浅谈电力系统运行中的短路故障与短路电流计算
电力系统的短路电流计算方法
电力系统的短路电流计算方法在电力系统的运行过程中，短路事故是一种常见的故障形式。
短路电流的计算是电力系统设计和运行中重要的一部分，对于确保电力系统的稳定和安全运行至关重要。
本文将介绍电力系统的短路电流计算方法。
一、短路电流的概念和意义短路电流是指在系统中发生短路故障时产生的电流。
短路故障是指两个或多个系统元件之间的短接，导致电流异常增加。
短路电流的大小直接关系到系统设备的安全运行和保护装置的选择。
因此，准确计算短路电流对于系统的设计和运行至关重要。
二、对称短路电流的计算方法对称短路电流是指发生对称型短路故障（如三相短路故障）时的电流。
对称短路电流的计算方法主要有两种：解析法和数值法。
1. 解析法解析法是通过应用基本的电路理论和计算公式来计算短路电流。
首先需要确定短路电流的路线，然后根据系统参数和电路拓扑关系计算短路电流。
这种方法的优点是计算结果准确，但对于复杂的系统结构和参数较多的情况下，计算过程繁琐。
2. 数值法数值法是通过建立系统的模型，根据短路电流计算方程和计算程序进行计算。
数值法的优点是计算过程简单，适用于复杂系统结构和参数较多的情况。
常用的数值法有潮流法、有限差分法和外推法等。
这些方法在复杂系统中具有较大的优势，得到了广泛应用。
三、非对称短路电流的计算方法非对称短路电流是指发生非对称型短路故障时的电流。
由于非对称故障导致的电流不对称，计算方法相对复杂。
1. 正序、负序和零序分量法正序、负序和零序分量法是计算非对称短路电流的常用方法之一。
该方法将非对称电流分解为三个分量，即正序、负序和零序分量。
通过计算各个分量的电流值，再结合系统的参数和拓扑关系进行计算。
这种方法在非对称分析和保护装置选择中应用广泛。
2. 矩阵法矩阵法是一种基于复数计算的方法，通过建立节点矩阵和支路矩阵，求解节点电压和支路电流的未知量。
这种方法具有较强的适应性，能够计算各种复杂情况下的非对称短路电流。
四、短路电流计算中的注意事项在进行短路电流计算时，还需注意以下几个方面：1. 系统参数的准确性系统参数对于计算结果的准确性具有重要影响。
电力设备的短路电流计算与分析
电力设备的短路电流计算与分析电力设备的短路电流计算与分析是电力系统中一个重要的工程问题，对保障电力设备的安全运行和系统的稳定性具有重要意义。
本文将就短路电流的定义、计算方法以及短路电流对电力设备的影响等方面展开论述，以期对读者有所启发。
一、短路电流的定义短路电流是指在电力系统中，当系统中某一点出现故障时，由于电流的自动产生，电流从高压侧短路至低压侧的现象。
短路电流的大小与电力系统的电压、电容、电阻等因素有关，它是计算电力设备的过载能力和抗短路能力的重要参考依据。
二、短路电流的计算方法1. 对称短路电流计算：对称短路电流是指三相电流都相等的短路电流。
根据对称短路电流的计算方法，可以通过使用电路图、节点分析法、KVL和KCL等方法进行计算。
2. 不对称短路电流计算：不对称短路电流是指三相电流不相等的短路电流。
对于不对称短路电流的计算，需要考虑电力系统的各种参数，例如电抗器、变压器、电容器等。
常用的计算方法有改进的对称分量法、有限元法、直流等效法等。
三、短路电流对电力设备的影响1. 短路电流对发电机的影响：短路电流会导致发电机产生巨大的电机力矩，对机组设备和轴承产生较大的力矩影响，从而影响机组的可靠性和运行稳定性。
2. 短路电流对变压器的影响：短路电流会导致变压器的电磁力瞬时增大，使变压器的线圈、磁心受力加剧，从而影响变压器的可靠性和安全运行。
3. 短路电流对开关设备的影响：短路电流通过开关设备时，会产生较大的电流和电弧，对开关设备的触头、隔离机构和弹簧等引起较大的机械应力，增加开关设备损坏的风险。
4. 短路电流对电缆的影响：短路电流通过电缆时，由于电流的瞬时增大，会导致电缆的电介质击穿，引发短路故障。
四、短路电流分析在电力设备设计中的应用1. 电力设备选型：通过对短路电流的计算和分析，可以了解电力设备的额定电流和额定短时电流冲击能力，从而选择合适的电力设备以满足系统的要求。
2. 电网规划与改造：短路电流分析可以为电网的规划和改造提供依据，以满足电力系统对电力设备的容错能力和抗干扰能力需求。
浅论电力系统运行中的短路故障与短路电流计算
算和 限制提供 更切合 实际 的方法和思路。 １短路产生的原 因及 危害 产 生 短 路 的 主要 原 因 ， 是供 电 系统 ｃ 的绝 缘 被破 坏 。 绝 大 多 数 ｐ 在 情 况下 ， 缘 的破 坏 是 由 于 未 及 时发 现 和 消 除 设 备 中 的缺 陷 ， 绝 以及 设 计、 安装和维护不当所造成 的。 例如过电压 、 直接雷击、 绝缘材料的老 化 、 缘 配 合 不 当和 机 械 损 坏 等 ； 行 人 员 错 误 操 作 ， 带 负荷 断 开 绝 运 如
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电力系统运行中的短路故障与短路电流计算
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三相短路分析及短路电流计算
三相短路分析及短路电流计算三相短路分析及短路电流计算是电力系统中一个重要的问题，在电力系统运行和设计中起着至关重要的作用。
理解和计算三相短路电流对于保护设备和系统的可靠性至关重要。
下面我将详细介绍三相短路分析及短路电流计算的内容。
1.三相短路分析三相短路是指三相电源之间或电源与负载之间发生短路故障，造成电流突然增加。
三相短路会导致电流剧增，电网负载增大，电网发电机负荷骤降。
因此，对于电力系统而言，短路是一种严重的故障。
短路的原因主要有以下几种：-外部因素，如雷击、设备故障等；-人为因素，如误操作、设备维护不当等。
短路的位置主要有以下几种：-发电机绕组内部；-输电线路中；-终端设备终端内部。
短路的类型主要有以下几种：-对地短路（单相接地短路、双相接地短路）；-相间短路；-相对地短路；-三相短路。
短路电流是指在短路发生时，电路中的电流值。
短路电流的计算是电力系统设计、保护设备选择、线路容量选择的重要依据。
正确计算短路电流能够保证系统的安全运行。
短路电流的计算包括以下步骤：-确定故障位置和类型；-确定电路参数，包括发电机额定电流、负载电流、接地电阻等；-选择合适的计算方法，如对称分量法、复杂网络法、解耦法等；-根据选定的计算方法进行计算，并考虑系统运行时的各种条件，如电源电压波动、电源短路容量等；-对计算结果进行验证和分析，确保结果的准确性。
在进行短路电流计算时，还需要考虑以下几个因素：-各种设备的短路容量，包括母线、断路器、继电器等；-系统的整体阻抗和电流限制；-瞬时电流和持续电流的功率损耗；-预测设备短路容量的变化趋势。
总之，三相短路分析及短路电流计算对于电力系统的正常运行和设备的保护至关重要。
准确计算短路电流能够帮助电力系统工程师定位和解决故障，从而确保系统的安全运行。
电力系统中的短路电流计算与分析
电力系统中的短路电流计算与分析电力系统是现代社会不可或缺的基础设施，而短路电流的计算与分析是电力系统设计和运行中的重要环节。
短路电流指的是在电力系统中发生故障时，电流在短路点上的瞬时值。
准确计算和分析短路电流可以帮助工程师评估系统的稳定性、选择合适的设备和保护装置，以及进行系统的可靠性分析。
在电力系统中，短路电流通常是由设备故障、线路短路或操作失误等原因引起的。
短路电流的计算与分析是基于电路理论和电力系统的拓扑结构进行的。
首先，需要了解电力系统的拓扑结构，包括发电机、变压器、线路和负荷等元件的连接方式和参数。
然后，根据故障点的位置和类型，可以确定故障电路的拓扑结构。
接下来，通过应用电路理论和电流平衡原理，可以建立故障电路的等效电路模型。
在短路电流计算中，常用的方法包括对称分量法和复序分量法。
对称分量法基于对称分量理论，将三相不对称故障转化为三个对称故障进行计算。
复序分量法则是基于复序分量理论，将三相不对称故障转化为正序、负序和零序三个复序分量进行计算。
这两种方法各有优缺点，根据具体情况选择合适的方法进行计算。
短路电流的分析是根据计算结果对电力系统的各个方面进行评估和分析。
首先，可以评估系统的稳定性。
短路电流过大可能导致设备过载或熔断器跳闸，从而造成系统的不稳定。
通过对短路电流进行分析，可以确定系统是否满足设备的额定容量和保护装置的动作特性，以确保系统的稳定运行。
其次，短路电流的分析还可以帮助选择合适的设备和保护装置。
不同类型的故障可能导致不同的短路电流，因此需要根据不同故障类型的短路电流进行选择。
例如，对于高短路电流的故障，需要选择能够承受较大电流的设备和保护装置，以确保系统的可靠性。
此外，短路电流的分析还可以进行系统的可靠性分析。
通过对短路电流进行概率分析，可以评估系统的可靠性水平。
例如，可以计算系统在不同故障条件下的可用性和平均故障间隔时间，以评估系统的可靠性指标。
综上所述，电力系统中的短路电流计算与分析是电气工程领域中的重要课题。
电力系统的短路电流计算与分析
电力系统的短路电流计算与分析电力系统是现代社会不可或缺的基础设施之一，它为各个行业的正常运行提供了可靠的电能供应。
然而，在电力系统运行过程中，由于各种原因可能引发短路故障，给系统运行和设备正常工作带来了威胁。
因此，短路电流的计算与分析对于电力系统的稳定与安全运行至关重要。
一、短路电流的定义与影响短路电流是指在电力系统的特定位置，由于电路中出现故障或故障接地等情况，导致电流迅速增大至极大值的电流。
短路电流的大小和特性直接影响了电力系统的运行状态和设备的安全性能。
对电力系统而言，短路电流的主要影响可以总结为以下几个方面：1. 设备热损失：短路电流的大幅增加会导致设备内部的电流和电压的剧烈变化，从而产生大量的热损失。
过高的热损失将严重影响设备的正常工作和寿命。
2. 保护装置的动作：为了防止短路电流对设备的损坏，电力系统中配备了各种保护装置，如断路器、熔断器等。
短路电流的大小对保护装置的选择和动作时间都有着重要的影响。
3. 稳定性问题：电力系统中的发电机和负荷之间存在一定的阻抗，电网的稳定性取决于这些阻抗的相互作用。
短路电流会导致阻抗变化，从而影响电网的稳定性。
二、短路电流计算方法短路电流的计算是电力系统设计和运行中的重要任务之一。
根据电力系统的规模和性质的不同，有多种方法可以用于短路电流的计算。
下面介绍几种常用的计算方法：1. 对称分量法：对称分量法是一种常用的简化计算短路电流的方法，它基于对称分量的分析。
通过将电力系统转化为对称分量，可以简化短路电流的计算过程，提高计算的准确性。
2. 等值电路法：等值电路法是一种基于电路理论的计算短路电流的方法。
通过将电力系统转化为等效的简化电路，可以采用传统的电路分析方法计算短路电流。
3. 数值仿真法：数值仿真法是一种基于计算机模拟的方法，通过对电力系统进行数值计算和仿真，得到系统中各位置的短路电流。
数值仿真法准确性高，适用于复杂的电力系统计算。
三、短路电流分析与应用在进行短路电流计算后，还需要对计算结果进行分析和应用。
电力系统中的短路计算方法与误差分析
电力系统中的短路计算方法与误差分析电力系统中的短路计算是电力系统设计和运行的重要环节。
它涉及到电力设备的保护选择、电流互感器的选用以及开关设备的额定电流等方面。
在电力系统中，短路故障是一种常见的故障类型，它会导致设备损坏、系统停电以及其他严重的后果。
因此，准确地计算和分析电力系统中的短路故障，对于确保电力系统的安全运行至关重要。
在电力系统中，短路故障是指在电力设备和线路之间发生的异常情况，电流会以非正常路径流过，导致电流异常增加。
短路计算的目的是确定短路电流的大小，以便选择合适的保护设备和确保系统的稳定运行。
短路计算通常包括以下几个步骤：1. 收集系统数据：首先，需要收集系统中各个设备的数据，包括额定电压、额定电流、阻抗等信息。
这些数据是计算短路电流的基础。
2. 绘制单线图：将系统的电气拓扑关系绘制成简化的电路图，以便进行计算。
3. 确定短路点：在绘制的电路图中，需要确认短路点的位置，即短路故障发生的位置。
4. 计算短路电流：根据系统数据和电路图，可以使用不同的计算方法来计算短路电流。
常用的方法有对称分量法、复功率法和电抗耦合法等。
对称分量法是一种常用的短路计算方法，根据电网的对称性，将系统分解为正序、负序和零序三个对称分量。
然后，根据短路点的位置和网络拓扑，在每个对称分量中计算短路电流。
最后，将三个对称分量的短路电流叠加得到总短路电流。
复功率法是一种基于复功率理论的短路计算方法。
它使用复功率计算短路电流，考虑了电流和电压的相位差，能够更准确地描述系统的动态特性。
电抗耦合法是一种基于等值电路的短路计算方法。
它将电力设备和线路抽象为等效电源及其电抗耦合矩阵，然后通过矩阵运算计算短路电流。
这三种方法各有优劣，选择合适的方法取决于具体的系统和需求。
在进行短路计算时，还需要考虑误差分析。
误差分析用于评估短路计算结果的准确性，并确定误差的来源。
短路计算中的误差可以来自于电力设备数据的不确定性、电气拓扑关系的简化以及计算方法的近似等因素。
电力系统中的短路电流分析与计算
电力系统中的短路电流分析与计算在电力系统中，短路电流是一种非常常见的现象。
当电气设备发生故障时，短路电流会通过设备，从而导致设备烧坏或者影响系统的正常运行。
因此，短路电流分析和计算对于电力系统的安全和稳定运转至关重要。
一、短路电流的概念短路电流是指在电力系统中，当电流在设备中流动时，由于外界原因或者内部故障造成的电路截面发生变化，从而导致电阻变小，电流猛增的现象。
短路电流的大小决定了电力系统的额定断路容量，也是电气设备选型和保护装置选用的重要依据。
二、短路电流的分析方法1. 支路法分析支路法分析是在电力系统中较为常见的一种短路电流计算方法。
首先，需要将电力系统根据支路逐一分析，计算出每一段电路的电阻、电抗和电容等参数，再根据短路故障点位置，确定故障点所在的电路并通过支路公式分别计算出每条支路的短路电流，最后将所有分路电流相加得出故障点的短路电流。
2. 进行暂态仿真暂态仿真是一种在计算机上进行模拟的短路电流计算方式。
通过模拟故障前和故障后电力系统的状态，根据系统的动态特性预测故障点的短路电流。
这种方法具有计算精度高、适用范围广等特点，但同时也需要耗费大量的计算资源。
3. 等效电路法分析等效电路法分析是将电力系统简化为等效电路的方式进行短路电流计算。
通过将电力系统转化为电子电路的形式，并将系统各部分抽象为电路元件，最终得出等效电路及各元件的参数，从而计算短路电流。
这种方法计算简单，适用范围广，但考虑的因素较为简单，精度相对较低。
三、短路电流计算的影响因素1. 系统电压系统电压对计算的短路电流具有重要影响，随着电压的降低，短路电流也不断降低。
因此在进行短路电流计算时，我们需要考虑电力系统的额定电压和初始电压等因素。
2. 故障位置电力系统中，故障位置对短路电流计算至关重要。
根据故障点所在的输电线路、变电站、变压器等等因素，来确定故障位置所在的支路，并通过支路法或等效电路法等进行计算。
3. 电气设备参数在短路电流计算中，电气设备的参数包括电阻、电容和电感等，都会对计算结果产生影响。
电力系统中的短路电流计算与分析
电力系统中的短路电流计算与分析电力系统是现代社会运转的重要基础设施，而短路电流是电力系统中的常见问题之一。
短路电流可能导致设备受损、系统不稳定甚至引发火灾等严重后果，因此，对于电力系统中的短路电流进行准确计算与分析至关重要。
短路电流是指在电力系统中发生故障时的电流值。
当电力系统中的故障发生时，电流会从正常路径上受阻，流向故障点，这就形成了短路电流。
短路电流的大小取决于多种因素，包括系统的电压等级、故障类型、线路阻抗等。
准确计算和分析短路电流可以帮助我们了解电力系统的可靠性、设备的额定负荷和选择适当的保护措施。
在计算和分析短路电流之前，首先需要了解电力系统的拓扑结构和电路参数。
电力系统由发电厂、变电站、输电线路和配电设备等组成。
针对不同的故障情况，我们需要考虑不同的电路参数，如电压、电流和阻抗等。
这些数据是计算短路电流的基础。
基于电力系统的拓扑结构和电路参数，我们可以使用多种方法来计算和分析短路电流。
其中最常用的方法是对称分量法和迭代法。
对称分量法是一种常见的计算短路电流的方法。
它基于对称分量的概念，将电力系统中的三相电流分解为正序、负序和零序三个分量。
通过计算这些对称分量的电流值，我们可以得到系统中的短路电流。
迭代法是另一种常用的计算方法。
该方法基于节点电流方程和电压/电流元件模型，通过迭代计算来获得短路电流。
迭代法可以考虑系统中的非线性元件、电流限制和保护设备的动作等因素。
无论采用哪种方法，计算和分析短路电流时需要注意几个关键因素。
首先是故障类型，包括对地短路、对线短路和相间短路等。
不同的故障类型有不同的计算方法和参数。
其次是电力系统的接地方式，包括星形接地和直接接地等。
不同的接地方式也会对短路电流的计算和分析产生影响。
此外，还需要考虑电力系统的负荷特性和保护设备的动作特性等。
完成短路电流的计算和分析后，我们需要对计算结果进行评估和解读。
通常，我们将短路电流与设备的额定电流进行比较，以确定设备是否能够承受短路电流。
电力系统中的短路电流计算与分析
电力系统中的短路电流计算与分析电力系统是现代社会的重要基础设施之一，而其中的短路电流问题一直是工程师们关注的焦点。
短路电流的计算与分析对电力系统的设计和运行起着至关重要的作用。
本文将从电力系统中短路电流计算的基本原理和方法入手，逐步深入探讨其影响因素和分析手段，旨在帮助读者理解和应用这一重要的工程问题。
一、电力系统中短路电流的基本概念和原理电力系统中的短路电流指的是当系统中的两个节点之间发生短路时，通过短路的电流。
短路电流是由系统内的发电机、变压器、母线、开关、输电线路等元件短路所形成的。
短路电流可能引起设备的过流损坏，甚至对整个电力系统的安全稳定产生严重威胁，因此短路电流的计算和分析是电力系统设计和运行中必不可少的工作。
在理解短路电流的计算和分析之前，我们首先需要了解几个基本概念。
首先是电路的短路故障，即电路中某一段或多段发生异常短路现象。
其次是电路的截面，即电路中某一个点到地的等效电阻。
最后是短路电流的分布，即短路电流通过不同元件和设备时的大小和方向。
短路电流的计算和分析是一项复杂的工作，需要考虑多个因素的影响。
下面我们将逐个分析这些因素。
二、影响短路电流计算的因素1.发电机的贡献：发电机的内部电阻、励磁电抗和端电压对短路电流的大小和分布有着重要影响。
当发电机的电抗较大时，短路电流较小；而当发电机的负载较大时，短路电流较大。
2.变压器的贡献：变压器的电阻、电抗和变比对短路电流的大小和分布有一定影响。
当变压器的电抗较大时，短路电流较小；而当变压器的容量较大时，短路电流较大。
3.输电线路的贡献：输电线路的电阻、电抗和长度对短路电流的大小和分布有明显影响。
当输电线路的长度较短时，短路电流较小；而当输电线路的电阻较大时，短路电流较大。
4.开关和保护设备的贡献：开关和保护设备的额定电流和故障电流对短路电流的大小和分布有直接影响。
当开关和保护设备的额定电流较小时，短路电流较小；而当开关和保护设备的额定电流较大时，短路电流较大。
电力系统短路电流的计算与分析
电力系统短路电流的计算与分析电力系统是现代社会不可或缺的基础设施之一，它为我们的生活提供了稳定可靠的电力供应。
然而，电力系统在运行过程中常常会遇到一些故障，其中最常见和严重的故障之一就是短路故障。
短路故障会引起电流异常增大，可能引发火灾、设备毁坏甚至电网崩溃等严重后果。
因此，计算和分析电力系统的短路电流是非常重要的。
短路电流指的是在短路点或短路区域产生的电流。
为了保证电力系统的安全运行，必须对短路电流进行准确的计算和分析。
首先，要计算短路电流，需要了解短路故障的类型。
短路故障一般分为单相短路和三相短路。
单相短路指的是电网中某一个相与地或两个相之间产生短路，而三相短路指的是三个相之间形成短路。
对于不同类型的短路故障，计算短路电流的方法也有所不同。
其次，要计算短路电流，还需要了解电力系统的参数和拓扑结构。
电力系统的参数包括发电机、变电站、输电线路、变压器等各个组成部分的电阻、电抗、容抗等参数。
拓扑结构指的是电力系统的连通关系，即各个组成部分之间的连接方式。
只有掌握了这些基础信息，才能进行短路电流的计算和分析。
短路电流的计算通常分为三个步骤。
首先，需要进行潮流计算，确定电力系统中各个节点的电压和电流。
其次，根据潮流计算的结果，选取短路点或短路区域，并假设所有其他节点均为短路。
然后，根据短路点或短路区域处的电阻、电抗、容抗等参数，进行短路电流的计算。
计算中常用的方法包括梯级方法、复合方法、综合法等。
这些方法都有各自的特点和适用范围，根据具体情况选择合适的方法进行计算。
短路电流的分析是对计算结果的解读和评估。
分析的目的是确定短路电流是否满足电力系统的安全要求，并对不满足要求的情况提出相应的措施。
分析需要考虑短路电流对设备的影响、电力系统的稳定性、保护装置的动作特性等因素。
通过对短路电流进行分析，可以帮助工程师制定合理的保护方案，提高电力系统的运行可靠性。
然而，短路电流的计算和分析并不是一项简单的任务，它涉及到电力系统的复杂性和多变性。
电力系统中的短路电流计算与分析研究
电力系统中的短路电流计算与分析研究近年来，电力系统在我国的发展取得了巨大的成就，成为促进经济发展和社会进步的关键因素之一。
然而，电力系统中难免会遇到电路短路等故障，这会对系统的正常运行和设备的稳定性产生严重影响。
因此，短路电流的计算与分析成为电力系统运行和保护中的重要内容。
短路电流是指在电路中出现故障时所产生的电流，它会引发设备的过载和熔断器的跳闸。
准确计算和分析短路电流，对于正确选择设备和优化系统结构至关重要。
本文将探讨电力系统中短路电流的计算方法和分析原理，并介绍一些用于处理短路电流的常见工具和技术。
一、短路电流计算方法1.对称分量法对称分量法是一种常见的计算短路电流的方法，它基于电路元件和电源的对称特性。
通过将三相电流和电压转换为正序、负序和零序分量，可以分别计算出对应的短路电流。
这种方法简单直观，适用于对称系统。
2.潮流法潮流法是一种基于电源和负载输入的功率因数和有功、无功功率的计算方法。
通过建立相应的潮流模型和求解潮流方程，可以得到各个节点的电流和电压值，从而计算出短路电流。
这种方法适用于大规模系统和复杂网络。
3.有限元法有限元法是一种基于材料特性和电磁场理论的数值分析方法，它可以模拟电力系统中的短路电流分布和热量分布。
通过对电力系统进行网格划分，将系统离散化，并求解相应的方程组，可以得到短路电流的分布情况。
这种方法适用于复杂的系统和非线性问题。
二、短路电流分析原理1.短路电流特性短路电流的特性主要包括电流幅值、相位角和频率等。
电流幅值受到电源电压、负载阻抗和电源内阻的影响，电流相位角则由电源和负载的相对相位关系所决定。
频率是指电流的变化速度，通常为电力系统的工频。
2.短路电流分布短路电流在电力系统中会产生较大的热量，导致设备过载和熔断器跳闸。
因此，了解短路电流的分布情况对于合理布置设备和选择保护装置至关重要。
短路电流的分布受到电力系统的拓扑结构、电源电压和负载特性的影响。
三、常见工具和技术1.电力系统仿真软件电力系统仿真软件是一种可以模拟电力系统运行和故障情况的工具，它可以进行短路电流的计算和分析。
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。
电力系统短路电流计算与分析方法
电力系统短路电流计算与分析方法导言：电力系统是现代社会不可或缺的基础设施，其稳定运行对于保障供电质量和社会安全至关重要。
然而，在电力系统中，短路故障是一种常见的异常情况，会导致电流突增，设备受损甚至系统瘫痪。
因此，短路电流的准确计算和分析是电力系统工程师必不可少的技能。
一、短路电流的定义和影响因素短路电流是指在电力系统中，当系统发生短路故障时，电流突然增大的现象。
而短路故障则是指两个或多个电源回路之间形成低阻抗路径，导致电流极度增加。
短路电流的大小直接影响系统设备和元件的额定电流，也会对电流保护装置的动作特性造成影响。
因此，准确计算和分析电力系统中的短路电流是确保系统运行安全稳定的关键。
短路电流的大小受到多个因素的影响，主要包括：1. 系统电压和频率：系统电压和频率越高，短路电流越大；2. 电力系统的容量和负载：系统容量越大，负载越重，短路电流越大；3. 电源能力：电源的短路能力越强，短路电流越大；4. 电源间接地电阻：电源的间接地电阻越小，短路电流越大；5. 短路位置：短路点的位置越接近电源，短路电流越大。
二、短路电流计算方法精确计算电力系统中的短路电流可以帮助工程师正确设计和选择设备，提高电力系统的安全性和可靠性。
目前，常用的短路电流计算方法主要包括：1. 对称分析法：对称分析法是一种快速计算简单短路的方法，适用于对称系统。
通过对称分析，可以计算出各个节点的短路电流，并确定最大短路电流所在位置。
2. 非对称分析法：非对称分析法适用于非对称系统，可以计算出各个节点的正序、负序和零序短路电流。
这种方法对于含有非对称负荷或非对称故障的系统有很大的优势。
3. 有限元分析法：有限元分析法是一种较为精确的短路电流计算方法，可以考虑系统的结构和材料的非线性特性。
但由于计算复杂度较高，适用性相对较低。
以上三种方法在实际应用中可以互相结合，根据系统的特点和需求选择合适的计算方法。
同时，还可以利用电力系统仿真软件进行辅助计算和分析，提高计算的精度和效率。
浅谈电力系统运行中的短路故障及短路电流的计算
摘 要 电力 系统在运行 中， 由于 多种原 因， 难免 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的原 因、 种类 、 危害及 短 路 电流 计 算 的 目的 、 算 方 法 。 计 关 键 词 短 路 ； 路 电流 ； 路 电流 计算 短 短 中 图 分 类 号 ：Ｍ７ ３ Ｔ １ 文 献 标 志码 ： Ｂ 文章 编 号 ：０ ９ ０ ９ （０ ０）４ ０ ９ — ３ １０ — ７ ７ ２ １ ０ — ０ ５ ０
匝 间及 层 问短 路 。一 切不 对 称 短路 在 采 用 对 称 分 量 法 后 ， 可 都
３ 短 路 电流计 算 的 目的
（） １确定供 电系统 的结线 和运行方式 。供 电系统的结线和 运行方式不 同， 短路电流的大小 也不同。只有计算出在某种结
线 和 运 行 方 式 下 的 短 路 电流 ，才 能 判 断 这 种 结 线 及 运 行 方 式 是否合适 。
以归纳 为对称短路的计算 。
１ ． 短 路 的原 因 ２
（） ２ 选择 电气设备 。选 择电气设备 时 ， 需要 计算 可能通 过 电 气 设 备 的 最 大 短 路 电 流 及 其 产 生 的 电 动 力 效 应 及 热 效 应， 以检验 电气设备 的分断能力及动稳定性和热稳定性 。 （） ３ 选择 限流电抗器 。当短路 电流过大 时 ， 造成 设备选择 困难 或 不 经 济 ，这 时 可在 供 电 线 路 中 串 接 电抗 器 来 限 制 短 路 电流。通过短路 电流 的计 算 ， 决定是 否使用 限流电抗器 ， 并确 定 所选 电抗 器的参数 。
电 气 设 备 不 能 正 常运 行 。 （ ） 响 系 统 的 稳 定 性 。严 重 的短 路 会 使 并 列 的 发 电机 组 ３影 失 去 同步 ， 成 电力 系统 解列 。 造
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。
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
电力系统的短路电流计算与分析
电力系统的短路电流计算与分析简介电力系统是现代工业和居民生活中不可或缺的基础设施，而短路电流计算与分析是电力系统的重要研究和工程应用之一。
本文将介绍电力系统的短路电流计算与分析的意义、计算方法以及分析结果的应用。
一、短路电流计算的意义电力系统中的短路电流是指电力系统出现故障时，电流超过额定值的现象。
短路电流的计算和分析对于电力系统的设计、运行和保护都具有重要的意义。
1. 电力系统的设计：在电力系统的设计阶段，短路电流的计算可以帮助确定合适的设备参数，确保系统的可靠性和经济性。
根据短路电流的计算结果，设计人员可以选择合适的开关设备、绝缘等级、导线截面等参数，保证设备能够承受短路电流的冲击。
2. 电力系统的运行：短路电流计算可以帮助运行人员了解系统中各个节点和设备的短路电流情况，定期检查系统的稳定性和安全性。
如果某个节点的短路电流超过了设备的额定值，可能会引发设备的损坏和系统的停电。
因此，运行人员需要根据短路电流的计算结果来调整系统参数和运行策略，确保系统的正常运行。
3. 电力系统的保护：电力系统中的保护装置需要能够快速、可靠地检测和隔离故障，以保护设备和人员的安全。
短路电流的计算可以为保护装置的选择和设置提供依据。
通过分析短路电流的分布情况，可以确定最佳的保护装置的故障检测时间和断开时间，提高系统的可靠性和安全性。
二、短路电流计算的方法短路电流的计算是基于电力系统的拓扑结构、电源参数、负载参数和故障类型等因素进行的。
常用的短路电流计算方法包括复纯计算法、复合阻抗法和解析法等。
1. 复纯计算法：复纯计算法是一种简化且较为常用的计算方法。
它基于近似的电源模型，将复杂的电力系统简化为等值电路，然后利用电路分析方法计算短路电流。
复纯计算法适用于较为简单的电力系统，但在复杂系统中需要谨慎使用。
2. 复合阻抗法：复合阻抗法是一种计算短路电流的准确方法。
它考虑了电源的动态特性和网络的传输特性，通过建立电源和负载之间的复合阻抗模型进行计算。
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短路故障是破坏电力系统正常运行的常见原因，简要探讨短路故障的成因及短路电流计算的问题。
在电力系统的设计和运行中，不仅要考虑正常工作状态，而且还必须考虑到发生故障时所造成的不正常工作状态。
实际运行表明，破坏供电系统正常运行的故障，多数为各种短路故障。
所谓短路，是指供电系统中不等电位的导体在电气上被短接，如相与相之间的短接，或在中性点接地系统中一相或几相与大地相接以及三相四线制系统中相与零线的短接等。
当发生短路时，电源电压被短接，短路回路阻抗很小，于是在回路中流通很大的短路电流。
三相短路电流计算是电力系统规划、设计、运行中必须进行的计算分析工作。
目前，三相短路电流超标问题已成为困扰国内许多电网运行的关键问题。
然而，在进行三相短路电流计算时，各设计、运行和研究部门采用的计算方法各不相同，这就有可能造成短路电流计算结论的差异和短路电流超标判断的差异，以及短路电流限制措施的不同。
如果短路电流计算结果偏于保守，有可能造成不必要的投资浪费：若偏于乐观，则将给系统的安全稳定运行埋下灾难性的隐患。
因而，在深入研究短路电流计算标准的基础上，比较了不同短路电流计算条件对短路电流计算结论的影响，以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。
一、短路产生的原因及危害产生短路的主要原因，是供电系统中的绝缘被破坏。
在绝大多数情况下，绝缘的破坏是由于未及时发现和消除设备中的缺陷，以及设计、安装和维护不当所造成的。
例如过电压、直接雷击、绝缘材料的老化、绝缘配合不当和机械损坏等；运行人员错误操作，如带负荷断开隔离开关或检修后未撤接地线就合断路器等；设备长期过负荷，使绝缘加速老化或破坏；小电流系统中一相接地，未能及时消除故障；在含有损坏绝缘的气体或固体物质地区。
未考虑电气间隙与爬电距离(应符合GB)等。
此外，在电力系统中的某些事故也可能直接导致短路，如电杆倒塌、导线断线等：或动物、飞禽跨越导体时也会造成短路。
短路电流越大，持续时间越长，对故障设备的破坏程度越大。
短路电流所产生的电动力能形成很大的破坏力，如果导体和它们的支架不够坚固，可能遭到难以修复的破坏：这样大的短路电流即使通过的时间很短，也会使设备和导体引起不能允许的发热，从而损坏绝缘，甚至使金属部分退火、变形或烧坏。
短路时由于很大的短路电流流经过网路阻抗，必将使网路产生很大的电压损失。
如为金属性短路，短路点电压为零，短路点以上各处的电压也要相应降低很多，一旦电压低于额定电压40％以上时，就会使供电受到严重影响或被迫中断；若在发电厂附近发生短路，还可能使全电力系统运行解列，引起严重后果。
接地短路时，接地相出现的短路电流为不平衡电流，该电流所产生的磁通将对邻近平行的通讯线路感应出附加电势，干扰通讯，严重时，将危及通讯设备和人身的安全。
为了限制发生短路时所造成的危害和故障范围的扩大，需要在供电系统中加装保护，以便在故障发生时，自动而快速地切断故障部分，以保障系统安全正常运行。
这就需要我们准确的计算短路电流的大小。
二、短路电流的计算及影响计算结果的因素经典的短路电流计算方法为：取变比为1.0，不考虑线路充电电容和并联补偿，不考虑负荷电流和负荷的影响，节点电压取1.0，发电机空载。
短路电流计算的标准主要有IEC标准和ANSI标准，我国采用的是IEC标准。
国标规定了短路电流的计算方法、计算条件。
国标推荐的三相短路电流计算方法是等值电压源法，其计算条件为：(1)不考虑非旋转负载的运行数据和发电机励磁方式；(2)忽略线路电容和非旋转负载的并联导纳：(3)具有分接开关的变压器，其开关位置均视为在主分接位置；(4)不计弧电阻：(5)35kV及以上系统的最大短路电流计算时，等值电压源取标称电压的1.1，但不超过设备的最高运行电压采用IEC标准进行短路电流计算时，允许用户任意设定短路电流计算的初值条件。
可设定的选项包括：(1)变比选择：1.0或正常变比；(2)考虑充电电容与否；(3)计及并联补偿与否；(4)节点电压值；(5)发电机功率因素。
变压器变比增大时，从本母线看出去的变压器变比增加了，变压器支路的等值阻抗将增加，短路电流将减小：反之，变压器支路的等值阻抗将减小，短路电流将增加。
变比的大幅变化对短路电流的影响相对较小；除基于潮流的短路电流计算外，短路电流计算一般均不考虑线路充电电容、线路高抗、低压并联电容器、电抗器等设备的影响。
考虑并联补偿时，短路电流的变化相对较小，而且，考虑并联补偿后，短路电流的变化有升有降，其中，若是容性补偿占主导影响，短路电流增加，反之，则下降；考虑充电电容时，短路电流的变化幅度较大；若同时考虑充电电容和并联补偿，其影响是两者的叠加；在短路电流计算中，除基于潮流的短路电流计算外，发电机一般设为空载，所以，发电机的空载电势与其端电压相同。
若发电机处于负载状态，其空载电势将太子发电机端电压，且在有功功率相同的情况下，功率因素越低，负载率越高，电流越大，空载电势越大，故障前短路点的母线电压也越高，所以，短路电流越大：另外节点电压的变化时，基于等值电压源法此外，基于潮流的短路电流计算、经典短路电流计算方法以及用IEC推荐的方法(变比不变，节点电压取1.05pu)计算结果也有所不同。
经典计算方法所得的短路电流计算结果偏小，有可能给系统埋下不安全的隐患；IEC方法与基于潮流的短路电流结果相差较小，但不同区域的偏差各不相同，也并不一定能反映系统的最大短路电流水平。
若换一个思路，改计算节点的最大短路电流为计算其最小等值阻抗，则系统的最小等值阻抗是易于求取的，且能符合系统实际的。
在此基础上，根据各节点的晟大可能运行电压，去求得该节点的最大短路电流水平，应该是最能反映系统可能的最大短路电流水平的可行方法，据此合理的选择保护系统，确保电路安全正常运行。
短路冲击电流(短路电流峰值或短路全电流瞬时最大值)计算公式：ich=(1＋e－0.01/Ta)I″=KchI″Kch=1＋e－0.01/Ta—短路电流冲击系数,取决于回路时间常数Ta=L/R的大小，一般在1.3～18范围内变化。
当高压回路发生短路时，因R<X/3故Ta取平均值为0.05s，此时Kch=1.8,ich=2.55I″短路冲击电流周期分量有效值Ich=1.52I″。
当低压电网中发生三相短路时，一般可概地取Kch=1.3此时ich=1.84I″Ich=1.09I″。
I″－t=0时短路电流周期分量有效值，也称超瞬变短路电流有效值I″=I0.2=IdI0.2——短路后0.2s的短路电流周期分量有效值Id或I∞——稳态短路电流有效值在高压供电系统中常采用标么值（相对值）法和兆伏安(MVA)法来计算短路电流；在低压供电系统中，常采用有名值法（绝对值法或欧姆法）来计算低压回路短路电流。
计算实例现通过实例介绍一下计算三相短路电流的各种方法，然后进行比较。
插图所示为金庄煤矿供电系统接线图，已知电力部门鲍沟35KV变电所10KV母线最大短路容量为144MVA，其余参数已分别标在图上。
兆伏安法即短路容量法，也叫短路功率法，是因在短路计算中以元件的短路容量来代替元件的阻抗而得名。
兆伏安法实质上是欧姆法的变形，欧姆法的计算公式：Id=Ub/Z，即短路电流Id大小完全取决于阻抗Z。
而短路容量为Sd=Ub2/Z，在无限大电源容量系统中Ub 为常数，因此Sd∝1/Z，可见以元件的短路容量来替代其阻抗，与阻抗一样可表述元件在短路中的作用。
用兆伏安法求出d1、d2、d4点的短路电流，计算过程如下：1计算各元件的短路容量1)电力系统：S1=144MVA2)输电线路：S2=Ub12/x0×L=10.52/0.341×2.5=129MVA3)下井电缆：S3=Ub12/x0×L=10.52/0.08×0.7=1969MVA4)地面低压变压器：S8=100Se/Ud％=100×0.8/4.5=17.8MVAS9=100Se/Ud％=100×0.63/4.5=14MVA两台变压器分段运行，短路容量按最大一台计算为178MVA。
2简化电路，计算各短路点三相短路容量及三相短路电流1)地面变电所10KV母线短路容量及短路电流为：1/Sd1=1/144＋1/129，Sd1=68MVAId1=Sd1／√3×Ub1=68/√3×10.5=3.74KA2)井下中央变电所10KV母线短路容量及母线短路电流为：1/Sd2=1/144＋1/129＋1/1969，Sd2=65.8MVAId2=Sd2/√3×Ub1=65.8/√3×10.5=3.62KA的短路电流计算结果与电压值保持线性关系。
3)地面变电所04KV低压母线短路容量及短路电流为：1/Sd4=1/144＋1/129＋1/17.8，S d4=14MVAId4=Sd4/√3×Ub2=14／√3×0.4=20.2KA标么值法也叫相对值法，某一物理量的相对值为该物理量的实际值与某一选定的同单位的基准值之比。
基准值有四个，即基准容量（常取100MVA），基准电压Ub=105UN，基准电流Ib=Sb/Ub，基准电抗Xb=Ub/Ib=Ub2/Sb。
下面再用标么值法计算d1、d2、d4点的短路电流，具体计算步骤如下：1.选取基准容量为100MVA，当基准电压为Ub1=10.5KV，基准电流Ib1=100/√3×10.5= 5.5KAUb2=0.4KV，基准电流Ib2=100/√3×0.4=143.3KA2.计算各元件的电抗标么值(有些元件的电抗标么值可用公式算出，也可查表求出)：电力系统：X1＊=Sb/Sn=100/144=0.694输电线路：X2＊=0.309×2.5=0.773下井电缆：X3＊=0.0726×0.7=0.0508地面低压变压器：X8＊=Ud％Sb/100Se=4.5×100×106/(100×800×103)=5.63X9＊=Ud％Sb/100Se=4.5×100×106/(100×630×103)=7.143.计算各短路点的总电抗标么值：Xd1＊=0.694＋0.773=1.467Xd2＊=0.694＋0.773＋0.0508=1.52Xd4＊=0.694＋0.773＋0.0508＋5.63=7.154.d1、d2、d4点三相短路电流及短路容量：Id1=Ib1／Xd1＊=5.5/1.467=3.75KASd1=Ub1Id1=×10.5×3.75=65.2MVAId2=5.5/1.52=3.6KASd2=×10.5×3.6=65.5MVAId4=Ib2／Xd2＊=143.3/1.52=20.2KASd4=Ub2Id2=×0.4×20.2=14MVA另外也可先求出总电抗标么值后，求出各支路的计算电抗，再求出电流标么值，最后计算各点三相短路电流及短路容量1)求各支路的计算电抗值分别为X′d1=Xd1＊×144/100=1.467×1.44=2.11X′d2=Xd2＊×144/100=1.52×1.44=2.2X′d4=Xd4＊×144/100=7.15×1.44=10.32)根据计算电抗值求出电流标么值I″d1=U′/X′d1=1/2.11=0.474I″d2=U′/X′d2=1/2.2=0.455I″d4=U′/X′d4=1/10.3=0.0973)d1、d2、d4点三相短路电流及短路容量：Id1=I″d1×I1=0.474×144/1.732×10.5=3.75KASd1=I″d1×S1=0.474×144=65.2MVA同样可求Id2=3.6KASd2=65.5MVAId4=20.2KASd4=14MVA欧姆法又叫有名单位制法，它是由于短路计算中的阻抗都采用有名单位“欧姆”而得名。