短路电流计算

第四节 三相短路电流周期分量计算
三、短路合成电抗标幺值的常规计算 1、 X X X X X * *s *L *d *k 上面公式等号右边的电抗标幺值分别为 系统电抗、线 路电抗、变压器电抗（对三绕组变压器为高压侧电抗+短路 所在侧电抗）、限流电抗器电抗（如果短路所在侧变压器总 路断路器连接有限流电抗器的话）
并列运行 （4）双母线及双母线分段：母联断路器合位，两组母线并列 运 行
本章节小结
常见的主接线的可能的最大运行方式（高压侧）： （1）内桥接线：DL1、DL2、DL3合位，两条线路以互为备用 （暗备用方式）同时给一台或两台主变供电 （2）外桥接线：DL1、DL2、DL3合位，两条线路同时给一台或 两台主变供电
案例题讲解
解题方法： 第一步：画出主接线示意见图，分析短路时的最大运行方式 （按远景规划考虑），把电源归算到短路点的元件找到，找到 短路电流流向，画出短路电抗图； 第二步：计算各元件的电抗标幺值，再计算出总的电抗标幺 值；（注意主变是并列运行还是分列运行） 第三步：分析电源是无限大电源还是发电机出口电源
两相接地短路电流=m倍两相接地正序短路电流
第八节 短路电流热效应
一、短路电流周期分量的热效应 一次手册 式（4-46） 如果周期分量不衰减：Qz I t
"
二、短路电流非周期分量的热效应
一次手册 式（4-48）和 表4-21的等效时间
三、短路电流的热效应 短路电流的热效应=周期分量热效应+非周期分量热效应
第四步：计算短路电流
案例题讲解
2013年题16-20（必）某新建110/10kV变电站设有2台主变，单侧电源供电， 110kV采用单母分段接线，两段母线分列运行。2路电源进线分别为L1和L2， 两路负荷出线分别为L3和L4。L1和L3接在1号母线上，110kV电源来自某 220kV变电站110kV母线，其110kV母线最大运行方式下三相短路电流20kA， 最小运行方式下三相短路电流为18kA。本站10kV母线最大运行方式下三相 短 路电流为23kA，线路L1阻抗为1.8欧，线路L3阻抗为0.9欧 题16 请计算1号母线最大短路电流是下列哪项数值？
第三节 简单网络变换
一、基本网络变换 串联、并联、Y/△、△/Y 二、简单网络的简化 对称网络简化
并联电源支路的合并
合成电抗的分解 分布系数和转移电抗 等值电源的合并
第四节 三相短路电流周期分量计算
一、无限大电源的短路电流（重点） 无限大电源：电网连接变电站的电源
IZ
Ij X *
一次手册 （4-20）
180MVA（远景按3×180MVA考虑）。
题4 该变电所选择220kV母线三相短路电流为38kA，若180MVA 主变阻抗为Uk1-2%=14，Uk,2-3%=8，Uk,,3 -1%=23。110kV 侧及35kV侧均为开环且无电源，请计算该变电所110kV母线 最大三相短路电流为多大？（SB=100MVA，UB=230/121kV） A 5.65kA B 8.96kA C 10.49kA D 14.67kA
上面公式等号左边的电抗标幺值为归算到短路点（一般
为变压器中压侧或低压侧母线）的短路合成电抗标幺值。
第四节 三相短路电流周期分量计算
三、短路合成电抗标幺值的常规计算 2、 X X X X X X * *s *L *d *k *L 上面公式等号右边的电抗标幺值分别为 系统电抗、线 路电抗、变压器电抗（对三绕组变压器为高压侧电抗+短路 所在侧电抗）、限流电抗器电抗（如果短路所在侧变压器总 路断路器连接有限流电抗器的话）、短路点线路电抗
上面公式等号左边的电抗标幺值为归算到短路点（一般
为变压器中压侧或低压侧线路末端）的短路合成电抗标幺值。
第四节 三相短路电流周期分量计算
三、短路合成电抗标幺值的常规计算 3、 X * X *s X *L1 X *L 2 上面公式等号右边的电抗标幺值分别为 系统电抗、电 源送电线路电抗、同一电压母线上的短路点线路电抗
第五章 短路电流计算
本章引用的规范和手册

电力工程电气设计手册 电气一次部分 第四章 4-1节~4-8节，4-11节 50660-2011（重点）

导体和电器选择设计技术规定 DL/T5222-2005 附录F
本章在考试中的地位和比重
短路电流计算是电气设备和导体选型的基本计算之一。 在整个注电专业考试中难度较大。 历年的案例题中出题人通过不同的主接线形式来考核短 路电流计算。其中以三相短路电流计算为主，也有考核单相 短路电流计算。 短路电流计算也直接影响设备和导体选型中的热稳定和 动稳定校验，断路器开断能力的校核计算。 本章在历年考试中大致比重：专业知识单选题1-2分， 多选题2-6分；案例分析2-6分。短路电流计算是历年考试必 考内容之一，需熟练掌握并提高答题速度。
本章复习的主要方法

熟练掌握电路元件电抗计算：如发电机、变压器、电抗器、 线路和系统（系统不属于元件）。重点是三绕组变压器。 从主接线图上找到可能的最大运行方式下短路点短路电流 的流向，以及电源到短路点之间的各个电路元件。 熟悉简单网络的简化和并联多电源支路的合并。



掌握三相短路电流周期分量计算，非周期分量计算，冲击 电流和全电流的计算。
地短路计算是接地相关章节计算接地电流的基础。
本章节小结
常见的主接线的可能的最大运行方式（高压侧）： （1）内桥接线：DL1、DL2、DL3合位，两条线路以互为备用 （暗备用方式）同时给一台或两台主变供电 （2）外桥接线：DL1、DL2、DL3合位，两条线路同时给一台或 两台主变供电
（3）单母线及单母线分段：分段断路器合位，高压侧两段母 线
第二节 电路元件的电抗计算
一、电路元件的基准值
基准容量 Sj=100MVA
基准电压 Uj=1.05Un
基准电流
基准电抗 表4-1 常用基准值 可以直接取用
第二节 电路元件的电抗计算
二、电路元件的标幺值
容量、电压、电流
电抗（重点）：表4-2 1、发电机、调相机、电动机 2、双绕组变压器 3、三绕组变压器、自耦变压器 4、电抗器 5、线路 表4-4 （重点）
第九节 大容量并联电容器装置的短路电流计算
一、不考虑并联电容器装置对短路电流的影响 一次手册 159页 四点 二、短路电流计算 一次手册 式（4-73）
图4-21、图4-22的电容器装置助增校正系数
三、冲击短路电流计算 一次手册 式（4-74）
本章节小结
如果以案例题为主复习，需要熟练掌握常见的主接线的基 本型式：内桥外桥、单母线及单母线分段、双母线及双母线分 段接线，准确计算出归算到短路点的各个电气元件的短路电抗 标幺值（注意回路的串联并联关系）。 另外须熟悉短路电流非周期分量计算的基本概念。 熟练掌握短路电流热效应的计算，这是校验导体和电缆截 面的基础，也是接地体截面计算的基础。 熟练掌握不对称短路尤其是单相接地短路的计算，单相接
6、系统
第二节 电路元件的电抗计算
表4-2
第二节 电路元件的电抗计算
表4-4 三绕组变压器和自耦变压器
第二节 电路元件的电抗计算
三、电路元件的有名值
容量、电压、电流
通常已知
电抗（重点）：表4-2 1、发电机、调相机、电动机 2、双绕组变压器 3、三绕组变压器、自耦变压器 4、电抗器 5、线路 根据双绕组公式计算
A
10.91kA
B
11.95kA
C
12.87kA
D
20kA
案例题讲解
解题方法： 第一步：画主接线简易图分析短路时的最大运行方式（按远景 规划考虑），把电源归算到短路点（1号母线）的元件找到， 找 到短路电流流向，注意电源进线和负荷进线的区别； 第二步：计算各元件的电抗标幺值，再计算出总的电抗标幺 值；（注意已知系统短路电流求系统电抗标幺值的计算） 第三步：分析电源是无限大电源还是发电机出口电源 第四步：计算短路电流
计算重点为准确计算
X *
一次手册 （4-21）
二、有限电源的短路电流（难点）
I I I
"
" * e
短路电流标幺值需要根据短路电抗标幺值通过查发电机
运算曲线找到。
第四节 三相短路电流周期分量计算
有限电源供给的短路电流的修正 注：无限大电源供给的短路电流不用修正 1、时间常数引起的修正 2、励磁电压顶值引起的修正
案例题讲解
2013年题1-5（选）某企业电网先期装有4台发电机 （2×300MW+2×42MW），后期扩建2台300MW机组，通过2回 35kV 线路与主网相联，主设备参数如表所列，该企业电网的电气主 接线如图所示。
题1 5号、6号发电机采用发电机变压器组接入330kV配电装置，
主变压器参数为360MVA，330/20kV，Ud=16%。当330kV母线发 生 三相短路时，计算由一台300MW提供的短路电流周期分量起始 值
二、全电流计算 对于无限大电源的冲击短路电流采用式（4-34）
I ch I " 1 2( K ch 1) 2
第七节 不对称短路电流计算
三、正序短路电流计算 一次手册 式（4-40）、（4-41）
四、合成电流计算
一次手册式（4-42）
ห้องสมุดไป่ตู้
三相短路电流=三相正序短路电流
两相短路电流=√3倍两相正序短路电流 单相短路电流=3倍单相正序短路电流
熟练掌握不对称短路电流的计算，重点是单相接地短路。 熟练掌握短路电流的热效应计算 熟悉大容量并联电容装置的短路电流计算



第一节 短路电流计算条件
一、短路电流实用计算的基本假定 二、短路电流实用计算的一般假定 三、限制短路电流的措施： 1、电力系统限制短路电流的措施 2、发电厂和变电站限制短路电流的措施
案例题讲解
第四步：计算短路电流（查表4-7 找到相近的短路电流标幺值）
上面公式等号左边的电抗标幺值为归算到短路点（一般
为高压侧线路末端）的短路合成电抗标幺值。
第五节 三相短路电流非周期分量计算
一、单支路短路电流非周期分量计算
第五节 三相短路电流非周期分量计算
二、多支路短路电流非周期分量计算（代数和）
三、等效衰减时间常数
第六节 冲击电流和全电流的计算
一、冲击电流计算 对于无限大电源的冲击短路电流采用式（4-32）
ich 2Kch I "
冲击电流也等于设备和导体的动稳定电流 注意：短路电流I”为有效值，冲击电流ich为瞬时值
第六节 冲击电流和全电流的计算
第七节 不对称短路电流计算
一、正序网络、负序网络和零序网络 注意零序网络
二、正序短路电流合成阻抗标幺值计算
一次手册 式（4-38）
第六节 冲击电流和全电流的计算
最接近下列哪项数值？
案例题讲解
解题方法： 第一步：把电源归算到短路点（330kV母线）的元件找到，找 到短路电流流向； 第二步：计算各元件的电抗标幺值，再计算出总的电抗标幺 值；
第三步：分析电源是无限大电源还是发电机出口电源，由于此
处有发电机电源，应该校验短路点的计算电抗（以供电电源即 发电机容量为基准）是否大于等于3；若小于3即为有限电源系 统；
（3）单母线及单母线分段：分段断路器合位，高压侧两段母 线
并列运行 （4）双母线及双母线分段：母联断路器合位，两组母线并列 运 行
案例题讲解
2010年题1-5（必）某220kV变电所，原有2台120MVA主变，主 变侧电压为220/110/35kV，220kV为户外管母中型布置，管母 规 格为Φ100/90；220kV、110kV为双母线接线，35kV为单母线分 段接线，根据负荷增长的要求，计划将现有2台主变更换为