电力系统短路电流计算及标幺值算法
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
电力系统的短路电流的计算
3.4 电力系统三相短路的实用计算
在工程实际问题中，多数情况下只需计算短路瞬间的短路电流基波交流分量 的起始值。
基波交流分量的起始值的计算方法：将各同步发电机用其暂态电动势（或次暂态 电动势）和暂态电抗（或次暂态电抗）作为等值电势和电抗，短路点作为零电位， 然后将网络作为稳态交流电路进行计算。
短路冲击电流和最大有效值电流
短路电流的最大有效值：在短路过程中，任意时刻t的短路电流有效值
It，是以时刻t为中心的一个周期T内瞬时电流的方均根值。其表达式为：
IM
( I pm /
2)2
i2
t ( t 0.01s )
0.707I pm 1 2( K M 1)2
当KM＝1.8时，IM＝1.075Ipm； 当KM＝1.9时，IM＝1.145Ipm；
当转子旋转时，磁通切割定子导体而在其中感应电势。磁通首先切割A相导体，当转子转过120 度及240度，磁通再一次切割B相导体和C相导体。因此，A 相感应电势超前B相120度，
B相超前C相120度。
3.3 同步发电机突然三相短路的物理过程
同步发电机空载时突然三相短路的物理过程
电枢反应：同步电机在空载时，定子电流为零，气隙中仅存在着转子磁势。负载后， 除转子磁势外，定子三相电流也产生电枢磁势。同步电机在负载时，随着电枢磁势 的产生，使气隙中的磁势从空载时的磁势改变为负载时的合成磁势。因此，电枢磁 势的存在，将使气隙中磁场的大小及位置发生变化，这种现象称之为电枢反应。
短路阻抗的各类标幺值计算计算
短路阻抗的各类标幺值计算计算短路阻抗（Short-circuit impedance）是指在电力系统中，当系统出现短路故障时，短路电流与短路电压之比的复数。
它是电力系统中一个非常重要的参数，用于评估系统的短路能力和保护设备的选择。
标幺值是指在其中一特定条件下，用一个标准值除以实测值，得到的无量纲量。
在电力系统中，对于短路阻抗的计算和分析，我们通常使用标幺值来描述它的大小和特性。
标幺值计算可以帮助我们比较不同系统或设备的短路能力，以及预测在短路故障情况下的系统行为。
在计算短路阻抗的标幺值之前，需要先了解一些基本概念。
1. 短路电流（Short-circuit current）：指电力系统中，在短路故障情况下流过短路点的电流。
短路电流的大小决定了系统在故障情况下的电流限制和保护设备的选择。
2. 短路电压（Short-circuit voltage）：指电力系统中，在短路故障情况下短路点的电压。
短路电压决定了系统中的电压降以及可能的电压不稳定性。
3. 短路阻抗（Short-circuit impedance）：指在电力系统中，在短路故障情况下，短路电压与短路电流之比的复数。
它是一个总阻抗，包括电力系统中所有贡献的电阻、电感和电容。
计算短路阻抗的标幺值通常需要进行以下步骤：1.收集系统数据：首先需要确定系统拓扑结构和各个元件的参数。
这包括变压器的参数（变压器阻抗）、线路的参数（电阻和电感）以及并联的电容器等。
这些参数可以通过设计数据、设备手册或实际测量获得。
2.确定短路点：短路阻抗的计算需要先确定短路点的位置。
短路点通常是指系统中的一些节点或一段线路出现短路故障时的位置。
在实际应用中，可以通过短路分析软件进行短路计算，找到系统中的关键短路点。
3.执行短路计算：利用计算软件，根据系统数据和短路点的位置，进行短路计算。
短路计算可以采用各种方法，如对称分析、不对称分析、复数分析等。
短路计算的结果包括短路电流和短路电压。
短路计算 标幺值计算01
在标幺值计算中，短路电流标幺值与短路阻抗标 幺值成反比关系。
先不考虑对侧电源S，计算K２点故障，两个元件 串联后，涉及到不同的容量，不同的铭牌，因此必须 在同一标准容量下进行标幺值的归算。
K1
K2
G
T
P
K1
K2
G
T
P
X G*
X
'' d
SB SG.N
0.28
X G* X T* 0.28 0.175
名值。
例一
先不考虑其它元件。设发电机机端三相短路。求 短路电流。
额定容量有名值： SG.N 50MVA
直轴次暂态电抗铭牌值：
X
'' d
0.14
直轴次暂态电抗铭牌值实际上就是一种标幺值， 是一种根据发电机的容量给出的标幺值。
例一
额定容量有名值： SG.N 50MVA
直轴次暂态电抗铭牌值：
X
'' d
0.14，
机
端额定电压为10 kV，变压器T的电压比为10.5/121 kV，
容量为60MV•A，短路电压百分数Uk % =10.5 。输电
线路长度L为70km，单位千米正序阻抗为x1=0.4Ω/km，
所 接 110 kV系统的等效短路容量为SK• S =1000
MV• A。试求出K1、K2点故障时，流过P处的电流有
标幺值计算
标幺值， 英文为”per unit”,简称 pu。
1）标幺值是相对于某 一 基准值而言的。如容量、 电压、电流、阻抗等都有标幺值； 2）同一有名值，当基准值选取不同时，其标幺值 也不同。
例一
电力系统及参数如图 2 -1 所示，其中发电机G的
工作用发电厂短路电流计算
电力系统各种元件电抗值的计算通常我们在计算短路电流时，首先要求出短路点前各供电元件的相对电抗值，为此先要绘出供电系统图，并假设有关的短路点。
供电系统中供电元件通常包括发电机、变压器、电抗器及架空线路(包括电缆线路)等。
目前，一般用户都不直接由发电机供电，而是接自电力系统，因此也常把电力系统当作一个“元件”来看待。
常用电气设备标么值和有名值计算公式： 1、系统电抗的计算：系统电抗，百兆为1，容量增减，电抗反比。
本句话的意思是当系统短路容量为100MV A 时，系统电抗数值为1；当系统短路容量不为100MV A ，而是更大或更小时，电抗数值应反比而变。
例如当系统短路容量为200MV A 时，电抗便是0.5(100/200=0.5)； 当系统短路容量为50MV A 时，电抗便是2(100/50=2)，系统容量为“∞”，则100/∞=0，所以其电抗为0。
依据一般计算短路电流书中所介绍的，均换算到100MV A 基准容量条件下的相对电抗公式而编出的(以下均同)，即S X j *＝式中：Sj 为基准容量取100MV A 、S 为系统容量(MV A)。
2、发电机、电动机、调相机的计算： 标么值：ϕcos /100%""*e j d d P S X X ⨯= 有名值：ϕcos /100%""e j d d P U X X ⨯=X d %为次暂去电抗百分值，3、变压器电抗的计算： 标么值：e jd d S S U X ⨯=100%""*有名值：ee S U U X 2d d 100%⨯= U d %为短路电压百分值低压侧有两个分裂绕组的双绕组变压器的计算则用：()4K 1U X f 2-d12-1+=()ej 2-1f 1S S X 4K 1X ⨯⨯-=ej 2-1f 21S S X K 21X X ⨯⨯⨯== 不分裂绕组的三双绕组变压器则的计算用： ()e j 3-23-12-11S S X X X 21X ⨯-+=()e j 2-13-23-12S S X X X 21X ⨯-+= ()ej 3-23-12-11S S X X X 21X ⨯-+=4、电抗器电抗的计算： 标么值：2k "*k U 3U 100%j j e e S I X X ⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯= 有名值：e eK S U X X 2k 100%⨯= X K ％为百分电抗值，I e 单位为KA 5、架空线路及电缆线路电抗值的计算：标么值：2jj U S X X ⨯=* 有名值：dcs dac das D rDX ⋅⋅==3 789.0lg145.0 r 导线半径 D 为三相导线间的平均距（cm ）(基准定量Sj=100MV A)第五节 网络简化短路电流计算在电力工程的设计过程中占有极其重要的地位，在短路电流计算中，当绘制出正、负序及零序阻抗图后就需要进行网络化简，在采用网络化简求解复杂网络的短路电流时，网络化简就是很重要的一步，需要掌握一些基本的方法和公式。
短路故障分析及计算
目录引言 (2)1电力系统短路故障说明 (3)2短路故障分析计算（解析法） (6)2.1各元件电抗标幺值的计算 (6)2.2短路次暂态电流标幺值计算 (9)2.3三相短路电流及短路功率计算 (11)3 Y 矩阵计算法 (12)4两种算法分析 (15)4.1解析法计算结果 (15)4.2 Y 矩阵计算结果 (15)致谢 (16)参考文献 (17)引言在电力系统可能发生的各种故障中，对系统危害最大，而且发生概率最高的是短路故障。
所谓短路，是指电力系统中相与相之间或相与地之间的非正常连接。
在电力系统正常运行时，除了中性点外，相与相或相与地之间是相互绝缘的。
如果由于绝缘破坏而造成了通路，电力系统就发生了短路故障。
电力系统短路出现的原因：①电气设备载流部分的绝缘损坏；②操作人员违反安全操作规程而发生误操作；③鸟兽跨越在裸露的相线之间或相线与接地物体之间，或咬坏设备、导线绝缘层。
电力系统短路的后果：①短路时会产生很大电动力和很高温度，使短路电路中元件受到损坏和破坏，甚至引发火灾事故。
②短路时，电路的电压骤降，将严重影响电气设备的正常运行。
③短路时保护装置动作，将故障电路切除，从而造成停电，而且短路点越靠近电源，停电范围越大，造成的损失也越大。
④严重的短路要影响电力系统运行的稳定性，可使并列运行的发电机组失去同步，造成系统解列。
⑤不对称短路将产生较强的不平衡交变电磁场，对附近的通信线路、电子设备等产生电磁干扰，影响其正常运行，甚至发生误动作。
短路电流的计算目的：短路计算是为了正确选择和校验电气设备，准确地整定供配电系统的保护装置，避免在短路电流作用下损坏电气设备，保证供配电系统中出现短路时，保护装置能可靠动作。
在三相系统中，可能发生的短路有：三相短路、两相短路、两相短路接地以及单相短路接地。
其中三相短路造成的危害最大，本次课程设计的目的是在三相短路故障出现时分析与计算最大可能的故障电流和功率。
1电力系统短路故障说明（3 ）如图 1 所示的系统中 K点发生三相短路故障，分析与计算产生最大可能的故障电流和功率。
电力系统短路电流计算及标幺值算法
电力系统短路电流计算及标幺值算法一、短路电流计算方法短路电流计算是电力系统设计和运行中的重要工作之一，它可以用来确定电力系统设备的选型和保护装置的设置。
一般而言，短路电流计算有三种主要的方法：解析法、计算机法和试验法。
1.解析法：解析法是利用电路的解析模型，通过简化的计算方法来估算短路电流。
该方法适用于简化的电路模型，如单相等效模型或对称分量法。
其中，单相等效模型是将三相系统简化为单相系统进行计算，对于简单的配电系统较为实用。
而对称分量法则是将三相系统分解为正序、负序和零序三部分进行计算，适用于较为复杂的计算。
2.计算机法：计算机法是运用电力系统仿真软件进行短路电流计算，其中最常用的软件包括PSS/E、ETAP、PowerWorld等。
该方法可以更加精确地模拟电力系统的实际运行情况，适用于复杂的大型电力系统。
通过输入系统的拓扑结构和参数，软件可以自动计算得到短路电流及其分布情况。
3.试验法：试验法是通过实际的短路试验来测量电力系统的短路电流。
该方法需要选取适当的试验装置和测试方法，并进行数据处理来得到准确的短路电流数值。
试验法适用于对系统的实测与验证，尤其对于重要设备或复杂系统来说更具可靠性。
标幺值是将物理量除以其基准值得到的比值，它可以用来统一比较和分析不同系统中的电流、电压等参数。
在电力系统中，短路电流的标幺值常用于比较不同设备和不同系统的短路能力。
短路电流的标幺值计算方法一般有以下几种：1.基准短路电流法：基准短路电流法是将电力系统的短路电流与一个基准电流进行比较，得到标幺值。
基准短路电流可以是短路电流中最大值，也可以是系统额定电流、设备额定电流等。
该方法适用于对系统整体的短路能力进行评估。
2.额定电流法：额定电流法是将短路电流与设备或系统的额定电流进行比较，得到标幺值。
该方法适用于对设备的短路能力进行评估，如断路器、开关等。
3.等值电路法：等值电路法是通过将电力系统简化为等效电路进行计算，然后将计算得到的电流与基准电流进行比较，得到标幺值。
通过短路电流折算阻抗标幺值方法
根据提供的系统或母线三相短路电流值，求基准容量的正序零序阻抗标幺值单相短路时：故障相(1).kA I 电流与序电流的关系如下：(1)(1)(1)(1)(1).....12013kAkA kA kA kA I I I I I ====可以得出如下关系：(1)(1)112033PkA kA U I I Z Z Z ∑∑∑==++,其中P U 为单相短路时的相电压。
假设100B S MVA =，34.5B U kV =（线电压），系统短路电流参数如下：假设为无穷大系统，基准100B S MVA =，34.5B U kV =（线电压）下，此短路电流(1)kA I 已知，求单相短路时的短路阻抗(1)120ZZ Z Z ∑∑∑=++，且12Z Z ∑∑=最终得到零序阻抗0Z ∑。
(1)(1)1(1)12033pB kAkA U IIZ Z Z Z ∑∑∑===++，从而得出(1)120kAZ Z Z Z ∑∑∑=++=需要求出各方式下的短路阻抗标幺值，先根据三相短路电流求出正序阻抗， 正序阻抗(3)12ZZ Z ∑∑==，从而根据已知的三相短路电流(3)k I，计算的正序阻抗标幺值：(3)(3)(3)(3)*(3)(3)(3)0.5181k B B B k k Z I ZZ I I =======通过单相短路，计算单相短路阻抗标幺值的方法如下：(1)(1)*(1)3 4.1152k kA B B kA kA Z I Z Z I ======， 从而，(1)(1)(3)0**1*2***2 4.115220.5181 3.079Z Z Z Z Z Z ∑∑∑=--=-=-⨯=据此，得出结果如下：Referenced voltage: 34.5kV, referenced capacity: 100MVA。
短路电流计算方法.
Ik3 ?
x ''3 x1-3 x2-3 x3
I k3 U av3 3x ''3
短路电路总阻抗基准标么值的计算
显然，上述计算比较复杂，我们可以证明，如果取各电 压级的平均电压作为该级的基准电压 (U d U av )，则求出电 Sd 抗标么值 ( x d x 2 ) 在各电压级是相等的，即无需归 U av 算。 U U
)(
) x(
U av 3 2 1 U av1
某供电系统接线图如图所示各元件参数如图所示求在s1s2点发生三相短2元件电抗的计算系统电抗架空线电抗3s1点短路回路总电抗元件电抗的计算系统折算电抗架空线折算电抗变压器电抗电缆线电抗s2点短路回路总电流0066201160868200811304复杂系统中由于变压器的存在需要进行电抗折算有可能出错标么值法是工程上计算短路电流的一种常用方法各元件阻抗值的标么值是用标么值法计算短路电流的基础
Id IN
x N
Sd SN
注意，在电抗器的计算中，因为 Ud Uav U N ,所以 不能用此公式计算电抗标么值，见下面的说明 。
标么制的定义
标么值公式小结： （1）基准值关系---第一套公式
S 3UI
Id
Sd
3U d
xd
Ud 3I d
2 Ud Sd
U 3 IX
标么制的定义
短路计算中经常遇到的四个物理量的标么值可按下列各式 求出。
S d U *d
I d
xd
S Sd U Ud
; ;
I
Sd 3Ud
I Id
x xd
I
x U2
短路电流计算总结
短路电流计算总结短路电流计算的目的:(1)确定供电系统的结线和运行方式。
(2)选择电气设备。
(3)选择限流电抗器。
(4)选择和整定继电保护装置。
(5)另外接地装置需根据短路电流进行设计；在设计户外高压配电装置时，需按短路条件校验软导线的相问和相对地的安全距离。
电力系统短路电流计算方法:1、手工计算。
设计人员需要手工计算所有过程，优点是比较准确，缺点是工作量大。
目前设计人员普遍认为手工计算在进行网络变换和短路计算时计算过程繁琐，不仅耗时耗力，还容易出现错误。
2、查表计算。
这种方法的优点是直接查表得到短路电流，节约时间；但缺点是查表数值准确度不高，一般都是范围值。
3、计算机算法。
大型电力系统故障计算，尤其高压电网短路计算中，一般采用计算机算法进行计算，使用简便，但一些软件中采用的计算机算法在低压小型电网短路电流计算时不够准确。
电力系统三相短路计算主要任务:1、次暂态电流I"的计算（t＝0时短路电流周期分量的有效值）、冲击电流i imp的计算（短路电流最大瞬时值），以及短路电流最大有效值和短路容量S D的计算。
计算结果（I"）主要用于检验断路器的开断电流和继电保护的整定计算中，主要用于电气设备的动稳定校验。
2、三相短路暂态过程中，某一时刻短路电流周期分量有效值I t的计算。
计算结果主要应用于电气设备的热稳定校验。
一、次暂态电流I"的计算步骤1：确定系统各元件的次暂态参数。
(1)发电机。
在突然短路瞬间，同步发电机的次暂态电动势保持着短路前瞬间的数值（）.根据短路前瞬间发电机的相量图，发电机电动势可按以下关系计算：或实用计算中，汽轮机和有阻尼绕组的凸极发电机，次暂态电抗可以取X" = X"d，若在计算中忽略负荷，则所有电源的次暂态电动势均取为额定电压，E"0 = U|0| = 1，而当短路点远离电源时，可将发电机端电压母线看作恒定电压源，电压值取额定电压。
电力系统标幺值
• 标幺值：
R*
R ZB
P*
P SB
X*
X ZB
Q Q* SB
S*
S S B电力系统标幺值
• 基准值的选取 三相电路中基准值的选取和约束条件
U 3 Z I S 3 U I
电力系统标幺值
• 如果选取的基准值满足
UB 3ZBIB SB 3UBIB
• 通常取 U B 、 S B 为基准
Sd 10MVA
Sd 100MVA
Sd SNmax
不同的电压等级选择不同的电压基准: Udi Uavi
2、电力系统各元件标幺值的计算 统一基准：Sd，Ud(i)
➢发电机：
XG*
XN*G
UN2 SN
Sd Ud2
➢变压器：
XT*
Uk %UN2 100 SN
Sd Ud2
➢输电线路： XW*L
XWL
Sd Ud2
jxT1 jJ4.376Х10-2
RL1 jBL1/2
jXL1 jBL1/2
jxT1
j4.376Х10-2
RL2 jXL2
电力系统标幺值
二、标幺值（标么值） 有名值（欧、西、千伏、千安、兆伏安）
1、定义：标幺值= 基准值（与对应有名值的量刚相同） 标幺值—没有单位的相对值参数 三相与单相公式一致 结果清晰 易于判断结果对否 简化计算 无量纲，概念不清
电力系统标幺值
电力系统标幺值
取kBkT,以 110为 kV基本U 级 B1， 10， kV UIB11010.5/192.5145， 5kV UIB1106.6/1160.6kV
G: T1:
x d(B)
xd
SB U2
继电保护之短路计算方法
④母线上负序残压的计算：
由于某点两相短路时的负序电流I2(2)=≈等于该点三相短路电流Id(3)=的一半。另外，负序电流的流向是从短路点流向电源点（电源点的负序电压为0，与正序情况相反），则母线上的负序残压：U2.cy=I2(2)ZS.2=ZS.2
①发电机：
：发电机额定容量下的直轴次暂态电抗标幺值（铭牌参数）；
SB：短路计算所用基准容量，一般取100MVA；
SN：发电机额定容量。
②变压器：
：变压器短路电压百分比；
SB：基准容量，一般取100MVA；
SN：变压器额定容量。
三绕组变各侧短路电压百分比计算：
UK1%=[UK12%＋UK31%－UK23%]；
§0-2-4两相短路计算
利用三相短路计算结果进行计算：
①在未经过有相位差的变压器之前（例如未经过Y,d-11接线T之前），各支路的两相短路电流近似为三相短路电流的倍：
②在经过Y,d-11接线T后的支路（三相皆存在短路电流，其中最大相短路电流是另外两相的2倍），两相短路的最大相短路电流需再乘以的系数（即两相短路时该支路最大相的电流等于三相短路时该支路的电流）
(2)进行电路等效变换得出各个电源到短路点的等效电抗标幺值（基准容量下的）
网络化简方法：
①∑Y法
∑Y=
X1d=X1∙X∙∑Y
X2d=X2∙X∙∑Y
……
Xnd=Xn∙X∙∑Y
②∆/Y变换法
X1=；X2=；X3=
(3)将各个电源到短路点间的基准容量下的等效电抗标幺值折算到相应电源容量下的标幺值（即相应电源的计算电抗）
UK2%=[UK12%＋UK23%－UK31%]；
短路电流及标幺值的计算
第一苛标么值及其计算一、标么值的基本ft念在电力系统及电机参数计算中，常常采用“标么制气标么值），而不直接采用有名单位制（实际值儿采用标么值能使数字计算大为简化，概念明逾，并能减少计算错淚。
标么值，又称相对值或分数值，用公式表示为析么帖誉便（任聲重纲〉怀旧-基准值（与烯危同量纲5标么值没有单位。
例如，实际值为630kVA、1600kVA的容量，当选定lOOOkVA为容量的基准值时，则其标么值分别为0・63及1•附如果在汁算电力系统短路电流时■已知系统中某一元代的电压为＜7,三相容量为S= /177八电流为八电抗为X（假设电阻尺=0）,而所选定的基准电压、基准容笛、基准电流及基准电抗分别为U,、I,、S 八和X"则这一元件的各已知量的标么值分别为e S , / F /TtZ,,6严焉’人严厂/—=X =""卩蛍~6/0厂 / s如果选取各元件自身的额定值07八S"人）为基准值时，则各量的标么值分别为TT S 1U ■严方s. — L I — = T/y人X丿wX" J 5了"在计算电力系统短路电流时，若不待别说明，各元件的标么值总足相对干该元件的额定电圧而育.如发电机、变压器、电航器等铭牌上标明的标么值电抗•都是以该元件的额定值作基准值•工稈计算上通常先选定基准容最S,和基准电K"八与其相应的基准电流A和电抗X"均可由这两个基准值导出。
I • • • ■ ♦ - •——* . • •— V ... ■ ■ ' ■■ ■ ■ ■当从某一基唯值容畐S的标么值化到另一基准值容as 的标么值时X.=X・3备当从某一基准电压的标么值化到另一基准值电压tz*的标么值时，7；2X•严I赭当从巳知系统短路容量或与该系统连接的遮断容虽S'M匕到基准容量y的标么值时，三.电抗标么值和有名值的变换电抗标么值和有名值变换公式见表6 T 0四、各类元件的电抗平均值各类元件的电抗平均值见表6…2。
综述高压供电系统继电保护参数配置
综述高压供电系统继电保护参数配置1 电力系统基准值及标幺值的计算方法1.1 基准值的计算方法在计算高压短路电流时，一般只计电力线路、变压器等电抗元件的电抗，采用标幺值法计算。
为了便于计算，在计算之前通常选定短路回路的基准容量、基准电压、基准电流及基准电抗等参数。
基准容量通常为：=100MVA，基准电压通常选各级的平均电压，即：==1.05式中：——基准电压，单位为kV——平均电压，单位为kV——额定电压，单位为kV基准电流：=，单位为kA;基准电抗：==。
1.2 标幺值的计算方法在计算高压电网的短路电流时，采用标幺值算法十分方便。
标幺值是一种相对值，即电路参数的有名值与基准值之比。
线路电抗标幺值：2 利用基准电流和电抗标幺值计算短路电流周期电流有效值的方法计算高压电网三相短路电流周期电流有效值时，可根据电网电压等级的不同，用该电压等级下系统的基准电流与短路点之前电抗标幺总值的商，即为短路时系统所承受的实际短路电流。
即：3 电力系统配电变压器的继电保护整定计算方法变压器10kV侧至用户变电所10kV电缆长度仅有几十米甚至几百米，经过参数计算，该段电缆线路的电抗极小，可以忽略不计。
这种情况下可采用线路、变压器共用一套保护参数的方法，依据三相短路电流周期电流有效值来进行系统保护参数的整定计算及灵敏度校验。
4 结合某公司配电系统现状的实例分析该高压配电系统的一次接线图如图1所示，系统最大运行方式下前端阻抗标幺值为0.08Ω;系统最小运行方式下前端阻抗标幺值为0.2635Ω;35kV进线线路长度1km，电抗标幺值为0.012Ω，当K1、K2点发生短路时，计算断路器DL4、DL1的电流速断、过电流保护的整定值（——用于过电流保护时取1.2，用于电流速断保护时取1.3;=15）。
由图1可知：变压器电抗标幺值：X*T1=1.19;X*T2=3.6;X*T3=8变压器10kV侧至用户变电所10kV电缆长度仅有几百米，经过参数计算，该段电缆线路的阻抗极小，可以忽略不计。
电力系统短路电流计算及标幺值算法
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。
关于短路电流标幺值计算基准公式
9.16
5.50
1.56
0.502
基准电抗X(Ω)
0.0016
0.397
1.10
13.7
132三二、各元件的计算标公 Nhomakorabea三、不同基准值的互相换算
SUS?U?S2jX?X ??1、不同基准定量SU ?1?2Sjj1j3I??I?I2U ?SIJ1X?X不同基准电压2、jj ?1?22US2XJjX??X ?VXjj四、系统容量组合电抗标公值采用标准值后，SJ?X相电压和线电压标公值相同； ?Sd单相功率和三相功率标公值相同”系统短路容量)式中(SdS?I??
.
.
五、常用电气设备标公值和有名值计算公式
标公值
本名值
备注
动、电1机（MW）容量
S%Xjd?X?*d?cos/100Pe
U%Xjd??X*d?cos100P/e
为次暂去X%d电抗百分值
压2、变器）A（MV
SU%jdX??*d100Se
2UU%ed??X*dS100e
性U短路为d百分值
、电抗器3
??SV%Xkj??e??X???*d2100VI3??je
.
2UX%ed?X?KS100e
分为百X％K单电抗值，IeKA位为
4、线路
Sj?X?X?2Uj
Dlg.145X?0r7890.3dcsdac?dasD??
导线半径r为三相导线D间的平均距）（cm
Sj?K?K?2Uj
L??RS
2I11Kch21?IchI?(?)?.51≈ich六、短路全电流冲击短路电流;1.8″
.
关于短路电流标幺值计算基准公式
杭州市建筑设计研究所朱时光
一、常用基准值S=100(MVA)j基准电压
电力系统继电保护2 基础知识 01 标幺值计算01
T
P
219.78MVA SK2* 100MVA 2.1978 IK2*
此时流过发电机和变压器的短路容量标幺值与短 路电流标幺值均为２.1978。
可采用有名值进行验算短路电流及短路容量。
如对于本题中的等效系统 S 而言，其短路容量为 1000 MVA，则按本题的基准容量取法，其系统等效 阻抗为 0.1pu，可以理解为，系统S所能提供的最大短 路容量为10倍的标准容量。
k1点故障流过p处的电流s1tlkk11b110111102055920559mva1005023310321kskbbbbkkbeixxxsissmvaiuuiii????????????????因为故障点k1与p处于两个电压等级因此短路电流的标准值是按115kv进行计算的
标幺值
电力工程学院 韩笑 教授 邮箱：hanxiao@
名值。
例一
先不考虑其它元件。设发电机机端三相短路。求 短路电流。
额定容量有名值： SG.N 50MVA
直轴次暂态电抗铭牌值：
X
'' d
0.14
直轴次暂态电抗铭牌值实际上就是一种标幺值， 是一种根据发电机的容量给出的标幺值。
例一
额定容量有名值： SG.N 50MVA
直轴次暂态电抗铭牌值：
S: XS*
SB SK•S
0.1
计算考：虑对侧系统，书上的网络图的简化过程
(2 ）正序阻抗网络图
根据故障点的不同，分别画出 K1、K2点故障时，相 应的正序阻抗网络图。
计算：
(2 ）正序阻抗网络图 有兴趣的同学可以尝试先求出故障点的电
根流据，故再障通点过的分不流同的，方分法别求画出出流过K1P、点K的2点电故流障。时，相 应结的果正是序一阻样抗的网。络原图因。是：
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矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。