短路电流计算计算方法.docx
短路电流的计算
一、无限大容量电源供电系统的概念
• 无限大容量电源——内阻抗为零的电源。当电源内阻抗 为零时，不管输出的电流如何变动，电源内部均不产生 压降，电源母线上的输出电压维持不变。
无限大容量电源短路电流变化曲线
•
三相短路电流常用的计算方法有欧姆法和标幺制
法两种。
•
欧姆法是最基本的短路计算方法，适用于两个及
S
j
S Sj
U
j
U Uj
I
j
I Ij
X
j
X Xj
S、U、I、X需要满足以下关系式：
选取基准值时，只要选定两个，另外两个可以通过计算得到。
I Sj
j 3U j
X
U
2 j
j Sj
基准容量一般取100MVA，基准电压取短路点所在网路段的平均额定电压。
二、供电系统中各元件电抗标幺值
1）输电线路
X
x0
l
S U
j
2 j
x0l
Sj
U
2 av
图3－5 多级电压的供电系统示意图
2）变压器
u k %
3I NT X T 100 S NTX T 100
U NT
U
2 NT
X
T
XT Xj
u
k
%
U
2 NT
100 SNT
Sj
U
2 j
u k % S j 100 SNT
3）电抗器
X LR %
3I NLR X LR 100 U NLR
I 3 z2max
1 8.586
0.177
I 3 z2min
1 8.668
0.115
I 3 z2max
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。
短路电流的计算方法
短路电流的计算方法短路电流是指电路中出现故障时，电流异常增大的现象。
短路电流的计算方法包括直流短路电流的计算和交流短路电流的计算。
一、直流短路电流的计算方法：直流短路电流的计算是为了确定短路电流对电路和设备的影响，以保证电路和设备安全。
直流短路电流的计算方法主要有以下几种：1.简化计算法：直流电路的短路电流可以通过简化计算法进行估算，根据欧姆定律和功率定律，可以通过电压和总电阻来估算短路电流。
假设短路电流源为电压为U、内阻为Z的电源电路，电源电阻为R，负载电阻为RL，总电阻为RT=RL+R，则短路电流IL=U/(Z+RT)。
2.等效电源法：将电源电路和负载电路转化为等效电源和等效负载电阻，然后根据欧姆定律计算短路电流。
等效电源法适用于简化电路和负载电路比较复杂的情况。
3.发电厂贡献法：针对大型电力系统，可以根据发电机的参数和系统的接线方式来计算各个节点的短路电流。
发电厂贡献法可以精确计算节点的短路电流，但计算过程较为复杂。
二、交流短路电流的计算方法：交流短路电流是指交流电路中出现短路时的电流。
交流短路电流的计算方法包括对称分量法和电流源法等。
1.对称分量法：根据对称分量法，交流短路电流可以分解为正序、负序和零序三个分量。
正序短路电流通常是三相对称的，可以通过正序电压和正序阻抗来计算。
负序短路电流和零序短路电流可以通过负序电压和零序电压以及负序阻抗和零序阻抗来计算。
2.电流源法：电流源法是一种常用的计算交流短路电流的方法，将电源电压和电源阻抗转化为电流源和阻抗的组合，然后根据电流传输方向计算短路电流。
根据基尔霍夫电流定律，在每个节点上列出节点电流方程组，然后根据节点电流的关系求解未知的短路电流。
3.电抗补偿法：电抗补偿法是通过在电路中添加合适的电抗元件，来减小电路的短路电流。
通过选取合适的电抗元件的参数，可以使得电路的短路电流降低到安全范围内。
总之，短路电流的计算方法根据电路的特点和问题的需求选择不同的方法，通过对电压、电流和阻抗的计算和分析，来确定短路电流的数值，以保证电路和设备的安全。
短路电流计算方法
短路电流计算方法
短路电流的计算方法有多种，以下介绍两种常用的方法：
方法一：基于对称分量法
1.利用对称分量法实现A、B、C三相网络与正、负、零三序网络的
参数转换。
2.列出正、负、零序网络方程，大多采用节点导纳矩阵方程描述序
网络中电压、电流的关系。
3.根据故障形式，推导出故障点的边界条件方程。
4.将网络方程与边界条件方程联立求解，求出短路电流及其他分量。
方法二：基于公式计算
5.三相短路电流计算： IK(3)=UN2/{√3·[(∑R)2+(∑X)2]1/2}。
式中IK(3)——三相短路电流、安。
UN2变压器二次侧额定电压，对于127、380、660伏电网，分别取133、400、690伏。
∑R、∑X 短路回路内一相的电阻、电抗的总和，欧。
6.二相短路电流计算：IK(2)=UN2/{2·[(∑R)2+(∑X)2]1/2}式中。
IK(2) ——二相短路电流、安。
7.三相短路电流与二相短路电流值的换算：IK(3)=2 IK(2)/√
3=1.15 。
IK(2)或IK(2)=0.866 IK(3)。
此外，对于不同电压等级，短路电流的计算也有所不同。
例如，若电压等级为6kV，则短路电流等于9.2除以总电抗X∑；若电压等级为10kV，则等于5.5除以总电抗X∑。
短路电流计算公式
短路电流计算公式
1）三相短路电流计算：起始短路电流周期分量有效值/KA
In =1.05Un /√3 /Z∑=1.05Uφ/√R2∑+X2∑
式中Un、U/φ——网络标称电压（线电压、相电压），V。
Z∑、R2∑、X2∑——计算电路总阻抗、总电阻、总电抗，主要为系统、变压器、母线、及线路阻抗，mΩ。
2）单相接地故障电流及单相短路电流计算由序网分析可知，单相接地故障电流及单相短路电流可由下式求得：
In =3Uφ/|Z1∑+Z2∑+Z0∑|= √3Un/(R1∑+R2∑+R0∑)2+(X1∑+X2∑+X0∑)2
式中：Un、Uφ——网络标称电压（线电压、相电压），V。
Z1∑、Z2∑、Z0∑计算电路正序、负序及零序总阻抗，mΩ。
R1∑、R2∑、R0∑计算电路正序、负序及零序总电阻，mΩ。
X1∑+X2∑+X0∑计算电路正序、负序及零序总电抗，mΩ。
负序阻抗与正序阻抗相等。
零序阻抗为相线零序阻抗与3倍保护线/中性线的零序阻抗之和。
由于配电变压器一般均采用Dyh或Yyh联结，故在计算时无需考虑变压器及高压侧
的零序阻抗。
对于用过阻抗接地的TT系统，该阻抗应按3倍计入计算电路的零序阻抗。
可通过计算出相保（相线与保护线PE、PEN)/相零（相线与中性线N)回路阻抗的方法直接求取单相接地故障电流及单相短路电流/KA，此时
In =Un√3/Z = Uφ/√R2+X2
式中Un、Uφ——网络标称电压（线电压、相电压），V。
Z、R、X——相保/相零回路阻抗、电阻、电抗，mΩ。
短路电流计算
短路电流计算第一节概述一、电力系统或电气设备的短路故障原因（1）自然方面的原因。
如雷击、雾闪、暴风雪、动物活动、大气污染、其他外力破坏等等，造成单相接地短路和相间短路。
（2）人为原因。
如误操作、运行方式不当、运行维护不良或安装调试错误，导致电气地设备过负荷、过电压、设备损坏等等造成单相接地短路和相间短路。
（3）设备本身原因。
如设备制造质量、设备本身缺陷、绝缘老化等等造成单相接地短路和相间短路。
二、短路种类1.单相接地短路电力系统及电气设备最常见的短路是单相接地,约占全部短路的75%以上。
对大电流接地系统，继电保护应尽快切断单相接地短路。
对中性点经小电阻或中阻接地系统，继电保护应瞬时或延时切断单相接地短路。
对中性点不接地系统，当单相接地电流超过允许值时，继电保护亦应有选择性地切断单相接地短路。
对中性点经消弧线圈接地或不接地系统，单相接地电流不超过允许值时，允许短时间单相接地运行，但要求尽快消除单相接地短路点。
2.两相接地短路两相接地短路一般不超过全部短路的10%。
大电流接地系统中，两相接地短路大部分发生于同一地点，少数在不同地点发生两相接地短路。
中性点非直接接地的系统中，常见是发生一点接地，而后其他两相对地电压升高，在绝缘薄弱处将绝缘击穿造成第二点接地，此两点多数不在同一点，但也有时在同一点，继电保护应尽快切断两相接地短路。
3.两相及三相短路两相及三相短路不超过全部短路的10%。
这种短路更为严重，继电保护应迅速切断两相及三相短路。
4.断相或断相接地线路断相一般伴随相接地。
而发电厂的断相，大都是断路器合闸或分闸时有一相拒动造成两相运行，或电机绕组一相开焊的断相，或三相熔断器熔断一相的两相运行，两相运行一般不允许长期存在，应由继电保护自动或运行人员手动断开健全相。
5.绕组匝间短路这种短路多发生在发电机、变压器、电动机、调相机等电机电器的绕组中，虽然占全部短路的概率很少，但对某一电机来说却不一定。
例如，变压器绕组匝间短路占变压器全部短路的比例相当大，这种短路能严重损坏设备，要求继电保护迅速切除这种短路。
短路电流计算文件
乌兹别克斯坦短路电流计算一、计算依据1 标准DL-T5222-2005 《导体和电器选择设计技术规定》2 电力工程电气设计手册－电气一次部分。
3 MW MW 13512701⨯+⨯规模计算。
二、计算条件及参数 1.计算条件1) 正常工作时三相系统对称运行。
2) 所有电源的电动势相位角相同。
3) 系统中的电机均为理想电机，不考虑电机磁饱和、磁滞、涡流及导体集肤效应的影响；转子结构完全对称；定子三相绕组结构完全相同，空间位置差120ºC 电角度。
4) 电气系统中各元件的磁路不饱和，即带铁心的电气设备电抗值不随电流大小发生变化。
5) 电力系统中所有电源都在额定负荷下运行，其中50％负荷接在高压母线上 6) 短路发生在短路电流最大值的瞬间。
7) 不考虑短路点的电弧阻抗和变压器的励磁电流。
8) 元件的计算参数均取其额定值，不考虑参数的误差和调整范围。
2. 计算参数1) 系统基准容量： MW S b 1000= 2) 母线额定电压：220kV 3) 基准电压：230kV 4) 系统电抗：0.2 5) 发电机参数 见表16）主变压器参数 见表2 7) 厂高变参数 见表3表1 发电机参数表2 主变压器参数表3 厂高变参数8) 短路电流计算接线图图1 短路电流计算接线图三、计算过程（一）各序阻抗图1. 正序电抗2正序电抗值见表4，正序阻抗图见图2.负序电抗负序电抗值见表5，负序阻抗图见图3图3 负序阻抗图表5 负序电抗值表（三）零序电抗零序电抗值见表6，零序阻抗图见图4图4 零序阻抗图表6 零序电抗值表(二) 网络变换 1. 正序网络的变换 1) 短路点d1将图2变换成图5(a)并计算出∑1X 得到图5(b)图5 d1点短路网络变换图897.12.1697.03221=+=+=X X X89.049.04.05422=+=+=X X X15.01111222111=++=∑X X X X2) 短路点d2将图2变换成图6，利用Y -Δ变换将X1、X2、X23→X24、X25，将X24、X25、X3并联成X18图6 短路点d2网络变换图05.189.0697.02.0697.02.0*23212124=⨯++=++=X X X X X X69.42.0697.089.0697.089.0*122322325=⨯++=++=X X X X X X5.02.1169.4105.11111113252418=++=++=X X X X3) 短路点d3图7 短路点d3网络变换图将图2变换成图7，由X1、X26、X4→X28、X27，再将X27、X28、X5并联得X19642.0897.14.02.04.02.026414127=⨯++=⨯++=X X X X X X091.62.04.0897.14.0897.1142642628=⨯++=⨯++=X X X XX X266.049.01091.61642.01111115282719=++=++=X X X X4) 短路点d4在图7（b ）的基础上加入d3点以下的部分，得图8（a ），将X6和X7合并成X29，计算归算到d4点的电抗X20，再利用分布系数法化成图8（d ）。
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。
电力系统短路电流计算及其标幺值算法.docx
第七章短路电流计算Short Circuit Current Calculation§7-1 概述General Description一、短路的原因、类型及后果The cause, type and sequence of short circuit1、短路：是指一切不正常的相与相之间或相与地（对于中性点接地的系统）发生通路的情况。
2、短路的原因：⑴ 元件损坏如绝缘材料的自然老化，设计、安装及维护不良等所造成的设备缺陷发展成短路 .⑵ 气象条件恶化如雷击造成的闪络放电或避雷器动作；大风造成架空线断线或导线覆冰引起电杆倒塌等 .⑶ 违规操作如运行人员带负荷拉刀闸；线路或设备检修后未拆除接地线就加电压 .⑷ 其他原因如挖沟损伤电缆 , 鸟兽跨接在裸露的载流部分等.3、三相系统中短路的类型：⑴基本形式 :k ( 3)—三相短路；k (2)—两相短路；k (1)—单相接地短路；k (1,1)—两相接地短路；⑵对称短路：短路后，各相电流、电压仍对称, 如三相短路；不对称短路：短路后，各相电流、电压不对称 ;如两相短路、单相短路和两相接地短路.注:单相短路占绝大多数；三相短路的机会较少, 但后果较严重。
4、短路的危害后果随着短路类型、发生地点和持续时间的不同，短路的后果可能只破坏局部地区的正常供电，也可能威胁整个系统的安全运行。
短路的危险后果一般有以下几个方面。
（1）电动力效应短路点附近支路中出现比正常值大许多倍的电流，在导体间产生很大的机械应力，可能使导体和它们的支架遭到破坏。
（2）发热短路电流使设备发热增加，短路持续时间较长时，设备可能过热以致损坏。
（3）故障点往往有电弧产生，可能烧坏故障元件，也可能殃及周围设备 .（4）电压大幅下降，对用户影响很大 .（5）如果短路发生地点离电源不远而又持续时间较长，则可能使并列运行的发电厂失去同步，破坏系统的稳定，造成大片停电。
这是短路故障的最严重后果。
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
短路电流计算方法
短路电流计算的必要性
保障电气设备的安全运行
• 通过短路电流计算，可以预测设备在短路故障时的最大电流，为设备设计和选型 提供依据 • 有助于评估设备的载流能力和热稳定性，确保设备在安全范围内运行
提高电力系统的稳定性和可靠性
• 短路电流计算可以评估电力系统的短路容量，为系统规划和运行提供依据 • 有助于优化系统结构，提高系统的动态稳定性和故障承受能力
误差来源
• 模型误差：电路模型与实际情况的差异 • 参数误差：电路参数的不确定性 • 计算方法误差：计算方法本身的局限性
改进措施
• 提高模型精度，使用更符合实际情况的电路模型 • 参数辨识，通过实验和数据分析确定电路参数 • 发展更先进的计算方法，提高短路电流计算的准确性和 可靠性
短05路电流计算软件的介绍与应 用
常用短路电流计算软件的功能与特点
常用短路电流计算软件
• 如MATLAB、PSCAD、ANSYS等，具有强大的计算功能和仿真能力
功能与特点
• 支持多种计算方法，如电阻法、电抗法、戴维南法等 • 提供丰富的模型库，包括各种电力设备和系统的模型 • 支持可视化界面，方便用户进行模型搭建和结果分析
短路电流计算软件的选择与应用
短路电流对电气设备的危害
01 对电气设备的热损伤
• 短路电流通过设备时产生大量热量，导致设备过热、烧 损 • 特定情况下可能引发火灾和爆炸事故
02 对电气设备的电动力损伤
• 短路电流产生的电磁力可能导致设备变形、损坏 • 极端情况下可能导致设备脱离安装位置，造成更大损失
03 对电气设备的绝缘损伤
• 短路电流可能导致电气设备绝缘层击穿，引发漏电和短 路故障 • 绝缘损伤可能导致设备性能下降，甚至无法正常工作
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, 10.5, 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=1.8Id1000KVA 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。
短路电流计算方法参考2024
短路电流计算
1
提要
1短路电流计算方法（掌握） 2短路电流计算结果的应用（熟悉） 3影响短路电流的因素及限制短路电流的措施
（熟悉）
2
1短路电流计算方法
3
短路电流计算主要目的
选择导体和电 器设备
电网电厂主接线 的比较、选择
继电保护等保 护设备整定选
择的依据
验算接地装置 的接触电压和
三相短路发生后，短路电流的
最大瞬时值称为冲击电流 ich
当不及周期分 量的衰减时
0.01
ich iZ 0.01 i fz e Tf
0.01秒时， 非周期分量
的值
0.01
0.01
ich iZ 0.01 i fze Tf 2I " 2I "e Tf
0.01
2I "(1 e Tf ) 2KchI "
2
Fa0
1 3
1 1 1
a a2 1
a2 a
Fa Fb
1 Fc
不对称电压分解 成为序分量：
Ia1
I
a
2
I a 0
1 3
1 1 1
a a2 1
a2 a
I I
a b
1 Ic
U a1 U a2 U a0
1 3Biblioteka 1 1 1a a2 1
a2 a
U U
a b
10.5，37,115,230
网络额定电 压
10，35,110,220
7
电流基准值和阻抗基准值的计算
当基准容量SJ（MVA）、基准电压UJ（kV）选定后， 根据各物理量之间的关系
基准电流IJ（kA），与基准阻抗ZJ （） 便可求得
第一节 短路电流的计算方法
第一章一般规定第一节短路电流的计算方法第一条选择短路保护装置的整定电流时,需计算两相短路电流值,可按公式(1)计算:U eI 2d= 2【√（∑R）2+（∑X）2】（1）∑R=R1/K 2b+R b+ R2∑X=X x+X1/K 2b+X b+ X2式中I 2d--------两相短路电流,A;∑R、∑X------短路回路内一相电阻、电抗值的总和Ω；X x----根据三相短路容量计算的系统电抗值,见附录二表1, Ω;R1、X1----- 高压电缆的电阻、电抗值, 见附录二表2, Ω;K b-----矿用变压器的变压比,若一次电压为60000V,二次电压为400、690、1200V时,变比依次为15、8.7、5;当一次电压为3000V,二次电压为400V时,变压比为7.5;R b、X b -----矿用变压器的电阻、电抗值, 见附录六表19, Ω;R2、X2 -----低压电缆的电阻、电抗值, 见附录三表5, Ω;U e-----变压器二次侧的额定电压,对于380V网路, U e以400V计算; 对于660V网路, U e以690V计算; 对于1140V网路, U e以1200V计算; 对于127V网路, U e以133V计算。
利用公式（1）计算两相短路电流时，不考虑短路电流周期分量的衰减，短路回路的接触电阻和电弧电阻也忽略不计。
若需计算三相短路电流值，可按公式（2）计算：I 3d= 1.15 I2d式中I 3d-----三相短路电流,A。
第二条两相短路电流还可以利用计算图（或表）查出。
此时可根I 3 d变压器的容量、短路点至变压器的电缆换算长度，及系统电抗、高压电缆的折算长度，从附录一或附录四中查出。
电缆的换算长度可根据电缆的截面、实际长度，从附录三表６中直接查到，也可以用公式（３）计算得出。
L H= K1L1+ K2L2+....+ K n L n＋L x＋K g L g（３）式中L H-----电缆总的换算长度,m;K1、K2…. K n-----换算系数,各种截面电缆的换算系数可从附录三表6中查得; L1、L2…. L n-----各段电缆的实际长度,m;L x----系统电抗的换算长度,见附录二表3,m;K g-----6kV电缆折算至低压侧的换算系数, 见附录二表4,m;L g-----6kV电缆的实际长度,m;电缆的换算长度，是根据阻抗相等的原则将不同截面和长度的高、低电缆换算到标准截面的长度，在380V、660V、1140V系统中，以50mm2作为标准截面，在127V系统中，以4mm2作为标准截面。
短路电流计算方法
短路电流计算方法1.短路电流概述短路电流是指在电力系统发生故障时，电流在故障点形成回路从正常电路中流过的电流。
短路电流大小直接影响到故障点所涉及的电力设备的安全运行，因此短路电流的准确计算很重要。
2.短路电流计算的基本原理3.短路电流计算的步骤步骤1：确定故障电流流向以及故障类型（单相、两相或三相）。
步骤2：建立电力系统单相等效电路，将三相系统转化为单相计算。
对于三相短路，通常采用基准法或复数法进行计算。
步骤3：确定电源电压和发电机的等值电动势，通过该电动势计算电流的大小和相位差。
步骤4：根据电路结构和元件参数计算短路电流的大小。
常见的计算方法有正序分析法、零序分析法和对称分析法等。
步骤5：根据电压降和电流大小，判断电力设备是否能够承受短路电流，并选择合适的保护措施和设备。
4.短路电流计算的常用方法根据实际情况和计算要求，短路电流计算可以采用不同的方法。
以下是几种常见的方法：正序分析法将三相不对称的电路转化为对称分量电路进行计算。
通过正序分析法，可以方便地得到短路电流的大小和相位差，适用于计算对称短路和非对称短路。
零序分析法用于计算三相对地短路时的短路电流。
该方法将三相电路转化为单相等效电路，利用零序分量电路进行计算，适用于计算接地故障。
4.3 对称分析法（Symmetrical Analysis Method）对称分析法是一种简化的计算方法，在短路计算中广泛使用。
该方法基于对称分析，将三相电路简化为单相等效电路，并根据对称等效电路进行计算，适用于计算对称短路。
4.4软件辅助计算方法随着计算机技术的发展，短路电流计算也可以通过专业软件进行。
软件根据电网模型和参数进行短路计算，可以自动分析短路电流的大小和故障点位置，大大提高了计算效率。
总结：短路电流计算是电力系统设计中的重要工作，准确计算短路电流对于保护设备和确保电力系统的稳定运行至关重要。
短路电流计算的基本原理是基于欧姆定律和基尔霍夫电流定律，利用复数法或相量法进行计算。
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短路电流计算 > 计算方法
短路电流计算 > 计算方法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/km
3、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 常用基准值 (=100MVA)
电网额定电压（kV ）
3.0
6.0
10.0
35.0
60.0
110
基准电压（ kV ）
3.15
6.3
10.5
37
63
115
基准电流（ kA ）
18.3
9.16
5.5
1.56
0.92
0.502
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流之间的换算关系
4.总电阻和总电抗
5.系统电抗
6.高压电缆的阻抗
7.变压器的阻抗
8.低压电缆的电阻和电抗
—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 。
、—分别为短路回路中一相的总电阻和总电抗，。
—折合至变压器二次侧以后电源每的得系统电抗，。
—井下中央变电所6kV 高压母线上的三相短路容量，MVA 。
、、—折合至变压器二次侧以后高压电缆每相的电阻
（65 度时）、电抗和阻抗，。
阻抗值参考参数查询表 2 和表 3。
、、—高压铠装电缆每相每公里的电阻、电抗和阻抗，
电阻和电抗的值参考参数查询表1
—高压电缆实际长度，km
—变压器一次侧线路的平均电压和二次线路平均电
压之比、、—变压器每相得电阻、电抗和阻抗值。
、—变压器额定容量（VA ）和二次侧额定电流，A
、、—分别为变压器电阻、电抗和阻抗压降的百分值，% 。
—变压器的短路损耗，W
、—分别为低压电缆每相每公里的电阻和电抗值，数据参考参数查询表4。
—低压电缆的实际长度，km。