短路电流计算案例解析
2023发输专业考案例上下午原题及解析
2023年注册电气发输专业考试案例解析（上）专业案例题（共25题，每题2分。
考生解答应依据准确，解答过程完整，计算结果正确）题1-5：某光伏发电站规划安装容量250MWp 级，通过1回110kV 线路接入系统，升压站110kV 侧系统提供的三相短路容量5000MVA。
本期建设光伏发电安装容量125MWp 级，选择540Wp 单晶硅光伏组件和500kW 逆变器，容配比为1.3。
单晶硅光伏组件和逆变器相关主要技术参数分别见表1和表2。
请分析计算并解答下列各小题。
表1单晶硅光伏组件主要技术参数表技术参数单位参数峰值功率Wp 540开路电压（OC V ）V 49.6短路电流（SC I ）A 13.86工作电压（PM V ）V 41.64工作电流（PM I ）A 12.97工作电压温度系数%/K -0.35开路电压温度系数%/K -0.275短路电流温度系数%/K 0.045工作条件下的极限低温℃5工作条件下的极限高温℃65表2逆变器主要技术参数表技术参数单位参数额定功率kW 500最大输出功率kW 550最大输入直流电压V 1000最低启动电压V 540最小输入电压V 520MPPT 电压范围V 520V～850V交流额定输出电压V 400交流输出频率Hz50【2023案上01】该光伏电站场址年平均气温、极端最低气温和极端最高气温分别为16℃、-15℃和40℃，若每个光伏组件串安装于1个固定可调式支架上，呈2行n 列排布，则每个支架光伏组件安装容量宜为下列哪项数值？A.8.1kWpB.8.64kWpC.9.72kWpD.10.26kWp答案:［C ］解答过程：依据《光伏发电站设计规范》(GB50797-2012)，6.4.2条条文说明，按地面站考虑，仅需满足公式6.4.2-1max 100019.11[1(25)]49.6[1(525)(0.275%)]dc oc v V N V t K ≤==⨯+-⨯⨯+-⨯-，依题意每个光伏组件串“呈2行n 列排布”即取偶数，故取18（个），3max 18540109.72P kWp-=⨯⨯=注：本公式的中的温度需要代入的是工作条件下光伏组件的极限低温5℃，而不应代入小题干中提及的光伏站的极端最低气温-15℃，前者是设备温度，后者为环境温度，在工程中设备温度不易取得，一般用环境温度代替，以往真题中有采用环意温度，这个也符合工程实际，但本题给了设备温度，故采用设备温度。
两相短路电流计算和查表
解析法计算低压电网短路电流计算两相短路电流的计算公式为：
I)2(
d ＝
∑∑
+2
2)
(
)
(
2X
R
Ue
∑R＝R1/K b2+R b+R2
∑X=Xx+X1/ K b2+X b+X2
式中：
I)2(
d
—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；
Xx—根据三相短路容量计算的系统电抗值，Ω；
R1、X1—高压电缆的电阻、电抗值，Ω；
K b—矿用变压器的变压比，若一次电压为6000V，二次电压为400、690、1200V时，变比依次为15、、5；当一次电压为10000V，二次电压为400、690、1200V时，变比依次为25、、；
R b、X b—矿用变压器的电阻、电抗值，Ω；
R2、X2—低压电缆的电阻、电抗值，Ω；
Ue—变压器二次侧的额定电压，V。
若计算三相短路电流值I)3(
d ＝ I)2(
d
矿用橡套电缆的单位长度电阻与电抗
380V、660V、1140V系统各电缆的换算系数为下表
127V系统各电缆的换算系数为下表
KBSG型变压器二次侧电压690V两相短路电流计算表（2）
KBSG型变压器二次侧电压1200V两相短路电流计算表
变压器容量(kVA)。
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 。
案例--变电所母线桥的动稳定校验
案例--变电所母线桥的动稳定校验朱时光修改下面以35kV/10kv某变电所#2主变增容为例来谈谈如何进行主变母线桥的动稳定校验和校验中应注意的问题。
1短路电流计算图1为某变电所的系统主接线图。
(略)已知#1主变容量为10000kVA，短路电压为7.42%，#2主变容量原为1000为kVA 增容为12500kVA，短路电压为7.48%。
取系统基准容量为100MVA，则#1主变短路电压标么值X1＝7.42/100×100×1000/10000＝0.742，#2主变短路电压标么值X2＝7.48/100×100×1000/12500＝0.5984假定某变电所最大运行方式系统到35kV母线上的电抗标么值为0.2778。
∴#1主变与#2主变的并联电抗为：X12=X1×X2/(X1+X2)＝0.33125；最大运行方式下系统到10kV母线上的组合电抗为：X＝0.2778+0.33125＝0.60875∴10kV母线上的三相短路电流为：Id=100000/0.60875*√3*10.5=9.04KA，冲击电流：I s h=2.55I d=23.05KA。
2动稳定校验(1)10kV母线桥的动稳定校验：进行母线桥动稳定校验应注意以下两点：①电动力的计算，经过对外边相所受的力，中间相所受的力以及三相和二相电动力进行比较，三相短路时中间相所受的力最大，所以计算时必须以此为依据。
②母线及其支架都具有弹性和质量，组成一弹性系统，所以应计算应力系数，计及共振的影响。
根据以上两点，校验过程如下：已知母线桥为8×80mm2的铝排，相间中心线间距离A为210mm，先计算应力系数：6Kg/Cm2，∵频率系数N f＝3.56，弹性模量E＝0.71×10-4kg.s2/cm2，绝缘子间跨距2m，单位长度铝排质量M＝0.176X10截面惯性矩J=bh3/12=34.13c m4或取惯性半径（查表）与母线截面的积，∵三相铝排水平布置，∴截面系数W＝bh2/6＝8.55Cm3，则一阶固有频率:f0=(3.56/L2)*√(EJ/M)=104(Hz)查表可得动态应力系数β＝1.33。
短路电流计算(案例分析)
4-10 某工厂变电所装有两台并列运行的S9-800（Y,yn0接线）型变压器，其电源由地区变电站通过一条8km 的10kV 架空线路供给。
已知地区变电站出口断路器的断流容量为500MVA ，试用标幺制法求该厂变电所10kV 高压侧和380V 低压侧的三相短路电流k I 、sh i 、sh I 及三相短路容量k S 。
解：（1）取100=dS MVA ， 5.101=d U kV ，4.02=d U kV ，则kA 5.5kA 5.103100311=⨯==d d d U S I ，kA 3.144kA 4.03100322=⨯==d d d U S I（2）计算各元件电抗标幺值 系统2.0500100*===oc d S S S X 线路 9.25.1010084.0221*=⨯⨯==av d WLU S l x X 变压器 625.58.01001005.4100%*=⨯==N d k TS S U X（3）k 1点短路： 1.39.22.0***1=+=+=∑WL S X X XkA 77.1kA 1.35.5*111===∑X I I d k kA 51.4kA 77.155.255.21=⨯==k sh I i kA 67.2kA 77.151.151.11=⨯==k sh I IkA 77.11==∞k I IMV A 26.32MV A 1.3100*1===∑X S S d k（4）k 2点短路： 9125.52625.59.22.02****2=++=++=∑T WLS X XX XkA 4.24kA 9125.53.144*222===∑X I I d kkA 9.44kA 4.2484.184.12=⨯==k sh I i kA 6.26kA 4.2409.109.12=⨯==k sh I IkA 4.242==∞k I IMV A 9.16MV A 9125.5100*22===∑X S S d k4-11 如图4-32所示网络，各元件的参数已标于图中，试用标幺值法计算k 点发生三相短路时短路点的短路电流。
两相短路和三相短路电流计算
两相短路和三相短路电流计算《两相短路和三相短路电流计算》一、引言在电力系统中，短路是一种常见的故障形式，其产生的瞬时电流可以对设备和系统造成严重的损坏。
对于电力系统的设计、运行和保护来说，正确计算两相短路和三相短路电流至关重要。
本文将从两相短路和三相短路的基本概念入手，探讨短路电流的计算方法，并结合实际案例进行深入探讨，以便读者全面理解这一重要主题。
二、两相短路和三相短路的基本概念1. 两相短路两相短路是指在电力系统中，两相之间或相对中性线出现短路故障。
这种故障可能在任何两个相之间或相对中性线产生，导致严重的故障电流。
对于两相短路电流的计算，我们需要考虑短路点的电阻、电抗、系统电压等参数，利用对称分量法或赫德—格林公式来进行计算。
2. 三相短路三相短路是指系统中所有三相同时出现短路故障。
这种故障通常会导致巨大的短路电流，对设备和系统的损坏可能会更为严重。
三相短路电流的计算通常采用瞬时对称分量法或复数法来进行计算，需要考虑系统参数、接地方式等因素。
三、两相短路和三相短路电流的计算方法1. 两相短路电流的计算在进行两相短路电流计算时，我们首先需要确定短路点的位置和相关参数，包括短路电阻、电抗等。
接下来，可以采用对称分量法来进行计算。
对称分量法是一种将非对称系统转化为对称系统进行计算的方法，通过对系统进行对称和正序分解，计算出正序、负序和零序短路电流，再将其合成得到最终的短路电流。
2. 三相短路电流的计算对于三相短路电流的计算，通常采用瞬时对称分量法或复数法来进行计算。
瞬时对称分量法是一种将三相电路转化为正序、负序和零序分量进行计算的方法，而复数法则是利用复数理论进行计算，通过计算系统的阻抗和电压来得到短路电流。
四、实际案例分析为了更好地理解两相短路和三相短路电流的计算方法，我们将结合一个实际案例进行分析。
某变电站发生了两相短路故障，需要计算短路电流来评估设备的承受能力。
我们首先确定短路点的位置和相关参数，然后利用对称分量法进行计算，最终得到了短路电流的值。
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。
《变电站设计中的短路电流的计算案例1800字》
变电站设计中的短路电流的计算案例综述目录变电站设计中的短路电流的计算案例综述 (1)1.1 短路电流计算的目的 (1)1.2 短路电流计算的步骤 (1)1.3 基准值选取 (2)1.4各元件参数标幺值计算 (2)1.1.1 架空线路： (2)1.1.2 发电机： (3)1.1.3 双绕组变压器 (3)1.1.4 三绕组变压器 (4)1.5 220kV母线短路电流计算 (5)1.6 110kV母线短路电流计算 (7)1.8 10kV母线短路电流计算 (9)1.9 短路电流计算结果 (11)1.1 短路电流计算的目的在我们进行电气主接线确定工作中，需要考虑通过对各接线方案的短路和计算。
在我们进行这些电气设施的选型工作中，需要通过短路计算来确保设备在任何情况下都能进行正常的作业。
检验电气设备动稳定性和热稳定性，确定继电保护定值。
1.2 短路电流计算的步骤（1）通过算法计算各个电流元件的基准电抗值和目标电压数值，并将其数值折算公式为在相同的电流基准电压容量下；（2）给系统制订等值网络图；（3）确定短路点；（4）将网络方法进行了化简，计算得出所要计算的电抗，通过检查所要计算的曲线数据来求出一个短路周期电流的目标数值，其中所要计算的曲线数据仅作到3.45js X =为止，当 3.45js X ≥时我们就可以近似地确定，因为在一个短路周期内电流的目标数值已经不会因为时间而发生改变，直接依照如下式进行计算。
1P jsI X *= (41)- （5）表中列出的短路电流进行计算和分析并得到结果。
1.3 基准值选取在我翻阅了《电力工程电气设备手册（电气一次部分）》以后，通过查表我得到了不同的电压等级下常见的基准值如表4-1。
表4-1常用基准值（100b S MVA =）1.4各元件参数标幺值计算1.1.1 架空线路：电抗标幺值的计算公式：02b l bS X x L V *=⋅⋅ (42)-对80kM 线路进行计算时时，80L =与此与此同时，令00.4/100230b b x kM S MVA V kV =Ω==；；所以进而得到了：121000.480=0.0605230l X =⨯⨯同理可推得2345678=0.06050.05070.05070.02650.02650.04540.0454l l l l l l l X X X X X X X ======；；；；；；1.1.2 发电机：电抗标幺值的计算公式："/cos b G d N S X x S ϕ*=⋅ (43)- 对发电机容量为60MVA 时，令60cos 0.85"0.098d N x S MVA ϕ===；； 所以进而得到了：11000.0980.138860/0.85G X =⨯= 同理可推得234560.13880.03460.00016G G G G G S X X X X X X ======；； 1.1.3 双绕组变压器电抗标幺值的计算公式：%100S b T NV S X S *=⋅ (44)- 对变压器容量为65MVA 时，令65%0.13N s S MVA V ==；所以进而得到了：11000.130.265T X =⋅= 同理可推得234560.20.0833T T T T T X X X X X =====；1.1.4 三绕组变压器参数公式为： 1(12)(31)(23)1%(%%%)2S S S S V V V V ---=+- 2(12)(23)(31)1%(%%%)2S S S S V V V V ---=+- 3(23)(31)(12)1%(%%%)2S S S S V V V V ---=+- (45)- 因为在本次设计中我们所确定的主变压器的型号为1050000/220SFPSZ -，所以我们可以得出：(12)(13)(23)%14;%24;%9S S S V V V ---===再依照上面(45)-的计算公式可以计算得出：1231%(14249)14.521%(14924)0.521%(24914)9.52S S S V V V =+-==+-=-=+-= 电抗标幺值的计算可以依照公式（4-4）得到：1121122213230.29;0.01;0.19T T T T T T X X X X X X ====-==可以用上面的办法计算得到这些元器件的负序电抗的标幺值，然后这样就可以画出有标幺值的正序电抗的阻抗图。
储能电站短路电流计算及设计优化
储能电站短路电流计算及设计优化摘要：因国家政策的支持与储能技术的日趋成熟，储能电站的建设规模随之增大。
然而在储能电站的设计过程中仍存在一些短路电流计算的问题。
本文构建了一种储能电站短路计算实用法模型，以某储能电站为例，介绍了储能电站中各元件等值电抗的计算、站内网络结构变换、短路电流建模计算等，验证了该模型下短路电流计算结果的准确性，并以计算结果为参数选择电气设备进行设计优化，降低设备成本约72万元。
关键词：储能电站；短路模型；短路电流；设计优化Abstact:With the support of national policies and the maturing of energy storage technology, the construction scale of energy storage power stations increases. However, there are still some short circuit current calculation problems in the design process of energy storage power station. This paper builds a practical short-circuit calculation model for an energy storage power station. Taking an energy storage power station as an example, it introduces the calculation of equivalent reactance of each component in an energy storagepower station, the transformation of network structure in the station, the modeling and calculation of short-circuit current, etc., verifies the accuracy of short-circuit current calculation results under the model, and uses the calculation results as parameters to select electrical equipment for design optimization. Reduced equipment cost about 720,000 yuan.Key words:energy storage power station; short circuit model; short circuit current; design optimization自我国提出“双碳”政策以来，新能源发电行业发展迅速。
10kv线路短路电流计算实例
10kv线路短路电流计算实例短路电流计算是电力系统设计和运行中非常重要的一项工作，它用于确定电力系统中在故障情况下的短路电流大小，为电力设备的选型、保护装置的设置和系统操作提供依据。
本文将通过一个实例来详细介绍10kV线路短路电流的计算方法。
假设有一条10kV的三相交流线路，线路参数如下：1.线路长度：1000米2.线路电抗：10Ω/km3.线路电阻：0.1Ω/km4.额定电流：100A5.电源短路电压：10kV需要计算的是当线路发生短路时，短路电流的大小。
首先，我们需要计算电源的短路电阻，即短路电流通过的路径上的等效电阻。
由于该线路是三相线路，我们可以将其简化为单相线路进行计算。
根据该线路的参数，电源短路电阻的计算公式为：Rsc = Rl + Rn + Rs其中，Rl为线路的电阻，Rn为线路的电抗，Rs为电源短路电阻。
将参数代入计算得：Rsc = (0.1Ω/km × 1000m) + (10Ω/km × 1000m) = 100Ω接下来，根据短路电压和短路电阻，可以计算出短路电流的大小。
其计算公式如下：Isc = Usc / sqrt(3) / Zsc其中，Usc为电源短路电压，Zsc为电源短路阻抗。
将参数代入计算得：Isc = 10kV / sqrt(3) / 100Ω = 57.7A最后，我们需要计算线路两端短路电流的值。
由于该线路是绝缘的，故线路两端电压相等，可将线路两端的电压取为电源短路电压的一半。
Ia = Isc × sqrt(3) × (cosθ + jsinθ)其中，Ia为A相短路电流，θ为Ua与Usc的相位差。
根据三相电流的平衡关系，得到B、C相短路电流为：Ib = Ia × e^(-j2π/3)Ic = Ia × e^(j2π/3)综上所述，我们可以得到该10kV线路短路电流计算的结果：Ia = 57.7A × (cosθ + jsinθ)Ib = 57.7A × (cosθ - jsinθ) × e^(-j2π/3)Ic = 57.7A × (cosθ - jsinθ) × e^(j2π/3)通过上述计算，我们得到了该10kV线路短路电流的大小和相位关系。
5-2短路电流计算方法及实例.
UB 3I B
UB 3 SB
U
2 B
SB
3U B
无限大容量供电系统-三相短路等值电路
xL1
xL2
10.5kV
121kV
110kV
38.5kV
k1 121 /10.5
x L1
k2 38.5 /110
x L 2
U 1 U 1
U 1
U 1
U 1
k1 1
xT 1
三相短路计算举例
三相次暂态短路电流及短路稳态电流为： I″(3)=I(3)∞=I(3)k-2=22.3(kA) 三相短路冲击电流为： i(3)sh=1.84I″(3)=1.84×22.3=41.0(kA) 三相短路容量为： S(3)k-2=√3UC2/I(3)k-2= √ 3×0.4×22.3=15.5(MV·A)
短路故障的类型
两相接地短路
也是一种不对称短路，用k(1.1)表 示，如图（c）、（d）所示。它是 指中性点不接地系统中两个不同的 相均发生单相接地而形成的两相短 路，亦指两相短路后又接地的情况。 两相接地短路发生的概率为10％～ 20％。
两相短路
是不对称短路，用k(2)表 示，如图（b）所示。 两相短路的发生概率为 10％～15％。
三相短路计算举例
② 计算k-1点的三相短路电流和短路容量 三相短路电流周期分量的有效值为: I(3)k-1=Uc1/(√3X∑1)=10.5/ (√ 3×2.12)=2.86(kA) 三相次暂态短路电流及短路稳态电流为: I″(3)=I(3)∞=I(3)k-1=2.86(kA) 三相短路冲击电流为: i(3)sh=2.55I″(3)=2.55×2.86=7.29(kA) 三相短路容量为: S(3)k-1= √ 3Uc1I(3)k-1= √ 3×10.5×2.86=52.0(MV·A)
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
煤矿用短路电流计算
确定电源和系统参数
电源电压
根据煤矿供电系统的实际情况，确定电源电压等级和 容量。
系统阻抗
计算煤矿供电系统的总阻抗，包括变压器、电缆、开 关等设备的阻抗值。
电源容量
根据煤矿用电负荷的需求，确定电源的容量和功率因 数。
确定短路类型和位置
短路类型
根据煤矿供电系统的实际情况，确定可能发生的短路类型，如三相短路、两相短路、单 相接地短路等。
在计算过程中，应选择高效的计算方法和算法，以提高计算效率，缩短计算时间。
优化计算流程
在计算过程中，应对计算流程进行优化，减少不必要的计算和重复操作，以提高计算效率。
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感谢您的观看
提高经济效益
准确的短路电流计算有助于合理选择电气设备，降低设备投资和维护成 本，提高煤矿生产的经济效益。
03
优化系统设计
通过短路电流计算，可以对煤矿电气系统进行优化设计，提高系统的稳
定性和可靠性，减少故障发生概率。
计算的历史与发展
早期阶段
早期的短路电流计算主要依靠经验估算和简单的数学模型，精度较低。
特点
煤矿用短路电流计算具有复杂性、精确性和实时性的特点。由于煤矿电气系统庞大且复杂，需要考虑多种因素和 参数，建立精确的数学模型。同时，由于煤矿生产环境的特殊性，要求短路电流计算具有实时性，以便及时发现 和处理故障。
计算的重要性
01 02
保障安全生产
短路电流计算是煤矿电气系统安全运行的重要保障。通过计算，可以确 定电气设备的容量和安全运行极限，防止因短路电流过大而引起的设备 损坏和火灾事故。
迭代法
总结词
通过不断迭代逼近，逐步计算出短路电流的值。
详细描述
380v短路电流计算实例
以下是一个380V短路电流计算的实例：首先，需要明确几个关键参数：1. 系统电压（Ue）：380V2. 变压器额定容量（Se）：假设为1000kVA3. 变压器阻抗电压百分数（Ud%）：假设为6%4. 电缆长度和类型：假设使用铜芯电缆，长度为100米，电缆的电阻率为0.0175Ω·mm²/m（在20℃时）5. 短路点距离变压器的电气距离：假设为100米步骤：1. 计算变压器的阻抗（Z）：Z = Ue² / Se × Ud% / 100将数值代入公式：Z = 380² / 1000 × 6 / 100 = 0.8664Ω2. 计算电缆的电阻（R）：电缆截面积（A）假设为50mm²（具体截面积取决于电缆规格和载流量要求）R = ρ × l / A将数值代入公式：R = 0.0175 × 100 / 50 = 0.035Ω3. 电缆的电抗一般较小，可以忽略不计。
4. 计算总阻抗（Zt）：由于电缆阻抗和变压器阻抗是串联的，因此总阻抗为两者之和。
Zt = Z + R将数值代入公式：Zt = 0.8664 + 0.035 = 0.9014Ω5. 计算短路电流（Ik）：Ik = Ue / √3 × Zt将数值代入公式：Ik = 380 / √3 × 0.9014 = 2434A请注意，这只是一个简化的实例，实际的短路电流计算可能还需要考虑其他因素，如系统的接线方式、电源侧和负荷侧的阻抗、电缆的电抗、变压器的连接方式等。
因此，在实际应用中，建议使用专业的电气设计软件或咨询电气工程师进行准确的短路电流计算。
另外，上述计算中的公式和参数可能因不同的标准和规范而有所差异，因此在实际应用中，请参照当地的标准和规范进行计算。
短路电流计算案例解析
A 短路容量及短路电流的计算1、计算公式：X"*dX"x% S i100 S r变压器标么值计算公式：X*TU k% S j100 S rT线路标么值计算公式：X*L X L L S jU2电抗器标么值计算公式：X*kX k% U r100 l r U电力系统标么值计算公式：X*s S异步电动机影响后的短路全电流最大有效值:(1-1) (1-2) (1-3) (1-4) (1-5) (1-6)同步电机及发电机标么值计算公式:jS sjU r 额定电压，kV I r 额定电流，kA X k %电抗器的电抗百分值 S s 系统的短路容量，1627MVA I s 由系统送到短路点去的超瞬变短路电流，kAI M 异步电动机送到短路点去的超瞬变短路电流， kA ，I M 0.9K qM I rMI rM 异步电动机的额定电流， kAK qM 异步电动机的启动电流倍数，一般可取平均值 6K ch?s 由系统馈送的短路电流冲击系数K ch ?M 由异步电动机馈送的短路电流冲击系数，一般可取1.4~1.72、接线方案3、求k1点短路电流的计算过程 3.1网络变换xw* 躬* Tdl-IZ&T5l fitH9n:\i.v thin：o ：v •旬口屛三台主变接线示意图X3曲iifiJuEi/i u NO/X如诂如I 汽-姒切iUnO/iftM押i|6S(a)z?2XI.T<<s4X7J2V A4X□JoXKs2X5-32图iy：：2o(j)求k1点短路电流网络变换图T£(g)缪Io(k)3.2用标么值计算各线路电抗根据图1中所给数值，用标么制计算个电抗值:X2=X3=X4= X *T U k % 鱼=1.125100 S rT X5=X6= X *k 泌匕 \ =0.52100 I r U j才 % S - S - X7=X9=X12= X"*d X *Ld- +X L L 2 =1.353(2.03)+0.029=1.382 100 S r U j 2(超瞬变电抗百分值14%，功率因数为0.87;电缆均长400米) S jX8=X10=X11= X *L X L L —2=0.015U j S jX13=X14=X15= X *L X L L 2=0.007U j x" % SX16=X17=X18= X"*dd j=0.378 100 S rX19=X20=X21=X8+X13+X16=X10+X14+X17=X11+X15+X18=0.4 X22=X23=X24=X7//X19=X9//X20=X12//X21=0.31X 2 X 5X25=X28=X2+X5+ =3.531X22 X26=X29= X22+X5+ X22 X5=0.974X2 X 2 X 22X27=X30= X2+X22+ =2.106X5X31=X3//X25//X28=0.687 X32=X26//X29//X23=0.189 X33=X27//X30=1.053 X34=X1//X33=0.071 X35=X34+X31=0.758因为电网与发电机属于不同类型电源， 要用分布系数法求出两种 电源支路的等值电抗X36、X37。
短路电流典型例题带答案
短路电流模拟题有一工厂配电系统如下图所示：已知变压器T高压侧短路容量S K1=500MVA，变压器短路容量S KT=133MVA,电机M启动容量S stM=9MVA。
其他参数如图所示。
（图中母线阻抗和线路电阻忽略不计）1、求K1点短路时由电源提供的短路容量接近下列哪项数值？（A）105MVA (B)95MVA (C)115MVA (D)125MVA答案：（A）解法1：依据《配电手册》三版P128表4-2:设基准短路容量S j=100MVA变压器高压侧系统电抗标幺值：X*K1=S j/S K1=100/500=0. 2变压器阻抗标幺值：X*rT= S j/S KT=100/133=0.752依据《配电手册》三版P1134式(4-14)得到K1点的短路容量：S1K=S j/( X*K1+ X*Rt)=100/(0.2+0.752)=105MVA解法2：依据《钢铁手册》上P217短路功率法（痞子整理的痞子短路容量定理）：K1点的短路容量：S1K=1/（1/ S K1+1/ S KT）=1/（1/500+1/133）=105MVA痞子评论：这个小题只是让大家理解一下《钢铁手册》上P217短路功率法。
2、为了限制低压侧短路电流，加限流电抗器L，要求在变压器满载时电抗器电压损失△u%不得大于变压器额定电压4(%)，请选择电抗器电抗百分比x rk%最大为下列哪项数值？(已知变压器满载时低压侧补偿后功率因数COSΦ=0.91)(A）6 (B)8 (C)9 (D)10答案（A）依据《配电手册》三版P220公式（5-36）图中电抗器是10KV。
先按6KV计算出6KV电抗器电抗百分比再折算到10KV电抗器的电抗百分比。
根据公式6KV电抗器电抗百分比为：4=x rk6%*I g*sinΦ/I rk= x rk6%*10/(√3*6.3)*sin（cos-10.91）/1解得：x rk6%=10.5因此10KV电抗器百分比:x rk%= [x rk6%*U6/(√3* I rk)]/ [U10/(√3* I rk)]= 10.5*6/10=6.3痞子评论：在实际工作中把10KV电抗器用在6KV回路内还是有的。
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A 短路容量及短路电流的计算1、计算公式：X"*dX"x% S i100 S r变压器标么值计算公式：X*TU k% S j100 S rT线路标么值计算公式：X*L X L L S jU2电抗器标么值计算公式：X*kX k% U r100 l r U电力系统标么值计算公式：X*s S异步电动机影响后的短路全电流最大有效值:(1-1) (1-2) (1-3) (1-4) (1-5) (1-6)同步电机及发电机标么值计算公式:jS sjU r 额定电压，kV I r 额定电流，kA X k %电抗器的电抗百分值 S s 系统的短路容量，1627MVA I s 由系统送到短路点去的超瞬变短路电流，kAI M 异步电动机送到短路点去的超瞬变短路电流， kA ，I M 0.9K qM I rMI rM 异步电动机的额定电流， kAK qM 异步电动机的启动电流倍数，一般可取平均值 6K ch?s 由系统馈送的短路电流冲击系数K ch ?M 由异步电动机馈送的短路电流冲击系数，一般可取1.4~1.72、接线方案3、求k1点短路电流的计算过程 3.1网络变换xw* 躬* Tdl-IZ&T5l fitH9n:\i.v thin：o ：v •旬口屛三台主变接线示意图X3曲iifiJuEi/i u NO/X如诂如I 汽-姒切iUnO/iftM押i|6S(a)z?2XI.T<<s4X7J2V A4X□JoXKs2X5-32图iy：：2o(j)求k1点短路电流网络变换图T£(g)缪Io(k)3.2用标么值计算各线路电抗根据图1中所给数值，用标么制计算个电抗值:X2=X3=X4= X *T U k % 鱼=1.125100 S rT X5=X6= X *k 泌匕 \ =0.52100 I r U j才 % S - S - X7=X9=X12= X"*d X *Ld- +X L L 2 =1.353(2.03)+0.029=1.382 100 S r U j 2(超瞬变电抗百分值14%，功率因数为0.87;电缆均长400米) S jX8=X10=X11= X *L X L L —2=0.015U j S jX13=X14=X15= X *L X L L 2=0.007U j x" % SX16=X17=X18= X"*dd j=0.378 100 S rX19=X20=X21=X8+X13+X16=X10+X14+X17=X11+X15+X18=0.4 X22=X23=X24=X7//X19=X9//X20=X12//X21=0.31X 2 X 5X25=X28=X2+X5+ =3.531X22 X26=X29= X22+X5+ X22 X5=0.974X2 X 2 X 22X27=X30= X2+X22+ =2.106X5X31=X3//X25//X28=0.687 X32=X26//X29//X23=0.189 X33=X27//X30=1.053 X34=X1//X33=0.071 X35=X34+X31=0.758因为电网与发电机属于不同类型电源， 要用分布系数法求出两种 电源支路的等值电抗X36、X37。
分布系数:X1= X *s + X *L =Sj + X LS jU 2=0.061+0.015=0.076X 34 3= =0.933XI z X34 r C2= =0.067X33 X35 f X36= =0.813C1X37=jX35 =11.262C2X38=X32//X37=0.1863.3求短路电流值：1l *S ” = I *0.1 =I *0.2 = I *k = =1.23X36l S l 0.1 l 0.2 l 4 l k I *S I j 1.23 5.5 6.765 （kA ）G.s<2K ch .s l S 逅 1.8 6.765 17.221 （kA ）发电机支路的等值电抗换算的以发电机容量为基准值的标么值 为:S RG 30 3 9 3X *C =X38竺= 0.186=0.218S j100根据X *C ，查《》，第二版，第108页，表4-18得到各电流的标么值为:1*0=4.987, 1*0.1=4.019, 1*0.2=3.51, 1*4=1 *k =2.446换算到短路点电压发电机额定电流：l Gl *o I RG 4.987 6.433 32.081 （ kA ）I 0.1G l *0.1 I RG 4.019 6.433 25.854（kA ） I 0.2G l *0.2 I RG 3.51 6.433 22.58 （kA ）I kGI *4 I RG 2.446 6.433 15.735 （ kA ）i ch.G 血K ch.G l G 血 1.85 32.081 83.933（ kA ）RGS RG3U j 30 3 9 3• 3 10.5=6.433（ kA ）考虑到异步电动机对短路电流的影响，假定每段母线上参与反馈的异步电动机的等效容量为lOOOOkW，其额定功率因数为0.87,启动电流倍数取平均值6,则由异步电动机送到短路点的超瞬变短路电流：1M0.9&皿1制=3.584 （k A）i ch.M 0.9 ' 2K ch.M K qM I rM 2°・9「9 6 --------------- 9.629 ( kA).3 10 0.87则k1点的总短路电流：I" I S I G I M 6.765 32.081 3.584 42.43 ( kA)i ch i ch.S i ch.G i ch.M 17.221 83.933 9.629 110.783( kA)短路全电流最大有效值：I ch 、(l s I M I G)2 2[(K ch?s 1)(I s I G) (K ch?M 1)I M]2 =63.123( kA)4、求k2点短路电流的计算过程4.1网络变换1«sx i■niMdni J：)(15I株艸1i>H(b) (a)A-X42X\Q\17n.I?4(k))(43>24(m)(l)图2 求k2点短路电流网络变换图(n)A4.2用标么值计算各线路电抗根据图1中所给数值，用标么制计算个电抗值:X1= X *S + X *L =§ + X L虫=0.061+0.015=0.076U 2X19=X20=X21=X8+X13+X16=X10+X14+X17=X11+X15+X18=0.4 X22=X23=X24=X7//X19=X9//X20=X12//X21=0.31X 2 X 5X25=X2+X5+ =2.874X22 X26= X22+X5+ X22 X5 =0.793X2 X 2 X 22X27= X2+X22+ =2.359X5X 3 X 4X28= =0.482X3 X4 X6 X3 X6X29= =0.162X3 X4 X6 X 6 X 4X30= =0.162X3 X4 X6 X31= X25 X28=0.393X25 X28 X29 X32=X25 X29=0.132X2=X3=X4= X *TU k % 而S j=1.125SrTX5=X6= X *kX k % 100X7=X9=X12= X"*d X *L 沁勺+X L 100 S r S -一2=1.353+0.029=1.382 （超瞬U f变电抗百分值14%，功率因数为0.87,电缆均长 400 米）X8=X10=X11= X *L X L q =0.015U 2X13=X14=X15= X *L X L2 =0.007U 2X16=X17=X18= X"*dXk 100勺=0.378S rX25 X28 X29X34=X33+X30=0.184 X35=X1//X27=0.074 X36=X23//X26=0.223 X37=X31+X35=0.468 X38=X32+X36=0.355因为电网与发电机属于不同类型电源， 要用分布系数法求出两种 电源支路的等值电抗X39、X40。
分布系数:—X35 C1= =0.031X27 X 35C2=^-35 =0.969XI X 37 X39= =11.87C1 X37 X40= =0.483C2X41=X38//X39=0.347 X42=X40//X41=0.202 X43=X34+X42=0.386不同类型电源，要用分布系数法求出两种电源支路的等值电抗X44、X45。
分布系数:z X42「 C3= =0.582X41 —X42门… C4= =0.418X40X43 X44= =0.663 C3 X43 X45= =0.923C4X46=X24//X44=0.2114.3求短路电流值：|*S ” = I *0.1 =I *0.2 = I *k = =1.084X45 I S I 0.1I o.2 I 4 I k I *S I j 1.084 5.5 5.962G.sV2K ch .s I S 血 1.8 5.962 15.177（kA ）发电机支路的等值电抗换算的以发电机容量为基准值的标么值X33=X29 X28X25 X28 X29=0.022X *c =X46 訐ON ^^也47根据X *C ，查《工业与民用配电设计手册》，第二版，第108页, 表4-18得到各电流的标么值为：l *o =4.4O4, l *o. 1=3.639, 1*0.2=3.223, 1*4=1 *k =2.418换算到短路点电压发电机额定电流：IRGS RG 30 3 9 3/、—RG =6.433（ kA ）3U j10.5III G I *0 I RG 4.404 6.433 28.331 （ kA ） I 0.1G I *0.1 I RG 3.639 6.433 23.41（ kA ） I 0.2GI *0.2 I RG 3.223 6.433 20.734 （kA ） IkGI *4 I RG 2.418 6.43315.555 （ kA ）i ch.GJ2K ch.G I G J2 1.85 28.331 74.122（ kA ）考虑到异步电动机对短路电流的影响， 假定每段母线上参与反馈 的异步电动机的等效容量为10000kW ，其额定功率因数为0.87,启 动电流倍数取平均值6,则由异步电动机送到短路点的超瞬变短路电 流：I M 0.9K qM I rM =3.584 （ kA ）则k 2点的总短路电流：I " I S I G I M 5.962 28.331 3.584 37.877 （ kA ）i ch i ch.S i ch.Gi ch.M 15.177 74.122 9.629 98.928（ kA ）为:I ch.M2 0.9 1.9 610、3 10 0.879.629 （ kA ）0.9K qM I rM短路全电流最大有效值：" " " 2 " " " 2I ch ,(l s I M I G)2 2[(K ch?s 1)(I S I G) (K ch?M 1)I M]2 =56.25 (kA)。