第3章 短路电流及其计算汇总

2020/10/5
低压电网短路回路各元件的阻抗
3.其他元件的阻抗
自动空气开关的过电流线圈，自动空气开关及各种刀开 关的接触电阻，电流互感器一次线圈的阻抗等，架空线和电 缆的阻抗都可从有关手册查得。
当短路回路中几段导线截面不同时，应按以下方法将它 们归算到同一截面。
归算以后第i段线路的等效长度为
li
• 5) 母线WB3电阻与电抗， • 查表得R0=0.222 mΩ/m, X0=0.17 mΩ/m
• RWB3 R0l 0.222 2 0.444
mΩ
• XWB3 X0l 0.17 2 0.34 mΩ
2020/10/5
• 6)电力互感器一次线圈，查附表5
RTA 0.75m
XTA 1.2m
2020/10/5
• （1）计算短路电路中各元件电 阻与电抗
• （取Uc=400V） • 1）系统S电抗：
•
Xs=
U
2 c
Sk
=
(400V )2
300103 kVA=0.53mΩ
2020/10/5
• 2）电力变压器，查表得ΔPk=7500W,PkU
2 c
= 7.5kW (400V )2
• 7)低压断路器QF过电流线圈电阻、电抗，查附
i S1 1Si
li
式中：li、Si、i ——第i段线路的长度、截面积和电阻率；
S1、1 ——第一段线路的截面积和电阻率。
2020/10/5
低压电网短路电流计算
1.三相短路电流周期分量有效值的计算
低压电网中，通常只在一相或两相装设电流互感 器，因此一般选择没有电流互感器的那一相的短路 回路总阻抗进行计算。
2020/10/5
低压电网短路回路各元件的阻抗
2.母线的阻抗
长度在10～15m以上的母线阻抗必须考虑。
R l 10 3 , m
S 水平排列的平放矩形母线电抗可用下式近似计算：
X 0.145l lg Dp , m / m b
实际计算中常采用如下近似值： 截面积S＞500mm2时,X0=17毫欧/米； 截面积S ≤ 500mm2时,X0=13毫欧/米。
第三章 短路电流及其计算
2020/10/5
五、两相短路电流的计算
I
(2) K
UC 2 Z
I (2) K
/
I (3) K
3 / 2 0.866
2020/10/5
六、单相短路电流的计算 大接地电流系统、三相四线制系统发生单相短路时
I
(1) K
Z1
3U Z2
Z3
（要考虑正序、负序、零序阻抗）
工程中简单计算
• XWB1 X0l 0.17 6 1.02 mΩ
2020/10/5
• 4) 母线WB2电阻与电抗， • 查表得R0=0.142 mΩ/m, X0=0.214 mΩ/m
• RWB2 R0l 0.1421 0.142
mΩ
• XWB2 X0l 0.2141 0.214 mΩ
2020/10/5
I pt I I
U av 3Z k
3
U av
, kA
Rk2
X
2 k
2020/10/5
低压电网短路电流计算
2.三相短路电流非周期分量有效值的计算
由于低压电网的电阻较大，因此短路电流的非周期分量衰 减要比高压电网快得多。只有当变压器容量超过1000kVA且短 路点靠近变压器时，才考虑非周期分量对冲击电流的影响。
2020/10/5
低压电网短路电流计算
➢ 低压电网短路电流计算的特点 ➢ 低压电网短路回路各元件的阻抗 ➢ 低压电网短路电流计算
2020/10/5
低压电网短路电流计算的特点
电力系统中1kV以下电网称之为低压电网，其短路电流计 算与高压电网相比具有以下的特点：
（1） 配电变压器容量远远小于电力系统的容量，因此变
=1.875 mΩ
S
2 N
(800kVA)2
U
k
%U
2 c
4.5 (400V )2
• Xt = 100SN = 100800kVA
=9 mΩ
2020/10/5
• 3) 母线WB1电阻与电抗， • 查附表4表得R0=0.055 mΩ/m, X0=0.17 mΩ/m
• RWB1 R0l 0.055 6 0.33 mΩ
低压电网短路回路各元件的阻抗
1.变压器阻抗
ZT
Uk % 1000
U2 NT 2 S NT
, m
RT
P
k
U
2 NT
2
S
2 NT
, m
XT
Z
2 T
RT2
, m
式中：Uk % 、△ Pk ——分别为变压器短路电压百分值、 变压器的短路损耗(kW)；
SNT 、 UNT2 ——分别为变压器的额定容量(MVA)、变压器二 次侧的额定电压(kV)。
I
(1) k
X 1
3U X 2
X 0
2020/10/5
I I (2) k
3 2
(3) k
• 某车间变电所如图所示。已 知电力变压器高压侧的高压 断路器断流容量 Soc=300MVA，电力变压器 为S9-800/10型；低压母线均 为铝母线(LMY),平放， WB1为 80×8mm2,l=6m， a=250mm； WB2为 50×5mm2,l=1m，a=250mm； WB3为 40×4mm2,l=2m， a=120mm；其余见图。试求 k点三相短路电流和短路容 量。
I
(1) K
U Z 0
单相短路回路的阻抗：
Z0 (RT R0 )2 ( XT X0 )2
2020/10/5
结论：在无限大容量系统中，两相短路电流 和单相短路电流均比三相短路电流小，电 气设备的选择与校验应采用三相短路电流， 相间短路保护及灵敏度校验应采用两相短 路电流，单相短路电流主要用于单相短路 保护的整定热稳定度的校验。
压器一次侧可以作为无穷大容量电源系统来考虑；
（2）低压回路中各元件的电阻值与电抗值之比较大不能
忽略，因此一般要用阻抗计算，只有当短路回路的总电阻
小于总电抗的1/3时，即Rk
1 3
X k
，才可以忽略电阻的影
响；
（3）低压网中电压一般只有一级，且元件的电阻多以mΩ
(毫欧)计，因而用有名值比较方便；
2020/10/5
ish 2Ksh I
I sh I 1 2(Ksh 1)2
式中：Ksh——冲击系数，一般取1.3。
2020/10/5
低压电网短路电流计算
3.不对称短路电流的计算
低压电网不对称短路也采用对称分量法进行分析，由于短 路点距电源发电机的电气距离很远，且配电变压器容量与电 源容量相比显得较小，在实用计算中以如下公式进行计算。