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三相对称短路计算一

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三相短路电流的计算

三相短路电流的计算

根据选择的计算方法和已知的电源参数、短路点 等，计算三相短路电流的有效值。
考虑非对称分量影响
在计算时需考虑三相不对称对短路电流的影响。
3
验证计算结果的准确性
通过对比历史数据或实测数据，验证计算结果的 准确性。
04 三相短路电流计算实例
实例一：简单电路的三相短路电流计算
总结词
适用于基础理论学习，简单明了地展示了三相短路电流的计算过程。
短路点的位置
确定短路点在系统中的位置，以便根据实际情况进行计算。
选择计算方法
欧姆定律法
基于欧姆定律，适用于电源容量较小、输电线路较短的情况。
叠加法
将三相电压和电流分别进行计算，再求和得到短路电流，适用于 较复杂系统。
迭代法
通过不断迭代计算，逐步逼近真实值，适用于大型电力系统。
计算短路电流
1 2
计算三相短路电流的有效值
详细描述
在简单电路中，三相短路电流可以通过电源电压、电源内阻抗和短路点到电源之间的距离来计算。首先计算短路 点到电源之间的电抗，然后利用欧姆定律计算短路电流。
实例二：复杂电路的三相短路电流计算
总结词
适用于掌握基本理论后，进一步学习如何处理更复杂的电路情况。
详细描述
在复杂电路中，需要考虑电源间互感、线路分布电容、变压器阻抗等因素对三相短路电流的影响。计 算时需要使用更加复杂的公式和模型，并进行必要的近似和简化处理。
短路可能导致电弧的产生，对工作人员和设备的安全构成威胁。
短路电流计算的重要性
保护设备
通过计算短路电流，可以合理选 择和配置电气设备，确保设备在 发生短路时不会受到损坏。
优化系统设计
准确的短路电流计算有助于优化 电力系统设计，提高电力系统的 稳定性和可靠性。
三相交流系统短路电流计算

三相交流系统短路电流计算

三相交流系统短路电流计算武汉华能阳光电气三相交流系统短路电流计算武汉华能阳光电气有限公司三相交流系统短路电流计算第一部分：短路电流计算1. 2. 3.图15 一台发电机馈电短路示意图4.短路电流峰值ip武汉华能阳光电气三相交流系统短路电流计算武汉华能阳光电气有限公司短路电流峰值ip的计算见第9.1.1.2条，发电机的电阻和电抗应用校正后的值，即KGRG和KGI〃d。

5. 对称开断电流Ib对称开断电流Ib是电流I〃k在经一短暂时间衰减后达到的值，用系数μ表示衰减常数，即Ib=μI〃k(46)μ与tmin和I〃k/IrG比值有关，可根据I〃k/IrG比值和选择的tmin /IrG对tmin 0.02s, =0.84+0.26e-0.26IkG/对tmin 0.52s, =0.71+0.51e-0.30IkGI对tmin 010.s, =0.62+0.72e-0.32对tmin 0.025s, =0.56+0.94e(47)上式中，μ步调相机(tmin1.6倍额定负载下的励磁电压)。

式中的I〃kG(I〃kG)和IkG应归算到同一电压下的值。

计算电动机的μ值时，式中I〃kG/I〃rM当I〃kG/IkG≤2，式(47)中μ值取μ=1。

μ值也可按图16曲线间对应的μ值，可用线性插值求取。

图16tmin＞0.1s的低压发电武汉华能阳光电气三相交流系统短路电流计算武汉华能阳光电气有限公司图16 计算开断电流Ib用系数6. 稳态短路电流Ik稳态短路电流Ik与铁芯饱和度和电网中开关状态有关，因此对Ik的计算精度比对称短路电流初始值I〃k计算精度要低。

这里给出的方法是足以估算由一台发电机或同步电机分别供电的短路电流的上、下限值。

Imax=λ式中，IrG为发电机额定电流，系数λ倒数。

a.稳态短路电流的最小值Ikminb.稳态短路电流的最大值(上限)ImaxIkmin=λλmin根据图minI(49)max根据图max IrG(48)17或18求得，xdsat()17或图18励磁。

第三章 电力系统三项短路电流的使用计算

第三章 电力系统三项短路电流的使用计算

（3）短路电流使用计算步骤
近似计算2：
假设条件：
所有发电机的电势为1，相角为 0，即 E 10 不计电阻、电纳、变压器非标准变比。 不计负荷（空载状态）或负荷用等值电抗表示。 短路电路连接到内阻抗为零的恒定电势源上
起始次暂态电流和冲击电流的 实用计算
没有给出系统信息
X S*
IB IS
有阻尼绕组 jxd
jxd 无阻尼绕组
E
E
三、起始次暂态电流和冲击电流的实用计算 1. 起始次暂态电流的计算
•起始次暂态电流：短路电流周期分量（基频分量） 的初值。
•静止元件的次暂态参数与稳态参数相同。
•发电机：用次暂态电势 E 和次暂态电抗 X d
表示。
E G 0 U G 0 jX dIG 0
三、起始次暂态电流和冲击电流的实用计算 1. 起始次暂态电流的计算
（3）短路电流使用计算步骤
较精确计算步骤
绘制电力系统等值电路图 进行潮流计算 计算发电机电势 给定短路点，对短路点进行网络简化 计算短路点电流 由短路点电流推算非短路点电流、电压。
例题
三、起始次暂态电流和冲击电流的实用计算 1. 起始次暂态电流的计算
电力系统三相短路的实用计算
三、起始次暂态电流和冲击电流的实用计算 1. 起始次暂态电流的计算
（1）同步发电机的模型
ia
Eq xd
cos(t
0 )
Ed xq
sin(t
0 )
I cos(t 0－）
ia
Eq|0| xd
当cos(xtd
0
)xq(时Exqd|0|
Exqd|0I| )cos(x1td0E)qe|0|Ttd E(qE|0x|qd|0| ExE|dx0q|d|0|
第8章 电力系统三相短路的分析与计算

第8章 电力系统三相短路的分析与计算


泸州职业技术学院
电力系统
10
计算短路电流的基本假设 8.1.6 计算短路电流的基本假设
1.电力系统在正常工作时三相是对称的。 1.电力系统在正常工作时三相是对称的。 电力系统在正常工作时三相是对称的 2.所有发电机的转速和电势相位在短路过程中保 2.所有发电机的转速和电势相位在短路过程中保 所有发电机的转速 不变。 持不变。 3.电力系统各元件的电容和电阻略去不计， 3.电力系统各元件的电容和电阻略去不计，只计 电力系统各元件的电容和电阻略去不计 电抗。 电抗。 4.各元件的电抗在短路过程中保持不变 4.各元件的电抗在短路过程中保持不变。 各元件的电抗在短路过程中保持不变。
第8章 电力系统三相 短路的分析与计算
§8-1 短路的基本概念
• 故障:一般指短路和断线,分为简单故障和复杂故障 故障:一般指短路和断线, • 简单故障:电力系统中的单一故障 简单故障: • 复杂故障:同时发生两个或两个以上故障 复杂故障: • 短路:指一切正常运行之外的相与相之间或相与地 短路: 之间的连接。 之间的连接。
电力系统 13
泸州职业技术学院
2.基准值的选取 2.基准值的选取
（1）除了要求和有名值同单位外，原则上可以是任意值。 （2）考虑采用标幺值计算的目的。 目的：（a)简化计算。 （b)便于对结果进行分析比较。 单相电路中处理
UP = ZI , SP = UP I
基准值的选取原则： 选四个物理量,使它们满足: 1.全系统只选一套
f (1,1)
非对称故障
10～20%
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电力系统
4
短路的危害 8.1.3 短路的危害
(1)电流剧增：设备发热增加，若短路持续时间较长， (1)电流剧增：设备发热增加，若短路持续时间较长，可 电流剧增 能使设备过热甚至损坏;由于短路电流的电动力效应， 电动力效应 能使设备过热甚至损坏;由于短路电流的电动力效应， 导体间还将产生很大的机械应力， 导体间还将产生很大的机械应力，致使导体变形甚至 损坏。 损坏。 (2)电压大幅度下降，对用户影响很大。 (2)电压大幅度下降，对用户影响很大。 电压大幅度下降 (3)当短路发生地点离电源不远而持续时间又较长时， (3)当短路发生地点离电源不远而持续时间又较长时，并 当短路发生地点离电源不远而持续时间又较长时 发电机可能失去同步， 列运行的发电机可能失去同步 列运行的发电机可能失去同步，破坏系统运行的稳定 造成大面积停电，这是短路最严重的后果。 性，造成大面积停电，这是短路最严重的后果。 (4)发生不对称短路时,三相不平衡电流会在相邻的通讯 (4)发生不对称短路时,三相不平衡电流会在相邻的通讯 发生不对称短路时 线路感应出电动势,影响通讯. 线路感应出电动势,影响通讯.
第三章、短路计算(2016版)

第三章、短路计算(2016版)

三相电路中都流过很大的 短路电流，短路时电压和 电流保持对称，短路点电 压为零
二、短路的原因
•1.设备绝缘损坏： • 自然老化、操作过电压、大气过电压、机械损伤 •2.误操作： • 带负荷拉、合隔离开关，检修后忘拆除地线合闸 •3.鸟兽跨接裸导体
三、短路的危害
1.短路产生很大的热量，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。 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.单相短路产生不平衡磁场，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。
第三节 短路电流计算
一、有名制法 二、标幺制法
一、有名制法
1、方法：
①、进行短路电流计算，首先要绘出计算电路图，在计算电 路图上，将短路计算所需考虑的各元件的主要参数都表示出 来，并将各元件依次编号，然后确定短路计算点。 ②、短路计算点要选择得使需要进行短路校验的电气元件有 最大可能的短路电流通过。 ③、按所选择的短路计算点绘出等效电路图，并计算电路中 各主要元件的阻抗。在等效电路图上，只需将所计算的短路 电流流经的一些主要元件表示出来，并标明其序号和阻抗值， 一般是分子标序号，分母标阻抗值（即有电阻又有电抗时， 用复数形式R+jX表示）。 ④、然后将等效电路化简。对企业供配电系统来说，由于将 电路系统当作无限大容量电源，求出其等效总电阻。 ⑤、最后计算短路电流和短路容量。
常用的有名单位制法（又称欧姆法）
2、采用有名制法进行三相路计算
在无限大容量系统中发生三相短路时，其三相短路电流周期 分量有效值可按下式计算：
三相短路故障分析与计算的算法设计(1)

三相短路故障分析与计算的算法设计(1)

湖北民族学院“三相短路故障分析与计算的算法设计”电气工程专业课程设计论文题目: 三相短路故障分析与计算（手算或计算机算)组序：第三组指导老师：耿东山专业：电气工程及其自动化日期： 2015年6月摘要本设计主要研究目的是通过手算和计算机程序设计实现三相短路电流的计算。

电力系统发生三相短路故障造成的危害性是最大的。

作为电力系统三大计算之一，分析与计算三相短路故障的参数更为重要。

通过分析与计算三相短路故障的各参数，可以进一步提高短路故障分析与计算的精度和速度，为电力系统的规划设计、安全运行、设备选择、继电保护等提供重要依据。

关键词：三相短路计算电力系统故障分析AbstractThe purpose of this design research is to calculate by hand and computer programming to realize three-phase short-circuit current calculation.In three-phase power system fault caused by the harmfulness is the biggest of all. As one of three power system calculation, analysis and calculates the parameters of three phase short circuit fault is more important.By analyzing and calculating the parameters of the three-phase short-circuit fault, short-circuit fault can be further improved the accuracy and speed of the analysis and calculation, for the safe operation of power system planning and design, and provide important basis equipment selection, relay protection, etc.Keywords: three phase short-circuit calculation power system Failure Analysis目录1、设计背景 (4)1.1电力系统三大计算 (4)1.1.1 潮流计算 (5)1.1.2 短路故障计算 (5)1.1.3稳定性计算 (5)1.2 电力系统短路故障概述 (5)1.2.1 短路原因及危害 (6)2、分析方法 (7)2.1 手算 (7)2.1.1 解析法 (7)2.1.2 Y矩阵法 (7)2.2 用Matlab搭建并仿真 (8)2.3 利用程序语言计算 (8)3、短路电流计算 (8)3.1 参数数据 (8)3.2电抗标幺值定义 (10)3.3短路次暂态电流（功率）标幺值计算 (12)3.4 各元件电抗标幺值 (13)3.4.1 电力系统等值电路 (13)3.4.2各元件电抗标幺值的计算 (14)3.4.3 等值简化电路图 (16)3.5三相短路电流及短路功率 (16)4、程序设计 (17)4.1 计算机算法设计流程图 (17)4.2 计算机算法设计程序清单 (18)4.3 程序结果分析 (22)5、心得 (19)参考文献 (20)1 设计背景1.1电力系统三大计算1.1.1 潮流计算研究电力系统稳态运行情况的一种基本电气计算，常规潮流计算的任务是根据给定的运行条件和网路结构确定整个系统的运行状态，如各母线上的电压（幅值及相角）、网络中的功率分布以及功率损耗等。

短路电流的计算方法

短路电流的计算方法


b)
k(2)
负荷
4
3.单相接地(c,d)
A
电源 0
B
C
Ik(1)
电源 负荷 0
k(1)
c) 4.两相接地 (e,f)
电源 0
A
(1,1)
B
Ik
C
I
(1
k
,
1
)
k( 1 , 1 )
电源
负荷
0
A
B
C
Ik(1)
N
负荷
k(1)
d)
A
(1,1)
B
Ik
C
I
(
k
1
,
1
)
k( 1 , 1 )
负荷
e)
精选版课件ppt
精选版课件ppt
6
5.2 短路过渡过程和短路电流计算
一、无穷大容量系统
无穷大容量系统：指电源内阻抗为零，供电容量相
对于用户负荷容量大得多的电力系统。不管用户的负 荷如何变动甚至发生短路时，电源内部均不产生压降， 电源母线上的输出电压均维持不变。
在工程计算中，当电源系统的阻抗不大于短路回路 总阻抗的5%～10%，或者电源系统的容量超过用户容 量的50倍时，可将其视为无穷大容量电源系统。
目的：简化短路计算
精选版课件ppt
7
二、 无穷大容量系统三相短路暂态过程
1、正常运行
R∑
X∑
k(3)
RL
XL
短路前电路中电流为：
G
iW IM s i n t(0)Q 电源
式中： a)
I M—— 短路前电流的幅值 IM U m / (R R )2 (X X )2
—0 — 短路前回路的阻抗角 0 ar (X c X t )/ g R ( R ) —— 电源电压的初始相角，亦称合闸角；
短路电流计算方法.

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
电力系统三相短路电流的计算

电力系统三相短路电流的计算

银川能源学院课程设计课程名称：电力系统分析设计题目：电力系统三相短路电流的计算学院：电力学院专业：电气工程及其自动化____________班级：1203班________________________姓名：张将________________________学号：1310240006__________________目录摘要错误!未定义书签。

课题2第一章.短路的概述21.1发生短路的原因21.2发生短路的类型21.3短路计算的目的31.4短路的后果3第二章.给定电力系统进行三相短路电流的计算42.1收集已知电力系统的原始参数42.2制定等值网络及参数计算42.2.1标幺值的概念42.2.2计算各元件的电抗标幺值52.2.3系统的等值网络图5第三章.故障点短路电流计算错误!未定义书签。

第四章.电力系统不对称短路电流计算94.1对称分量法94.2各序网络的定制104.2.1同步发电机的各序电抗104.2.2变压器的各序电抗104.3不对称短路的分析124.3.1不对称短路三种情况的分析124.3.2正序等效定则14心得体会15参考文献16电力系统分析是电气工程、电力工程的专业核心课程，通过学习电力系统分析，学生可以了解电力系统的构成，电力系统的计算分析及方法、电力系统常见的故障及其处理方法、电力系统稳定性的判断，为从事电力系统打下必要的基础。

电力系统短路电流的计算是重中之重，电力系统三相短路电流计算主要是短路电流周期（基频）分理的计算，在给定电源电势时，实际上就是稳态交流电路的求解。

采用近似计算法，对系统元件模型和标幺参数计算作简化处理，将电路转化为不含变压器的等值电路，这样，就把不同电压等级系统简化为直流系统来求解。

在电力系统中，短路是最常见而且对电力系统运行产生最严重故障的后果之一。

电力系统接线图如图所示，其中G为发电机，M为电动机，负载(6)为由各种电动机组合而成的综合负荷，设在电动机附近发生三相短路故障，计算短路点k的短路电流。

电力系统短路电流计算例题与程序

电力系统短路电流计算例题与程序

电力系统短路电流计算例题与程序佘名寰本文用导纳矩阵求逆计算节点阻抗矩阵，运用复合序网络图计算各节点对称故障和不对称故障时短路电流、节点电压和各支路故障电流。

2、1用阻抗矩阵计算短路的基本公式：⑴ 节点三相对称短路，注入节点的短路电流 Id=-Vd(0)/Zdd (2-1)式中Vd(0)故障点在短路发生前的电压，简化计算时Vd(0)=1 Zdd 故障点d的自阻抗负号表示电流从节点流出故障点短路电流在各节点所产生的电压分量 V=ZI (2-2)式中 Z 节点阻抗矩阵 I 节点注入电流的列矩阵当只有一点故障时上述电压分量为Vi(d)=ZdiId (i=1,2,3,………n) (2-3)式中 Zdi 故障点d与节点i的互阻抗短路故障后的节点电压Vi=Vi(0)+Vi(d)(2-4)式中VI(0)节点i 故障发生前的电压短路故障时通过各支路的电流Iij=(Vi-VJ)/zij （2-5）式中zij 联系节点i和节点j的支路阻抗⑵ 单相接地短路故障点的电流和电压：A相单相接地故障Ia0=Ia1=Ia2=6)Zdd0, Zdd1, Zdd2-----零序、正序、负序网络故障节点的自阻抗Va0= Zdd0 Ia0 (2-7)Va1=Va1(0)+Zdd1Ia1 (2-8)Va2= Zdd2 Ia2 (2-9)Ia=3Ia1 (2-10)⑶ 两相接地短路：B．C相短路接地故障增广正序网的综合等值阻抗Z∑Z∑=Zdd0Zdd2/(Zdd0+Zdd2)(2-11)Ia1=12)Ia0=13)Ia2=14)Ib=Ia0+a2Ia1+aIa2 (2-15)a=(-1/2+j√3/2)a2=(-1/2-j√3/2)⑷ 两相短路：B、C两相短路故障 Ia1=Ia2=18)Ib=j√3Ia1 (2-19)⑸ 支路i～j间的某一点d发生故障时，视d点为新的节点d 点与节点k的互阻抗Zdk Zdk=(1-L)ZIK+LZjk (2-20)d 点的自阻抗Zdd Zdd=(1-L)2Zii+L2Zjj+2L(1-L)ZIJ+L(1-L)zij (2-21)式中 L 为端点i到故障点d的距离所占线路全长的百分数ZIK，Zjk 分别为节点i和节点j与节点k的互阻抗 Zii，,Zjj 为节点i和节点j的自阻抗 ZIJ 为节点i与节点j的互阻抗 zij 是节点i和节点j间的线路阻抗2、2 短路电流计算时用导纳矩阵求逆计算节点阻抗矩阵参考文献①介绍了从网络的原始阻抗矩阵求节点导纳矩阵的方法和相关程序。

对称短路电流计算0410(群：419756312)

对称短路电流计算0410(群：419756312)


U
3
6
10
35 110 220 330 500
Uav 3.15 6.3 10.5 37 115 230 345 525
32
群号： 419756312
当各元件的额定电压、变压器的额定变 比以及基准电压均取值平均额定电压时， 则有：
X *(B)
XN SB U N 2 X X *(N) X *(N) ( ) ZB ZB SN U B
7
最严重的后果
群号： 419756312
③短路故障会破坏系统的稳定运行。
④不对称短路会对高压电力线路附 近的通信线路或铁道信号系统产生 严重的干扰。
说明如下：
8
群号： 419756312
S1
S2
当短路发生地点离电源不远而持续时
间又较长时，可能使并列运行的发电 厂失去同步，引发系统解列，造成大 面积停电。
群号： 419756312
ia f Ipm sin(t ) ce
t=0
t / Ta
i0 I pm sin( ) c
短路前：
ia I m sin(t )
48
t=0
群号： 419756312
i0 I m sin( )
t / Ta
三相相位相差120
ib I pm sin(t 120 )

[ I m sin( 120 )

I pm sin( 120 )]e

t / Ta
50
短路电流有最大值的条件：
①短路前电路为空载运行状态，即 I m 0
群号： 419756312
标幺值：
实际有名值（任何单位 ） 标幺值 基准值（与实际有名值 同单位）

《牵引供电系统》_第五章_短路的计算

1 & & & a2 F &) F ( F a F A1 A B C 3 1 & & 2 & & FA2 ( FA a F B aFC ) 3 & 1 (F & F & F &) F A0 A B C 3
a为旋转算子， a e
j120
根据对称电路的这一特性，就可以对正序、负序和零序分
量进行计算，最后再作叠加。任一相序的对称分量电压和
电流之间完全适合欧姆定律的关系
§5.2 三相不对称短路的分析计算 二、序网络的基本概念与构成
应用对称分量法求解不对称短路，需将不对称系统分解
为三组对称系统，再分析求解。 表示各序对称三相系统的网络，分别称为正序、负序和 零序网络。因为对称分量系统是三相对称的，因此序网 络可用单相图表示。 各序网络中，习惯上总认为短路点为首端，记以k，地 点为末端，记以N。短路点处各序电压总是由首端指向 末端。
零序分量
1 3 j 2 2
& F & F & F a0 b0 c0
§5.2 三相不对称短路的分析计算
2、序分量独立性 在三相参数相同的对称线性电路中，通以某一序的对称分 量电流，只产生同一序分量的电压降。反过来，若施以三 相某一序的对称分量电压，也只产生同一序的对称分量电
流。这一特性称为三相对称电路的序分量独立性。
3、正序等效定则的应用 利用正序等效定则求解不对称短路电流 利用正序等效定则求解不对称短路电流的算法为：
(n) ，以将不对称 Step1：在每相中加入(串入)附加电抗 X
短路简化为对称短路；
(n)。 & Step2：按照对称短路计算方法，求解对称短路电流 I 1

三相交流系统短路电流计算

式中, Ikm Um / Z∑ 为短路电流周期分量幅值,其中，
Z∑ R∑2 X∑2 为短路电路的总阻抗[模];
k arctan( X∑ / R∑) 为短路电路的总阻抗角;
L∑/R∑ 为短路电路的时间常数;
C为积分常数,由电路初始条件(T=0)来确定.
当t=0时,由于短路电路存在着电感,因此电路电流不
计算短路电流时，电路的电容不加以考虑。
2、基准值的选择
按标么值法进行计算时，一般是先选定基准容量 Sd
和基准电压 Ud ，基准容量，工程设计中
通常取 Sd 100MVA
基准电压，通常取元件所在处的短路计算电压，
即 Ud Uc
选定了基准容量和基准电压后，基准电流按下式计
算：
一）、概述
进行短路电流计算，首先要绘制出计算电路图，在计 算电路图上，将要考虑的各元件的额定参数都表示出 来，并将各元件依次标号，然后确定短路计算点。
其次，根据选择的短路计算点绘制出等效电路图，并 计算短路电路中各主要元件的阻抗。在等效电路图上， 只需要将被计算的短路电流所流经的一些主要元件表 示出来，并表明其序号和阻抗之值，一般是分子标序 号，分母标阻抗值。然后将等效电路化简，求出短路 电路的等效总阻抗。最后计算短路电流和短路容量。
此外，电力系统中，发生单相短路的几率 最大，而发生三相短路的可能性最小。但 从用户这方面说，一般是三相短路的电流 最大，造成的危害也最为严重。为了使电 力系统的电气设备在最严重的短路状态下 也能可靠工作，在选择和校验电气设备用 的短路计算中，常以三相短路计算为主。
二）、采用标么制法计算高压网络系统短路电流

Ish
I I 2
2

短路电流的计算方法


X
k

arctg R
XL
Tfi R R
R2 X 2
C ——积分常数，由初始条件决定，即短路电流非周
期分量的初始值
。i fi 0
LOGO
由于电路中存在电感，而电感中的电流不能突变，
则短路前瞬间（用下标0－表示）的电流i0－应该等于短 路发生后瞬间（用下标0＋表示）的电流i0＋，将t＝0分
RL
XL
式中：
I M—— 短路前电流的幅值
a)
I M
Um
/
( R R )2 ( X X )2
—0 — 短路前回路的阻抗角 0 arctg( X X ) /( R R )
—— 电源电压的初始相角，亦称合闸角；
R∑
2、短路时
短路后电路中的电流应满足： u G
别代入短路前后的电流表达式,可得
C

I M
sin(
0
)
I PM
sin(
k
)
因此，短路的全电流为
t
ik iz ifi IPM sin(t k ) IM sin( 0) IPM sin( k )e
t
ik iz ifi IPM sin(t k ) IM sin( 0 ) IPM sin(LOGOk ) e
无穷大容量系统三相短路暂态过程1正常运行rlxldtdi短路的全电流可以用下式表示短路电流周期分量的幅值短路后回路的阻抗角短路回路时间常数积分常数由初始条件决定即短路电流非周期分量的初始值fipmlogo由于电路中存在电感而电感中的电流不能突变则短路前瞬间用下标0表示的电流i应该等于短路发生后瞬间用下标0表示的电流i别代入短路前后的电流表达式可得因此短路的全电流为fipm正常运行状态001s暂态稳态izifi3

电力系统三相对称短路电流计算_实用计算方法和程序

电力系统三相对称短路电流计算_实用计算方法和程序电力系统三相对称短路电流计算是电力系统中常见的一项计算工作。

计算三相对称短路电流有助于评估系统的短路能力，确保系统的正常运行和设备的安全性。

本篇文章将介绍电力系统三相对称短路电流的实用计算方法和程序。

首先，我们需要先了解一些基本的电路参数和公式。

在三相对称系统中，短路电流是由以下公式计算得出：I=U/Z其中，I表示短路电流，U表示电压，Z表示短路阻抗。

根据短路故障类型的不同，Z可以分为三种情况：对称短路阻抗Zs、负序短路阻抗Z2和零序短路阻抗Z0。

接下来，我们将介绍两种常用的计算方法和程序。

方法一：直接计算法直接计算法是一种较为简单直接的计算方法，适用于系统较简单、负载较少的情况。

步骤一：确定短路故障点的位置和类型。

常见的短路故障类型有对称短路、单相接地短路和两相接地短路。

步骤二：根据短路故障类型确定所需的短路参数，如短路阻抗Zs、负序短路阻抗Z2和零序短路阻抗Z0。

步骤三：根据系统的电压等级和拓扑结构选取合适的计算方法和程序。

对于一般的配电系统，可以使用常见的短路电流计算软件，如ETAP、CYME等。

步骤四：输入所需的系统参数和短路参数，进行计算。

计算的结果一般包括三个方向的对称短路电流、负序短路电流和零序短路电流。

方法二：梯级计算法梯级计算法是一种逐步递推计算的方法，适用于系统结构复杂、负载多变的情况。

步骤一：将电力系统划分为若干个较小的区域，每个区域由一个发电机和若干个负载组成。

步骤二：根据每个区域的电源和负载参数确定区域内的电压和短路阻抗，并计算出各区域内的对称短路电流、负序短路电流和零序短路电流。

步骤三：根据区域之间的连接关系和相应的变压器参数，逐步计算各区域之间的短路电流。

步骤四：将各区域之间的短路电流相加，得到整个系统的短路电流。

需要注意的是，梯级计算法需要依赖于电力系统的拓扑结构和参数，对于大型复杂系统，计算过程较为繁琐，因此需要借助计算软件进行计算。

6.4 电力系统三相短路的实用计算

6.4 电力系统三相短路的实用计算6.4.1 短路电流实用计算的基本假设与基本任务电力系统短路计算可分为实用的“手算”计算和计算机算法。

大型电力系统的短路计算一般均采用计算机算法进行计算。

在现场实用中为简化计算，常采用一定假设条件下的“手算”近似计算方法，短路电流实用计算所作的基本假设如下：①短路过程中发电机之间不发生摇摆，系统中所有发电机的电势同相位。

采用该假设后，计算出的短路电流值偏大。

②短路前电力系统是对称三相系统。

③不计磁路饱和。

这样，使系统各元件参数恒定，电力网络可看作线性网络，能应用叠加原理。

④忽略高压架空输电线路的电阻和对地电容，忽略变压器的励磁支路和绕组电阻，每个元件都用纯电抗表示。

采用该假设后，简化部分复数计算为代数计算。

⑤对负荷只作近似估计。

一般情况下，认为负荷电流比同一处的短路电流小得多，可以忽略不计。

计算短路电流时仅需考虑接在短路点附近的大容量电动机对短路电流的影响。

⑥短路是金属性短路，即短路点相与相或相与地间发生短接时，它们之间的阻抗是零。

在前面已介绍了在突然短路的暂态过程中，定子电流包含有同步频率周期分量、直流分量和二倍频率分量。

由于实际的同步发电机具有阻尼绕组或等效阻尼绕组，减小了、轴的不对称，使二倍频率分量的幅值很小，工程上通常可以忽略不计；定子直流分量衰减的时间常数很小，它很快按指数规律衰减到零。

因此，在工程实际问题中，主要是对短路电流同步频率周期分量进行计算，只有在某些情况下，如冲击电流和短路初期全电流有效值的计算中，才考虑直流分量的影响。

短路电流同步频率周期分量的计算，包括周期分量起始值的计算和任意时刻周期分量电流的计算。

周期分量起始值的计算并不困难，只需将各同步发电机用其次暂态电动势(或暂态电动势)和次暂态电抗(或暂态电抗)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即可；而任意时刻周期分量电流要准确计算非常复杂，工程上常常采用的是运算曲线法，运算曲线是按照典型电路得到的的关系曲线，根据各等值电源与短路点的计算电抗和时刻t，即可由运算曲线查得。

三相交流系统短路电流计算标准

三相交流系统短路电流计算标准随着电力系统的发展，三相交流系统在工业、商业和家庭中得到了广泛应用。

而在电力系统中，短路电流的计算是至关重要的，它对电力设备的选择、保护和系统的可靠性起着至关重要的作用。

本文将介绍三相交流系统短路电流的计算标准，讨论其重要性和相关的计算方法。

一、短路电流的定义短路电流是指在系统中出现短路故障时，短路点处的电流。

短路故障是电气设备中最常见的一种故障，如短路发生在输电线路、变电站或电力设备上，都会导致系统中瞬时的电流激增。

短路电流的计算对于确保系统的安全运行至关重要。

二、短路电流计算的重要性1. 设备选择短路电流的计算可以帮助工程师选择合适的设备。

变压器、断路器、接地设备等需要根据系统的短路电流来选择额定容量，以确保设备在短路时能够正常运行并提供足够的保护。

2. 系统保护短路电流的计算也是设计系统保护方案的重要依据。

合理地确定短路电流可以帮助工程师选择合适的保护装置，确保在短路事件发生时及时切断电路并避免设备损坏。

3. 系统可靠性短路电流的计算结果可以帮助评估系统的可靠性。

通过分析系统中不同节点的短路电流，可以发现潜在的安全隐患，为系统的改进提供依据。

三、短路电流计算的标准1. IEC标准国际电工委员会（IEC）发布了一系列关于短路电流计算的标准，其中包括IEC 60909《交流系统的短路电流计算》。

该标准规定了短路电流计算的方法和步骤，以及相关的参数和公式。

工程师可以根据该标准进行短路电流的精确计算。

2. ANSI标准美国国家标准协会（ANSI）发布了一系列关于电力系统计算的标准，其中包括ANSI C37系列标准。

这些标准针对不同类型的电力设备和系统，规定了相应的短路电流计算方法和要求。

在美国及一些其他国家，工程师可以参考这些标准进行短路电流的计算和评估。

3. 国家标准不同国家还有自己的国家标准，针对本国的电力系统和设备，规定了相应的短路电流计算标准。

工程师在进行短路电流计算时，需要遵守并参考所在国家的标准，确保计算结果符合本国的规定和要求。

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  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2 计算各部分间距离。
3 计算接触导线-地回路与承力索-地回路的自阻抗及互 阻抗→求得接触网-地回路等值阻抗。
4 求轨道-地回路自阻抗，接触网-地回路 与轨道-地回路间的互阻抗。
5 求牵引网等值阻抗。
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3
作业题
❖ 1-什么是电力系统的短路？短路有哪几种基 本类型？
❖ 2-电力系统短路有什么危害？引起短路的主 要原因是什么？
系等) ❖ 3-三相-二相牵引变压器
❖ 第三章 牵引变电所容量计算与确定
❖ 1-计算条件(确定列车对数，计算列车能耗)
❖ 2-计算馈线有效电流与平均电流
❖ 3-确定牵引变压器的计算容量
❖ 4-确定牵引变压器的校核容量
❖ 5-确定牵引变压器的安装容量
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2
第四章 牵引网阻抗
1 查表(资料)或计算导线、钢轨的相关基础数据。
❖ 4.短路电流引起用户的电压急剧下降。
❖ 5.短路故障点离发电机较近，并且短路的持 续时间较长时，可能导致并列运行的发电机 失去同步而解列，从而破环电力系统中各发 电厂并列运行的稳定性，这是短路最严重的 后果。
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12
【4-短路计算的目的】P70
❖ (1) 校验电气设备的机械稳定性和热稳定性， 确保设备具有足够的动稳定性和热稳定性。
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9
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10
❖ 2.短路电流的电 动力效应：供电 系统发生短路时， 巨大的短路电流 将在电气设备中 产生很大的电动 力，可引起电气 设备产生永久的 机械变形、扭曲 甚至损坏。
短路产生的强大电动力使电 力线严重散股
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11
❖ 3.短路电流将引起不平衡电流，产生严重的 电磁干扰。
❖ 3-进行短路计算的目的主要是什么？
2020/2/8
4
一、短路基本概念
❖ 短路是指电力系统中一切相与相之间或在大
电流接地系统中相与地之间、以及三相四线 系统中相线和中性线间的不正常联接。
❖ 根据短路点过渡电阻的大小，短路可分为金 属性和非金属性短路。所谓金属性短路，其 短路点的相间或相线与大地（中性线）间的
复习
❖ 第一章 电力系统与牵引供电系统 ❖ 1-电力系统组成 ❖ 2-牵引供电系统组成(广义与狭义)与特点 ❖ 3-牵引供电系统的4种电流制 ❖ 4-牵引变电所的外部电源4种供电方式 ❖ 5-牵引变电所引入线方式 ❖ 6-接触网供电方式
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1
❖ 第二章 牵引变压器及其结线 ❖ 1-单相牵引变压器接线 ❖ 2-三相牵引变压器(容量利用率、电压关系、电流关
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【3-短路的危害】
❖ 供电系统发生短路后，随发 生短路的地点和短路延续的 时间不同，它的后果也不同， 可能仅局限于短路点的附近， 也可能影响到整个电力系统。
❖ 1.短路电流的热效应：短路 电流通常要超过正常工作电 流的十几倍甚至几十倍，这 将使电气设备过热，绝缘受 到损伤，甚至可能把电气设 备烧毁，同时还可能引起严 重火灾。
❖ (2) 校验开关的遮断容量，确保开关能可靠切 断短路电流。
❖ (3) 确定继电保护及安全自动装置的定值，确 保保护装置能可靠动作。
❖ (4) 为系统设计及选择电气主接线、故障分析 等提供必要的数据等。
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【5-短路计算的假设条件】P70-P71
❖ 1、电力系统中所有发电机电势相角都相同，发电 机间无交换电流。
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❖ 接触 网热 滑试 验时 机车 受电 弓拉 弧情 形
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【2-短路的原因】
❖ 1.设备原因
❖ 电气设备载流部分的绝缘损坏是短路的主要 原因。
❖ 2.自然原因
❖ 雷电引起设备绝缘击穿、暴风雪等恶劣天气 引起倒树、断线、断杆；环境严重污染等。
❖ 3.人为原因
❖ 主要是误操作，如带电挂接地线或未撤地线 送电，带负荷操作隔离开关等。
过渡电阻为零。凡未特殊申明时均指金属性 短路 。
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5
【1-短路类型 】
❖ 基本类型有：三相短路、 两相短路、单相接地短路、 两相接地短路和低压三相 四线制系统中相线与零线 之间的短路。单相接地短 路发生的概率最高，达到 88.4%。
❖ 举例：电焊机的焊接； 闪电；接触网短路试
验；高压室母线绝缘 击穿短路等。
❖ 2、电力系统中元件参数恒定不变，为线性电路。3、 一般电气元件的电阻略去不计。
❖ 4、电压等级为330kV及以下的输电线路电容略去不 计。
❖ 5、电力系统是对称的三相系统。 ❖ 6、短路点没有任何阻抗，即发生“金属性短路”。
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【6-短路计算的一般程序】P71
1-按已知条件、要求和系统接线图， 编制计算所必需的等效网络。
❖ 珍惜大学时光：求知、健体、修身 ❖ 成就优秀的自己! ❖ 天生我材必有用，关键看你有无才!
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2-变换和化简等效网络至最简网络。
3-根据选定的短路计算方法，
进行分析和计算。
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15
下堂课预告
❖ 下堂课：标么值与网络的变换化简 请预习P71-P84
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世界因你而变
❖ 你改变不了环境，但你可以改变自己； ❖ 你改变不了事实，但你可以改变态度； ❖ 你改变不了过去，但你可以改变现在； ❖ 你不能控制他人，但你可以把握自己。