路电流计算。
通过建立电力系统的拓扑结构、设备参数和系统元件之间的关系，并对电力设备的运行情况进行模拟，可以得到短路电流的计算结果。
常用的电力系统仿真软件有PSCAD、DIgSILENT、NEPLAN等。
在实际应用中，通常会综合使用以上不同的短路电流计算方法，以提高计算的精度和准确性。
在计算短路电流时，需要考虑电力系统中各个设备的额定电流、接线方式、电阻和电抗参数、系统的拓扑结构和运行情况等因素。
同时，还需要考虑短路电流的对称和非对称性，以及设备的热稳定性和机械强度等要求。
总之，短路电流计算是电力系统设计和运行中的重要环节，不同的计算方法可以在不同的情况下得到准确的计算结果。
合理计算和分析短路电流，对于确保电力系统的安全稳定运行，保护设备的安全使用具有重要的意义。
短路电流计算方法
8 短路电流计算短路电流计算方法短路电流计算主要是为选择断路器的遮断电流确定送电线路对通信线电磁危险影响及电网电厂主接线的比选。
现代电力系统短路电流计算都是应用计算机进行计算，这里只介绍计算的基本关系及资料，不涉及计算程序及上机操作。
高压系统短路电流计算标么值的基本关系根据电力系统规划设计中确定或推荐的系统接线图，求出各元件（发电机、变压器、电抗器、线路等）的阻抗值。
为了计算方便，一般均换算成“标么值”。
通常取用基准容量j S =1000MVA ，基准电压j U 一般取用各级的平均电压。
标么值的基本关系如下j j j I U S 3=（811） p j U U =（812） j j j U S I 3=（813） S U I U Z jj jj 23== （814）式中 j S ——基准容量，MVA ；j U ——基准电压，kV ；p U ——电网各级平均额定电压，kV ；j I ——基准电流，kA ；j Z ——基准阻抗，Ω。
我国电力系统各级电压的平均额定电压取值如表811所示。
表811 我国电力系统各级电压的平均额定电压电压、电流、容量和阻抗的标么值可由下列各式确定j U U U =* （815）I S U I I I j j j 3==* （816） j S S S =* （817）Z U S Z Z Z j j j 2==* （818）系统元件电抗标么值的计算由于短路电流计算一般略去组件的电阻，故下面仅计算组件的电抗标么值。
（1）正序电抗的计算：1）同步电机n j d S S X X ⨯''=''*100(%)1 （819）2）变压器n j K S S U X ⨯=*100(%)1 （8110）3）架空线路及电缆线路211j j U S X X =* （8111）4）串联电抗器jn n j k U U I I X X ⨯⨯=*100(%)1 （8112） 5）并联电抗器221j j n n U S S U X ⨯=* （8113）a ）高压短路电流计算一般只计及各组件的电抗。
短路电流的计算1
短路电流的计算低压电网的短路电流计算：1.短路电流周期分量的计算：变压器电抗的计算：Xb=•(Ω)式中：Ud%——变压器短路阻抗Ue ——变压器高压侧额定电压（kV）Se ——变压器额定容量（kVA）2.三相短路电流周期分量的计算：I(3)``= (kA)按照上式计算出的短路电流系变压器低压短路、高压侧的短路电流数值，按电压比关系可换算成低压侧的短路电流。
低压电网一般以三相短路电流为最大，并与中性点是否接地无关。
短路全电流最大有效值及短路冲击电流。
在低压电网中，一般不允许忽略电阻，因此短路电流非周期分量比高压电网衰减快得多，故短路电流最大有效值及短路冲击电流与周期分量比值一般不太大。
短路冲击电流：ich=KI″K值一般取1.7～2.2短路全电流最大有效值：Ich=KI″ K值一般取1.05～1.303.电动机的反馈电流当短路连接有单位容量为20kW以上异步电动机时，还应考虑由电动机反馈供给的反馈冲击电流和反馈全电流最大有效值。
电动机的反馈冲击电流按下式计算可得：Ich=6.5Kch Ied4.电动机的反馈全电流最大有效值可按下式计算：Ich=3.9Kch IedIed——电动机额定电流Kch——短路电流冲击系数，低压电动机取1。
以上简明解析，供参考。
这本身就不是一个简单的事！你既然用到短路电流了，就肯定不是初中阶段的计算了吧所以你就不用找省劲的法子了当然你也可以找个计算软件嘛就不用自己计算了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.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(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.4．简化算法【1】系统电抗的计算系统电抗，百兆为一。
三相短路电流计算公式
三相短路电流计算公式
三相短路电流计算公式如下：
1）短路定律：Isc=√3∗V1/Z
（其中：Isc为三相电网短路电流，V1为额定电压，Z为三相短路阻抗）
2）此法比较简单：Isc=√3∗V/X
（Isc为三相电网短路电流，V为电压，X为三相的短路无功电容的总和）
3）直流分母法：Isc=√3∗PN/（V1^2+Xdc^2）
（其中：P、N分别为三相正负号，V1为额定电压，Xdc为三相的短路直流阻抗的总和）
4）万能表达式：Isc=√3∗V1/[1+(2Xd/Xq)+(Xdn^2/Xq^2)]
（其中：V1为额定电压，Xd为三相短路直流阻抗，Xq为三相短路无
功电容，Xdn为三相短路谐振频率电容）
5）基础公式：Isc=√3∗V1/sqrt（Z1^2+Z2^2/3）
（其中：V1为额定电压，Z1、Z2分别为三相一母线的电阻抗）。
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
第部分短路计算结果一、最大运行方(Sj=100MVA, Uj=Up )式：1、系统为最大运行方式，Xmax=0.0177;2、全厂#1、#2、#3、#4机组全部运行。
3、220kV系统为负荷方式。
4、忽略热电两台机组运行，（因为热电两台机组对500kV系统影响较小）。
#1高公变的短路阻抗（折算到Sj=100MVA、Uj=Up下）Ud=10.5% Kf=4X*= (1/2) x Kf x Ud x (Sj/Se) =( 1/2) x 4X 10.5X (100/63)=0.3333最大运行方式下，短路点正序阻抗图Fj (L F ◎『：0F 各电源对6.3kV母线（以6kV公用OBC01段为例）d1点的转移电抗为：osi/ 6.3kV系统孑1用％匸© @ ® ©最大运行方式下各电源对短路点的转移阻抗图6.3kV公用段OBC01 （OBC02）母线di点最大三相短路电流为：I（3）d1.max=24.342kA二、最小运行方式：1、系统为最小运行方式，Xmax=0.0629;2、全厂#1、#2机组中只有一台机组运行。
3、220kV系统为负荷方式。
4、忽略热电两台机组运行，（因为热电两台机组对500kV系统影响较小）。
最小运行方式下，短路点正序阻抗图."I最小运行方式下各电源对 6.3kV 母线（以6kV 公用OBC01段为 例）di 点的转移电抗为：6.3kV 公用段OBC01 （OBC02）母线di 点最小三相短路电流为: （3）I （）di.min=23.068kA 第二部分 化学变压器A 、B 保护整定计算6.3kV 系统最小运行方式下各电源对短路点的转移阻抗图变压器参数：型号：SC9-1000/6.3容量：1000kVA高压侧CT变比：300/5 低压侧CT变比：2000/5一次额定电流：91.6A/1443A二次额定电流：1.53/3.61A联结形式：Dyn11短路阻抗：Ud=6% 一、短路电流计算结果1、化学变折算到Sj=100MVA、Uj=Up下短路阻抗标幺值为：Ud= （Ud%）Sj/Se=0.06X 100/仁62、变压器低压侧最大三相短路电流计算（阻抗图如下所示）：变压器低压侧出口处最大三相短路电流为：Id2.max（3）=1.4366kA3、变压器低压侧最小三相短路电流计算（阻抗图如下所示）：变压器低压侧出口处最小三相短路电流为：Id2.min（3）=1.432kA500kV系统二、保护整定计算1综合保护BHJ的保护整定(保护装置为WDZ-440)1.1高压侧电流速断保护整定1.1.1高压侧电流速断保护电流整定：(1)按躲过变压器低压侧母线上三相短路时流过保护的最大短路电流整定lsd=Kk xlk.max/Na=1.3 x 1436.6/60=31.13 (A)式中：Isd ――动作电流二次值；Kk――可靠系数，取1.3 ;Ik.max ――最大运行方式下变压器低压母线三相短路时流过变压器高压侧电流互感器的最大短路电流，为1436.6A;Na——变压器高压侧CT变比，为300/5=60。
短路电流的计算及步骤
短路电流的计算及步骤一、短路电流的计算步骤：1、首先绘出计算电路图2、接着，按所选择的短路计算点绘出等效电路图二、短路电流的计算方法：1、欧姆法2、标幺制法三、采用欧姆法进行三相短路电流的计算根据设计的供电系统图1-1所示。
电力系统出口断路器为SN10-10Ⅲ型。
可计算本饲料厂变电所高压10KV母线上k-1点短路和低压380V母线上k-2点短路的三相短路电流和短路容量。
图1-11.k-1点的三相短路电流和短路容量（U=10.5KV）(1)计算短路电流中各元件的电抗及总电抗1）电力系统的电抗：由附表8查得SN10-10Ⅲ型短路器的断流容量S=750MV·A,因此X===0.1472)架空线路的电抗：由表3-1得X=0.35/km,因此X=X l=0.35 (/km)5km=1.753)绘k-1点短路的等效电路图，如图1-2(a)所示，图上标出各元件的序号（分子）和电抗值（分母），并计算其总电抗为:X= X+ X=0.147+1.75=1.897图1-2 短路等效电路图（欧姆法）(2)计算三相短路电流和短路容量1）三相短路电流周期分量有效值===3.18 kA2)三相短路次暂态电流和稳态电流= = =3.18kA3)三相短路冲击电流及第一个周期短路全电流有效值=2.55=2.553.18kA=8.11kA=1.51=1.513.18kA=4.8kA4)三相短路容量==10.5KV3.18 kA=58.10MV·A2 K-2点的短路电流和短路容量（U=0.4KV）1）电力系统的电抗===2.132)架空线路的电抗==0.35(/km) 5km=2.543)电力变压器的电抗：由附录表5得%=5,因此X===84) 绘k-2点短路的等效电路图，如图5-2(b)所示，图上标出各元件的序号（分子）和电抗值（分母），并计算其总电抗为：= X+ X+ X//= X+ X+=6.753(2)计算三相短路电流和短路容量1）三相短路电流周期分量有效值===34.04kA2)三相短路次暂态电流和稳态电流= = =34.04kA3)三相短路冲击电流及第一个周期短路全电流有效值=1.84=1.8434.04kA=62.64kA=1.09=1.0934.04 kA=37.11Ka4)三相短路容量==0.4KV34.04 kA=23.69MV·A综上所述可列短路计算表，如下表1-1工厂变配电所的选择第一节工厂变配电所类型、所址的选择一、变配电所的任务便配电所担负着从电力系统受电，经过变压，然后配电的任务。
短路电流怎么计算
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。
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(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.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.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1000KVA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=1.8Id 1000KVA以上变压器二次侧短路时：冲击电流有效值Ic=1.5Id, 冲击电流峰值ic=2.5Id 例：已知短路点{1600KVA变压器二次侧}的短路电流Id=4.6KA,则该点冲击电流有效值Ic=1.5Id,＝ 1.5*4.6＝7.36KA,冲击电流峰值ic=2.5Id=2.5*406=11.5KA.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}.但一定要包括系统电抗。
短路电流计算方法
之马矢奏春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。
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。
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需要.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(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 (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,就能进行短路电流计算了.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,从中可以找到经常使用变压器、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.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 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.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。
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第一部分短路计算结果一、最大运行方式：(Sj=100MVA, Uj=Up)1、系统为最大运行方式，Xmax=0.0177；2、全厂#1、#2、#3、#4机组全部运行。
3、220kV系统为负荷方式。
4、忽略热电两台机组运行，(因为热电两台机组对500kV系统影响较小)。
#1高公变的短路阻抗(折算到Sj=100MVA、Uj=Up下)Ud=10.5% Kf=4X*=(1/2) X Kf X Ud X (Sj/Se) = (1/2) X4X10.5X (100/63)=0.3333最大运行方式下，短路点正序阻抗图各电源对6.3kV母线(以6kV公用OBC01段为例)d1点的转移电抗为：最大运行方式下各电源对短路点的转移阻抗图6.3kV公用段OBC01 （OBC02）母线dl点最大三相短路电流为：I（3）d1.max=24.342kA二、最小运行方式：1、系统为最小运行方式，Xmax=0.0629；2、全厂#1、#2机组中只有一台机组运行。
3、220kV系统为负荷方式。
4、忽略热电两台机组运行，（因为热电两台机组对500kV系统影响较小）。
最小运行方式下，短路点正序阻抗图最小运行方式下各电源对6.3kV 母线（以6kV 公用OBC01段为例）dl 点的转移电抗为:6.3kV 公用段OBC01（OBC02）母线dl 点最小三相短路电流为:I （3）d1.min=23.068kA第二部分 化学变压器A 、B 保护整定计算6.3kV 系最小运行方式下各电源对短路点的转移阻抗图变压器参数：型号：SC9-1000/6.3容量：1000kVA高压侧CT变比：300/5 低压侧CT变比：2000/5 一次额定电流：91.6A/1443A 二次额定电流：1.53/3.61A 联结形式：Dyn11 短路阻抗：Ud=6% 一、短路电流计算结果1、化学变折算到Sj=100MVA、Uj=Up下短路阻抗标幺值为:Ud= （Ud%）Sj/Se=0.06X 100/1=62、变压器低压侧最大三相短路电流计算（阻抗图如下所示）:变压器低压侧出口处最大三相短路电流为：Id2.max（3）=1.4366kA3、变压器低压侧最小三相短路电流计算（阻抗图如下所示）: 变压器低压侧出口处最小三相短路电流为：Id2.min（3）=1.432kA二、保护整定计算1综合保护BHJ的保护整定(保护装置为WDZ-440)1.1高压侧电流速断保护整定1.1.1高压侧电流速断保护电流整定：(1)按躲过变压器低压侧母线上三相短路时流过保护的最大短路电流整定Isd二KkXIk.max/Na=1.3X 1436.6/60=31.13 (A)式中：Isd——动作电流二次值；Kk——可靠系数，取1.3；Ik.max——最大运行方式下变压器低压母线三相短路时流过变压器高压侧电流互感器的最大短路电流，为1436.6A；Na——变压器高压侧CT变比，为300/5=60。
(2)按躲过变压器励磁涌流整定Isd二KlcXIe/Na=4X91.6/60=6.11 (A)式中：Klc——躲励磁涌流可靠系数，可以取3-5, 取4；Ie——变压器额定电流，为91.6ANa——CT变比为300/5；电流速断保护电流定值取上述(1)和(2)条件中的最大值进行整定，故取31.13A。
1.1.2高压侧电流速断保护的灵敏度校验电流速断保护的灵敏系数按照最小运行方式下，变压器保护安装处两相短路时流过电流互感器的最小短路电流校验，要求＞2。
Ksen= I(2) min/ Isd=[ ("3/2)X23068/60]/31.13=10.7＞2 合格。
式中：I(2)min——变压器保护安装处(即变压器高压侧)两相短路时流过电流互感器的最小短路电流。
Isd——动作二次值电流；Ksen——灵敏系数，要求＞2。
1.1.3高压侧电流速断保护时间整定：为保护装置最小动作时间，Tsd取0.06S 1.1.4高压侧电流速断保护动作出口整定：跳闸。
1.2高压侧过流保护整定1.2.1高压侧过流保护动作电流整定，按躲过低压变压器所带负荷中需要自启动的电动机最大启动电流计算，整定电流Igl(二次值)为：Igl=Krel Kst Ie/Na=1.2 X 2X91.6/60=3.66 (A) 取 3.70A式中：Krel——可靠系数，取1.2；Kst --- 需要自启动的全部电动机在自启动时引起的过电流倍数(具体计算见下述)，取2.00；Ie——变压器额定电流，为91.6A；Na——CT 变比，为 300/5=60。
Kst 一般由下列公式近似求取，电源为暗备用时Kst为--------- =1.95K st380 ]2式中U%——变压器短路阻抗；为6%；$——变压器额定容量S N——需要自启动的全部电动机的容量，一般取(0.6-0.8) S，:查阅东我北电力设计院关于我厂二期设计图纸中《低压化学水处理变压器容量选择》表，Z P=635kW (A 段)、657kW (B 段)；0.7Z P=445kVA (A段)、460kVA (B 段)；Sd=791kVA］。
我厂取 0.7S ；(380/400) 2——电动机额定电压为380V，变压器低压侧为400V，归算到变压器低压侧时考虑的系数。
K「d——电动机启动电流倍数，与备用电源切换时间有关，电源慢速切换时，s* 可以认为电动机转速均降到小于临界转速，此时Kst.d=5-6，我厂取5。
1.2.2高压侧过流保护的灵敏度校验高压侧过流保护的灵敏系数按照最小运行方式下，变压器低压侧母线两相短路时流过电流互感器的最小短路电流校验，要求>1.5。
计算如下：因为变压器为Dyn11接线形式，而且保护装置虽然是A、C两相接入，但在保护装置内B相是通过A、C两相计算得出，即Ib=- (Ia+Ic)，相当于两相三继电器接线形式，所以灵敏系数为：K(2) sen= K (3) sen= I (3) k.min/Igl变压器低压侧最小三相短路电流二次值为：I (3) d2.min=1432/60=23.866 (A)Ksen= I (3) min/ Igl=23.866/3.70=6.45>1.5 合格。
式中：I⑶min——变压器低压侧母线短路时流过电流互感器的最小短路电流。
Igl——动作二次值电流；1.2.3高压侧过流保护的动作时间整定计算。
按与400V低压侧PC段母联开关过流保护最长动作时间配合计算，即Tzd.3=Tml+A t=0.7+0.3=1.0 (s)式中：Tml——低压侧PC段母联开关过电流保护最长的动作时间，为0.7s；△ t——一个时间级差，取0.3s。
1.2.4高压侧过流保护动作出口整定：跳闸。
1.3高压侧过负荷保护整定计算1.3.1过负荷保护动作电流整定：Igfh 二KrelXIe/ (KrXNa) = 1.15X91.6/ (0.95X60) =1.85 (A) 式中：Krel——可靠系数，取1.15；Ie——变压器额定电流，为91.6A；Kr——返回系数，取0.95；Na——CT 变比，为 300/5=60。
1.3.2过负荷保护动作时间整定：Tgfh=9s，定时限动作曲线特性。
1.3.3过负荷保护动作出口整定：投信。
1.4高压侧负序电流定时限保护整定1.4.1高压侧负序电流保护动作电流的整定计算，躲过变压器最大负荷时，伴随系统频率变化时出现的最大负序电流，根据电力系统允许的频率偏差，这一不平衡电流一般不会超过变压器额定电流的20%，由于负序电流保护的整定计算较为复杂，在实际工程中可以粗略选取Ifx.zd= (0.5-0.6) Ie/Na，如灵敏度不能满足要求时，再作详细的灵敏度配合计算，以降低负序电流保护的整定值。
一般的，根据经验，当保护断相和反相等严重不平衡时，可取Iop.2=(0.8-1.0) Ie/Na作为灵敏的不平衡保护时，可取Iop.2=(0.2-0.4) Ie/Na我厂取Iop.2=1XIe/Na=1.53 (A)，作为变压器断相和反相及两相短路等严重不平衡保护。
1.4.2负序电流保护灵敏度校验Ksen=Ik.2.min/ (Iop.2XNa)式中：Ik.2.min——在最小运行方式下，后备保护区末端不对称相间故障时，流经保护的负序电流。
要求KsenN2 (近后备)或1.5 (远后备)当变压器低压侧在最小运行方式下发生单相短路故障时，流经保护的负序电流为：Ik.2.min=(1/3)X I(1)min=486.5 (A)灵敏系数为：Ksen=Ik.2.min/ (Iop.2XNa) =486.5/91.6=5.31^2 合格。
1.4.3负序电流保护动作时间整定，按与低压侧PC段母联开关过电流保护最长的动作时间配合计算，即Top.2=Tml+A t=0.7+0.3=1.0 (s)1.4.4负序电流保护动作出口整定：跳闸。
1.5高压侧零序定时限过流保护整定1.5.1高压侧一次动作电流整定，根据经验公式，取3I0h.zd=5A (一次值)1.5.2高压侧零序过流保护动作时间整定，取T0h.zd=0s。
1.5.3高压侧零序过流保护动作出口整定：跳闸。
1.6低压侧零序定时限过流保护保护整定1.6.1低压侧零序保护动作电流整定计算(1)按躲过正常最大不平衡电流计算，根据经验公式有3I0.zd=Krel X0.25X Ie/Na.0=1.35 (A)式中：Krel——可靠系数，取1.2le——变压器低压侧额定电流，为1443 (A)；Na.0——变压器中性点零序CT变比，为1600/5=320。
(2)按与低压侧电动机及馈线保护配合整定计算a)电动机及馈线有零序过电流保护时，应与零序过电流保护最大动作电流配合计算，即：3I0.zd=Krel X 3I0.l.max/Na.0式中：Krel --- 可靠系数，一般取1.15-1.2；310.1.max——电动机或馈线单相接地保护最大一次动作电流(A)；Na.0——变压器中性点零序CT变比，为1600/5=320。
b)电动机或馈线无单相接地零序过电流保护时，应与相电流保护最大动作电流配合计算，即：3I0.zd=Krel X 3I0.l.max/Na.0式中：Krel --- 可靠系数，一般取1.15-1.2；310.1.max——电动机或馈线相电流保护最大一次动作电流(A)；Na.0——变压器中性点零序CT变比，为1600/5=320。
注：因为目前尚无低压侧电动机及馈线的相关技术参数，故暂时按照上述条件(1)进行整定，待低压侧电动机及馈线保护整定完毕后再进行重新校核。
1.6.2低压侧零序保护灵敏度校验灵敏系数为：K(1) sen=I(1)/ (3I0h.zdXNa) =22990/362=63.5^2 合格。