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短路电流计算在电气设备选型中的运用摘要：短路电流计算是变电站电力系统运行和维护的基础工作，本文通过对国内目前采用的短路电流的计算方法以及存在问题进行了初步探讨，以其为变电站的运行和维护等相关工作提供一些指导。
关键字：变电站；短路电流；计算；电力系统1 变电站电力系统短路的分类电气设备和载流导体的选择、继电保护、自动装置的整定、限制短路电流措施的确定都需进行短路电流计算。
电力系统短路分为对称短路和不对称短路两种类型。
运行经验表明，上述各种类型的短路中，最常见的是单相短路，约占短路总故障的65%-70%，两相短路约占10%-15%，两相接地短路约占10%-20%，三相短路约占5%。
三相短路发生的概率虽然较低，但它却是各种短路故障中最严重的一种。
之所以称其为最严重故障，并不是短路电流最大，而是对系统的危害最大。
2 三相短路电流计算方法的探讨三相短路电流计算是电力系统规划、设计、运行中必须进行的计算分析工作。
在进行计算时,各设计、运行和研究部门采用的计算方法各不相同,这就有可能造成短路电流计算结论的差异和短路电流超标判断的差异,以及短路电流限制措施的不同。
如果短路电流计算结果偏于保守,有可能造成不必要的投资浪费;若偏于乐观,则将给系统的安全稳定运行埋下灾难性的隐患。
经典的变电站短路电流计算方法为：取变比为1.0不考虑线路充电电容和并联补偿，不考虑负荷电流和负荷的影响，节点电压取1.0发电机空载。
短路电流计算的标准主要有IEC标准和ANSI标准,中国采用的是IEC标准。
国标规定了短路电流的计算方法、计算条件。
国标推荐的三相短路电流计算方法是等值电压源法,其计算条件为：①不考虑非旋转负载的运行数据和发电机励磁方式；②忽略线路电容和非旋转负载的并联导纳；③具有分接开关的变压器,其开关位置均视为在主分接位置；④不计弧电阻；⑤35kV及以上系统的最大短路电流计算时，等值电压源取标称电压的1.1(计算中额定电压的1.05pu)，但不超过设备的最高运行电压。
短路电流的计算是为了正确选择和校验电气设备，使其满足电流的动、热稳定性的要求。
对于低压开关设备和熔断器等，还应按短路
电流校验其分断能力。
计算短路电流时，首先要选择好短路点，短路点通常选择在被保护线路的始、末端。
始端短路点用于计算最大三相短路电流，用于校
验设备和电缆的动、热稳定性；末端用于计算最小二相短路电流，用
于校验继电保护整定值的可靠性。
短路电流的计算方法有解释法和图表法，主要以解释法为主。
一、短路电流的计算公式
1、三相短路电流计算：
I K(3)=U N2/{√3·[(∑R)2+(∑X)2]1/2}
式中：I K(3) 三相短路电流，安；
U N2 变压器二次侧额定电压，对于127、380、660伏电网，分别取133、400、690伏；
∑R、∑X短路回路内一相的电阻、电抗的总和，欧。
2、二相短路电流计算：
I K(2)=U N2/{2·[(∑R)2+(∑X)2]1/2}
式中：I K(2) 二相短路电流，安；
3、三相短路电流与二相短路电流值的换算
I K(3)=2 I K(2)/√3=1.15 I K(2)
或I K(2)=0.866 I K(3)
二、阻抗计算
S N 变压器额定容量，KVA。
低压系统短路电流计算与断路器选择低压系统短路电流计算是电气设计中的一项重要组成部分，计算数据量大，过程繁琐，设计人员大多以经验估算，常常影响设计质量，甚至埋下安全隐患。
本文拟在通过对低压短路电流的计算简述以与实例介绍，说明低压断路器的选择与校验方法。
在设计中，短路电流计算与断路器选择的步骤如下：①简单估算低压短路电流；②确定配电中心馈出电缆满足热稳定的最小截面；③选择合适的低压断路器；④合理选择整定值，校验灵敏度与选择性。
1.低压短路电流估算1.1短路电流的计算用途短路电流的计算用途主要有以下几点：①校验保护电器的整定值，如断路器、熔断器的分断能力应大于安装处最大预期短路电流。
②确定保护电器的整定值，使其在短路电流对开关电器与线路器材造成破坏之前切断故障电路。
③校验开关电器与线路器材的动热稳定是否满足规X和实际运行的要求。
1.2短路电流的计算特点短路电流计算的特点：①用户变压器容量远小于系统容量，短路电流周期分量不衰减。
②计入短路各元件有效电阻，但不计入元件与设备的接触电阻和电抗。
③因线路电阻较大，不考虑短路电流非周期分量的影响。
④变压器接线方式按D、yn11考虑。
1.3短路电流的计算方法短路电流计算的方法：式中 I k——三相短路电流或单相短路电流kA；Z k——短路回路总阻抗mΩ（包括系统阻抗、变压器阻抗、母线阻抗与电缆阻抗等，其中阻抗还包括电阻、电抗、相保电阻、相保电抗）U——电压V（用于三相短路电流时取230，用于单相短路电流时取220）1.4短路电流的计算示例下面通过X例来叙述低压短路电流的计算过程。
分析结论①系统容量一般为固定值，变压器出口短路电流取决于变压器容量与阻抗电压百分数。
变压器容量越大，短路电流也越大。
②设备端的短路电流取决于电缆的阻抗，即截面大小，截面越大，短路电流也越大。
2.配电中心馈出电缆的最小截面断路器应该在短路电流对电缆与元器件产生的热效应与机械力危害之前分断短路回路。
第28卷 第6期2021年6月仪器仪表用户INSTRUMENTATIONVol.282021 No.6低压系统短路电流计算和断路器整定庄 馨，张 浩（北京石油化工工程有限公司，北京 100107）摘 要：短路故障是电气故障中最常见、危害最大的一类，短路电流计算是低压配电系统设计的重要环节之一。
石油化工工程项目设计中，用电设备特别是电动机的功率都较大，发生短路时，往往需要考虑电动机反馈电流的影响。
因此，短路电流的计算及断路器的整定变得较为复杂。
本文拟在通过对低压系统短路电流的计算以及结合工程项目实例，说明存在大功率异步电动机的低压系统中断路器的选择整定及校验方法。
关键词：短路电流；断路器整定；过电流脱扣器；异步电动机中图分类号：TM74 文献标志码：ACalculation of Current in Short-Circuit and Setting of CircuitBreaker for Low Voltage SystemZhuang Xin ，Zhang Hao（Beijing Petrochemical Engineering Co., LTD., Beijing, 100107,China）Abstract：Short circuit fault is the most common and harmful electrical fault. The short-circuit current calculation is an import part of the low voltage distribution system design. In petrochemical engineering project design, the power of electric equipment, especially motor, is very high. When short circuit occurs, the influence of motor feedback current should be considered. Therefore, the calculation of short circuit current and the setting of circuit breaker become more complicated. This paper explains the setting and calibration method of circuit breaker in low voltage system with high power asynchronous motor by the calculation of low-volt-age system short-circuit current and combined with the engineering project example.Key words：short-circuit current；circuit breaker setting；overcurrent release；asynchronous motorDOI:10.3969/j.issn.1671-1041.2021.06.007文章编号：1671-1041(2021)06-0033-050 引言在三相交流系统中，短路电流值因短路类型及短路点发生的位置不同而有较大差异。
短路电流计算方法的基本步骤和注意事项一.概述供电网络中发生短路时,很大的短路电流会使电器设备过热或受电动力作用而遭到损坏,同时使网络内的电压大大降低,因而破坏了网络内用电设备的正常工作.为了消除或减轻短路的后果,就需要计算短路电流,以正确地选择电器设备、设计继电保护和选用限制短路电流的元件.二.一般计算条件1.假设系统有无限大的容量.用户处短路后,系统母线电压能维持不变.即计算阻抗比系统阻抗要大得多.具体规定: 对于3~35KV级电网中短路电流的计算,可以认为110KV及以上的系统的容量为无限大.只要计算35KV及以下网络元件的阻抗.2.在计算高压电器中的短路电流时,只需考虑发电机、变压器、电抗器的电抗,而忽略其电阻;对于架空线和电缆,只有当其电阻大于电抗1/3时才需计入电阻,一般也只计电抗而忽略电阻.3. 短路电流计算公式或计算图表,都以三相短路为计算条件.因为单相短路或二相短路时的短路电流都小于三相短路电流.能够分断三相短路电流的电器,一定能够分断单相短路电流或二相短路电流.三、短路电流计算步骤1．确定计算条件，画计算电路图1）计算条件：系统运行方式，短路地点、短路类型和短路后采取的措施。
2运行方式：系统中投入的发电、输电、变电、用电设备的多少以及它们之间的连接情况。
3)根据计算目的确定系统运行方式，画相应的计算电路图。
4）选电气设备：选择正常运行方式画计算图；5）短路点取使被选择设备通过的短路电流最大的点。
6）继电保护整定：比较不同运行方式，取最严重的。
2．画等值电路，计算参数；分别画各段路点对应的等值电路。
标号与计算图中的应一致。
3．网络化简，分别求出短路点至各等值电源点之间的总电抗。
⑴. 星—角变换公式 角—星变换公式⑵.等值电源归算（1） 同类型且至短路点的电气距离大致相等的电源可归并；（2） 至短路点距离较远的同类型或不同类型的电源可归并；直接连于短路点上的同类型发电机可归并；四、注意事项短路电流的计算是为了正确选择和校验电气设备，使其满足电流的动、热稳定性的要求。
短路电流计算及电气设备的选择校验知识
短路电流计算是指在电气系统中由于短路故障引起的电流计算。
在进行电气设备的选择校验时，必须对短路电流进行准确计算，以确保所选设备符合系统的安全标准。
短路电流计算通常需要考虑电源系统的额定电流、电压、阻抗和负载特性等因素。
通过计算短路电流，可以确定系统的短路容量，并据此选择合适的电气设备和保护装置。
在进行电气设备的选择校验时，需要对短路电流进行验证。
首先，需要检查所选设备的额定短路容量是否符合系统的实际短路电流。
如果设备的额定短路容量小于系统的短路电流，那么设备可能无法有效地保护系统，并且可能会造成设备损坏、火灾等不良后果。
另外，还需要考虑设备的故障持续时间和过电压保护能力。
一旦系统发生短路故障，设备需要能够快速、可靠地切断电路，以避免损坏其他设备或引发安全事故。
因此，设备的过载保护能力和短路切断能力也是选择校验的重要指标。
总而言之，短路电流计算及电气设备的选择校验是电气工程中非常重要的部分。
通过准确计算和验证短路电流，可以确保所选设备能够有效地保护电气系统，提高系统的安全性和可靠性。
第六章 电气设备选择6－1 电气设备选择的一般条件要保证电气设备可靠地工作，必须按正常工作条件进行选择，并按短路情况进行校验。
一、按正常工作条件选择1．按额定电压选择电气设备的允许最高工作电压 不得低于所在电网的最高运行电压 ，即≥ （6－1） 对电缆和一般电器， ＝(1.1～1.15) ；对于电网， ≤1.1 。
所以，一般可按下式选择≥ （6－2） 裸导体承受电压的能力由绝缘子长度（或高度）及安全净距（见第七章）保证，无额定电压选择问题。
当海拔在1000～4000m时，一般按海拔每增100m， 下降1％予以修正。
不能满足要求时，应选用高原型产品或外绝缘提高一级的产品。
对现有110kV及以下的设备，由于其外绝缘有较大裕度，可在海拔2000m 以下使用。
2．按额定电流选择电气设备的额定电流 是指在额定环境条件（环境温度、日照、海拔高度、安装条件等）下，电气设备的长期允许电流。
我国规定电气设备的一般额定环境条件为：1）额定环境温度 ：裸导体和电缆为25℃，电器为40℃；2）无日照；3）海拔高度不超过1000m。
当实际环境条件不同于额定环境条件时，电气设备的长期允许电流 应作修正，即均需按实际环境温度 修正。
另外，计及日照的屋外管形导体、软导线的 尚需按海拔修正；电力电缆的 尚需按有关敷设条件修正。
经综合修正后的 不得低于所在回路在各种可能运行方式下的最大持续工作电流 · ，即＝ ≥ · （A） （6－3） 式中： ——综合修正系数，为有关修正系数的乘积；· 按表6-1的原则计算,即获取各个回路中可能出现的最大负荷电流。
当仅计及环境温度修正时， 值的计算如下： 对于裸导体和电缆（ － ）对于电器40℃＜ ≤60℃时， ＝1-( -40)×0.0180℃≤ ≤40℃时， ＝1+(40- )×0.005 （6-5） ＜0℃时， ＝1.2表6-2 选择导体和电器时的实际环境温度类 别 安装场所 最 高 环 境 温 度 ℃裸导体 屋 外 最热月平均最高温度屋 内 该处通风设计温度。
