短路电流实用计算的基本假设条件

（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|

短路电流实用计算的基本假设条件1.系统在正常工作时三相是对称的；2.电力系电力系统中各元件的磁路不饱和，即各元件的电抗值与电流大小无关；3.统各元件电阻，一般在高压电路中都略去不计，但在计算短路电流的衰减时间常数应计及元件电阻。

此外，在计算低压网络的短路电流时，应计及元件电阻，但可以不计算复阻抗，而是用阻抗的绝对值进行计算； （1） 输电线路的电容忽略不计；（2） 变压器的励磁电流忽略不计，相当于励磁阻抗回路开路，这样可以简化变压器的等值电路；4.3 短路电流计算结果表4-1 最大运行方式表4-1 最小运行方式一. 当d1点发生短路时，三相短路电流计算 1. 系统最大运行方式时，总电抗标幺值：X *Σ(K -1)=X 1*＋X 2*=0.32Ω（1）三相短路电流周期分量有效值I (K-1)(3)=I d1/X *Σ(K -1)=1.56/0.32=4.875A （2）其他三相短路电流I"(3)=I∞(3)=I (K-1)(3)=4.875Ai sh (3)(K-1)=2.55×I (K-1)(3)=2.55×4.875=12.43A （3）三相短路容量S (K-1)(3)=S d /X *Σ(k -1)=100MVA/0.32=312.5MVA 2. 系统最小运行方式时，总电抗标幺值X *′Σ(K -1)=X 1*＋X 2*=0.36+0.15=0.51Ω（1）三相短路电流周期分量有效值I′(K-1)(3)=I d1/X *′Σ(K -1)=1.56/0.51=3.06A（2）其他三相短路电流I (3)′=I (3)′∞=I (3)′(K-1)=3.06Ai sh (3)′(K-1)=2.55×I (3)′(K-1)=2.55×3.06=7.80A（3）三相短路容量S(K-1)(3)′=S d/X*′Σ(k-1)=100MVA/0.51=196.09MVA二. 当d2点发生短路时，三相短路电流计算1. 系统最大运行方式时，总电抗标幺值：X*Σ(K-2)=X1*＋X2*＋X3*=0.17+0.15+1.75=2.07Ω（1）三相短路电流周期分量有效值I(K-2)(3)=I d1/X*Σ(K-2)=5.5/2.07=2.66A（2）其他三相短路电流I"(3)=I∞(3)=I(K-2)(3)=2.66Ai sh(3)(K-2)=2.55×I(K-2)(3)=2.55×2.66=6.78A（3）三相短路容量S(K-2)(3)=S d/X*Σ(k-2)=100MVA/2.07=48.31MVA 2. 系统最小运行方式时，总电抗标幺值X*′Σ(K-2)=X1*＋X2*＋X3*=0.36+0.15+1.75=2.26Ω（1）三相短路电流周期分量有效值I′(K-2)(3)=I d1/X*′Σ(K-2)=5.5/2.26=2.43A（2）其他三相短路电流I(3)′=I(3)′∞=I(3)′(K-2)=2.43Ai sh(3)′(K-2)=2.55×I(3)′(K-2)=2.55×2.43=6.21A（3）三相短路容量S(K-2)(3)′=S d/X*′Σ(k-2)=100MVA/2.26=44.25MVA第5章电气设备。

4
1 Zi
可以把该变 化推广到 i=n的情况 i=n的情况
（2）有源支路的并联 ）
(a) 图3-3
ɺ ɺ Ei − V ɺ ∑ Z =I i =1 i
m
(b) 并联有源支路的化简
由上图可得
ɺ ɺ Ei − V ɺ ∑ Z =I i =1 i
m
由戴维南定 理定义计算
令
ɺ Ei
＝0
Z eq
ɺ V =− = ɺ I
4 4 f 4 1 2
Z1 f
ɺ ɺ c3 = I 3 / I f
Z2 f Z3 f
Z fΣ = c1 Z fΣ = c2 Z fΣ = c3
网络还原法
图3-8 并联支路的电流分布系数
ɺ ɺ Z i I i = Z eq I
ɺ Ii =
Z eq Zi
ɺ I
用 次 暂 态 参 数 表 示 的 等 值 电
2. 冲击电流的计算
•异步电机的提供的冲击电流： iim⋅LD 异步电机的提供的冲击电流 冲击电流：
′′ = k im⋅LD 2 I LD
对小容量电机和综合负荷： kim . LD = 1 对小容量电机和综合负荷： 容量为200~500kW的异步电机： 容量为200~500kW的异步电机： kim . LD = 1.5 ~ 1.7 的异步电机 容量为1000kW以上的异步电机 容量为1000kW以上的异步电机：kim . LD = 1.7 ~ 1.8 以上的异步电机：
ɺ ɺ ɺ ɺ ɺ ɺ ɺ ɺ Vb = V a + Z 4 I 4 , I 3 = V b / Z 3 , I f = I 4 + I 3
单位电流法
ɺ ɺ ɺ E f = Vb + Z 5 I f

短路电流计算的基本步骤和注意事项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23131231121X X X X X X n ++⋅=n n nn n X X X X X X 3212112⋅++=23131232122X X X X X X n ++⋅=n n nn n X X X X X X 1323223⋅++=23131231323X X X X X X n ++⋅=n nn n n X X X X X X 2131331⋅++=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。

短路电流实用计算的基本假设条件
1.忽略电源电压的内阻：在计算短路电流时，通常假设电源的输出电
压不受其内阻的限制，即认为电源的输出电压是恒定和稳定的。

2.忽略电源的动态特性：短路电流计算通常假设电源的动态特性可以
忽略不计。

这是为了简化计算，忽略电源的瞬态响应、频率响应等因素。

3.忽略电源的电磁特性：在计算短路电流时，一般不考虑电源的电磁
特性，如漏感、互感等因素。

因为这些因素通常是瞬态现象，而短路电流
计算一般是基于稳态分析进行的。

4.假设电源频率为恒定值：通常假设电源的频率为恒定值，如50Hz
或60Hz。

这是为了简化计算，目的是为了忽略电源频率对于电流的影响，在频率变化较小的情况下可忽略不计。

5.假设电源为理想电源：在短路电流计算中，一般假设电源为理想电源，即电源内部没有阻抗的存在。

这是为了简化计算，方便分析。

6.假设短路点电压为零：在短路电流计算中，通常假设短路点的电压
为零。

这是为了简化计算，方便进行理论分析和计算。

需要注意的是，以上的基本假设条件是为了简化短路电流的计算和分
析过程，并不完全符合实际情况。

在实际应用中，应根据具体的场景和要
求进行合理的假设和计算。

第三章 电力系统三相短路电流的实用计算上一章讨论了一台发电机的三相短路电流，其阐发过程已经相当复杂，并且还不是完全严格的。

那么，对于包含有许多台发电机的实际电力系统，在进行短路电流的工程实际计算时，不成能也没有必要作如此复杂的阐发。

实际上工程计算时，只要求计算短路电流基频交流分量的初始值I ''即可。

1、I ''假设取 1.8M K =2.551.52M ch M ch i i I I I I ''==''==2、求I ''的方法：〔1〕手算 〔2〕计算机计算〔3〕运算曲线法：不单可以求0t =时刻的I '，还可以求任意时刻t 的t I 值。

§3－1I ''的计算〔I ''－周期分量起始有效值〕一、计算I ''的条件和近似1、电源参数的取用〔1〕发电机： 以101E ''和d X ''等值〔且认为d q X X ''''=，即都是隐极机〕 101101101d E U jI X ''''=+ 〔3－1〕101E ''在0t =时刻不突变。

〔2〕调相机： 与发电机一样，以101E ''和d X ''等值 但应注意：当调相机短路前为欠激运行时，∵101101E U ''< ∴不提供§3－2应用运算曲线法求任意时刻周期分量有效值tI由上章的阐发可知，即使是一台发电机，要计算其任意时刻的短路电流，也是较繁的。

首先必需知道各时间常数、电抗、电势参数，然后进行指数计算。

这对工程上的实用计算显然不适合的。

50年代以来，我国电力部分持久采用畴前苏联引进的一种运算曲线法来计算的。

此刻试行据我国的机组参数绘制的运算曲线，下面介绍这种曲线的制定和应用。

线路L-1： X 9

0.4

60

100 1152

0.18
线路L-2：X10

0.4

20

100 1152
0.06
线路L-3：
X11

0.4
10

100 1152
0.03
18/45
5.3 起始次暂态电流和冲击电流的实用计算 7) 算例分析—计算f点发生三相短路的冲击电流
解 发电机次暂态电势取1.08，调相机按短路前额定满载运

0.35
100 30
1.17 负荷LD-2：X 4

0.35
100 18
1.95
16/45
5.3 起始次暂态电流和冲击电流的实用计算
7) 算例分析—计算f点发生三相短路的冲击电流
变压器T-1: 31.5MVA，Vs% = 10.5；T-2: 20MVA，Vs% = 10.5；T-3: 7.5MVA，Vs% = 10.5。负荷：LD-3：6MVA。
"d

0.2
负荷：LD-1：30MVA；LD-2：18MVA；LD-3：6MVA。
解 计及负荷，取电抗0.35，电势0.8。
（一）选取SB = 100MVA和VB = Vav，计算各元件标幺值：
发电机：X1

0.12
100 60

0.2
调相机：
X2

0.2
100 5

4
负荷LD-1：X 3
星网变换
y23
2
3
2
y2
3
y3
y12
0

变压器短路容量-短路电流计算公式-短路冲击电流的计算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.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。

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.简化计算法即使设定了一些假设条件,要正确计算短路电流还是十分困难,对于一般用户也没有必要。

一些设计手册提供了简化计算的图表.省去了计算的麻烦.用起来比较方便.但要是手边一时没有设计手册怎么办?下面介绍一种“口诀式”的计算方法,只要记牢7句口诀,就可掌握短路电流计算方法。

在介绍简化计算法之前必须先了解一些基本概念。

1.主要参数Sd三相短路容量(MV A)简称短路容量校核开关分断容量Id三相短路电流周期分量有效值(KA)简称短路电流校核开关分断电流和热稳定IC三相短路第一周期全电流有效值(KA) 简称冲击电流有效值校核动稳定ic三相短路第一周期全电流峰值(KA) 简称冲击电流峰值校核动稳定x电抗(W)其中系统短路容量Sd和计算点电抗x 是关键.2.标么值计算时选定一个基准容量(Sjz)和基准电压(Ujz).将短路计算中各个参数都转化为和该参数的基准量的比值(相对于基准量的比值),称为标么值(这是短路电流计算最特别的地方,目的是要简化计算).(1)基准基准容量Sjz =100 MV A基准电压UJZ规定为8级. 230, 115, 37, 10.5, 6.3, 3.15 ,0.4, 0.23 KV有了以上两项,各级电压的基准电流即可计算出,例: UJZ (KV)3710.56.30.4因为S=1.73*U*I 所以IJZ (KA)1.565.59.16144(2)标么值计算容量标么值S* =S/SJZ.例如:当10KV母线上短路容量为200 MV A时,其标么值容量S* = 200/100=2.电压标么值U*= U/UJZ ; 电流标么值I* =I/IJZ3无限大容量系统三相短路电流计算公式短路电流标么值: I*d = 1/x* (总电抗标么值的倒数).短路电流有效值: Id= IJZ* I*d=IJZ/ x*(KA)冲击电流有效值: IC = Id *√1 2 (KC-1)2 (KA)其中KC冲击系数,取1.8所以IC =1.52Id冲击电流峰值: ic =1.41* Id*KC=2.55 Id (KA)当1000KV A及以下变压器二次侧短路时,冲击系数KC ,取1.3这时:冲击电流有效值IC =1.09*Id(KA)冲击电流峰值: ic =1.84 Id(KA)掌握了以上知识,就能进行短路电流计算了。

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.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.简化计算法即使设定了一些假设条件,要正确计算短路电流还是十分困难,对于一般用户也没有必要.一些设计手册提供了简化计算的图表.省去了计算的麻烦.用起来比较方便.但要是手边一时没有设计手册怎么办?下面介绍一种“口诀式”的计算方法,只要记牢7句口诀,就可掌握短路电流计算方法.在介绍简化计算法之前必须先了解一些基本概念.1.主要参数Sd三相短路容量 (MVA)简称短路容量校核开关分断容量Id三相短路电流周期分量有效值(KA)简称短路电流校核开关分断电流和热稳定IC三相短路第一周期全电流有效值(KA) 简称冲击电流有效值校核动稳定ic三相短路第一周期全电流峰值(KA) 简称冲击电流峰值校核动稳定x电抗(Ω)其中系统短路容量Sd和计算点电抗x 是关键.2.标么值计算时选定一个基准容量(Sjz)和基准电压(Ujz).将短路计算中各个参数都转化为和该参数的基准量的比值(相对于基准量的比值),称为标么值(这是短路电流计算最特别的地方,目的是要简化计算).(1)基准基准容量 Sjz =100 MVA基准电压 UJZ规定为8级. 230, 115, 37, 10.5, 6.3, 3.15 ,0.4, 0.23 KV 有了以上两项,各级电压的基准电流即可计算出,例: UJZ (KV)3710.56.30.4 因为 S=1.73*U*I 所以 IJZ (KA)1.565.59.16144(2)标么值计算容量标么值 S* =S/SJZ.例如:当10KV母线上短路容量为200 MVA时,其标么值容量S* = 200/100=2.电压标么值 U*= U/UJZ ; 电流标么值 I* =I/IJZ3无限大容量系统三相短路电流计算公式短路电流标么值: I*d = 1/x* (总电抗标么值的倒数).短路电流有效值: Id= IJZ* I*d=IJZ/ x*(KA)冲击电流有效值: IC = Id *√1+2 (KC-1)2 (KA)其中KC冲击系数,取1.8所以 IC =1.52Id冲击电流峰值: ic =1.41* Id*KC=2.55 Id (KA)当1000KVA及以下变压器二次侧短路时,冲击系数KC ,取1.3这时:冲击电流有效值IC =1.09*Id(KA)冲击电流峰值: ic =1.84 Id(KA)掌握了以上知识,就能进行短路电流计算了.公式不多,又简单.但问题在于短路点的总电抗如何得到?例如:区域变电所变压器的电抗、输电线路的电抗、企业变电所变压器的电抗,等等.一种方法是查有关设计手册,从中可以找到常用变压器、输电线路及电抗器的电抗标么值.求得总电抗后,再用以上公式计算短路电流; 设计手册中还有一些图表,可以直接查出短路电流.下面介绍一种“口诀式”的计算方法,只要记牢7句口诀,就可掌握短路电流计算方法.4．简化算法【1】系统电抗的计算系统电抗,百兆为一.容量增减,电抗反比.100除系统容量例：基准容量 100MVA.当系统容量为100MVA时,系统的电抗为XS*=100/100＝1 当系统容量为200MVA时,系统的电抗为XS*=100/200＝0.5当系统容量为无穷大时,系统的电抗为XS*=100/∞＝0系统容量单位：MVA系统容量应由当地供电部门提供.当不能得到时,可将供电电源出线开关的开断容量作为系统容量.如已知供电部门出线开关为W-VAC 12KV 2000A 额定分断电流为40KA.则可认为系统容量S=1.73*40*10000V=692MVA, 系统的电抗为XS*=100/692＝0.144.【2】变压器电抗的计算110KV, 10.5除变压器容量；35KV, 7除变压器容量；10KV{6KV}, 4.5除变压器容量.例：一台35KV 3200KVA变压器的电抗X*=7/3.2=2.1875一台10KV 1600KVA变压器的电抗X*=4.5/1.6=2.813变压器容量单位：MVA这里的系数10.5,7,4.5 实际上就是变压器短路电抗的％数.不同电压等级有不同的值.【3】电抗器电抗的计算电抗器的额定电抗除额定容量再打九折.例：有一电抗器 U=6KV I=0.3KA 额定电抗 X=4% .额定容量 S=1.73*6*0.3=3.12 MVA. 电抗器电抗X*={4/3.12}*0.9=1.15电抗器容量单位：MVA【4】架空线路及电缆电抗的计算架空线：6KV,等于公里数；10KV,取1/3；35KV,取 3％0电缆：按架空线再乘0.2.例：10KV 6KM架空线.架空线路电抗X*=6/3=210KV 0.2KM电缆.电缆电抗X*={0.2/3}*0.2=0.013.这里作了简化,实际上架空线路及电缆的电抗和其截面有关,截面越大电抗越小. 【5】短路容量的计算电抗加定,去除100.例：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=50 MVA.短路容量单位：MVA【6】短路电流的计算6KV,9.2除电抗；10KV,5.5除电抗; 35KV,1.6除电抗; 110KV,0.5除电抗.0.4KV,150除电抗例：已知一短路点前各元件电抗标么值之和为 X*∑=2, 短路点电压等级为6KV, 则短路点的短路电流 Id=9.2/2=4.6KA.短路电流单位：KA【7】短路冲击电流的计算1000KVA及以下变压器二次侧短路时：冲击电流有效值Ic=Id, 冲击电流峰值ic=1.8Id1000KVA以上变压器二次侧短路时：冲击电流有效值Ic=1.5Id, 冲击电流峰值ic=2.5Id例：已知短路点{1600KVA变压器二次侧}的短路电流 Id=4.6KA,则该点冲击电流有效值Ic=1.5Id,＝1.5*4.6＝7.36KA,冲击电流峰值ic=2.5Id=2.5*406=11.5KA.可见短路电流计算的关键是算出短路点前的总电抗{标么值}.但一定要包括系统电抗。

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,同时使网络的电压大大降低,因而破坏了网络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.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.简化计算法即使设定了一些假设条件,要正确计算短路电流还是十分困难,对于一般用户也没有必要.一些设计手册提供了简化计算的图表.省去了计算的麻烦.用起来比较方便.但要是手边一时没有设计手册怎么办?下面介绍一种“口诀式”的计算方法,只要记牢7句口诀,就可掌握短路电流计算方法.在介绍简化计算法之前必须先了解一些基本概念.1.主要参数Sd三相短路容量 (MVA)简称短路容量校核开关分断容量Id三相短路电流周期分量有效值(KA)简称短路电流校核开关分断电流和热稳定IC三相短路第一周期全电流有效值(KA) 简称冲击电流有效值校核动稳定ic三相短路第一周期全电流峰值(KA) 简称冲击电流峰值校核动稳定x电抗(Ω)其中系统短路容量Sd和计算点电抗x 是关键.2.标么值计算时选定一个基准容量(Sjz)和基准电压(Ujz).将短路计算中各个参数都转化为和该参数的基准量的比值(相对于基准量的比值),称为标么值(这是短路电流计算最特别的地方,目的是要简化计算).(1)基准基准容量 Sjz =100 MVA基准电压 UJZ规定为8级. 230, 115, 37, 10.5, 6.3, 3.15 ,0.4, 0.23 KV 有了以上两项,各级电压的基准电流即可计算出,例: UJZ (KV)3710.56.30.4 因为 S=1.73*U*I 所以 IJZ (KA)1.565.59.16144(2)标么值计算容量标么值 S* =S/SJZ.例如:当10KV母线上短路容量为200 MVA时,其标么值容量S* = 200/100=2.电压标么值 U*= U/UJZ ; 电流标么值 I* =I/IJZ3无限大容量系统三相短路电流计算公式短路电流标么值: I*d = 1/x* (总电抗标么值的倒数).短路电流有效值: Id= IJZ* I*d=IJZ/ x*(KA)冲击电流有效值: IC = Id *√1+2 (KC-1)2 (KA)其中KC冲击系数,取1.8所以 IC =1.52Id冲击电流峰值: ic =1.41* Id*KC=2.55 Id (KA)当1000KVA及以下变压器二次侧短路时,冲击系数KC ,取1.3这时:冲击电流有效值IC =1.09*Id(KA)冲击电流峰值: ic =1.84 Id(KA)掌握了以上知识,就能进行短路电流计算了.公式不多,又简单.但问题在于短路点的总电抗如何得到?例如:区域变电所变压器的电抗、输电线路的电抗、企业变电所变压器的电抗,等等.一种方法是查有关设计手册,从中可以找到常用变压器、输电线路及电抗器的电抗标么值.求得总电抗后,再用以上公式计算短路电流; 设计手册中还有一些图表,可以直接查出短路电流.下面介绍一种“口诀式”的计算方法,只要记牢7句口诀,就可掌握短路电流计算方法.4．简化算法【1】系统电抗的计算系统电抗,百兆为一.容量增减,电抗反比.100除系统容量例：基准容量 100MVA.当系统容量为100MVA时,系统的电抗为XS*=100/100＝1 当系统容量为200MVA时,系统的电抗为XS*=100/200＝0.5当系统容量为无穷大时,系统的电抗为XS*=100/∞＝0系统容量单位：MVA系统容量应由当地供电部门提供.当不能得到时,可将供电电源出线开关的开断容量作为系统容量.如已知供电部门出线开关为W-VAC 12KV 2000A 额定分断电流为40KA.则可认为系统容量S=1.73*40*10000V=692MVA, 系统的电抗为XS*=100/692＝0.144.【2】变压器电抗的计算110KV, 10.5除变压器容量；35KV, 7除变压器容量；10KV{6KV}, 4.5除变压器容量.例：一台35KV 3200KVA变压器的电抗X*=7/3.2=2.1875一台10KV 1600KVA变压器的电抗X*=4.5/1.6=2.813变压器容量单位：MVA这里的系数10.5,7,4.5 实际上就是变压器短路电抗的％数.不同电压等级有不同的值.【3】电抗器电抗的计算电抗器的额定电抗除额定容量再打九折.例：有一电抗器 U=6KV I=0.3KA 额定电抗 X=4% .额定容量 S=1.73*6*0.3=3.12 MVA. 电抗器电抗X*={4/3.12}*0.9=1.15电抗器容量单位：MVA【4】架空线路及电缆电抗的计算架空线：6KV,等于公里数；10KV,取1/3；35KV,取 3％0电缆：按架空线再乘0.2.例：10KV 6KM架空线.架空线路电抗X*=6/3=210KV 0.2KM电缆.电缆电抗X*={0.2/3}*0.2=0.013.这里作了简化,实际上架空线路及电缆的电抗和其截面有关,截面越大电抗越小. 【5】短路容量的计算电抗加定,去除100.例：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=50 MVA.短路容量单位：MVA【6】短路电流的计算6KV,9.2除电抗；10KV,5.5除电抗; 35KV,1.6除电抗; 110KV,0.5除电抗.0.4KV,150除电抗例：已知一短路点前各元件电抗标么值之和为 X*∑=2, 短路点电压等级为6KV, 则短路点的短路电流 Id=9.2/2=4.6KA.短路电流单位：KA【7】短路冲击电流的计算1000KVA及以下变压器二次侧短路时：冲击电流有效值Ic=Id, 冲击电流峰值ic=1.8Id1000KVA以上变压器二次侧短路时：冲击电流有效值Ic=1.5Id, 冲击电流峰值ic=2.5Id例：已知短路点{1600KVA变压器二次侧}的短路电流 Id=4.6KA,则该点冲击电流有效值Ic=1.5Id,＝1.5*4.6＝7.36KA,冲击电流峰值ic=2.5Id=2.5*406=11.5KA.可见短路电流计算的关键是算出短路点前的总电抗{标么值}.但一定要包括系统电抗。

浅谈35kV变电站短路电流计算发布时间：2022-01-20T03:04:52.990Z 来源：《中国电业》（发电）》2021年第17期作者：何保霖[导读] 短路电流计算是变电站电力系统运行和维护的基础工作，也是电力系统的三大计算之一，通过合理的短路电流计算，可以有效的指导变电站设计方案的制定及相关设备选型、继电保护整定校核、投产后运行方式的安排等，对变电站日后的安全、可靠、稳定运行和维护起到至关重要的作用。

云南电网有限责任公司普洱澜沧供电局云南普洱 665000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，也是电力系统的三大计算之一，通过合理的短路电流计算，可以有效的指导变电站设计方案的制定及相关设备选型、继电保护整定校核、投产后运行方式的安排等，对变电站日后的安全、可靠、稳定运行和维护起到至关重要的作用。

关键词：短路电流；电气设备；变电站1短路的定义及原因所谓短路是指相与相之间通过电弧或其它较小阻抗的一种非正常连接，相当于不同相别的电源未经过有效负载而直接由导线或导体接通形成闭合回路，由于短路时的电流较正常运行时的电流大得多，所以短路是应该尽可能避免的电路故障，它会导致电气设备因电流过大而烧毁、损坏。

在中性点直接接地系统中或三相四线制系统中，还指单相和多相接地。

35kV变电站产生短路的主要原因是变电站电气设备的载流部分绝缘降低或损坏，而电气设备载流部分的绝缘降低或损坏的主要原因又多为遭受直接雷击、绝缘材料陈旧、设备过电压、绝缘缺陷未及时发现和消除等。

此外，如输配电线路断线、线路倒杆也能造成短路事故。

2短路的种类三相系统中短路的4种基本类型为：三相短路、两相短路、单相对地短路和两相对地短路。

三相短路是对称短路，此时三相电流和电压同正常情况一样，即仍然是对称的。

只是线路中电流增大、电压降低而已。

除了三相短路之外，其它类型的短路皆系不对称短路，此时三相所处的情况不同，各相电流、电压数值不等，其间相角也不同。

第二章 短路电流的计算
第二章 短路电流的计算
一、形成短路的原因 二、短路的危害 三、短路的类型 四、短路电流计算的目的 五、短路计算的假定条件 (1)认为短路过程中，所有发电机电势的大小及相位均相 认为短路过程中， 认为短路过程中 发电机之间没有电流交换， 同，发电机之间没有电流交换，发电机供出的电流全部是 流向短路点。所有负荷支路认为已断开。 流向短路点。所有负荷支路认为已断开。 (2)不计磁路饱和。系统中各元件的感抗便都是恒定的。 不计磁路饱和。 不计磁路饱和 系统中各元件的感抗便都是恒定的。 (3)不计变压器励磁电流。 不计变压器励磁电流。 不计变压器励磁电流 (4)只计入元件电抗。 只计入元件电抗。 只计入元件电抗 (5)短路为金属性短路。 短路为金属性短路。 短路为金属性短路 (6)认为三相系统是对称的。 认为三相系统是对称的。 认为三相系统是对称的
X 12
X 12
X 12 X 31 + X 23 + X 31
X 23 X 31 + X 23 + X 31
X2 =
X 12
X 12 X 23 + X 23 + X 31
4、电抗星形等值变换为三角形 、
X 12 = X 1 + X 2 + X 31 X1 X 2 X3 X X = X1 + X 3 + 1 3 X2
= 2 I ′′(1 + e
−
0.01 Τf
) = 2 K sh I ′′
K sh = 1.9, ish = 2.7 I ′′ 发电机端短路 发电厂高压母线短路 K sh = 1.85, ish = 2.6 I ′′
远离发电厂短路 K sh = 1.8, ish = 2.55I ′′

十、短路电流非周期分量计算
短路电流非周期分量可按下式计算：
0秒时次暂态短路电流周期分量有效值 ，kA
起始值 ： i fz0 2I "
0秒时的短路电流非周期分量有效值
t秒的值 ：
i fzt
2I "et /Ta
i
et
fz 0
/ Ta
t秒时的短路电流非周期分量有效值
短路点等效衰减时间常数
表5-1 短路点等效时间常数Ta推荐值
0.006
100 X 8 (14 26 11) 2 100 90 0.16
七、各元件电抗标幺值的计算
发电机额定容量： Sn Pe / cos 75 / 0.85 88.24MVA
发电机G1~G3：
X9
X 10
X 11
0.2 100 88.24
0.23
八、绘制等值电路图
S1 1 0.009 d2 330kV
短路电流周期分量 任意时刻有名值的计算
G3： I " I0.06 I0.1 I0.2 I4.0 0.03588.24/( 3 13.8) 0.129kA
G1： I " 5.53 4.18 88.24 /100 20.41kA
I0.06 4.30 4.18 88.24 /100 15.87kA I0.1 4.05 4.18 88.24 /100 14.95kA I0.2 3.86 4.18 88.24 /100 14.25kA I 4.0 3.23 4.18 88.24 /100 11.92kA
I
" s 2*
1 X jx5
1 3.67
0.272
G2，G3计算电抗值大于3，当计算电抗数值大于3时，可以认为短路电流 的周期分量在整个过程中保持不变，即短路电流不衰减，则其短路电流

系统元件各序参数和等值网络
4．负荷的序阻抗 在负荷中，异步电动机占较大的比重，因此负 荷阻抗可以近似地取异步电动机各序的阻抗。 正常运行时负荷的正序阻抗以额定容量为基准 的标么值约为Z1* 0.8 j 0.6。在短路时，当计算稳 态短路电流时通常可取 x1* 1.2 ；在计算次暂态电 x"1* 0.2 ~ 0.35 。 流时次暂态电势可取 E"* 0.8 ~ 0.9， 异步电动机的负序阻抗可取 Z 2* 0.4 j 0.2 ，为 了简化计算出可以仅取电抗部分 x2* 0.2 。 因为电动机一般中性点不接地，所以不考虑其 零序电抗。
系统元件各序参数和等值网络
7．电缆的序阻抗 电缆的负序阻抗与正序相等，由于三相芯 线间距离小所以正序电抗比架空输电线路要 小得多。 电缆的电阻通常不能忽略。 电缆的零序电抗与电缆的外包皮的接地情 况有关，一般由试验决定。在短路电流计算 中可以取 R0 10R1 X 0 (3.5 ~ 4.6) X 1
系统元件各序参数和等值网络
5．变压器的序阻抗 变压器的负序电抗与正序电抗相等。 变压器零序电抗则与变压器绕组的连接 方式、中性点是否接地、变压器的结构 （单相、三相及铁心的结构形式）有关。
系统元件各序参数和等值网络
a）Yn，d联结变压器 由于变压器每组绕相中感应的零序电动势是同相位 而且大小相等，所以零序电流在三角形中流通，形成 一合回路，在三角形外电路中则没有零序电流，因而 在等效电路中零序电流通过绕组Ⅰ的漏抗 X I ，绕组Ⅱ 的漏抗 X II 。等效电路中Ⅱ绕组一端短接只是表明它是 零序电流的闭合回路而不是表示Ⅱ绕组的一端接地。 零序电流在 X II中的电压降与变压器励磁电抗 X m 中的电 压降相等。 X 0 X I X II X 1 零序电抗为

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计算短路电流的假设条件
计算短路电流呢，这可不是个简单事儿。

咱得先有几个假设条件。

首先啊，咱得假设这个电路是个理想的电路，就像咱理想中的生活似的，没有那些乱七八糟的干扰。

我就想起我小时候，村里那个电工老王，脸黑黝黝的，一笑露出一口大白牙，他整天摆弄那些电线。

他就老说，这电路要是理想的啊，就跟那新媳妇刚进门似的，干干净净，利利索索。

咱假设这个电源的电压是恒定不变的。

这就好比那个老榆树，不管春夏秋冬，就那么稳稳当当在村头杵着。

我和老张唠这事儿的时候，老张还撇撇嘴说：“哼，哪有那么恒定的东西，就像他家那小子的成绩，忽高忽低的。

”可咱计算短路电流就得这么假设啊。

还有啊，咱得假设这个线路的电阻、电感啊，都是线性的。

这线性是啥呢？就像咱走路，一步一步规规矩矩的，不能一会儿大跨步，一会儿小碎步。

我跟村里教书的李先生说这个，他推推眼镜，眼睛在镜片后面闪着光，跟我说：“这就像咱念书，得按部就班的。

”我就想啊，这计算短路电流可真是个怪事儿，要这么多不切实际的假设。

另外呢，咱还得假设那些电器元件啊，都是理想的。

就像咱想象中的好人，没有一点坏心眼儿。

我跟村里的二狗子说这个，二狗子挠挠头，傻笑着说：“那这世上可没几个这样的东西啊。

”可咱不管，计算短路电流就得这么假设。

你要是不这么假设，那这计算就乱套了，就像村里的集市，要是没个规矩，那还不得乱成一锅粥啊。

咱这假设条件虽然有点像空中楼阁，但是没有这些假设啊，这短路电流就像个调皮的孩子，根本没法抓住它的小辫子去计算。