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短路练习题### 短路练习题#### 一、选择题1. 在电路中，若两个电阻并联，下列哪种情况会导致短路？A. 电阻值相同B. 电阻值不同C. 其中一个电阻的电阻值接近0D. 两个电阻的电阻值都很大2. 短路电流的计算公式是：A. \( I = \frac{V}{R} \)B. \( I = V \times R \)C. \( I = \sqrt{\frac{V^2}{R}} \)D. \( I = \frac{1}{R} \)3. 以下哪个因素不会导致电路短路？A. 绝缘材料老化B. 导线接触不良C. 电路设计不合理D. 电路中使用了高阻值电阻4. 短路保护装置的作用是：A. 增加电路的负载能力B. 减少电路的损耗C. 保护电路不受短路电流的损害D. 增加电路的稳定性5. 电路发生短路时，以下哪个现象不会发生？A. 电流急剧增大B. 电压急剧下降C. 电路元件损坏D. 电路的功率增加#### 二、填空题6. 当电路中发生短路时，由于电阻值接近_____，电流会急剧增大。
7. 短路电流的大小与电源电压和电阻值成_____关系。
8. 电路中的过载保护装置通常包括熔断器、断路器等，它们可以在电路发生_____时自动切断电路。
9. 在电路设计中，应避免使用_____的电阻，以防止电路短路。
10. 电路短路可能导致的后果包括火灾、设备损坏等，因此需要采取_____措施。
#### 三、判断题11. 电路中所有元件的电阻值都很大，就一定不会发生短路。
（对/错）12. 短路电流的大小与电源电压成正比，与电阻值成反比。
（对/错）13. 电路发生短路时，电路中的电流会减小。
（对/错）14. 电路设计时，可以不考虑短路保护措施。
（对/错）15. 电路中使用过小的电阻会导致短路。
（对/错）#### 四、简答题16. 简述电路短路的基本概念及其可能造成的危害。
17. 描述电路中短路保护装置的工作原理。
18. 解释为什么电路设计时需要考虑短路保护措施。
习题和思考题3-1.什么叫短路？短路的类型有哪些？造成短路故障的原因有哪些？短路有哪些危害？短路电流计算的目的是什么？答：所谓短路，就是指供电系统中不等电位的导体在电气上被短接，如相与相之间、相与地之间的短接等。
其特征就是短接前后两点的电位差会发生显著的变化。
在三相供电系统中可能发生的主要短路类型有三相短路、两相短路、两相接地短路及单相接地短路。
三相短路称为对称短路，其余均称为不对称短路。
在供电系统实际运行中，发生单相接地短路的几率最大，发生三相对称短路的几率最小，但通常三相短路的短路电流最大，危害也最严重，所以短路电流计算的重点是三相短路电流计算。
供电系统发生短路的原因有：（1）电力系统中电气设备载流导体的绝缘损坏。
造成绝缘损坏的原因主要有设备长期运行绝缘自然老化、设备缺陷、设计安装有误、操作过电压以及绝缘受到机械损伤等。
（2）运行人员不遵守操作规程发生的误操作。
如带负荷拉、合隔离开关（内部仅有简单的灭弧装置或不含灭弧装置），检修后忘拆除地线合闸等；（3）自然灾害。
如雷电过电压击穿设备绝缘，大风、冰雪、地震造成线路倒杆以及鸟兽跨越在裸导体上引起短路等。
发生短路故障时，由于短路回路中的阻抗大大减小，短路电流与正常工作电流相比增加很大（通常是正常工作电流的十几倍到几十倍）。
同时，系统电压降低，离短路点越近电压降低越大，三相短路时，短路点的电压可能降低到零。
因此，短路将会造成严重危害。
（1）短路产生很大的热量，造成导体温度升高，将绝缘损坏；（2）短路产生巨大的电动力，使电气设备受到变形或机械损坏；（3）短路使系统电压严重降低，电器设备正常工作受到破坏,例如,异步电动机的转矩与外施电压的平方成正比，当电压降低时，其转矩降低使转速减慢，造成电动机过热而烧坏；（4）短路造成停电，给国民经济带来损失，给人民生活带来不便；（5）严重的短路影响电力系统运行稳定性，使并列的同步发电机失步，造成系统解列，甚至崩溃；（6）单相对地短路时，电流产生较强的不平衡磁场，对附近通信线路和弱电设备产生严重电磁干扰，影响其正常工作。
高专《工厂供电》习题解答刘介才编前言本习题解答是应采用本人编《工厂供电》高专教材的部分任课教师的要求、并在出版社有关编辑的大力支持下编写的,供教师教学和批改学生作业时参考.由于习题中涉及的一些技术参数大多有一定的选取范围，而从技术图表上查得的数据也不可能绝对精确，因此习题解答应着重注意其解题的方法步骤，而答案不一定是唯一的，仅供参考。
本习题解答不宜在学生中传播,以免有的学生盲目抄袭，影响其独立完成作业、培养解决技术问题的能力.如有错误和不当之处，欢迎批评指正。
目录第一章工厂供电概论习题解答—-——---—--——-——---———-—--—————--——-——--—--——-—第三章工厂的电力负荷及其计算习题解答—————----———-—-—--————---———-—-第四章短路电流计算及变配电所电气设备选择习题解答—-—--——---——-第五章工厂电力线路及其选择计算习题解答——-—-——--——--—-——----———-—-———第六章工厂供电系统的过电流保护习题解答----—--—--——————--———--------—第七章工厂供电系统的二次回路和自动装置习题解答—-—-—----—--——----第八章防雷、接地及电气安全习题解答—-———-—-—-—----————-———-—-——-——--——-第九章节约用电、计划用电及供电系统的运行维护习题解答—-—-----—第一章工厂供电概论习题解答１－１解：变压器Ｔ1的一次侧额定电压应与发电机Ｇ的额定电压相同，即为10.5kV.变压器Ｔ1的二次侧额定电压应比线路ＷL1末端变压器Ｔ2的一次额定电压高10％，即为242kV。
故变压器Ｔ1的额定电压应为10。
5／242kV。
线路WL1的额定电压应与变压器Ｔ2的一次额定电压相同，即为220kV.线路ＷL2的额定电压应为35kV，因为变压器T2二次侧额定电压为38.5kV,正好比35kV高１０%。
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第七章 思考题及习题答案7-1 电力系统短路的分类、危害及短路计算的目的是什么？答：短路的类型有三相短路、两相短路、单相接地短路和两相接地短路。
短路对电力系统的危害有：短路电流很大，并会电气设备使发热急剧增加，导致设备因过热而损坏；导体产生很大的电动力，有可能引起设备机械变形、扭曲甚至损坏；短路时系统电压大幅度下降，会影响电气设备的正常工作；发生不对称短路时，不平衡电流所产生的不平衡磁通会对邻近的通信系统造成干扰；短路情况严重时，会导致并列运行的发电厂失去同步，破坏系统的稳定性。
短路计算目的有：设计和选择合理的发电厂、变电所及电力系统的电气主接线；选择有足够动稳定度和热稳定度的电气设备及载流导体；合理配置各种继电保护和自动装置并正确地整定其参数；分析和计算在短路情况下电力系统的稳定问题。
7-2 无限大功率电源的含义是什么？由无限大电源供电的系统三相短路时，短路电流包括几种分量？有什么特点？答：无限大功率电源是指其容量为无限大、内阻抗为零的电源。
由无限大功率电源供电的系统三相短路时，短路电流包括周期分量和非周期分量。
其特点是在外电路发生短路时，电源电压基本上保持恒定，因此周期分量不随时间而变化。
7-3 什么叫短路冲击电流？它出现在短路后的哪一时刻？冲击系数的大小与什么有关？ 答：短路冲击电流是指在最严重短路情况下三相短路电流的最大瞬时值。
它出现在短路发生半个周期（0.01s ）时。
冲击系数与短路回路中电抗与电阻的相对大小有关。
7-4 什么是短路功率？在三相短路计算中，对某一短路点，短路功率的标幺值与短路电流的标幺值有何关系？答：短路功率等于短路电流有效值乘以短路处的正常工作电压（一般用平均额定电压）。
短路功率的标幺值与短路电流的标幺值相等。
7-5 什么是短路电流的最大有效值？与冲击系数有什么关系？答：短路电流的最大有效值是指短路后第一周的电流有效值。
它与冲击系数的关系为2)1(21−+=imp p imp K I I7-6 什么是电力系统三相短路的实用计算？分为几个方面的内容？答：电力系统三相短路的实用计算，主要是计算系统中含多台发电机、电源并非无限大功率电源供电时，三相短路电流周期分量的有效值。
习题和思考题3-1.什么叫短路？短路的类型有哪些？造成短路故障的原因有哪些？短路有哪些危害？短路电流计算的目的是什么？答：所谓短路，就是指供电系统中不等电位的导体在电气上被短接，如相与相之间、相与地之间的短接等。
其特征就是短接前后两点的电位差会发生显著的变化。
在三相供电系统中可能发生的主要短路类型有三相短路、两相短路、两相接地短路及单相接地短路。
三相短路称为对称短路，其余均称为不对称短路。
在供电系统实际运行中，发生单相接地短路的几率最大，发生三相对称短路的几率最小，但通常三相短路的短路电流最大，危害也最严重，所以短路电流计算的重点是三相短路电流计算。
供电系统发生短路的原因有：（1）电力系统中电气设备载流导体的绝缘损坏。
造成绝缘损坏的原因主要有设备长期运行绝缘自然老化、设备缺陷、设计安装有误、操作过电压以及绝缘受到机械损伤等。
（2）运行人员不遵守操作规程发生的误操作。
如带负荷拉、合隔离开关（内部仅有简单的灭弧装置或不含灭弧装置），检修后忘拆除地线合闸等；（3）自然灾害。
如雷电过电压击穿设备绝缘，大风、冰雪、地震造成线路倒杆以及鸟兽跨越在裸导体上引起短路等。
发生短路故障时，由于短路回路中的阻抗大大减小，短路电流与正常工作电流相比增加很大（通常是正常工作电流的十几倍到几十倍）。
同时，系统电压降低，离短路点越近电压降低越大，三相短路时，短路点的电压可能降低到零。
因此，短路将会造成严重危害。
（1）短路产生很大的热量，造成导体温度升高，将绝缘损坏；（2）短路产生巨大的电动力，使电气设备受到变形或机械损坏；（3）短路使系统电压严重降低，电器设备正常工作受到破坏,例如,异步电动机的转矩与外施电压的平方成正比，当电压降低时，其转矩降低使转速减慢，造成电动机过热而烧坏；（4）短路造成停电，给国民经济带来损失，给人民生活带来不便；（5）严重的短路影响电力系统运行稳定性，使并列的同步发电机失步，造成系统解列，甚至崩溃；（6）单相对地短路时，电流产生较强的不平衡磁场，对附近通信线路和弱电设备产生严重电磁干扰，影响其正常工作。
一、填空1、对继电保护基本性能的要求是选择性，速动性，灵敏性，可靠性。
2、电流继电器的返回电流与动作电流的比值称为继电器的返回系数。
3、反应电流增大而瞬时动作的保护称为无时限电流速段保护。
4、定时限过电流保护的动作时限是按阶梯原则来选择。
5、要实现变压器纵联差动保护的必需条件是n TA2/ n TA1 = n T 。
6、继电器的继电特性是继电器的启动，继电器的返回。
7、自动重合闸的后加速是指选择在先，加速在后。
“后加速”的配合方式广泛地应用于35kV 以上的网络及对重要负荷供电的送电线路上。
8、中性点经消弧线圈接地电网中，采用的补偿方式有完全补偿，欠补偿，过补偿等 3 种补偿，广泛应用过补偿。
9、10000KVA以上35/6.3（10.5）变压器一般采用纵联差动保护。
10、在中性点非直接接地放射性线路中，两点接地时，相间短路电流保护的接线方式；两相星形以接线方式应用较广。
11、继电保护装置组成部分一般包括测量部分，逻辑部分，执行部分。
12、电力系统最小运行方式是指在同样短路条件下，系统等值阻抗最大，而通过保护装置的短路电流为最小的运行方式。
13、距离保护是反应保护安装处至故障点之间的距离，并根据距离的远近而确定动作时限的一种保护装置。
14、瞬时故障指可在短时间内自行恢复的故障。
15、零序过电流保护与相间过电流保护相比，由于其动作电流小，所以灵敏度较高。
16、瓦斯保护是反应变压器内部气体的流量和流动的速度而动作的保护。
17、反时限过电流保护主要用在6~10kV的网络中，作为馈线和电动机的保护。
二、简答题1、中性点非直接接地电网为什么要经消弧线圈接地，消弧线圈的补偿方式？答：中性点非直接接地系统当发生单相接地故障时，接地点的电容电流很大，那么单相接地短路会过渡到相间短路，因此在中性点假装一个电感线圈。
单相接地时他产生的感性电流，去补偿全部或部分电容电流。
这样就可以减少流经故障点的电流，避免在接地点燃起电弧。
第七章习题7-1：电力系统接线图示于图6-44a 。
试分别计算f 点发生三相短路故障后0.2s 和2s 的短路电流。
各元件型号及参数如下：水轮发电机G-1：100MW ，cosϕ=0.85，''0.3d X =；汽轮发电机G-2和G-3每台50MW ，cos ϕ=0.8，''0.14d X =；水电厂A ：375MW ，''0.3d X =；S 为无穷大系统，X=0。
变压器T-1：125MVA ，V S %=13; T-2和T －3每台63MVA ，V S （1-2）%=23，V S （2-3）%=8，V S （1-3）%=15。
线路L-1：每回200km ，电抗为0.411 /km Ω；L-2：每回100km ；电抗为0.4 /km Ω。
解：（1）选S B =100MVA ，V B = Vav ，做等值网络并计算其参数，所得结果计于图6-44b 。
（2）网络化简，求各电源到短路点的转移电抗利用网络的对称性可将等值电路化简为图6-44c 的形式，即将G-2，T-2支路和G-3，T-3支路并联。
然后将以f ，A ，G 23三点为顶点的星形化为三角形，即可得到电源A ，G 23对短路点的转移电抗，如图6-44d 所示。
230.1120.1190.1120.1190.3040.1180.064G X ⨯=++=+(0.1180.064)0.1190.1180.0640.1190.4940.112Af X +⨯=+++=最后将发电机G-1与等值电源G 23并联，如图6-44e 所示，得到139.0304.0257.0304.0257.0123=+⨯=f G X（3）求各电源的计算电抗。
123100/0.85250/0.80.1390.337100jsG f X +⨯=⨯=853.1100375494.0=⨯=jsA X（4）查计算曲线数字表求出短路周期电流的标幺值。
思考题与习题五5-1什么叫短路？短路的类型有哪些？造成故障的原因是什么，短路有什么危害？5-2什么叫无限大容量系统？它有什么特征？为什么工厂供配电系统短路时可将电源看作无限大容量系统？5-3无限大容量三相短路时短路电流如何变化？5-4产生最严重三相短路电流的条件是什么？5-5什么是次瞬态短路电流？什么是冲击短路电流？什么是稳态短路电流？它们与短路电流周期分量有效值有什么关系？P965-6什么叫标幺制？如何选取基准值？5-7如何计算三相短路电流？5-8电动机对短路电流有什么影响？5-9在无限大容量系统中两相短路电流与三相短路电流有什么关系？5-10什么叫短路电流的电动力效应？如何计算？5-11什么叫短路电流的热效应？如何计算？5-12试求图5-38所示供电系统中k1和k2点分别发生三相短路时的短路电流、冲击短路电流和短路容量？图5 -38习题5- 12图5-13试求图5-39所示无限大容量系统k点发生三相短路时的短路电流、冲击短路电流和短路容量以及变压器T2 -次侧流过的短路电流。
各元件参数如下：P变压器Tl：S N=31. 5 MV·A，U k%=10. 5. 10. 5/121 kV;变压器T2、T3: S N =15 MV·A, U k%= 10. 5. 110/6.6kV;线路WLl、WL2: l=100 km,X0=0.4Ω/km;电抗器L：U NL=6kv，I NL=1.5 kA．X NL %=8。
图5 -39习题5 13图5-14电流互感器按哪些条件选择？变流比又如何选择？二次绕组的负荷怎样计算？5-15低压线路中，前、后级熔断器间在选择性方面如何进行配合？5-16低压断路器选择的一般原则是什么？5-17某10 kV线路计算电流为150 A，三相短路电流为9 kA，冲击短路电流为23 kA，假想时间为1.4s，试选择隔离开关、断路器，并校验它们的动稳定度和热稳定度。
第二章 电网的电流保护2-1．已知：线路L1装设三段式电流保护，保护采用两相不完全星形接线，L1的，max 174L I A ⋅=300/5TA n =，在最大运行方式下及最小运行方式下k1、k2及k3点三相短路电流见下表： 短路点 k1 k2 k3最大运行方式下三相短路电流（A ） 4400 1310 520最小运行方式下三相短路电流（A ） 3945 1200490L2过电流保护的动作时限为：2.5秒。
求：L1线路各段(I,II,III 段)保护的动作电流，继电器的动作电流及动作时限，并校验保护的Ⅱ、Ⅲ段灵敏度（各项系数取：，，，，） 1.3I rel K = 1.1II rel K = 1.2rel K ΙΙΙ= 1.3ss K =0.85re K =图2-12-2．如图所示网络，已知：max 6.7s Z ⋅=Ω，min 5.5s Z ⋅=Ω。
试对保护1进行电流I 段和II 段的整定计算（求：'set I 、、、't %min l ''setI 、、''t ''sen K 、）并画出时限特性曲线（线路阻抗取0.4Ω/kM ，电流I 段的可靠系数，电流II 段的可靠系数，下同）。
注：计算短路电流取E 1.3I rel K = 1.1II rel K =ф=。
图2-22-3．题图2-2中，已知：，取电流III 段可靠系数、返回系数、自起动系数。
max 400L I A ⋅='''1.2rel K =0.85re K =1ss K =（1）对保护1继续进行反应相间短路的电流III 段保护的整定计算（求set I 、t 、sen K （近、远））并确定保护的接线方式。
（2）结合上题计算结果依次求出保护1的电流I 段、II 段和III 段的二次动作电流（I op I 、IIop I 、op I ΙΙΙ）。
2-4．在图2-3所示35KV 单侧电源电网中，已知线路L1的最大负荷电流，电动机的自起动系数，电流互感器变比为200/5，在最小运行方式下，变压器低压侧三相短路归算至线路侧的短路电流max 189L I A ⋅=1.2ss K =(3)min 460k I A ⋅=，线路L1装有相间短路的过电流保护，采用两相星形两继电器式接线。
第三章短路电流及其计算习题及答案第三章短路电流及其计算习题及答案3—1 什么叫短路?短路的类型有哪些?造成短路的原因是什么?短路有什么危害?解: 短路是不同相之间,相对中线或地线之间的直接⾦属性连接或经⼩阻抗连接.短路种类有三相短路,两相短路,单相短路和两相接地短路.短路的原因主要有设备长期运⾏,绝缘⾃然⽼化,操作过电压,雷电过电压,绝缘受到机械损伤等.短路的危害:1 短路产⽣很⼤的热量,导体温度⾝⾼,将绝缘损坏.2 短路产⽣巨⼤的电动⼒,使电器设备受到机械损坏3 短路使系统电压严重减低,电器设备正常⼯作受到破坏.4 短路造成停电,给国家经济带来损失,给⼈民⽣活带累不便.5严重的短路将影响电⼒系统运⾏的稳定性,使并联运⾏的同步发电机失去同步,严重的可能造成系统解列,甚⾄崩溃.6 单相短路产⽣的不平横磁场,对附近的通信线路和弱电设备产⽣严重的电磁⼲扰,影响其正常⼯作.3-2．什么叫⽆限⼤容量系统?它有什么特征?为什么供配电系统短路时,可将电源看做⽆限⼤容量系统?答:⽆限⼤容量系统的指端电压保持恒定,没有内部阻抗和容量⽆限⼤的系统.它的特征有:系统的容量⽆限⼤.系统阻抗为零和系统的端电压在短路过程中维持不变.实际上,任何电⼒系统都有⼀个确定的容量,并有⼀定的内部阻抗.当供配电系统容量较电⼒系统容量⼩得多,电⼒系统阻抗不超过短路回路总阻抗的5%~10%,或短路点离电源的电⽓距离⾜够远,发⽣短路时电⼒系统母线降低很⼩,此时可将电⼒系统看做⽆限⼤容量.3-3⽆限⼤容量三相短路时，短路电流如何变化？答：三相短路后，⽆源回路中的电流由原来的数值衰减到零；有源回路由于回路阻抗减⼩，电流增⼤，但由于回路内存在电感，电流不能发⽣突变，从⽽产⽣⼀个⾮周期分量电流，⾮周期分量电流也不断衰减，最终达到稳态短路电流。
短路电流周期分量按正弦规律变化，⽽⾮周期分量是按指数规律衰减，最终为零，⼜称⾃由分量。
3-4 产⽣最严重三相短路电流的条件是什么？答：（1）短路前电路空载或cosΦ=1；（2）短路瞬间电压过零，t=0时a=0度或180度；（3）短路回路纯电感，即Φk=90度。
短路电流和短路容量的计算
短路电流和短路容量的计算方法如下：
１．短路容量的计算：电抗加定，去除100。
即短路容量等于100除以短路点前各元件电抗标么值之和。
例如：已知短路点前各元件电抗标么值之和为X*∑=2，则短路点的短路容量
Sd=100/2=50MVA。
２．短路电流的计算：电压等级为6KV，则短路电流等于9.2除以短路点前各元件电抗标么值之和；电压等级为10KV，则短路电流等于5.5除以短路点前各元件电抗标么值之和；电压等级为35KV，则短路电流等于1.6除以短路点前各元件电抗标么值之和；电压等级为110KV，则短路电流等于0.5除以短路点前各元件电抗标么值之和；电压等级为0.4KV，则短路电流等于150除以短路点前各元件电抗标么值之和。
短路电流计算的关键是算出短路点前的总电抗标么值，且必须包括系统电抗。
三相短路的有关物理量
1）短路电流周期分量有效值：
短路点的短路计算电压（或称平均额定电压），由于线路首端短路时 其短路最为严重，因此按线路首端电压考虑，即短路计算电压取为比 线路额定电压高5%，按我国标准有,, ,,,37,69,…… 短路电流非周期分量最大值：
2）次暂态短路电流：
短路电流周期分量在短路后第一个周期的有效值。
3）短路全电流有效值：
指以时间t 为中心的一个周期内，短路全电流瞬时值的均方根值。
4）短路冲击电流和冲击电流有效值：
短路冲击电流：短路全电流的最大瞬时值.
出现在短路后半个周期，t=
ksh 为短路电流冲击系数；对于纯电阻电路，取1； 对于纯电感性电路，取2；因此，介于1和2之间。
冲击电流有效值：短路后第一个周期的短路全电流有效值。
5）稳态短路电流有效值：
短路电流非周期分量衰减后的短路电流有效值
p pm I I
=p
I ==
0np pm p
i I ≈
=
''p I
I I ==
0.01
(0.01)(0.01)(1)sh p np p sh p
i i i e
I τ
-
=+=+=sh sh p I I ==或
p
I I ∞=''p k I I I I ∞====
6）三相短路容量：
短路电流计算步骤
短路等效电路图
短路电流计算方法
相对单位制法——标幺值法 概念：用相对值表示元件的物理量
步骤:
选定基准值
基准容量、基准电压、基准电流、基准阻抗
且有
通常选定Ud 、=100MVA,Ud=Uav=
3
K av K S U I =(,,,)
(,,,)MVA kV kA MVA kV kA Ω=Ω物理量的有名值标幺值物理量的基准值d S d I d
Z d U 33d d d d d d S U I U I Z ==2/(3)/d d d d d d
I S U Z U S ⇒==
计算标幺值
换算到短路点电压等级的等效电抗
换算到短路点电压等级的等效电抗标幺值
短路回路元件的标幺值阻抗 1、电力线路阻抗有名值：
给定参数：电力线路长度、单位长度电阻和电抗 2、变压器的电抗标幺值 变压器阻抗有名值：
*2d d d
d
d d
S S I U Z
S I U Z Z S I U Z U ***==
=
=
='2222
23441111231
()()()()av av av av WL WL WL av av av av U U U U X X X U U U U =••='*
'22212341112241234
1122
11
()()()WL d av av av d WL WL WL d d av av av av d d WL WL av d X S U U U S X X X Z U U U U U S S
X X U U ===•••==00WL WL R R l X X l ==**0022WL d WL d WL WL d d d d R S X S R R l X X l Z U Z U ====2
222%,100,3,k NT T NT
k T NT T T T U U Z S P R I X Z R ⎫=Ω⎪
⎪
⎪∆=Ω⎬⎪
⎪
=-Ω⎪⎭
22*%%/100100NT d d
T K K T
d NT d NT U U S X U U X Z S S S ==≈
给定参数：额定容量和阻抗电压 3、电抗器的电抗标幺值 电抗器电抗有名值为：
给定参数：电抗器的额定电压、额定电流、电抗百分数 4、电力系统的电抗标幺值
1）给定参数：电力系统电抗有名值Xs
2）给定参数：电力系统出口断路器断流容量
3）给定参数：电力系统出口处的短路容量
5、短路回路的总阻抗标幺值
给定参数：总电阻标幺值和总电抗标幺值
三相短路电流的计算
三相短路电流周期分量有效值
**2*2K
K
K
Z R
X
=
+总阻抗标幺值 1003LN
L L LN
X I =Ω
2
*1003LN d L L L d d
LN U X X Z S I ==*
2d S S d
S X X U =3oc oc av S I U =2*
22d d d d S S d oc d oc
S U S S X X U S U S ===*
d S K
S X S =**2*2
K K K
Z R X =+2****
33333av d d d d d K d d K K K d K K d I Z U Z Z Z Z Z Z U =====*
1K K
I Z *⇒=
冲击短路电流
高压系统： 低压系统：
三相短路容量
短路电流具体计算步骤：
①画出短路电流计算系统图；包含所有与短路计算有关的元件，并标出各元件的参数和短路点；
②画出等效电路图；每个元件用一个阻抗表示，电源用一个小圆表示，并标出短路点，同时标出元件的序号和阻抗值，一般分子标序号，分母标阻抗值； ③选取基准容量和基准电压，计算各元件的阻抗标幺值； ④等效电路化简，求出短路回路总阻抗的标幺值；
⑤由短路回路总阻抗标幺值计算短路电流标幺值，再计算短路各量，即短路电流、
冲击短路电流和三相短路容量。
例题：已知电力系统出口断路器为SN10-10Ⅱ型。
试求企业变电所高压10KV 母线上k-1点短路和低压380V 母线上k-2点短路的三相短路电流和短路容量。
解 （1）绘制计算电路图
三相绘成单相电路
各元件额定参数加以标明 （2）绘制等效电路图
2.551.52sh K sh K i I I I == 1.841.09sh K
sh K
i I I I ==*
****133d K av K d d K d K K
K K I S U I U S I S Z Z S I =====
（3）确定基准值
（4）计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值
电力系统的电抗标幺值
由附录表A-4 可查得SN10-10Ⅱ型断路器的断流容量SOC=500MVA
架空线路电抗标幺值
6~10kv 架空线路每相单位长度电抗
电力变压器电抗标幺值
由附录表A-3可查得
A
MV S d ·100=1110.5d av U U kV ==220.4d av U U kV
==11100 5.50330.4d d d S MVA I kA U kV ===⨯22100144330.4d d d S MVA I kA U kV
===⨯2.0·500·1001
===
*A
MV A MV S S X oc d
km
X /35.00Ω=2022
11000.35(/)5 1.59(10.5)d d S MVA X X l km km U kV *
==Ω⨯⨯=5.4%=Z U 625
.5·800100·101005.4100%34
3=⨯⨯⨯===**A
kV A
kV S S U X X N
d
Z
（5）k-1点
总电抗标幺值 三相短路电流周期分量有效值
其他三相短路电流
三相短路容量
（6）k-2点
总电抗标幺值
79
.159.12.02
11=+=+=**
*-∑X X X
K ）
（kA
kA
X I I
k d k 07.379.150.511
31
===*-∑-）
（）（kA
I
I
I k 07.3)3(1
)
3()
3(==='
'-∞
kA
kA I i
sh
83.707.355.255.2)
3()3(=⨯='
'=A
MV A
MV X
S S k d
k ·9.5579
.1·100)
1()3(1===
*
-∑-60
.42
625
.559.12.0||4
3
2
1
)2=++=++=*****-∑X X X X X
k （
三相短路电流周期分量有效值 其他三相短路电流
三相短路容量
32
2214431.34.60
d k k I kA
I kA X -*
∑-=
=
=（）（）
kA
I
I
I k 3.31)3(2
)3()
3(==='
'-∞
kA
kA I i
sh
6.573.3184.184.1)
3()3(=⨯='
'=A
MV A MV X
S S
k d k ·7.2160
.4·100)
2()3(2
===
*
-∑-。
