(完整版)低压短路电流计算方法
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整定
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仪器仪表用户 INSTRUMENTA高供电的可靠性 [1]。因此，设计人员需合理 选择配电系统的保护装置。根据规范 [2] 并结合工程实际， 低压电动机一般装设过载保护、短路保护和接地故障保护。 由于低压断路器兼有过载和短路保护功能，目前大部分使 用断路器作为电动机的保护电器。
用于选择熔断器、设定保护值或作为校验继电保护装置灵 敏度及校验感应电动机启动的依据 [3]。因此，低压系统短 路电流计算是电气设计的重要组成部分。
低压配电系统中设置保护装置的目的是迅速检测出电 气系统、电气设备的异常状态，并予以切除，以防止事故
收稿日期：2021-03-17 作者简介：庄馨（1988-），女，山东日照人，硕士，工程师，从事石油化工装置的电气设计工作。
低压网络短路电流计算一般采用有名制。 由于低压网络远离发电系统，系统容量视为无限大电 源容量系统，短路电流交流分量不发生衰减，即预期短路 电流是由不衰减的交流分量和以初始值衰减到零的直流分 量组成，通常认为三相短路电流初始值 Ik'' 和稳态短路电流 有效值 Ik 是相等的 [3]。 1.1 三相短路电流 三相短路电流初始值 Ik'' 的计算公式如下 ：
关键词 ：短路电流 ；断路器整定 ；过电流脱扣器 ；异步电动机
中图分类号：TM74
文献标志码：A
DOI:10.3969/j.issn.1671-1041.2021.06.007 文章编号：1671-1041(2021)06-0033-05
Calculation of Current in Short-Circuit and Setting of Circuit Breaker for Low Voltage System
变压器低压侧短路电流计算
变压器低压侧短路电流计算变压器作为电力系统中的重要设备，一旦出现故障或事故会对电网运行造成严重的影响，因此对于变压器的短路电流进行计算和评估是非常关键的。
其中，变压器低压侧短路电流的计算尤为重要，本文就以此为主题，从基本概念入手，介绍短路电流的计算方法、影响因素及其应用等方面进行详细阐述。
一、什么是变压器低压侧短路电流短路电流是指电力系统中某个节点或几个节点之间的两端电压直接或间接相接时，在短路点上出现的电流。
而变压器低压侧短路电流是指当变压器低压侧短路时，在短路点上形成的电流。
在短路点附近的电气设备上会产生很高的电流值，可能会引发火灾和爆炸等危险，因此对于变压器低压侧短路电流的计算十分必要。
二、变压器低压侧短路电流的计算方法变压器低压侧短路电流的计算需要考虑变压器本身的各种参数，如变压器的额定电流、短路电压、电阻、电抗等，同时还需考虑短路时系统中其他负载的影响，如变电站的容量、主变容量、负荷容量等等，接下来分别介绍各个参数的计算方法。
1、变压器额定电压及额定容量的确定根据变压器的额定容量选择高压、低压侧的额定电压，在变压器的额定电压下，其额定电流为额定容量与电压的比值。
2、变压器的短路电压变压器的短路电压（U.k）是指在变压器短路时间短于1秒时，短路电流导致二次侧继电器操作前，变压器二次侧开路的产生的短路电压。
计算公式为：U.k=E1*k0*k12*k3*k4*k5*k7*k8/k2其中E1为一次侧有效值，k0、k12、k3、k4、k5、k7、k8、k2分别为变压器的各种参数。
3、低压侧绕组的电抗和电阻低压侧绕组的电抗和电阻分别为：X.LV=2*π*f*(μ0*μr*N2^2/A)*10^-6R.LV=(2*λ)/(π*D^2*N2)其中，μ0为真空中磁导率，μr为金属的相对磁导率，N2为低压侧匝数，A为绕组截面积，D为绕组导体的平均直径，λ为绕组直流电阻率，f为短路时系统的频率。
4、主变容量及变电站容量的确定变电站的容量是指电网系统的容量，主变容量为主变压器的额定容量，负荷容量为该变电站在最大开机同时运行情况下的总负荷容量。
低压短路电流计算
低压短路电流计算低压短路电流是指在低压电网中发生短路故障时的电流大小。
短路故障是指电网中一相或多相之间，或相与地之间的直接接触，导致电流突然增大至很高的故障状态。
低压短路电流的计算是为了确保电网和电气设备能够安全运行，并为电网的保护装置提供准确的参数。
对称分量法是一种基于对称分量理论的电流计算方法，它假设电网的故障电流可分解为正序、负序和零序三个分量。
正序分量代表电网正常运行时的电流情况，负序和零序分量则代表故障时的电流情况。
通过对不同分量的计算，可以得到故障电流的大小和方向。
矩阵法是一种基于电网的拓扑结构和元件参数建立的数学模型，通过求解线性方程组来计算故障电流。
这种方法适用于电网的规模较大、结构复杂的情况。
但是，由于电网的模型参数可能存在误差，因此矩阵法在实际应用中可能需要进行精度调整。
潮流法是一种基于电网的潮流分布情况进行故障电流计算的方法。
该方法通过对电网中每个节点的电压和电流进行迭代计算，最终得到故障电流的大小和方向。
潮流法适用于电网的潮流分布情况已知的情况，可以提供更准确的计算结果。
无论使用哪种方法进行低压短路电流的计算，都需要准确的电网拓扑结构和元件参数。
在计算过程中，还需要考虑电气设备的影响，例如非线性负载和发电机等，以便更准确地预测故障电流的大小和方向。
低压短路电流计算的目的是为了保证电网和电气设备的安全运行。
当短路电流超过电气设备的额定承载能力时，可能会导致设备的烧毁、电网的瘫痪甚至事故的发生。
因此，在电网设计和运行中，必须对低压短路电流进行准确的计算和评估，以确保电网和电气设备的安全性。
总之，低压短路电流的计算是电网设计和运行中非常重要的一项工作。
通过对故障电流的准确计算，可以避免由于电压下降、设备烧毁等问题导致的电网故障和事故，保障电网和电气设备的安全运行。
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。
低压系统短路电流的计算
由于电压较低，短路回路的电阻影响较大，因此 对于低压网络的短路电流计算要计及短路电路各 元件的有效电阻，但短路点的电弧电阻、导线连 接点、开关设备和电器的接触电阻可忽略不计。
由于电路电阻较大，短路电流非周期分量将会很快衰 减，因此，计算中一般可以不考虑非周期分量。只有 在离配电变压器低压侧很近处，例如低压侧20m以内 大截面线路上或低压配电屏内部发生短路时，才需要 计算非周期分量。
kA
Zk
Rk2
X
2 k
Rk2
X
2 k
各元件电 阻及电抗
短路电路总阻抗、总电阻、总电抗，mΩ；
Rk Rs RT Rm RL
Xk Xs XT Xm XL
短路回路总 电阻、总电 抗，mΩ；
Rk Rs RT Rm RL
Xk Xs XT Xm XL
低压网络中发生不对称短路时，通常认为 负序总阻抗等于正序总阻抗
发电机（属于旋转元件） 的正序阻抗、负序阻抗不
相等
在低压网络中发生不对称短路时，由于短路点 离发电机较远，因此可以认为所有元件的负序 阻抗等于正序阻抗，即等于相阻抗。
低压网络的零序阻抗
TN接地系统低压网络的零序阻抗等于相线的 零序阻抗与三倍保护线(即PE、PEN线)的零序
低压系统短路电流的计算
短路电流计算
1短路电流计算方法 2短路电流计算结果的应用 3影响短路电流的因素及限制短路电 流的措施
(完整版)短路电流的计算方法
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: )3(k—三相短路；)2(k—两相短路；)1(k—单相接地短路；)1,1(k—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。
（6） 不对称短路会对附近的通讯系统产生影响。
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。
低压短路电流计算
第十四页，共18页。
短路电流估算方法举例
● 方法一：公式法，适用于主配电柜
信
Ie
Isc ≈ Uk
≈25Sn (kA)
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
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。
低压短路电流计算
第一页，共18页。
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
134 143
108
115
135
76/68 93 89
94 71
第五页，共18页。
短路电流计算步骤
高压/低压
变压器额定值
功率因数 同时系数 暂载率 预见的增长系数
-馈电线 -额定电流 -电压降
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
回路末端的短路电流
IscB =
U
U/ IscA+ Zc
= IUscA U + Zc IscA
IscA:上级短路电流
IscB: 线路末端短路电流
低压开关整定及短路电流计算方法
高、低压开关整定计算方法：1、 1140V 供电分开关整定值=功率×0.67, 馈电总开关整定值为分开关整定值累加之和。
2、 660V 供电分开关整定值=功率×1.15，、馈电总开关整定值为分开关整定值累加之和。
3、 380V 供电分开关整定值=功率×2.00，、馈电总开关整定值为分开关整定值累加之和。
低压开关整定及短路电流计算公式1、馈电开关保护计算（1）、过载值计算：I Z =I e =1.15×∑P(2)、短路值整定计算：I d ≥I Qe +K X ∑I e(3)、效验：K=d d I I )2(≥1.5 式中：I Z ----过载电流整定值∑P---所有电动机额定功率之和I d ---短路保护的电流整定值I Qe ---容量最大的电动机额定启动电流(取额定电流的6倍)K X ---需用系数，取1.15∑I e ---其余电动机的额定电流之和P max ---------容量最大的电动机I (2)d ---被保护电缆干线或支线距变压器最远点的两相短路电流值例一、馈电开关整定：（1）型号：KBZ16-400，Ie=400A,Ue=660V,电源开关；负荷统计P max=55KW,启动电流I Qe=55×1.15×6=379.5A, ∑I e =74KW。
∑P=129KW（2）过载整定：根据公式：I Z=I e=1.15×∑P =129×1.15=148.35A取148A。
（3）短路整定：根据公式 I d≥I Qe+K X∑I e=379.5+1.15x74=464.6A取464A。
例二、开关整定：（1）、型号：QBZ-200，Ie=200A,Ue=660V,所带负荷：P=55KW。
（2）、过载整定：根据公式：I Z=I e=1.15×P=1.15×55=63.25A 取65A。
井下高压开关整定：式中：K Jx -------结线系数,取1K K -------可靠系数,通常取(1.15-1.25)取1.2K i-------电流互感器变比K f-------返回系数,取0.8Igdz-------所有负荷电流Idz---------负荷整定电流cos￠-----计算系数0.8----1P-----------所有负荷容量U----------电网电压√3--------1.732例1；高压开关屏整定:电流互感器为50/5=10、过流继电器为GL-12，Ie=5A.按变压器容量进行整定，变压器为KBSG-315/6.Igdz=P/√3*U*cos￠=315/1.732×6×0.92=32.9AIdz= Igdz×K Jx×K K /K i×K f=32.9×1×1.2/10×0.8=4.94A例2；（为BGP9L-6G高爆开关）整定:高压开关电流互感器为50/5按变压器容量为200KVA，额定电流为19.2A根据该配电装置微机高压综合保护器说明书要求：过载电流整定为20A，短路整定为180A（一般整定为额定电流的8-10倍）。
(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。
变压器的短路电流计算方法
变380V低压侧短路电流计算：＝6％时Ik＝25*Se＝4％时Ik＝37*Se上式中Uk：变压器的阻抗电压，记得好像是Ucc。
一到损坏。
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。
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。
因为单相短路或二三. 71.Id定ICic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(W)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=100MVA基准电压UJZ规定为8级.230,115,37,10.5,6.3,3.15,0.4,0.23KV其标么值容量3冲击电流峰值:ic=1.41*Id*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*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。
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。
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。
变压器的短路电流计算方法
变380V低压侧短路电流计算：＝6％时Ik＝25*Se＝4％时Ik＝37*Se上式中Uk：变压器的阻抗电压，记得好像是Ucc。
Ik：总出线处短路电流ASe：变压器容量KVA3。
峰值短路电流＝Ik*2.554.两相短路电流＝Ik*0.8665.多台变压器并列运行Ik＝（S1+S2+。
Sn）*1.44/Uk变压器短路容量-短路电流计算公式-短路冲击电流的计算一.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。
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(W)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。
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及实例介绍,说明低压断路器的选择及校验方法.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，校验灵敏度及选择性。
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及线路器材造成破坏之前切断故障电路。
③校验开关电器及线路器材的动热稳定是否满足规范和实际运行的要求。
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，但不计入元件及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：——三相短路电流或单相短路电流kA；式中 Ik—-短路回路总阻抗mΩ(包括系统阻抗、变压器阻抗、母线 Zk阻抗及电缆阻抗等，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范例来叙述低压短路电流的计算过程.1。
5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及阻抗电压百分数。
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及元器件产生的热效应及机械力危害之前分断短路回路.这就对电缆截面的选择有一定的要求，不能只根据负荷计算电流来选择。
低压配电系统短路电流计算
按上述公式计算出变压器高压侧在不同短路容量时的系统阻抗与相保阻抗值（归算到0.4KV侧）列于表1。
请注意：“高压系统相保阻抗”一词，只为了采用阻抗相加的办法（串联）来计算低压侧单相短路电流而引入的抽象概念，实际上并不存在高压系统的相保回路。因而，如果试图仅用高压系统相保阻抗去除系统相电压来求取高压侧单相短路电流，那就错了！
--保护母线的自几何均距， ＝0.224（b+h）cm
因而：
母线的布置尺寸如下：
经计算后母线的阻抗及相保阻抗列于表4
表4
变压器容量KVA
母线规格
mm
D=150
D=250
D=350
Do=200
Do=200
Do=1600
mΩ/m
mΩ/m
mΩ/m
mΩ/m
mΩ/m
mΩ/m
mΩ/m
D=250
D=350
D150
2.50
（19，60）
2.50
（8，20）
11.15
11.15
（98，70）
11.15
（40，33）
800
7.50
1.88
1.88
（14，50）
1.88
（6，09）
8.80
8.80
（78，10）
8.80
（31，90）
1000
10.30
1.65
1.65
（13，70）
1.65
（5，67）
7.01
7.01
3(63x6.3)+1(63x6.3)
0.0471
0.0746
0.0942
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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。
4.6 电流互感器................................. 错误!未定义书签。
4.7电流互感器................................. 错误!未定义书签。
4.8 电流互感器................................. 错误!未定义书签。
4.9 零序电流互感器............................. 错误!未定义书签。
4.10 隔离接地开关.............................. 错误!未定义书签。
4.11 高压熔断器................................ 错误!未定义书签。
5. 电力电缆选择................................... 错误!未定义书签。
5.1 10KV出线电缆.............................. 错误!未定义书签。
5.2 10KV电容器出线............................ 错误!未定义书签。
1短路电流计算方法
1.1已知条件：
基准容量dj S =1000MVA ；
当黑牛城35kV 站供电时，系统短路容量d S 为820.82MVA ，
当兰水35KV 站供电时，系统短路容量d S 为810.51MVA ；
变压器阻抗电压：Ud=8%
1.2阻抗图
分列运行阻抗图 并列运行阻抗图
以当黑牛城35kV 站供电时为例计算阻抗： 系统阻抗22.182.8201000Xd ===Sx Sj 主变阻抗===
1610010008100X x x xSe UdxSj b =5 1.2短路电流计算
1.2.1 35KV 侧：D1短路电流， 计算方法*
1c dj
X 1U 3S Id1⨯= 黑牛城 D1点：54.13218.113531000Id1=⨯⨯=
kV MVA kA ； D1 冲击电流，计算方法：''55.2d ch I i =
53.3454.1355.2=⨯=ch i kA
1.2.2 10KV 侧D2短路电流：
系统阻抗d S 需计算,计算方法：Xb Xd SJ d
+=S 黑牛城 D2点：160.77MVA 5
22.11000S =+=d 短路电流:kA X Ue Sd 84.85
.10732.177.1603Id2===，（额定电压取10.5kV ）
冲击电流，计算方法：''55.2d ch I i =
黑牛城 D2点：kA i ch 54.2284.855.2=⨯=
并列运行时：
黑牛城 D2点：268.82MVA 5
.222.11000S =+=d 短路电流:kA X Ue Sd 78.145
.10732.182.2683Id2===，（额定电压取10.5kV ）
冲击电流，计算方法：''55.2d ch I i =
黑牛城 D2点：kA i ch 69.3778.1455.2=⨯=
2设备选择
断路器、隔离开关、熔断器的选择条件
表中：Uzd ：设备保证的最高工作电压（kV ）。
Ug ：回路工作电压（kV ）。
Ie ：设备额定电流（A ）。
Ig ：回路持续工作电流（A ）。
Igf ：设备极限通过电流峰值（kA ）。
Ich 3：回路中可能发生的三相短路电流最大冲击值（kA ）.
It:设备在t 秒内的热稳定电流（kA ）。
I ∞:回路中可能通过的最大稳态
短路电流（kA ）。
tj ：短路电流作用的假想时间（S ）。
t ：热稳定电流允许的作用时间（S ）。
Ie.r ：熔断器的额定电流（A ）。
Ie.j:熔断器熔件的额定电流（A ）。
2.1 35kV 断路器的选择：
假设已选设备参数如下：Ie=1250A Uzd=40.5kV It=25kA. T=4S 校验以上参数是否正确：
Ug Uzd ≥
Uzd ＝40.5kV ﹥Ug=36.75kV （1.05*35=36.75kV ）
Ig Ie ≥
Ie=1250A ﹥Ig=A 27705.1*33516000
=
Igf=63kA ﹥ich 3=34.53kA
S
kA t 2.13.19414.1*53.1324
*53.13tj
I 25kA.4S It ===∞=φ
通过计算得知所选设备参数满足要求。
2.2 10kV 断路器的选择：
假设已选设备参数如下：Ie=1600A Uzd=12kV It=20kA. T=4S
校验以上参数是否正确：
Ug Uzd ≥
Uzd ＝12kV ﹥Ug=10.5kV （1.05*10=10.5kV ）
Ig Ie ≥
Ie=1600A ﹥Ig=A 7.11433.1*35.1016000
=
Igf=50kA ﹥ich 3=22.54kA
通过计算得知所选设备参数满足要求。
2.3 电流互感器
Ug Uzd ≥
Uzd=1.1Ue=1.1*35=38.5kV ﹥Ug=1.05Ue=1.05*35=36.75kV 动稳定2Ie ich
Kd ≥=10.0414
.1*26453.34=（Kd 为动稳定倍数，由制造厂提供。
） 热稳定：∞I 2tj=13.532.4S=13.532.4S
2.4矩形母线的选择
1）按持续工作电流选择
Ixu ≥Ig
Ixu=1720(A)（TMY-100X10mm 2在40C 0时平放的载流量） Ig=A 11443.135.1016000
=
2）按经济电流密度选择 S=mm Jn Ig 50825
.21144==2（最大负荷利用时间Tzd （h ）为3000~5000小时。
经济电流密度Jn 值为2.25A/mm 2）
3）按短路热稳定校验
S ≥Kf tj C I .∞=mm 16514.1*4175
53.13= 2 4）按短路动稳定校验
I 一般要求：∂≥∂xu
xu ∂：母线允许应力；铜母线为1400kg/cm 2 10*76.1=∂-3l 2ich 2aw β
=1.76*10-3*1002*34.532*1/450*16.7
=279 kg/cm 2
公式简化为：
最大允许跨距：lzd=w a xu ich ..8.23∂=7.16*450*140053
.348.23=2235.7cm 母线平放机械共振允许最大跨距：154cm
母线平放机械强度要求最大跨距：3620*ich a =3620*53.34450=222.39cm 相间距离：a=450mm （10kV 时取250mm ）。