短路电流计算的基本原理与方法
电力系统三相短路电流的实用计算
•
6.1 短路电流计算的基本原理和方法
或
节点 接入负荷，相
当于在 阵中与节点
对应的对角元素中
增加负荷导纳
。
最后形成包括所
有发电机支路和负荷
支路的节点方程如下
(6-2)
•
6.1 短路电流计算的基本原理和方法 二、利用节点阻抗矩阵计算短路电流
点i产生的电压，也就是短路前瞬间正常运行状态下的
节点电压，记为 。第二项是当网络中所有电流源都
断开，电势源都短接时，仅仅由短路电流 在节点i产
生的电压。这两个分量的叠加，就等于发生短路后节点
i的实际电压，即
(6-4)
•
6.1 短路电流计算的基本原理和方法
公式（6-4）也适用于故障节点f，于是有
（6-5）
（b）所示。
•
6.1 短路电流计算的基本原理和方法
4、利用网络的等值变换计算转移阻抗
（1）将电源支路等值合并和网络变换，把原网络简化 成一端接等值电势源另一端接短路点的单一支路，该支 路的阻抗即等于短路点的输入阻抗，也就是等值电势源 对短路点的转移阻抗，然后通过网络还原，算出各电势 源对短路点的转移阻抗。 （2）保留电势源节点和短路点的条件下，通过原网络 的等值变换逐步消去一切中间节点，最终形成以电势源 节点和短路点为顶点的全网形电路，这个最终电路中联 结电势节点和短路点的支路阻抗即为该电源对短路点的 转移阻抗。
•
6.3 短路电流计算曲线及其应用
（二）计算步骤 （1）绘制等值网络 选取基准功率 和基准电压 发电机电抗用 ，略去网络各元件的电阻、输电线 路的电容和变压器的励磁支路 无限大功率电源的内电抗等于零 略去负荷
电网短路电流计算
电网短路电流计算1.短路电流的定义和基本原理：短路电流是电力系统中电流的最大值，通常发生在电网出现故障时。
故障时，电流会沿着故障点附近低阻抗路径流动，形成短路电流。
短路电流的大小取决于电源的最大输出功率、电网的电压和阻抗。
2.发电机短路电流计算方法：发电机并网接入电网时，短路电流的计算方法如下：2.1基础参数的获取：首先，需要获取发电机和电网的基础参数，包括发电机的额定功率（MVA）、额定电压（kV）、短路阻抗（pu）以及电网的短路容量（MVA）等。
2.2短路阻抗的确定：根据发电机的类型和连接方式，可以通过实验或者参考标准，确定发电机的短路阻抗。
短路阻抗通常以百分比（pu）的形式给出。
2.3短路电流计算方法：根据公式 I = U / Z ，其中I为短路电流（kA），U为发电机的电压（kV），Z为短路阻抗（pu），可以计算出短路电流的大小。
2.4确定故障位置：根据实际情况，需要确定故障发生的位置。
故障可以发生在发电机附近的高压侧，也可以发生在电网的其他位置。
2.5短路电流的限制：根据电网的规范和安全要求，需要对短路电流进行限制。
通常通过设置保护装置或者选择合适的发电机容量来限制短路电流。
3.短路电流计算的影响因素：短路电流的大小受到多种因素的影响，包括发电机容量、电网电压、短路阻抗、电缆长度等。
调整这些参数可以对短路电流进行控制和限制。
4.短路电流计算的用途：短路电流计算有助于电力系统的设计和保护设置。
它可以帮助工程师评估电网的稳定性、选择合适的保护装置、确定故障位置和排除电力系统中的潜在问题。
总结：电网短路电流计算是电力系统设计和保护设置中重要的一部分。
通过计算短路电流，可以评估电力系统的稳定性和安全性，为工程师提供有关电网故障的关键信息。
在发电机并网的情况下，短路电流的计算需要考虑发电机和电网的基本参数、短路阻抗的确定以及故障位置的确定等因素。
同时，通过合理调整这些参数，可以对短路电流进行控制和限制，以确保电力系统的正常运行。
第3章-短路电流计算
确定合理的主接线方案和运行方式
第三章
短路电流计算
无限大容量供电 系统三相短路分析
第二节
第三章
短路电流计算
一、无限大容量电源概念
无限大容量供电系统定义
内阻为零
端电压恒定不变 短路电流周期分量恒定不变
通常将电源内阻抗小于短路回路总阻抗10%的电源看作无限大
容量供电系统；一般的工矿企业供电系统的短路点离电源的距
产生最大短路电流的条件
最大三相短路电流是指最大短路电 流瞬时值。由ik的公式可以知道，短 路电流瞬时值最大的条件就是短路电 流非周期分量初始值最大的条件。 短路电流非周期初始值既与短路
前的负载情况有关，又与短路发生时
刻、短路后回路性质有关。 因此，当供电回路为空载Im=0或者cosψ=1时，Im与横轴重合。电源 电压过零（电源电压与横坐标重合）时短路，而且短路回路为纯感性， 则短路电流非周期初始值最大。
短路电流计算
无限大电源容量的暂态过程
设电源电压为： 正常运行电流为：
u ph = U phm sin(wt + q) i = I phm sin(wt + q - f )
I phm = U phm / ( R + Rlo )2 + (wl + wLlo )2
式中：I
－短路前电流的幅值
phm
－短路前回路的阻抗角
对于纯感性电路ksh =2；
第三章
有效值，
短路电流计算
短路冲击电流的有效值Ish是指短路后第一个周期的短路电流全电流的
I sh =
I
2 pe (0.01)
+I
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。
短路电流的计算方法
短路电流的计算方法短路电流是指电路中出现故障时，电流异常增大的现象。
短路电流的计算方法包括直流短路电流的计算和交流短路电流的计算。
一、直流短路电流的计算方法：直流短路电流的计算是为了确定短路电流对电路和设备的影响，以保证电路和设备安全。
直流短路电流的计算方法主要有以下几种：1.简化计算法：直流电路的短路电流可以通过简化计算法进行估算，根据欧姆定律和功率定律，可以通过电压和总电阻来估算短路电流。
假设短路电流源为电压为U、内阻为Z的电源电路，电源电阻为R，负载电阻为RL，总电阻为RT=RL+R，则短路电流IL=U/(Z+RT)。
2.等效电源法：将电源电路和负载电路转化为等效电源和等效负载电阻，然后根据欧姆定律计算短路电流。
等效电源法适用于简化电路和负载电路比较复杂的情况。
3.发电厂贡献法：针对大型电力系统，可以根据发电机的参数和系统的接线方式来计算各个节点的短路电流。
发电厂贡献法可以精确计算节点的短路电流，但计算过程较为复杂。
二、交流短路电流的计算方法：交流短路电流是指交流电路中出现短路时的电流。
交流短路电流的计算方法包括对称分量法和电流源法等。
1.对称分量法：根据对称分量法，交流短路电流可以分解为正序、负序和零序三个分量。
正序短路电流通常是三相对称的，可以通过正序电压和正序阻抗来计算。
负序短路电流和零序短路电流可以通过负序电压和零序电压以及负序阻抗和零序阻抗来计算。
2.电流源法：电流源法是一种常用的计算交流短路电流的方法，将电源电压和电源阻抗转化为电流源和阻抗的组合，然后根据电流传输方向计算短路电流。
根据基尔霍夫电流定律，在每个节点上列出节点电流方程组，然后根据节点电流的关系求解未知的短路电流。
3.电抗补偿法：电抗补偿法是通过在电路中添加合适的电抗元件，来减小电路的短路电流。
通过选取合适的电抗元件的参数，可以使得电路的短路电流降低到安全范围内。
总之，短路电流的计算方法根据电路的特点和问题的需求选择不同的方法，通过对电压、电流和阻抗的计算和分析，来确定短路电流的数值，以保证电路和设备的安全。
配变电系统短路电流计算实用手册
配变电系统短路电流计算实用手册（原创实用版）目录一、引言二、配变电系统短路电流计算的基本原理三、短路电流计算的方法和步骤四、短路电流计算的实际应用五、结论正文一、引言配变电系统短路电流计算是电力系统设计、运行和保护的重要内容。
短路电流是指在电力系统中，由于各种原因导致电路出现短路时，通过短路点的电流大小。
短路电流的大小直接影响到电力系统的设备选择、保护装置的整定以及系统的稳定性和安全性。
因此，准确地进行短路电流计算是非常重要的。
二、配变电系统短路电流计算的基本原理短路电流计算的基本原理是根据电力系统的电路特性和短路条件，确定电路中的电流大小。
短路电流计算的基本方法包括欧姆定律、基尔霍夫定律和电路分析方法等。
在实际计算中，需要根据电力系统的具体情况，选择合适的计算方法和公式。
三、短路电流计算的方法和步骤短路电流计算的方法和步骤可以概括为以下几个方面：1.确定电力系统的电路结构和参数：包括电源、负载、变压器、线路和短路阻抗等。
2.确定短路类型：包括三相短路、两相短路和单相短路等。
3.选择合适的计算公式：根据短路类型和电路条件，选择合适的计算公式，如欧姆定律、基尔霍夫定律和电路分析方法等。
4.进行计算：根据所选公式和电路参数，进行计算，得出短路电流的大小。
5.检查保护装置：根据计算结果，检查保护装置的整定是否合理，以确保系统的稳定性和安全性。
四、短路电流计算的实际应用短路电流计算在电力系统的设计、运行和保护等方面有着广泛的应用。
1.在电力系统设计中，短路电流计算可以为设备选择和保护装置整定提供重要依据。
2.在电力系统运行中，短路电流计算可以为运行人员提供短路故障的参考信息，以便及时采取相应的措施。
3.在电力系统保护中，短路电流计算可以为保护装置的整定提供依据，以确保系统的可靠性和安全性。
五、结论配变电系统短路电流计算是电力系统设计、运行和保护的重要内容。
配变电系统短路电流计算实用手册
配变电系统短路电流计算实用手册一、引言配变电系统是供电系统中非常重要的组成部分，它承担着将输电网的高压电能转变为适合用户使用的低压电能的任务。
在实际运行中，因为各种原因，配变电系统往往会发生短路故障，而短路电流计算是保证配变电系统运行安全的关键步骤之一。
编制一份实用的短路电流计算手册，具有非常重要的现实意义。
二、短路电流计算基本概念1. 短路电流的定义短路电流是指在系统中发生短路时，短路处通过的电流。
它的大小和系统的电路参数、电源特性等有密切关系。
2. 短路电流计算的基本原理短路电流计算的基本原理是根据电力系统各个部件的参数和连接方式，通过适当的计算方法来确定系统中各个位置的电流值。
这些位置包括隔离开关处、变压器的低压侧、高压侧等。
3. 短路电流计算的意义短路电流计算的意义在于，通过计算短路电流，可以评估各个部件在短路条件下的承受能力，提供为系统的保护装置、设备选择和运行参数的选择等提供依据。
三、短路电流计算的方法和步骤1. 短路电流计算的方法短路电流计算的方法主要包括对称分量法、零序分量法、模型法等。
这些方法各有特点，适用于不同的系统和条件。
2. 短路电流计算的步骤短路电流的计算一般包括以下步骤：确定短路点，选取短路电流计算方法，建立系统模型，进行计算，评估结果。
四、短路电流计算的实用手册编制1. 实用手册的结构短路电流计算的实用手册一般包括以下内容：引言、基本概念和原理、计算方法和步骤、示例分析、案例分析、个人观点和理解等。
2. 实用手册的编制在编制实用手册时，作者应该综合考虑读者的实际需求，尽量以通俗易懂的方式来表达复杂的计算方法和步骤，同时还要提供丰富的示例和案例进行分析和讨论。
五、个人观点和理解作为配变电系统设计和运行人员，我认为短路电流计算是一个非常重要的工作，它关系到配电系统的安全、稳定运行。
编制一份实用的短路电流计算手册对于工程实践具有非常重要的意义。
我在实践中也深切体会到了短路电流计算的重要性，并且通过不断学习和实践，不断提高自己在这方面的能力和水平。
电力系统短路电流计算
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6.2 起始次暂态电流和冲击电流的实用计算
➢ 综合负荷 次暂态电势 次暂态电抗
二、冲击电流的计算x 0.35
➢ 负荷提供的冲击电流 ➢ 电源提供的冲击电流 ➢ 总的冲击电流
E 0.8
iim.LD kim.LD 2ILD
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（2）进行网络6变.3换短路电流计算曲线及其应用
按照电源合并的原则，将网络中的电源合并成干组， 每组用一个等值发电机代表。无限大功率电源另成一组。 求出各等值发电机对短路点的转移电抗 以及无限大 功率电源对短路点的转移电抗
6.1 短路电流计算的基本原理和方法
*
zLD.k Vk2 / S LD.k 或
节点 k 接入负荷，相
*
yLD.k S LD.k / Vk2
当于在 YN 阵中与节点 k
对应的对角元素中
增加负荷导纳 yLD.k 。 最后形成包括所
有发ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ机支路和负荷
支路的节点方程如下
YV I (6-2)
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，于是可V得f(i0) Z fi Ii Ifi Vfi / Z ff
同理可z得fi 电势IE源fii I和 电ZZ势fffi 源zim之间的（转6移-1阻3）抗为
zim zi zm / Zim
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6.1 短路电流计算的基本原理和方法
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短路电流计算公式
短路电流计算公式
短路电流是指通过电路的电流，其中短路电流计算可以帮助我们更好地了解电路中的电流。
短路电流的计算可以通过一些基本的数学公式来完成，这些公式可以帮助我们准确地计算出短路电流。
首先，我们需要知道短路电流的定义，它是指当电路中有一个短路时，通过电路的电流量。
通常情况下，短路电流是指从一个点到另一个点的电流。
短路电流的计算方法是，首先，我们需要知道电路中的电压，比如说在一个直流电路中，电压可以通过测量电池的电压来测量。
然后，我们需要知道电路中的阻抗，阻抗是指电路中的电阻，电容和电感的总和。
最后，我们可以使用以下公式来计算短路电流：
I_short circuit = V/Z
其中，V是电路中的电压，Z是电路中的阻抗。
短路电流计算公式可以帮助我们准确地计算出电路中的电流，这对于设计电路和进行电路分析都非常重要。
短路电流计算也可以用于确定电路的最大安全流量，以便我们可以正确地安装和使用电路。
总之，短路电流计算可以帮助我们准确地计算出电路中的电流，对于设计电路和进行电路分析都非常重要。
短路电流计算公式可以帮助我们更好地理解电路，并确保电路的安全运行。
变电站短路电流计算
变电站短路电流计算一、变电站结构和参数变电站是电力系统中的一个重要环节，其主要功能是将输电线路送来的高压电能转换为合适的电压等级并分配给用户。
一个典型的变电站包括变电变压器、开关设备、电容器、隔离开关、熔断器等设备。
在进行短路电流计算之前，需要明确变电站的一些参数，包括电源电压、变压器容量、负荷电流、线路参数等。
这些参数对于计算短路电流有重要的影响。
二、短路电流计算的基本原理短路电流计算的基本原理是根据欧姆定律和基尔霍夫电流定律，通过建立电流方程组来求解短路电流。
基本思路是先建立系统的节点方程，然后根据支路电压和阻抗关系得到支路电流，最终将节点方程和支路电流方程组合求解。
三、短路电流计算的步骤1.确定计算的系统节点：根据变电站的结构和参数，确定需要计算的节点。
2.建立节点方程：根据基尔霍夫电流定律，在节点上建立电流方程。
3.确定支路电压：根据电源电压和变压器容量来确定支路电压。
如果变压器没有额定容量，则根据负荷电流来确定支路电压。
4.确定支路阻抗：根据线路参数和设备参数来确定支路的电阻和电抗。
5.利用支路电压和支路阻抗求解支路电流：根据欧姆定律，利用支路电压和支路阻抗求解支路电流。
6.求解节点方程：将建立的节点方程和支路电流方程组合求解，得到节点电流。
7.计算短路电流：将节点电流代入支路电流方程，计算短路电流。
四、短路电流计算的注意事项1.考虑系统的对称特性：电力系统通常具有一定的对称性，可以只计算其中一个相序的短路电流，然后再根据系统的对称特性求解其他相序的短路电流。
2.考虑变电站设备的运行状态：变电站设备的运行状态对短路电流有较大的影响。
在计算中需要考虑设备的运行状态，如变压器的正常运行状态和调压器的调压状态等。
3.考虑短路电流的时间特性：短路电流的大小和时间有关，需要根据系统的运行情况和设备的特性确定短路电流的计算时间。
总结：变电站短路电流计算是电力系统设计和运行中的重要环节，通过建立电流方程组来求解短路电流，可以为设备的选择和保护设备的设置提供重要的参考。
电力系统中的短路电流计算与分析研究
电力系统中的短路电流计算与分析研究近年来，电力系统在我国的发展取得了巨大的成就，成为促进经济发展和社会进步的关键因素之一。
然而，电力系统中难免会遇到电路短路等故障，这会对系统的正常运行和设备的稳定性产生严重影响。
因此，短路电流的计算与分析成为电力系统运行和保护中的重要内容。
短路电流是指在电路中出现故障时所产生的电流，它会引发设备的过载和熔断器的跳闸。
准确计算和分析短路电流，对于正确选择设备和优化系统结构至关重要。
本文将探讨电力系统中短路电流的计算方法和分析原理，并介绍一些用于处理短路电流的常见工具和技术。
一、短路电流计算方法1.对称分量法对称分量法是一种常见的计算短路电流的方法，它基于电路元件和电源的对称特性。
通过将三相电流和电压转换为正序、负序和零序分量，可以分别计算出对应的短路电流。
这种方法简单直观，适用于对称系统。
2.潮流法潮流法是一种基于电源和负载输入的功率因数和有功、无功功率的计算方法。
通过建立相应的潮流模型和求解潮流方程，可以得到各个节点的电流和电压值，从而计算出短路电流。
这种方法适用于大规模系统和复杂网络。
3.有限元法有限元法是一种基于材料特性和电磁场理论的数值分析方法，它可以模拟电力系统中的短路电流分布和热量分布。
通过对电力系统进行网格划分，将系统离散化，并求解相应的方程组，可以得到短路电流的分布情况。
这种方法适用于复杂的系统和非线性问题。
二、短路电流分析原理1.短路电流特性短路电流的特性主要包括电流幅值、相位角和频率等。
电流幅值受到电源电压、负载阻抗和电源内阻的影响，电流相位角则由电源和负载的相对相位关系所决定。
频率是指电流的变化速度，通常为电力系统的工频。
2.短路电流分布短路电流在电力系统中会产生较大的热量，导致设备过载和熔断器跳闸。
因此，了解短路电流的分布情况对于合理布置设备和选择保护装置至关重要。
短路电流的分布受到电力系统的拓扑结构、电源电压和负载特性的影响。
三、常见工具和技术1.电力系统仿真软件电力系统仿真软件是一种可以模拟电力系统运行和故障情况的工具，它可以进行短路电流的计算和分析。
短路电流计算
短路电流计算
短路电流计算是电力系统经常要做的测量，它涉及到电力系统的电流及安全的有效监控，必须进行精确有效的计算。
下面将详细介绍短路电流计算的原理及计算过程：
一、短路电流计算原理
1、基本原理：短路电流计算中的基本原理是电路平衡原理，它强调电流输入各节点的总量等于电流输出各节点的总量。
2、有功端短路时的电流计算：电路上有两个同向发电机通电时，只有一个发电机具有电能收获的作用，而另一台是由于励磁电流及它的引入电阻变为静息的作状。
在这种状况下，只有一个发电机做有功，另一台变为对比性放大。
3、无功端短路时的电流计算：无功端电源发生短路后，其中线路上的发电机，受电变压器和励磁机就可以产生无功功率。
当电源端发生短路时，有功端功率为0，而现场测得的无功功率是得到短路电流值的重要依据。
二、短路电流计算的方法
1、电力短路计算：此类计算通常涉及到高压电网统中的电力短路，其计算关键是合理建立模型，分析模型中的变量，然后采用诸如数值分析、拉普拉斯变换等技术计算出短路电流。
2、集总短路电流计算：此方法是从电力系统整体上综合考虑电力系统拓扑结构，及电力系统中各个支路电阻及电抗器的参数，对电力系统端发生短路时产生的短路电流进行综合计算。
3、磁路传递函数计算：此方法是使用磁路传递函数，其中包括发电机的三相矩阵变换、发电机相角矩阵变换、普利策主拓扑矩阵变换等，进行短路电流计算。
三、结论
以上只是对短路电流计算的几种方法做出的简要介绍，还有很多其他方法可以用于
计算短路电流，但是它们都具有不同的优势，在实际应用时，应根据实际情况综合采用，以达到有效准确计算短路电流的最佳结果。
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。
短路电流计算基本原理与方法
d
q dd
xd id
xσf
xσa
Eq
＋
＋ d
－
－
xad xd
暂态电势的重要特性是短路前后不跃变，因为它和励磁绕组的总磁链成正比
1
三、 交流等效电路相量图
➢不计变压器电势
q 0, q 0
ud d q q uq q d d
➢ 定子磁链方程变成定子电势方程
uq Eq xdid ud xqiq
从定子看进去，d轴与a相重合时，a相等值电抗为xd
q轴与a相重合时，a相等值电抗为xq
定子直流分量的计算公式看
iap
Eq（ 1 2 xd
1 xq
）cos0
不考虑角度0 , 定子电抗xeq
➢ 励磁绕组的时间常数
2xd xq (xd xq )
Ta
xeq
R
2xd xq
R(xd
xq )
从转子看进去
TdTd0xf xxRaRdfff// xa
Uq Eq jxdId Ud Ed jxqIq
21
（四）定子短路电流基频分量
id
Eq xd
iq
Ed xq
id
Eq[0] xd
(假定uf 不变)
0
22
（五） 自由电流衰减的时间常数
dq0坐标系统 abc坐标系统 dq0坐标系统
iQ Tq iQa iQω
iq
iq iqω
ia i i i iap i2ωTa Td
➢ 短路后忽略定子电阻，基频电流强
制分量基本上是纯感性的i∞，q轴分
量基本上为零。
U q[0]
q轴定子基频电流的变化改变了q轴阻
尼绕组Q的磁链，为维持Q绕组磁链初值
短路电流计算方法
短路电流计算方法1.短路电流概述短路电流是指在电力系统发生故障时，电流在故障点形成回路从正常电路中流过的电流。
短路电流大小直接影响到故障点所涉及的电力设备的安全运行，因此短路电流的准确计算很重要。
2.短路电流计算的基本原理3.短路电流计算的步骤步骤1：确定故障电流流向以及故障类型（单相、两相或三相）。
步骤2：建立电力系统单相等效电路，将三相系统转化为单相计算。
对于三相短路，通常采用基准法或复数法进行计算。
步骤3：确定电源电压和发电机的等值电动势，通过该电动势计算电流的大小和相位差。
步骤4：根据电路结构和元件参数计算短路电流的大小。
常见的计算方法有正序分析法、零序分析法和对称分析法等。
步骤5：根据电压降和电流大小，判断电力设备是否能够承受短路电流，并选择合适的保护措施和设备。
4.短路电流计算的常用方法根据实际情况和计算要求，短路电流计算可以采用不同的方法。
以下是几种常见的方法：正序分析法将三相不对称的电路转化为对称分量电路进行计算。
通过正序分析法，可以方便地得到短路电流的大小和相位差，适用于计算对称短路和非对称短路。
零序分析法用于计算三相对地短路时的短路电流。
该方法将三相电路转化为单相等效电路，利用零序分量电路进行计算，适用于计算接地故障。
4.3 对称分析法（Symmetrical Analysis Method）对称分析法是一种简化的计算方法，在短路计算中广泛使用。
该方法基于对称分析，将三相电路简化为单相等效电路，并根据对称等效电路进行计算，适用于计算对称短路。
4.4软件辅助计算方法随着计算机技术的发展，短路电流计算也可以通过专业软件进行。
软件根据电网模型和参数进行短路计算，可以自动分析短路电流的大小和故障点位置，大大提高了计算效率。
总结：短路电流计算是电力系统设计中的重要工作，准确计算短路电流对于保护设备和确保电力系统的稳定运行至关重要。
短路电流计算的基本原理是基于欧姆定律和基尔霍夫电流定律，利用复数法或相量法进行计算。
第四章短路电流计算
短路种类
短路电流基本概念—短路危害
短路的危害 短路电流的热效应使设备急剧发热，可能导致设备过热损坏 ； 短路电流产生很大的电动力，可能使设备永久变形或严重损坏 ； 短路时系统电压大幅度下降，严重影响用户的正常工作 ； 短路可能使电力系统的运行失去稳定 ； 不对称短路产生的不平衡磁场，会对附近的通讯系统及弱电设备产生电磁干扰，影响其正常工作 。
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（元件），如图所示。在等效电路
图上，只需将被计算的短路电流所经过的一些元件绘出，并表明其编号和电抗值，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。
短路计算的基本步骤
。
f0 i
zm
k的有关物理量
1. 短路电流次暂态值 短路电流次暂态值是指短路以后幅值最大的一个周期（即第一个周期）的短路电流周期分量的有效值。 在无限大容量系统中，短路电流周期分量幅值保持不变。
三相短路的有关物理量 2. 短路电流稳态值 短路电流稳态值（steady－state value）是指短路进入稳态后短路电流的有效值。 无穷大容量电源系统发生三相短路时，短路电流周期分量的幅值恒定不变，则
当R=X/3时，忽略电阻，误差仅增大5%。
忽略短路点的过渡电阻
按对称分析
假R 设 X/3
不忽略电阻 电 时 I流 三相 U短路 U 90.95U
3 R2X2 3X 10
3X
忽略电阻时 流 I三 相 U 短 1.0I5 路电 3X
无限大电源容量的暂态过程 • 电路对称，可以只取一相讨论
无穷大容量系统三相短路的暂态过程
I
(3) k
短路电流计算方法
短路电流计算方法
短路电流计算是电力系统中一项非常重要的工作，它是针对线路或设备在短路状态下电流的大小和方向的计算。
正确地计算短路电流有助于选择合适的保护装置来保护设备，以及评估系统的稳态和动态行为。
下面是短路电流计算的基本方法及步骤。
一、短路电流基本原理
短路电流是指在电力系统中，短路处的电阻很小，使得电流极大，电力系统对电流的负荷能力不足而出现故障。
因此，短路电流大小的计算就显得特别重要。
总的短路电流分为三种类型：
1.三相短路电流
短路故障时，电源中发生三相短路。
三相短路电流的计算是根据 Ohm 定律进行的，即
l = V / Z
其中，l 是电流，V 是电压，Z 是短路阻抗，它由以下式子得到：
Z = (Z1*Z2)/(Z1+Z2)
其中，Z1 和 Z2 分别是两端的线圈或电容器的阻抗。
2.两相短路电流
1。
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路漫漫其悠远
少壮不努力，老大徒悲伤
第六章 电力系统三相短路电流的实用计算
本章主要内容
电力系统三相短路计算主要是短路电流周期（基频）分量的计算。
计算内容包括： （1）起始次暂态电流（短路电流周期分量的起始值）的实用计算； （2）短路冲击电流的计算（系统电势源和负荷提供的冲击电流）； （3）短路发生后不同时刻短路电流周期分量的计算；
V&f(0) ZfjI&j jG
6-1 短路电流计算的基本原理和方法
2.利用节点阻抗矩阵计算短路电流—基本原理
I&f f
有源网络
ZN
V&f
zf
Z ff V&f(0)
&f
V&f( 0 ) Z ff z f
（ 2 ） 节 点 i电 压 ： V & i V & i(0 ) Z ifI & f V & i(0 ) Z ffZ ifzfV & f(0 )
（ 3） 支 路 电 流 ： I& pq kV& p zpqV& q
1: k
z pq
p
I&pq
q
6-1 短路电流计算的基本原理和方法
2.利用节点阻抗矩阵计算短路电流—近似计算方法
忽略负荷电流的影响， 短路前空载，各节点 电压：V&i(0) 1
（ 1） 故 障 点 电 流 ：
I&f
1 Z ff
zf
zfi E & i I& fi:电 势 源 E & i对 短 i G 路 点 fi 的 G转 移 阻 抗点单f独产作生用的时短在路短电路流
3.利用电势源对短路点的转移阻抗计算短路电流 (2)利用节点阻抗矩阵求电势源对短路点的转移阻抗
电势源E& i单独作用，对网 络注入电流：I& ii E& i zi
机为主的综合负荷，起始次暂态电流计算）
E&i i zi i
1
1i
YN
I&i
zi
1
1
kk
zLD.k
1
k E&LD.k
I& YV&
Y Nzi,zLD.k Y
6-1 短路电流计算的基本原理和方法
2.利用节点阻抗矩阵计算短路电流—基本原理
电压正常分量：
V
&
i
(
0
)
Z i j I&j ，
j G
电压故障分量：
z1 E&i i I&i i
zi E&m m I&m m
zm
无源 线性 网络
I&f f
星网变换
E&1 1 E&i i E&m m
I&f 1
z f1 I&fi
z fi I&fm
z fm
I&f f
转 移 阻 抗 的 概 念 :I& f I& fi E & i zfi
I&fi E&i z fi :电势源E&i
正常状态下，在f 点产生
电压：V&f(i0)
Z fi I&ii
Z fi zi
E&i
1 I&1i 1
z1 E&i i I&ii i
zi m I&mi m
zm
f点 短 路 电 流 ： I& fi V Z f(if0 f) Z Z fffizi E & i z E & fii
无源 线性 网络
f I&fi f V&f(i0 )
电势源E& i单独作用，对网 络注入电流：I& ii E& i zi
正常状态下，在m点产生
电压：V&m(i0)
Zmi I&ii
Zmi zi
E&i
1 I&1i 1
z1 E&i i I&ii i
zi m I&mi m
zm
无源 线性 网络
f I&fi f
V&f(i0 )
zf
m点 入 地 电 流 ： I& mi V zm (m i0) zZ m m zii E & i
zi m I&mi m
zm
无源 线性 网络
f I&fi f
V&f(i0 )
zf
f点 短 路 电 流 ： I& fi ZV fff (i0)zf (ZffZ fz if)zi E & i
zfi
IE&&fii
Zff zf Zfi
zi
3.利用电势源对短路点的转移阻抗计算短路电流 (4) 电势源节点间的转移阻抗
1.电力系统节点方程的建立—等值电路的制定
❖ 发 电 机：电势源支路→电流源支路（含同步调相机） ❖ 输 电 线 路：PI型等值电路，R，X，B
❖ 变 压 器：GT + jBT，RT + jXT，kT
❖ 一 般 负 荷：恒定阻抗, ZLD.k ❖ 电动机负荷：电势源支路→电流源支路（同步电动机、感应电动机、以电动
Calculate I&f
（1）I&f
Z
ff
1
zf
（2）V&i 1
Z
Zif ff
zf
（3）I&pq
kV&p V&q zpq
Calculate V& i Calculate I& pq O u tp u t
3.利用电势源对短路点的转移阻抗计算短路电流 (1)电势源对短路点的转移阻抗的定义
E&1 1 I&1 1
Z i f I&f
I&f f
有源网络
ZN
V&f
zf
I&f f
I&f f
有源网络
ZN
V&f + V&f
zf
V&i Zij I&j Zif I&f jG V&i(0) Zif I&f
V & f V & f(0)ZffI& f 边 界 条 件 ： V & f zfI& f
I&f
V&f( 0 ) Z ff z f
z fi
E&i I&fi
Z ff Z fi
zi
3.利用电势源对短路点的转移阻抗计算短路电流 (3) 经过渡阻抗接地的情况
电势源E& i单独作用，对网 络注入电流：I& ii E& i zi
正常状态下，在f 点产生
电压：V&f(i0)
Z fi I&ii
Z fi zi
E&i
1 I&1i 1
z1 E&i i I&ii i
（ 2 ） 节 点 i电 压 ： V & iV & i(0)Z ifI& f 1ZffZ ifzf
（ 3） 支 路 电 流 ： I& pq kV& p zpqV& q
p
1: k
z pq
I&pq
q
6-1 短路电流计算的基本原理和方法
2.利用节点阻抗矩阵计算短路电流—计算流程图
Data Input YLDU FaultLocation: f C a lc u la teZ if,i 1 ,2 ,L ,n
zim
E&i I&mi
基本原理 （1）利用节点阻抗矩阵；（2）利用转移阻 和方法： 抗的概念；（3）近似计算方法
第六章 电力系统三相短路电流的实用计算
6-1 短路电流计算的基本原理和方法 6-2 起始次暂态电流和冲击电流的实用计算 6-3 短路电流计算曲线及其应用 6-4 短路电流周期分量的近似计算
6-1 短路电流计算的基本原理和方法