4-短路电流计算实例
短路电流的计算
3Uc
Ij
X
Sj
X
例 某供电系统如图所示。已知电力系统出口断路器为SN10-10Ⅱ型。试求工
厂变电所高压10kV母线上k -1点和低压 380V母线上 k -2点的三相短路电流和
短路容量。（ x0 0.35 / km）
解： (1). 确定基准值
取 Sj 100MVA，U j1 Uc1 10.5kV，U j2 Uc2 0.4kV
按标幺值法进行短路计算时，一般是先选定基准容量Sj 和基准电压Uj 。
基准容量，工程设计中通常取Sj =100 MVA。
基准电压，通常取短路点处的短路计算电压，即取Uj =Uc 。
基准容量，工程设计中通常取Sj =100 MVA。
基准电压，通常取短路点处的短路计算电压，即取Uj =Uc 。
选定了基准容量Sj和基准电压Uj以后，
由于短路后线路的保护装置很快动作，切除短路故障，所 以短路电流通过导体的时间不会很长，一般不超过2～3s。因 此在短路过程中，可不考虑导体向周围介质的散热，即近似 地认为导体在短路时间内产生的热量，全部用来使导体温度 升高。
θL ：导体在正常负荷时的温度 t1： 发生短路的时刻
t2 ：保护装置动作，切除短路故障
4 短路电流的计算
4.1 概述
4.1.1 短路及其原因、后果
短路：指供电系统中不同电位的导电部分（各相导体、地线 等）之间发生的低阻性短接。
主要原因：电气设备载流部分的绝缘损坏， 其次是人员误操作、鸟兽危害等。
短路后果： ➢ 短路电流产生的热量，使导体温度急剧上升，会使绝缘 损坏； ➢ 短路电流产生的电动力，会使设备载流部分变形或损坏； ➢ 短路会使系统电压骤降，影响系统其他设备的正常运行； ➢ 严重的短路会影响系统的稳定性； ➢ 短路还会造成停电； ➢ 不对称短路的短路电流会对通信和电子设备等产生电磁 干扰等。
短路电流的计算方法
短路电流的计算方法短路电流是电力系统中的一种重要电气特性，在电路中出现故障时会产生短路电流，对设备、线路和人员等产生威胁。
因此，计算短路电流是电气系统设计和运行中必不可少的一项任务。
本文将介绍短路电流的计算方法。
1.短路电流的定义。
短路电流，也称为故障电流，是指在电路中发生短路时，电源输出电流超过额定电流的情况。
在电气系统设计时，短路电流是评估系统安全性的重要参数之一、计算短路电流的目的是为了保证系统能承受故障时的电流，从而达到系统安全运行的目的。
2.短路电流的计算方法。
（1）简单短路电流的计算方法。
简单短路电流指的是在发生短路时，电路中只有一个源和一个负载的情况。
在这种情况下，短路电流的计算方法如下：Isc = E / Z。
其中，Isc表示短路电流；E表示电源的电动势；Z表示短路阻抗。
在实际应用中，Z是根据电路的图纸和电气参数计算得出的。
因此，短路电流的计算只需知道电源电动势即可。
（2）对称分量法。
对称分量法是计算三相电路短路电流的常用方法。
它将三相电路分解为正序、负序和零序三部分，分别计算其短路电流，再根据三者合成得到总短路电流。
在正常情况下，三相电路中的电流包含正、负、零三种分量。
而在短路情况下，正、负分量的相位角发生变化，但其大小仍然相等，而零序分量则减小为0。
这些特点是对称分量法计算短路电流的基础。
对于一个三相电路，它的短路电流按对称分量法计算的步骤如下：1）分解正、负、零序。
三相电路中，正、负、零序分量的计算方法分别如下：正序分量：Ia0 = Ia, Ib0 = Ibe某p(-2π/3i), Ic0 = Ibe某p(2π/3i)。
负序分量：Ia2 = Ia, Ib2= Ibe某p(2π/3i), Ic2 = Ibe某p(-2π/3i)。
零序分量：I0=(Ia+Ib+Ic)/3。
其中，i为虚数单位。
2）计算短路电流。
在计算正、负、零序分量短路电流前，需先确定短路点的相序。
短路点的相序为零序时：I0sc = 3E / Z。
短路电流具体实际步骤计算，请大家参考！
短路电流具体实际步骤计算，请大家参考！1. 短路电流计算参考<<电力工程电气设计手册>>电气一次部分第四章相关内容进行计算。
1.1. 计算条件基准容量：Sj = 100 MVA10kV基准电压：U1j = 10.5 kV0.38kV基准电压：U2j = 0.399 kV短路节点 (d2) 短路电流计算时间：t= 0秒短路节点 (d2) 短路假想时间：tj= 0秒短路节点 (d3) 短路电流计算时间：t= 0秒短路节点 (d3) 短路假想时间：tj= 0秒短路节点 (d1) 短路电流计算时间：t= 0秒短路节点 (d1) 短路假想时间：tj= 0秒1.1.1. 系统编号：C1单相短路容量：=200 MVA1.1.1. 双绕组变压器编号：ZB1电压：10/0.4 kV型号：S9-M-2000/10F额定容量：Se = 2000 MVA短路电压百分比：Ud% = 4.5中性点接地电阻：Z =正序阻抗标么值：= 2.25零序阻抗标么值：=01.1.1. 线路编号：L1电压：Ue = 10 kV型号：通用截面：S = 95 mm2根数：n = 1正序阻抗：X1 = 0.214Ω/km 零序阻抗：X0 = 0.0749Ω/km 长度：L = 0.5 km正序阻抗标么值：= 0.0971零序阻抗标么值：= 0.034编号：L2电压：Ue = 0.38 kV型号：通用截面：S = 25 mm2根数：n = 1正序阻抗：X1 = 0.745Ω/km 零序阻抗：X0 = 0.2607Ω/km 长度：L = 0.2 km正序阻抗标么值：= 93.5924零序阻抗标么值：= 32.75731.1. 短路电流计算1.1.1. 系统等值简化阻抗图正序阻抗图：负序阻抗图：零序阻抗图：请点击此1.1.1. 短路电流计算结果短路节点:d1电压等级:10.5kV 三相短路:系统对短路点等值阻抗：= 0.597001短路电流周期分量：= 9.21 kA短路容量：= 167.5 MVA短路冲击电流峰值：= 20.84 kA短路电流全电流最大有效值：= 12.079 kA0秒短路电流非周期分量：= 13.025 kA0秒短路电流非周期分量：= 13.025 kA变压器中性点合计值：0 kA 单相短路:系统对短路点等值阻抗：= 1.728短路电流周期分量：= 9.546 kA短路容量：= 173.61 MVA短路冲击电流峰值：= 21.6 kA短路电流全电流最大有效值：= 12.519 kA0秒短路电流非周期分量：= 13.5 kA0秒短路电流非周期分量：= 13.5 kA变压器中性点合计值：0 kA 两相短路:系统对短路点等值阻抗：= 1.194短路电流周期分量：= 7.976 kA短路容量：= 145.06 MVA短路冲击电流峰值：= 18.048 kA短路电流全电流最大有效值：= 10.46 kA0秒短路电流非周期分量：= 11.28 kA0秒短路电流非周期分量：= 11.28 kA变压器中性点合计值：0 kA两相对地短路:系统对短路点等值阻抗：= 0.878997短路电流周期分量：= 9.389 kA短路容量：= 170.75 MVA短路冲击电流峰值：= 21.245 kA短路电流全电流最大有效值：= 12.314 kA0秒短路电流非周期分量：= 13.278 kA0秒短路电流非周期分量：= 13.278 kA变压器中性点合计值：0 kA短路节点:d2电压等级:0.399kV 三相短路:系统对短路点等值阻抗：= 2.847短路电流周期分量：= 50.82 kA短路容量：短路冲击电流峰值：= 114.993 kA短路电流全电流最大有效值：= 66.65 kA0秒短路电流非周期分量：= 71.87 kA0秒短路电流非周期分量：= 71.87 kA变压器中性点合计值：0 kA单相短路:系统对短路点等值阻抗：= 7.94401短路电流周期分量：= 54.64 kA短路容量：= 75.52 MVA短路冲击电流峰值：= 123.636 kA短路电流全电流最大有效值：= 71.66 kA0秒短路电流非周期分量：= 154.546 kA0秒短路电流非周期分量：= 154.546 kA变压器中性点合计值：54.64 kA 两相短路:系统对短路点等值阻抗：= 5.69402短路电流周期分量：短路容量：= 30.42 MVA短路冲击电流峰值：= 99.606 kA短路电流全电流最大有效值：= 57.732 kA0秒短路电流非周期分量：= 62.254 kA0秒短路电流非周期分量：= 62.254 kA变压器中性点合计值：0 kA两相对地短路:系统对短路点等值阻抗：= 4.104短路电流周期分量：= 53.01 kA短路容量：= 73.26 MVA短路冲击电流峰值：= 119.948 kA短路电流全电流最大有效值：= 69.522 kA0秒短路电流非周期分量：= 149.934 kA0秒短路电流非周期分量：= 149.934 kA变压器中性点合计值：53.01 kA 短路节点:d3电压等级:0.399kV 三相短路:系统对短路点等值阻抗：= 96.4404短路电流周期分量：= 1.5 kA短路容量：= 1.04 MVA短路冲击电流峰值：= 3.394 kA短路电流全电流最大有效值：= 1.967 kA0秒短路电流非周期分量：= 2.121 kA0秒短路电流非周期分量：= 2.121 kA变压器中性点合计值：0 kA 单相短路:系统对短路点等值阻抗：= 227.9短路电流周期分量：= 1.905 kA短路容量：= 2.64 MVA短路冲击电流峰值：= 4.311 kA短路电流全电流最大有效值：= 2.498 kA0秒短路电流非周期分量：= 5.388 kA0秒短路电流非周期分量：= 5.388 kA变压器中性点合计值：1.905 kA 两相短路:系统对短路点等值阻抗：= 192.9短路电流周期分量：= 1.299 kA短路容量：= 0.9 MVA短路冲击电流峰值：= 2.939 kA短路电流全电流最大有效值：= 1.704 kA0秒短路电流非周期分量：= 1.837 kA0秒短路电流非周期分量：= 1.837 kA变压器中性点合计值：0 kA两相对地短路:系统对短路点等值阻抗：= 122.1短路电流周期分量：= 1.841 kA短路容量：= 2.54 MVA短路冲击电流峰值：= 4.166 kA短路电流全电流最大有效值：= 2.414 kA0秒短路电流非周期分量：= 5.208 kA0秒短路电流非周期分量：= 5.208 kA变压器中性点合计值：1.841 kA1.1.1. 计算结果表三相短路计算结果表顺序编号回路名称短路点编号短路容量短路冲击电流峰值全短路电流有效值短路电流周期分量稳态短路电流短路电流计算时间假想时间系统简化阻抗图Sk ich Ich I’’I∞B’’t tjMVA kA kA kA kA s s1. 1 10kV d1 167.5 20.84 12.079 9.21 9.21 1 0 02. 2 0.38kV d2 35.12 114.993 66.65 50.82 50.82 1 0 03. 3 0.38kV d3 1.04 3.394 1.967 1.5 1.5 1 0 0单相短路计算结果表顺序编号回路名称短路点编号短路容量短路冲击电流峰值全短路电流有效值短路电流周期分量稳态短路电流短路电流计算时间假想时间系统简化阻抗图Sk ich Ich I’’I∞B’’t tjMVA kA kA kA kA s s1. 1 10kV d1 173.61 21.6 12.519 9.546 9.546 1 0 02. 2 0.38kV d2 75.52 123.636 71.66 54.64 54.64 1 0 03. 3 0.38kV d3 2.644.311 2.498 1.905 1.905 1 0 0两相短路计算结果表两相对地短路计算结果表处输入图片描述顺序编号回路名称短路点编号短路容量短路冲击电流峰值全短路电流有效值短路电流周期分量稳态短路电流短路电流计算时间假想时间系统简化阻抗图Sk ich Ich I’’I∞B’’t tjMVA kA kA kA kA s s1. 1 10kV d1 145.06 18.048 10.46 7.976 7.976 1 0 02. 2 0.38kV d2 30.42 99.606 57.732 44.02 44.02 1 0 03. 3 0.38kV d3 0.9 2.939 1.704 1.299 1.299 1 0 0顺序编号回路名称短路点编号短路容量短路冲击电流峰值全短路电流有效值短路电流周期分量稳态短路电流短路电流计算时间假想时间系统简化阻抗图Sk ich Ich I’’I∞B’’t tjMVA kA kA kA kA s s1. 1 10kV d1 170.75 21.245 12.314 9.389 9.389 1 0 02. 2 0.38kV d2 73.26 119.948 69.522 53.01 53.01 1 0 03. 3 0.38kV d3 2.544.166 2.414 1.841 1.841 1 0 0。
短路电流计算实例
此计算结果只能作为参考，实际应用时需要综合考虑其他因素。
短路电流计算的实际
05
应用
短路电流计算在配电系统设计中的作用
确定电气设备的额定电流和短路容量
通过计算短路电流，可以确定配电系统中电气设备的额定电流和短路容量，为设备选型提供依据。
优化导体截面和保护装置整定值
根据短路电流计算结果，可以合理选择导体截面，优化保护装置的整定值，确保系统在短路故障时能 够快速、准确地切断故障电流。
02
短路电流计算有助于评估电力设备的短路承受能力，为设备的选型和 校验提供依据。
03
通过短路电流计算，可以预测短路故障对电力系统稳定性的影响，从 而采取措施预防或减轻故障后果。
04
短路电流计算有助于优化电力系统的运行方式，提高电力系统的安全 性和经济性。
短路电流计算的基本
02
原理
短路电流的定义
短路电流：在电路中，由于短路等原 因导致电流突然增大，形成短路电流 。
计算结果的局限性
01
简化模型和假设
短路电流计算通常基于简化的电气模型和假设，因此计算结果可能与实
际情况存在一定偏差。
02
设备参数和系统运行方式
设备参数和系统运行方式的变化可能会对短路电流计算结果产生影响，
需要充分考虑这些因素。
03
短路故障的复杂性和不确定性
短路故障的发生和发展是一个复杂的过程，具有不确定性和随机性，因
短路电流计算中的重要参数
01
02
03
电源电动势
电源的电动势是电路中产 生电流的根本原因，也是 计算短路电流的重要参数。
电源内阻
电源内阻是指电源内部的 电阻，对短路电流的计算 也有重要影响。
短路电流的计算实例
短路电流的计算实例欧姆法：根据电源电压和回路阻抗按欧姆定律计算。
主要任务：求出短路稳态电流、冲击电流、冲击电流有效值、短路容量。
对无限大容量高压电网的短路计算，一般假设：1）忽略短路点的过渡电阻，按金属性短路计算；2）发生短路时电源电压保持不变；3）短路前电网参数三相对称；4) 忽略短路回路中各元件的电阻。
为简化计算，计算公式中的电源电压通常采用各级线路始末两端额定电压的平均值，其数据如表2-21所示。
（Var≈1.05*VN）标准电压VN(kV)0.127 0.22 0.38 0.66平均电压Var(kV)0.133 0.230.4 0.69标准电压VN(kV)1.14 6 10 35平均电压Var(kV)1.2 6.3 10.5 37稳态三相短路电流：短路电流冲击值为：冲击电流有效值：两相短路电流:短路容量：绘制计算电路图，选定短路计算点1）绘出计算电路图。
将各元件的额定参数标识出，并将各元件依次编号。
2）选定并标出短路计算点。
短路计算点要选择使需进行短路校验的电气设备有最大可能的短路电流通过。
2.绘制计算用的等效电路图按照所选择的短路计算点，用电抗符号表示电路中的各电气设备。
在等效电路图上，只将被计算的短路电流所经过的元件绘出，并标明编号和电抗值，其中分数的分子标编号，分母标计算出的元件电抗值。
根据等效电路就可以计算短路回路的总电抗和各短路参数。
3.元件电抗的计算1）系统电抗若已知电源母线上的短路容量Ss，则系统电抗：2)电力线路电抗 XwXw=x0·Lx0——导线或电缆单位长度的电抗；6kV及以上高压架空线x0 =0.4Ω/km ；6～10kV电缆线 x0 =0.08Ω/km3）电力变压器的电抗由变压器的短路电压百分数（短路电压与额定电压之比，即阻抗电压）uk%来近似计算。
由于式中 ZT ——变压器等效电抗，Ω；ST ——变压器额定容量，MV.A ；UN.T ——变压器额定电压， kV ；IN.T ——变压器额定电流，kA 。
短路电流示例计算
短路电流示例计算一．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)。
短路电流的计算方法 Word 文档
1、短路电流的计算方法：1.1、两相短路电流计算公式：I=∑R=R1/K+Rb+R2∑X=Xx+X1/K+Xb+X2式中：I——两相短路电流，A∑R、∑X——短路回路内一相电阻、电抗值的总和，ΩXx——根据三相短路容量计算的系统电抗值，ΩR1、X1——高压电缆的电阻、电抗值，ΩKb——变压器变压比Rb、Xb——变压器的电阻、电抗值，ΩR2、X2——低压电缆的电阻、电抗值，ΩUe——变压器二次侧额定电压，V1.2、三相短路电流计算公式：I=1.15 I2、电缆线路短路保护2.1、1200V及以下电网中电磁式过电流继电器的整定2.1.1、保护干线装置公式：Iz≥IQe+Kx∑Ie式中：IQe——最大容量电动机额定起动电流，A，为电动机额定电流的6.0~7.0倍。
∑Ie——其余电动机额定电流之和，AKx——需用系数，取0.5～1.0，一般取1.0。
2.1.2、校验公式：≥1.5若线路上串联两台以上开关（其间无分支线路），则上一级开关整定值，也应按下一级开关保护范围最远点的两相短路电流来校验，校验灵敏度应满足1.2～1.5的要求，以保证双重保护的可靠性。
若校验不满足时，应采取以下措施：1.加大干线或支线电缆截面。
2.设法减少低压电缆线路的长度。
3.采用相敏保护器或软起动等新技术提高灵敏度。
4.更换大容量变压器或采取变压器并联。
5.增设分段保护开关。
6.采用移动变电站或移动变压器。
2.2、电子保护器的整定:2.2.1、电磁起动器中电子保护器过流整定公式：Iz≤Ie当运行中电流超过Iz时视为过载，电子保护器延时动作；当运行中电流达到8Iz时视为短路，电子保护器瞬时动作。
2.2.2、校验公式：≥1.2若校验不满足时，应采取以下措施：1.加大干线或支线电缆截面。
2.设法减少低压电缆线路的长度。
3.采用相敏保护器或软起动等新技术提高灵敏度。
4.更换大容量变压器或采取变压器并联。
5.增设分段保护开关。
6.采用移动变电站或移动变压器。
短路电流及计算范文
短路电流及计算范文短路电流是指电路中发生短路时，电流的最大值。
当电路发生短路时，电流会迅速增大，可能会造成电设备的损坏甚至引发火灾等危险情况。
因此，了解和计算短路电流是电气工程领域的重要知识。
短路电流可以通过欧姆定律计算得出。
根据欧姆定律，电流(I)等于电压(U)与电阻(R)之比，即I=U/R。
在短路情况下，电阻接近于0，因此电流可能非常大。
计算短路电流可以使用短路电流计算公式。
这个公式是根据欧姆定律推导出来的，它可以帮助工程师准确地计算电流的最大值。
短路电流计算公式如下：I_sc = U / (Z_s + Z_l)其中，I_sc是短路电流，U是电压，Z_s是源阻抗，Z_l是负载阻抗。
源阻抗是指电源本身的阻抗。
它包括电源内部阻抗和连接线路的阻抗。
负载阻抗是指电路中的负载元件的阻抗。
上面的公式可以规定正常电压下电路的短路电流，但在实际应用中，我们也需要考虑其他情况。
例如，电动机短路电流计算。
电动机的短路电流计算比较复杂，因为电动机包含很多绕组。
我们可以使用Park夺格拉夫法(Park's circle method)来计算电动机短路电流。
另一个需要考虑的情况是变压器的短路电流计算。
变压器的短路电流计算可以使用相似变压器法(Similar Transformer method)。
该方法通过将变压器视为两个相似的变压器来计算短路电流。
以上这些计算方法只是对短路电流计算的一些基本方法，实际情况可能会更加复杂。
在实际应用中，我们还需要考虑电源的稳定性、环境因素、电缆长度和截面积等因素。
在电气工程中，短路电流计算是非常重要的一项工作。
它可以帮助工程师合理设计电路，确保电设备的安全运行。
因此，掌握短路电流的计算方法对电气工程师来说非常关键。
总结一下，短路电流是电路中发生短路时的电流最大值。
我们可以使用欧姆定律和短路电流计算公式来计算短路电流。
同时，我们还需要考虑不同设备的特殊计算方法和其他因素的影响。
短路电流计算公式
短路电流计算公式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某电抗(W)其中系统短路容量Sd和计算点电抗某是关键.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=100MVA基准电压UJZ规定为8级.230,115,37,10.5,6.3,3.15,0.4,0.23KV 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某U某I所以IJZ(KA)1.565.59.16144(2)标么值计算容量标么值S某=S/SJZ.例如:当10KV母线上短路容量为200MVA时,其标么值容量S某=200/100=2.电压标么值U某=U/UJZ;电流标么值I某=I/IJZ短路电流标么值:I某d=1/某某(总电抗标么值的倒数).短路电流有效值:Id=IJZ某I某d=IJZ/某某(KA)冲击电流有效值:IC=Id某√12(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某Id某KC=2.55Id(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某Id(KA)冲击电流峰值:ic=1.84Id(KA)掌握了以上知识,就能进行短路电流计算了。
电力系统分析之短路电流计算
电力系统分析之短路电流计算电力系统是由生产、输送、分配、及使用电能的发电机、变压器、电力线路和用户组成一个整体，它除了有一次设备外还应有用于保护一次设备安全可靠运行的二次设备。
对电力系统进行分析应包括正常运行时的运行参数和出现故障时的故障参数进行分析计算。
短路 是电力系统出现最多的故障，短路电流的计算方法有很多，而其中以“应用运算曲线”计算短路电流最方便实用。
应用该方法的步骤如下：1、 计算系统中各元件电抗标幺值； 1）、基准值，基准容量（如取基准容量Sj=100MV A ），基准电压Uj 一般为各级电压的平均电压。
2）系统中各元件电抗标幺值计算公式如下：发电机 ϕCos P S X Xe j d d /100%''"*⋅= 式中"*d X 为发电机次暂态电抗百分值 变压器 ej d b S S U X ⋅=100%*式中U d %为变压器短路电压的百分值 线路 20*ej j U S L X X ⋅= 式中X 0为每仅是电抗的平均值（架空线为0.4欧/公里）电抗器 2*3100%jj e e k k U S I U X X ⋅⋅=式中X k %为电抗器的短路电抗百分值 系统阻抗标幺值 Zhj x S S X =* S Zh 断路器的遮断容量2、 根据系统图作出等值电路图, 将各元件编号并将相应元件电抗标幺值标于元件编号下方；3、 对网络化简,以得到各电源对短路点的转移电抗,其基本公式有:串联X 1X 2X3X 3 =X 1+X 2并联三角形变为等值星形 星形变为等值三角形4、 将标幺值电抗转换为以各支路发电机容量为基准的计算电抗X js ，式中：∑j X ---以S j 为基准容量的标幺值电抗X js ---以S n 为基准容量的计算电抗 5、 短路电流计算： 1）、无限大容量电源的短路电流计算：当系统中X X =0，以供电电源为基准的计算电抗X js ≥3时，可以认为短路电流周期分量在整个短路时间内保持不变，即式中：∑*X ---以S j 为基准容量的标幺值电抗X js ---以S n 为基准容量的计算电抗 2）、有限容量电源的短路电流计算：有限容量电源的短路电流周期分量在短路时间内是变化的。
短路电流计算方法.
Ik3 ?
x ''3 x1-3 x2-3 x3
I k3 U av3 3x ''3
短路电路总阻抗基准标么值的计算
显然，上述计算比较复杂，我们可以证明，如果取各电 压级的平均电压作为该级的基准电压 (U d U av )，则求出电 Sd 抗标么值 ( x d x 2 ) 在各电压级是相等的，即无需归 U av 算。 U U
)(
) x(
U av 3 2 1 U av1
某供电系统接线图如图所示各元件参数如图所示求在s1s2点发生三相短2元件电抗的计算系统电抗架空线电抗3s1点短路回路总电抗元件电抗的计算系统折算电抗架空线折算电抗变压器电抗电缆线电抗s2点短路回路总电流0066201160868200811304复杂系统中由于变压器的存在需要进行电抗折算有可能出错标么值法是工程上计算短路电流的一种常用方法各元件阻抗值的标么值是用标么值法计算短路电流的基础
Id IN
x N
Sd SN
注意，在电抗器的计算中，因为 Ud Uav U N ,所以 不能用此公式计算电抗标么值，见下面的说明 。
标么制的定义
标么值公式小结： （1）基准值关系---第一套公式
S 3UI
Id
Sd
3U d
xd
Ud 3I d
2 Ud Sd
U 3 IX
标么制的定义
短路计算中经常遇到的四个物理量的标么值可按下列各式 求出。
S d U *d
I d
xd
S Sd U Ud
; ;
I
Sd 3Ud
I Id
x xd
I
x U2
电力系统短路电流计算例题与程序
电力系统短路电流计算例题与程序佘名寰本文用导纳矩阵求逆计算节点阻抗矩阵，运用复合序网络图计算各节点对称故障和不对称故障时短路电流、节点电压和各支路故障电流。
2、1用阻抗矩阵计算短路的基本公式：⑴ 节点三相对称短路，注入节点的短路电流 Id=-Vd(0)/Zdd (2-1)式中Vd(0)故障点在短路发生前的电压，简化计算时Vd(0)=1 Zdd 故障点d的自阻抗负号表示电流从节点流出故障点短路电流在各节点所产生的电压分量 V=ZI (2-2)式中 Z 节点阻抗矩阵 I 节点注入电流的列矩阵当只有一点故障时上述电压分量为Vi(d)=ZdiId (i=1,2,3,………n) (2-3)式中 Zdi 故障点d与节点i的互阻抗短路故障后的节点电压Vi=Vi(0)+Vi(d)(2-4)式中VI(0)节点i 故障发生前的电压短路故障时通过各支路的电流Iij=(Vi-VJ)/zij （2-5）式中zij 联系节点i和节点j的支路阻抗⑵ 单相接地短路故障点的电流和电压：A相单相接地故障Ia0=Ia1=Ia2=6)Zdd0, Zdd1, Zdd2-----零序、正序、负序网络故障节点的自阻抗Va0= Zdd0 Ia0 (2-7)Va1=Va1(0)+Zdd1Ia1 (2-8)Va2= Zdd2 Ia2 (2-9)Ia=3Ia1 (2-10)⑶ 两相接地短路：B．C相短路接地故障增广正序网的综合等值阻抗Z∑Z∑=Zdd0Zdd2/(Zdd0+Zdd2)(2-11)Ia1=12)Ia0=13)Ia2=14)Ib=Ia0+a2Ia1+aIa2 (2-15)a=(-1/2+j√3/2)a2=(-1/2-j√3/2)⑷ 两相短路：B、C两相短路故障 Ia1=Ia2=18)Ib=j√3Ia1 (2-19)⑸ 支路i～j间的某一点d发生故障时，视d点为新的节点d 点与节点k的互阻抗Zdk Zdk=(1-L)ZIK+LZjk (2-20)d 点的自阻抗Zdd Zdd=(1-L)2Zii+L2Zjj+2L(1-L)ZIJ+L(1-L)zij (2-21)式中 L 为端点i到故障点d的距离所占线路全长的百分数ZIK，Zjk 分别为节点i和节点j与节点k的互阻抗 Zii，,Zjj 为节点i和节点j的自阻抗 ZIJ 为节点i与节点j的互阻抗 zij 是节点i和节点j间的线路阻抗2、2 短路电流计算时用导纳矩阵求逆计算节点阻抗矩阵参考文献①介绍了从网络的原始阻抗矩阵求节点导纳矩阵的方法和相关程序。
短路电流计算实例
設備阻抗參考值
比流器之電抗
框架容量 (AF) 100 150 200 250 300 400 500 600 X (mΩ) 3.6 1.8 0.96 0.66 0.504 0.324 0.216 0.192 110V 0.2975 0.1487 0.0793 0.0545 0.0416 0.0267 0.0178 0.0159 190V 0.0997 0.0499 0.0266 0.0183 0.0140 0.00897 0.00598 0.00532
比流器以1000KVA為基準值之電抗標么值
基準電壓 208V 0.08321 0.04161 0.02219 0.01526 0.0165 0.00749 0.004993 0.004438 220V 0.07479 0.03741 0.01995 0.01371 0.01047 380V 0.02493 0.01247 0.00665 0.00457 0.00349 440V 0.01870 0.00935 0.00499 0.00343 0.00262 0.00168 0.00112 0.00100
故障電流的來源
電力系統在發生短路故障一瞬間，故障電流 來源如下： •電源(供電局) •發電機 •同步電動機 •感應電動機 •電容器
故障電流的來源
發電機: •發生短路故障時，發電機之激磁及速度仍 繼續，其產生感應的電壓提供電力系統短 路電流的來源，短路電流之大小受到發電 機及線路的阻抗限制。 •短路瞬間故障電流極大，隨時間衰減至某 一穩定值。
故障電流的來源
供電局 台電
G
IM
SM
故障電流的來源
故障電流
故障型態
常見的故障型態如下： 三相短路故障 • 兩相短路故障(相間短路) • 兩相短路接地故障 • 單相接地故障
(供配电技术)4-7低压电网短路电流计算
07
短路电流计算的发展趋 势与展望
短路电流计算方法的改进
精确度提升
随着数值计算技术的发展，短路电流计算方 法在理论上更加完善，计算精度得到提高。
考虑更多影响因素
未来短路电流计算将更加全面地考虑电网结构、设 备参数、运行方式等影响因素，以更准确地反映实 际情况。
智能化和自动化
短路电流计算将与人工智能、大数据等技术 结合，实现智能化和自动化计算，提高工作 效率。
基尔霍夫电流定律指出，对于一个封闭的电路，流入和流 出的电流代数和为零。通过这一定律，可以确定短路回路 的总电流，进而计算各个支路的短路电流。
短路电流计算的方程建立
在进行短路电流计算时，需要建立相 应的数学方程来描述电路中的电压、 电流和阻抗之间的关系。这些方程可 以根据电路的拓扑结构和元件参数进 行推导。
短路电流计算与电力系统稳定性分析的关联研究将进一步加强，探 究两者之间的内在联系和相互影响。
与保护控制系统的协同研究
短路电流计算将与保护控制系统进行更紧密的协同研究，以提高电 力系统的安全性和稳定性。
与新能源并网的影响研究
随着新能源的广泛应用，短路电流计算将更多地关注新能源并网对 电力系统的影响。
THANKS FOR WATCHING
迭代法
迭代法是一种基于数值计算的短路电流计算方 法，通过不断迭代逼近真实值，最终得到短路 电流的近似解。
迭代法的优点是适用于复杂电路模型，能够处 理非线性问题。
迭代法的缺点是计算过程较为繁琐，需要多次 迭代才能得到较为准确的结果，且收敛速度和 稳定性受初始值和迭代步长的影响。
计算机辅助计算方法
计算机辅助计算方法是利用计算机软件进行短路电流 计算的现代方法，通过编程语言和算法实现短路电流
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系统阻抗图
X1
XT1
XL1 d1
XL2 d2
XL3
XG
XT2 D3
短路电流计算结果
Id1max 22.80 Id1min 21.37 Id2max 18.22 Id2min 16.93 Id3max 50 Id3min 38.16
3.5S
2.8S 2.5S
1.9S 0.5S
2.2S 1.6S
0.3S
新建甲乙酮0.4KV
3~
M
P-910
发电机容量：3000KVA 额定电压：6.3KV 电动机容量：900KVA 额定电压：6.3KV
额定电流： ： ％
确定计算运行方式： 最大运行方式： 系统最大+齐翔发电机+正常运行方式 最小运行方式： 系统最小+正常运行方式
有关参数
系统参数：Idmax=9.80kA; Idmin=8.49kA 87站变压器参数：X13=18.09%，SN=50000kVA
齐翔开闭所变压器：
XT=4.19%，SN=1250kVA
87站至齐翔开闭所电缆：
3*120，长度0.13km，3根并联 齐翔开闭所至锅炉电缆： 3*95，长度0.9km，2根并联 齐翔开闭所至电动机电缆：
3*120，长度0.6km
查手册得：6kV电缆每千米标幺电抗见下表
电缆截面 95 120 150 185 240
电缆：3根3*120 长度：130米 敷设方式：电缆沟
段母线
齐翔
开闭所
段母线
电缆：2根3*95 长度：900米 敷设形式：埋地
电缆：3*120 长度：600米 敷设形式：桥架
1#厂变 Y 1#厂变 Y
齐翔锅炉6KV
变压器容量：1250KVA 变压器电压：6.3/0.4KV 连接组别：D/Yn11 短路阻抗:4.19 %
标幺电抗
0.225
0.219
0.214
0.208
0.202
参数计算： Xdmax=IB/Idmax=0.502/9.80=0.0512 Xdmin*=IB/Idmin=0.502/8.49=0.0591 XT1*=(X13%/100)*(SB/SN) =(18.09/100)*(100/50)=0.3602 XT2*=(XT%/100)*(SB/SN) =(4.19/100)*(100/1.25)=3.352 XL1*=0.219*0.13/3=0.0095 XL2*=0.225*0.9/2=0.1125 XL3*=0.219*0.6=0.1314
1.0S
D
1.3S
0S
D0.7Sຫໍສະໝຸດ 0.4S电胶线胶厂变110kV 母线短路参数 最大短路电流：9.8kA 最小短路电流：8.49kA
化镇线
胶厂变（87站）
变压器容量：50000KVA 变压器电压：110/35/6KV 连接组别：Y/Y0/d11 110KV/6KV短路阻抗为18.09 %
段母线
段母线
电缆：3根3*120 长度：130米 敷设方式：电缆沟