短路电流计算及电气设备的选择校验

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短路电流计算在电气设备选型中的运用

短路电流计算在电气设备选型中的运用摘要：短路电流计算是变电站电力系统运行和维护的基础工作，本文通过对国内目前采用的短路电流的计算方法以及存在问题进行了初步探讨，以其为变电站的运行和维护等相关工作提供一些指导。

关键字：变电站；短路电流；计算；电力系统1 变电站电力系统短路的分类电气设备和载流导体的选择、继电保护、自动装置的整定、限制短路电流措施的确定都需进行短路电流计算。

电力系统短路分为对称短路和不对称短路两种类型。

运行经验表明，上述各种类型的短路中，最常见的是单相短路，约占短路总故障的65%-70%，两相短路约占10%-15%，两相接地短路约占10%-20%，三相短路约占5%。

三相短路发生的概率虽然较低，但它却是各种短路故障中最严重的一种。

之所以称其为最严重故障，并不是短路电流最大，而是对系统的危害最大。

2 三相短路电流计算方法的探讨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。

在进行计算时,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。

经典的变电站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,中国采用的是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；⑤35kV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(计算中额定电压的1.05pu)，但不超过设备的最高运行电压。

短路电流的计算是为了正确选择和校验电气设备

短路电流的计算是为了正确选择和校验电气设备，使其满足电流的动、热稳定性的要求。

对于低压开关设备和熔断器等，还应按短路
电流校验其分断能力。

计算短路电流时，首先要选择好短路点，短路点通常选择在被保护线路的始、末端。

始端短路点用于计算最大三相短路电流，用于校
验设备和电缆的动、热稳定性；末端用于计算最小二相短路电流，用
于校验继电保护整定值的可靠性。

短路电流的计算方法有解释法和图表法，主要以解释法为主。

一、短路电流的计算公式
1、三相短路电流计算：
I K(3)=U N2/{√3·[(∑R)2+(∑X)2]1/2}
式中：I K(3) 三相短路电流，安；
U N2 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。

2、二相短路电流计算：
I K(2)=U N2/{2·[(∑R)2+(∑X)2]1/2}
式中：I K(2) 二相短路电流，安；
3、三相短路电流与二相短路电流值的换算
I K(3)=2 I K(2)/√3=1.15 I K(2)
或I K(2)=0.866 I K(3)
二、阻抗计算
S N 变压器额定容量，KVA。

发电厂电气课程设计四电气设备选择和校验

▉ 高压熔断器选择—熔管额定电流选择
2. 额定电流选择
熔断器的额定电流选择，包括熔管的额定电流和熔体的额定电流的选择。
（1）熔管额定电流的选择为了保证熔断器载流及接触部分不致过热和损坏，高压熔断器的熔管额定电流应满足下式的要求，即
I Nft I Nfs
式中 INft—熔管的额定电流 INfs—熔体的额定电流
（2）电流互感器内部动稳定能力，常以允许通过的一次额定电流最大值的倍数kmo一动稳定电流倍数表示，故内部
2K I i 动稳定可用下式校验
mo N1 sh
式中 Kmo，IN1 —由生产厂给出的电流互感器的动稳定倍数及一次侧额定电流。
ich —故障时可能通过电流互感器的最大三相短路电流冲击值。
▉ 电压互感器一次回路额定电压选择
电气设备选择是发电厂和变电所设计的主要内容之
一，为了保障电气设备的可靠运行，电气设备必须按正常工作条件进行选择，按短路状态进行校验。选择与校验的一般条件有：
（1）按正常工作条件包括电压、电流、频率、开断电流等选择；
（2）按短路条件包括动稳定、热稳定校验；（3）按环境工作条件如温度、湿度、海拔等选择。
▉ 高压熔断器选择—熔体额定电流选择
（2）熔体额定电流选择为了防止熔体在通过变压器励磁涌流和保护范围以外的短路及电动机自启动等冲击电流时误动作，保护35kV及以下电力变压器的高压熔断器，其熔体的额定电流可按下
式选择，即 I Nfs KImax
式中 K—可靠系数（不计电动机自启动时K=1.1~1.3，考虑电动机自启动时K=1.5~2.0）；
▉ 短路条件校验—短路电流计算条件
为使所选电气设备具有足够的可靠性、经济性和合理性，并在一定时期内适应电力系统发展的需要，作校验用的短路电流应按下列条件确定。

低压系统短路电流计算和断路器选择

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与实例介绍，说明低压断路器的选择与校验方法。

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，校验灵敏度与选择性。

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与线路器材造成破坏之前切断故障电路。

③校验开关电器与线路器材的动热稳定是否满足规X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，但不计入元件与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：式中 I k——三相短路电流或单相短路电流kA；Z k——短路回路总阻抗mΩ（包括系统阻抗、变压器阻抗、母线阻抗与电缆阻抗等，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X例来叙述低压短路电流的计算过程。

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与阻抗电压百分数。

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与元器件产生的热效应与机械力危害之前分断短路回路。

电气设备的选择与校验知识

(6-18)
式中 K2——可靠系数(对限流式高压熔断器，当一台电力电容器时
K2=1.5～2.0；当一组电力电容器时K2=1.3～1.8)；
IN.C——电力电容器回路的额定电流。
(3) 熔断器开断电流校验。
I Noc Ish
(6-19)
对断于器非，I k限在流电熔流断达器最，大选值择之时前用电冲路击已电切流断的，有可效不值计非I sh周进期行分校量验的；影对响于，限而流采熔用
为了便于比较，必须求出短路时作用在绝缘子帽上
的计算作用力Fc
其中
Fc

Fmax
H1 H
(N)
(6-21)
H1 H b h / 2
式中 H——绝缘子高度；
H1——绝缘子底部到母线中心线的高度(mm)；
b ——母线支持片的厚度，一般竖放矩形母线
图6-4 绝缘子受力示意图
= M F，(3当) L挡8 数大于2时，＝ M F，(3)LL为10母线的挡距；
W
──母线的截面系数(m3)，当母线水平放置时(图4.13)，
W b2h 6
，此处
b为母线截面的水平宽度，h为母线截面的垂直高度，b和h的单位均为m。
不作为母线的矩形硬导线，其动稳定度校验条件和校验方法与硬母线一样。
I N.FE = K1I max
(6-17)
式中 K1——可靠系数(不计电动机自起动时K1=1.1～1.3；考虑电动机自起
动时K1=1.5～2)。
用于保护电力电容器的高压熔断器，当系统电压升高或波形畸变引起
回路电流增大或运行过程中产生涌流时不应误动作，其熔体额定电流可按
下式选择
I N.FE K2 I Ngc
I t2t

低压系统短路电流计算和断路器整定

第28卷第6期2021年6月仪器仪表用户INSTRUMENTATIONVol.282021 No.6低压系统短路电流计算和断路器整定庄馨，张浩（北京石油化工工程有限公司，北京 100107）摘要：短路故障是电气故障中最常见、危害最大的一类，短路电流计算是低压配电系统设计的重要环节之一。

石油化工工程项目设计中，用电设备特别是电动机的功率都较大，发生短路时，往往需要考虑电动机反馈电流的影响。

因此，短路电流的计算及断路器的整定变得较为复杂。

本文拟在通过对低压系统短路电流的计算以及结合工程项目实例，说明存在大功率异步电动机的低压系统中断路器的选择整定及校验方法。

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：ACalculation of Current in Short-Circuit and Setting of CircuitBreaker for Low Voltage SystemZhuang Xin ，Zhang Hao（Beijing Petrochemical Engineering Co., LTD., Beijing, 100107,China）Abstract：Short circuit fault is the most common and harmful electrical fault. The short-circuit current calculation is an import part of the low voltage distribution system design. In petrochemical engineering project design, the power of electric equipment, especially motor, is very high. When short circuit occurs, the influence of motor feedback current should be considered. Therefore, the calculation of short circuit current and the setting of circuit breaker become more complicated. This paper explains the setting and calibration method of circuit breaker in low voltage system with high power asynchronous motor by the calculation of low-volt-age system short-circuit current and combined with the engineering project example.Key words：short-circuit current；circuit breaker setting；overcurrent release；asynchronous motorDOI:10.3969/j.issn.1671-1041.2021.06.007文章编号：1671-1041(2021)06-0033-050 引言在三相交流系统中，短路电流值因短路类型及短路点发生的位置不同而有较大差异。

短路电流计算的基本步骤和注意事项

短路电流计算方法的基本步骤和注意事项一.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.二.一般计算条件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、短路电流计算步骤1．确定计算条件，画计算电路图1）计算条件：系统运行方式，短路地点、短路类型和短路后采取的措施。

2运行方式：系统中投入的发电、输电、变电、用电设备的多少以及它们之间的连接情况。

3)根据计算目的确定系统运行方式，画相应的计算电路图。

4）选电气设备：选择正常运行方式画计算图；5）短路点取使被选择设备通过的短路电流最大的点。

6）继电保护整定：比较不同运行方式，取最严重的。

2．画等值电路，计算参数；分别画各段路点对应的等值电路。

标号与计算图中的应一致。

3．网络化简，分别求出短路点至各等值电源点之间的总电抗。

⑴. 星—角变换公式角—星变换公式⑵.等值电源归算（1）同类型且至短路点的电气距离大致相等的电源可归并；（2）至短路点距离较远的同类型或不同类型的电源可归并；直接连于短路点上的同类型发电机可归并；四、注意事项短路电流的计算是为了正确选择和校验电气设备，使其满足电流的动、热稳定性的要求。

短路电流计算及电气设备的选择校验知识

短路电流计算及电气设备的选择校验知识
短路电流计算是指在电气系统中由于短路故障引起的电流计算。

在进行电气设备的选择校验时，必须对短路电流进行准确计算，以确保所选设备符合系统的安全标准。

短路电流计算通常需要考虑电源系统的额定电流、电压、阻抗和负载特性等因素。

通过计算短路电流，可以确定系统的短路容量，并据此选择合适的电气设备和保护装置。

在进行电气设备的选择校验时，需要对短路电流进行验证。

首先，需要检查所选设备的额定短路容量是否符合系统的实际短路电流。

如果设备的额定短路容量小于系统的短路电流，那么设备可能无法有效地保护系统，并且可能会造成设备损坏、火灾等不良后果。

另外，还需要考虑设备的故障持续时间和过电压保护能力。

一旦系统发生短路故障，设备需要能够快速、可靠地切断电路，以避免损坏其他设备或引发安全事故。

因此，设备的过载保护能力和短路切断能力也是选择校验的重要指标。

总而言之，短路电流计算及电气设备的选择校验是电气工程中非常重要的部分。

通过准确计算和验证短路电流，可以确保所选设备能够有效地保护电气系统，提高系统的安全性和可靠性。

短路电流计算及电气设备的选择校验知识

/
X (k 2)
100MVA / 4.49
22.27MVA
2020/10/22
续上页
两台变压器分列运行情况下：
1）总电抗标么值
X (k 2)
X1
X
2
X
3
0.4 1.59 5
6.99
2) 三相短路电流周期分量有效值
I (3) k 2
I j2
X (k 2)
144.34kA 6.99
20.65kA
2020/10/22
续上页
2.计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值
1）电力系统的电抗标幺值 2）电力线路的电抗标幺值
X
* 1
Sj Sk
100MVA 250MVA
0.4
X
* 2
x0
L
Sj U2
av1
0.35( / km) 5km 100MVA (10.5kV )2
1.59
3）电力变压器的电抗标幺值
Im sin ，可求得积分常数，即
C Izm sin k Im sin
则得短路电流
t
ik Izm sin(t k ) (I zm sin k Im sin )e Tf i
iz i fi
式中，iz为短路电流周期分量; ifi为短路电流非周期分量。
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无限大容量系统发生三相短路时的电压、电流曲线如下图：
3) 其他三相短路电流
i(3)
sh
1.84 20.65kA
38.00kA
I (3) sh
1.09
20.65kA
22.51kA
I (3) k 2
I (3) k2

电气设备选择

第六章电气设备选择6－1 电气设备选择的一般条件要保证电气设备可靠地工作，必须按正常工作条件进行选择，并按短路情况进行校验。

一、按正常工作条件选择1．按额定电压选择电气设备的允许最高工作电压不得低于所在电网的最高运行电压，即≥ （6－1）对电缆和一般电器，＝(1.1～1.15) ；对于电网， ≤1.1 。

所以，一般可按下式选择≥ （6－2）裸导体承受电压的能力由绝缘子长度（或高度）及安全净距（见第七章）保证，无额定电压选择问题。

当海拔在1000～4000m时，一般按海拔每增100m，下降1％予以修正。

不能满足要求时，应选用高原型产品或外绝缘提高一级的产品。

对现有110kV及以下的设备，由于其外绝缘有较大裕度，可在海拔2000m 以下使用。

2．按额定电流选择电气设备的额定电流是指在额定环境条件（环境温度、日照、海拔高度、安装条件等）下，电气设备的长期允许电流。

我国规定电气设备的一般额定环境条件为：1）额定环境温度：裸导体和电缆为25℃，电器为40℃；2）无日照；3）海拔高度不超过1000m。

当实际环境条件不同于额定环境条件时，电气设备的长期允许电流应作修正，即均需按实际环境温度修正。

另外，计及日照的屋外管形导体、软导线的尚需按海拔修正；电力电缆的尚需按有关敷设条件修正。

经综合修正后的不得低于所在回路在各种可能运行方式下的最大持续工作电流 · ，即＝ ≥ · （A）（6－3）式中： ——综合修正系数，为有关修正系数的乘积；· 按表6-1的原则计算,即获取各个回路中可能出现的最大负荷电流。

当仅计及环境温度修正时，值的计算如下：对于裸导体和电缆（－）对于电器40℃＜ ≤60℃时，＝1-( -40)×0.0180℃≤ ≤40℃时，＝1+(40- )×0.005 （6-5）＜0℃时，＝1.2表6-2 选择导体和电器时的实际环境温度类别安装场所最高环境温度 ℃裸导体屋外最热月平均最高温度屋内该处通风设计温度。

低压短路电流计算和校验

低压短路电流计算和校验摘要：针对低压负荷供电距离多样，负荷性质复杂的特点，介绍了在低压配电中短路电流计算的假定条件，分析了短路电流计算时的影响因素，最后分析了在断路器保护定值选取时的注意事项，可用于低压设计过程中的计算参考。

关键词：低压；短路计算；断路器引言低压配电的主要任务是通过合理计算，在变压器低压侧至终端用电设备这一电气路径中选取相应的保护设备（断路器、熔断器）和低压电缆，保证供电及用电设备的正常运行。

用电设备功率、配电距离、敷设方式对于断路器主要参数的整定和电缆截面的选取都存在着不同的影响。

特别是在小负荷配电设计时，利用短路电流计算结果进行配电设备的合理性选择是十分重要的。

本文以采用了TN-S 系统的实际地铁项目为例，讨论了单相和三相短路电流的计算及校验，针对供电距离的不同时，分析了小负荷低压远端短路（短路交流分量不衰减）对断路器选取的影响。

1低压负荷三相短路电流计算以某地铁项目为例，35/0.4kV变电所中设置一台1000kVA的SCB-11干式变压器，D,yn11接线，Uk%=6，其中所供电的负荷功率为5kW（功率因数0.8）。

1.1负荷额定电流采用需要系数法计算，工作电流详见公式1-1(1-1)如果仅根据计算电流，可选取截面积为2.5mm2的电缆。

1.2短路电流计算与短路分段能力低压短路可近似为远端短路[1]，按短路电流的周期分量不衰减进行考虑，故低压三相短路可按如下方法计算。

（1）系统高压侧折算到低压侧的短路阻抗在实际工程中，系统高压侧的短路容量需要由当地的电业部门提供，如果没有数据，可以进行合理推算。

假定配电变压器的短路容量S″=100MVA，变压器低压侧的高压系统阻抗为：(1-2)(1-3)(1-4)（2）变压器的阻抗根据相关厂商变压器参数样本可知，容量为1000kVA的SCB-11干式变压器的电阻=1.22m，电抗=9.52m。

（3）低压母线的短路电流根据选型项目参数，变压器容量1000kVA，低压侧允许最大计算电流为1519A，因此选择TMY(100mm×8mm)作为低压母排型号，其长度为8m，根据样本单位长度阻抗R'p=0.04m/m，X'p=0.182 m/m，则总阻抗为R p=0.32m，X p=1.448m。

220kV变电站短路计算与主要设备选择

220kV变电站短路计算与主要设备选择作者姓名(单位名称，省份城市邮政编码)摘要：变电站是对电压进行变换以及对电能集中和分配的场所。

本文对220kV变电所进行了设计，通过对原始资料的分析、主接线的选择及比较、短路电流的计算、主要电气设备的选择及校验等步骤、最终确定了220kV变电站所需的主要主接线、短路计算数据以及主要电气设备的型号。

关键词：220kV；短路计算；校验；选型；主接线为保证电能的质量以及设备的安全，在变电站中还需进行电压调整、潮流控制以及数配电线路和主要电工设备的保护。

而短路计算为进行上述工作提供数据和计算依据，在选择电气设备时，为了保证设备在正常运行和故障情况下都能安全、可靠地工作，同时又力求节约资金，这就需要进行全面的短路电流计算。

本文对220kv地区变电站进行一次设计，进行短路计算和主要设备的选择。

一、原始资料及电气主接线的设计（1）原始资料该变电所的原始资料如下：1) 变电所类型：220kV变电站；2) 电压等级：220/110/35 kV；3) 负荷情况：110kV侧：最大负荷：140MW ，cosφ=0.8；35kV侧：最大负荷，60MW ，cosφ=0.8 ；4) 出线回路：220kV侧6回，110kV侧8回，35kV侧8回；5) 环境条件：最高温度40℃，最低温度-20℃，年平均温度20℃。

（2）电气主接线的设计1）主接线类型及特点单母线接线其优点是简单清晰，设备少，投资小，运行操作方便且有利于扩建，但可靠性和灵活性差。

因此，不分段的单母接线一般只用在出线6～220kV系统中只有一台发电机或一台主变压器，且出线回路数又不多的中、小型发电厂和变电所。

具体适用范围如下：6～10kV配电装置，出线回路数不超过5回；35～63kV配电装置，出线回路数不超过3回；110～220kV配电装置，出线回路数不超过2回。

单母线接线如图1所示。

图1 单母线接线单母分段接线的优点是母线发生故障，仅故障段母线停止工作，非故障段母线可继续工作，缩小了母线故障的影响范围；双回路供电的重要用户，可将双回路接在不同分段上，保证对重要用户的供电。

110KV变电站负荷及短路电流计算及电气设备的选择及校验

第一章短路电流计算1、短路计算的目的、规定与步骤1.1短路电流计算的目的在发电厂和变电站的电气设计中，短路电流计算是其中的一个重要环节。

其计算的目的主要有以下几方面：在选择电气主接线时，为了比较各种接线方案，或确定某一接线是否需要采取限制短路电流的措施等，均需进行必要的短路电流计算。

在选择电气设备时，为了保证设备在正常运行和故障情况下都能安全、可靠地工作，同时又力求节约资金，这就需要进行全面的短路电流计算。

例如：计算某一时刻的短路电流有效值，用以校验开关设备的开断能力和确定电抗器的电抗值；计算短路后较长时间短路电流有效值，用以校验设备的热稳定；计算短路电流冲击值，用以校验设备动稳定。

在设计屋外高压配电装置时，需按短路条件校验软导线的相间和相相对地的安全距离。

1.2短路计算的一般规定(1)计算的基本情况1）电力系统中所有电源均在额定负载下运行。

2）所有同步电机都具有自动调整励磁装置（包括强行励磁）。

3）短路发生在短路电流为最大值时的瞬间。

4）所有电源的电动势相位角相等。

5）应考虑对短路电流值有影响的所有元件，但不考虑短路点的电弧电阻。

对异步电动机的作用，仅在确定短路电流冲击值和最大全电流有效值时才予以考虑。

(2)接线方式计算短路电流时所用的接线方式，应是可能发生最大短路电流的正常接线方式（即最大运行方式），不能用仅在切换过程中可能并列运行的接线方式。

1.3 计算步骤(1)画等值网络图。

1）首先去掉系统中的所有分支、线路电容、各元件的电阻。

2）选取基准容量d S 和基准电压c U （一般取各级电压的1.05倍）。

3）将各元件的电抗换算为同一基准值的标幺值的标幺电抗。

4）绘制等值网络图，并将各元件电抗统一编号。

(2)选择计算短路点。

(3)化简等值网络：为计算不同短路点的短路值，需将等值网络分别化简为以短路点为中心的辐射形等值网络，并求出各电源与短路点之间的总电抗的标幺值*X ∑。

(4)求计算无限大容量系统三相短路电流周期分量有效值的标幺值(3)*k I 。

电气设备选择及校验方法

电气设备选择的一般原则按工作环境及正常工作条件选择电气设备；（1）电气设备所处位置、使用环境、工作条件选择型号（2）按工作电压选择电气设备的额定电压（3）按最大负荷电流选择电气设备的额定电流。

按短路条件校验电气设备的动稳定和热稳定 1) 短路热稳定校验当系统发生短路，有短路电流通过电气设备时，导体和电器各部件温度(或热量) 不应超过允许值，即满足热稳定的条件zhishang1 式中： I ∞— 短路电流的稳态值； tima —短路电流的假想时间；It — 设备在t 秒内允许通过的短时热稳定电流； t — 设备的热稳定时间。

2)短路动稳定校验当短路电流通过电气设备时，短路电流产生的电动力应不超过设备的允许应力，即满足动稳定的条件zhishang2 式中：ish ， Ish —— 短路电流的冲击值和冲击有效值;imax ，Imax —— 设备允许的通过的极限电流峰值和有效值。

3）开关电器断流能力校验对要求能开断短路电流的开关设备，如断路器、熔断器，其断流容量不小于安装处的最大三相短路容量，zhishang3 式中：.N W NU U ≥N cI I ≥， — 三相最大短路电流与最大短路容量；， — 断路器的开断电流与开断容量。

高压开关电器的选择高压断路器、高压熔断器、高压隔离开关和高压负荷开关 1）根据使用环境和安装条件选择设备型号； 2）正常工作条件下，选择设备额定电压和额定电流 .N W NU U ≥N cI I ≥3）按最大可能的短路电流校验动稳定性和热稳定性zhishang44）开关电器断流能力校验例5-1 ：试选择某35KV 户内型变电所主变压器二次侧高压开关柜的高压断路器，已知变压器35/10.5KV ，5000KVA ，三相最大短路电流3.35KA ，冲击短路电流8.54KA ，三相短路容量60.9MVA ，继电保护动作时间1.1S 。

解:1）变压器工作环境选择类型：户内，故选择户内少油断路器2）二次侧线路电压选择断路器额定电压，变压器二次侧的额定电流来选择断路器额定电流；3）高压断路器动稳定和热稳定性校验4）利用最大开断电流校验高压断路器断流能力高压断路器选择校验表 jianbiao 高压隔离开关的选择只用于电气隔离而不能分断正常负荷电流和短路电流，不需校验其断流能力。

短路电流计算+电气设备选择(试题和答案)

第8 套试卷答案查看试卷所属书目：供配电专业试卷所属章节：短路电流计算试卷备注：短路电流计算试卷单选题1. 在校验电器和载流导体的稳定性时，一般以（）运行方式下的三相短路电流为依据。

A. 正常B. 最小C. 最大D. 满足负荷正确答案：C 本试题为8.0 章节试题您的答案：A2. 在校验继电保护装置灵敏系数时，应使用（）运行方式下的短路电流。

A. 正常B. 最小C. 最大D. 满足负荷正确答案：B 本试题为8.0 章节试题您的答案：A3. 短路电流计算中假定了所有同步电机（）自动调整励磁装置。

A. 都不具有B. 都具有C. 仅发电机设D. 仅电动机设正确答案：B 本试题为8.0 章节试题您的答案：A4. 计算高压网络短路电流广泛采用的方法是（）。

A. 标幺值计算方法B. 有名值计算方法C. 短路容量计算方法D. 用电压除以电抗正确答案：A 本试题为8.0 章节试题您的答案：A5. 计算低压网络短路电流一般采用的方法是（）。

A. 标幺值计算方法B. 有名值计算方法C. 短路容量计算方法D. 用电压除以电抗正确答案：B 本试题为8.0 章节试题您的答案：A6. 高压网络短路电流计算中基准电压与系统标称电压之比约为（）。

A. 1.2倍B. 1.15倍C. 1.1倍D. 1.05倍正确答案：D 本试题为8.0 章节试题您的答案：A7. 低压短路电流计算与高压短路电流计算的显然不同是（）。

A. 考虑电容；B. 依距离远近适当考虑；C. 低压网络通常都要计入电阻而高压网络只有在电阻∑R大于∑X的1/3时才计入电阻；D. 计入电容正确答案：C 本试题为8.0 章节试题您的答案：A8. 高压电器和导体的动稳定，一般按（）校验。

A. 两相短路B. 三相短路C. 单相接地短路D. 两相接地正确答案：B 本试题为8.0 章节试题您的答案：A9. 短路电流计算中设定各元件的磁路系统为（）。

A. 不饱和状态B. 饱和状态C. 饱和状态，但电机考虑不饱和D. 饱和状态，但变压器考虑不饱和正确答案：A 本试题为8.0 章节试题您的答案：A10. 电源为无限大系统或计算电抗xjs≥3时，一般可认为（）。

短路电流计算及设备选择

短路电流计算及设备选择发布时间：2022-04-28T11:31:34.004Z 来源：《科学与技术》2022年1期作者：杨贵平[导读] 进行短路电流计算杨贵平中广核太阳能连云港有限公司摘要进行短路电流计算，从三相短路计算中得到当短路发生在各电压等级的母线时，其短路稳态电流和冲击电流的值。

再根据计算结果及各电压等级的额定电压和最大持续工作电流进行主要电气设备选择及校验（包括断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器等）。

关键词：短路电流计算电气设备选择第一章短路电流计算1.1 短路电流计算的步骤目前在电力变电站建设工程设计中，计算短路电流的方法通常是采用实用曲线法，其步骤如下：1、选择要计算短路电流的短路点位置；2、按选好的设计接线方式画出等值电路图网络图； 1）在网络图中，首选去掉系统中所有负荷之路，线路电容，各元件电阻； 2）选取基准容量和基准电压Ub（一般取各级的平均电压）； 3）将各元件电抗换算为同一基准值的标么电抗； 4）由上面的推断绘出等值网络图；3、对网络进行化简，把供电系统看为无限大系统，不考虑短路电流周期分量的衰减求出电流对短路点的电抗标幺值，即转移电抗；4、求其计算电抗；5、由运算曲线查出短路电流的标么值；6、计算有名值和短路容量；7、计算短路电流的冲击值；2、三相短路计算简图，图4-2第二章导体和电气设备的选择2.1 断路器和隔离开关的选择1、110KV侧断路器和隔离开关的选择2.2 互感器的选择电流互感器的选择：1、110kV侧电流互感器2.3 母线的选择1、110kV侧母线对于110kV侧母线按照发热选取,本次设计的110kV侧的电源进线为两回,一回最大可输送35000KV A负荷,最大持续工作电流按最大负荷算:参考文献[1]何仰赞，温增银. 电力系统分析（上）. 武汉：华中科技大学出版社，[2]何仰赞，温增银. 电力系统分析（下）. 武汉：华中科技大学出版社，[3]范锡普. 发电厂电气部分. 北京：中国电力出版社，1995。

工厂供配电技术实验指导项目五__短路电流计算及电气设备的选择与校验

任务一短路电流的计算
短路电流太大以至必须选用昂贵的电气设备，而使所设计的方案在经济上不合理，这时若采取一些措施，例如适当改变电路的接法，增加限制短路电流的设备，或者限制某种运行方式的出现，就会得到既可靠又经济的主接线方案。总之，在评价和比较各种主接线方案选出最佳者时，计算短路电流是一项很重要的内容。
根据电路理论，突然短路时电路的方程式为. (5-1)
式中:ik——短路电流的瞬时值; θ——短路发生时的电源电压相位角;
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任务一短路电流的计算
Um——电源电压的幅值。求解方程可得短路电流瞬时值为
(5-2) 式中:Ivm——短路电流周期分量的幅值
Im——短路前负载电流的幅值; φ——短路前负载电流的阻抗角; φk——短路回路的阻抗角; τ——短路回路的时间常数，由上式可见，短路电流Lk由两部分组成，第一部分是短路电流的
计算短路电流必需的原始资料: 应该了解变电所主接线系统，主要运行方式，各种变压器的型号、容量、有关各种参数;供电线路的电压等级，架空线和电缆的型号，有关参数、距离;大型高压电机型号和有关参数，还必须到电力部门收集下列资料:
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任务一短路电流的计算
①电力系统现有总额定容量及远期的发展总额定容量; ②与本变电所电源进线所连接的上一级变电所母线，在最大运行
(5-3) 产生非周期分量的原因在于，电路中有电感存在，在短路的瞬间，回路中的电流由负载电流Imsin突然增加到气ain，由于电感电路的电流不能突变，势必产生一个非周期分量电流而维持其原来的电流。它的初始值，即为周期分量初始值和短路瞬间负载电流之差，即
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任务一短路电流的计算
稳态分量，随时间按正弦规律变化的，所以又称周期分量，此分量是外加电压在阻抗的回路内强迫产生的，所以又称为强制分量，用L表示。第二部分为短路电流的暂态分量，是随时间按指数规律衰减的，并且偏于时间轴的一侧，称为非周期分量或自由分量，可用L表示，所以整个过渡过程短路电流为