短路电流热效应公式
单相短路电流计算公式
单相短路电流计算公式在电力系统运行中，单相短路电流是一项重要的参数，用于评估电路和设备的能力来承受系统中的故障电流。
单相短路电流通常指的是在系统中只有一条相线出现短路故障时的电流。
1.短路电流的计算公式：公式1:I=U/Z其中I：短路电流（单位：安培，A）U：电源电压（单位：伏特，V）Z：总阻抗（单位：欧姆，Ω）该公式适用于计算直接短路情况下的短路电流，即电源直接连接到短路点。
2.考虑电源阻抗的短路电流计算公式：公式2:I=U/(Zs+Zt)其中I：短路电流（单位：安培，A）U：电源电压（单位：伏特，V）Zs：短路点阻抗（单位：欧姆，Ω）Zt：电源阻抗（单位：欧姆，Ω）该公式适用于考虑了电源阻抗的短路电流计算，即在电源与短路点之间存在阻抗的情况下。
3.考虑变压器的短路电流计算公式：公式3:I=U/(Zs+Zt/Zv)其中I：短路电流（单位：安培，A）U：电源电压（单位：伏特，V）Zs：短路点阻抗（单位：欧姆，Ω）Zt：电源阻抗（单位：欧姆，Ω）Zv：变压器短路阻抗（单位：欧姆，Ω）该公式适用于考虑了变压器短路阻抗的短路电流计算，即在电源、变压器与短路点之间都存在阻抗的情况下。
在实际的电力系统中，单相短路电流的计算还涉及到更多的参数和考虑因素，如线路长度、电缆电阻、电源类型等。
此外，还需要选择合适的电源模型和阻抗模型。
需要注意的是，以上提到的公式只是计算短路电流的一种常用方法，实际计算中应根据具体情况选择合适的公式，并仔细考虑各项参数及其相互关系。
此外，短路电流的计算结果还需要与设备的额定短路电流进行对比，确保设备能够安全运行。
总结起来，单相短路电流的计算是电力系统设计和运行中的一项重要任务，需要考虑多个参数和因素。
以上提到的公式仅为常用的计算方法，实际计算中应根据具体情况选择合适的公式，并进行详细的计算和分析。
短路电流热效应和电动力效应的实用计算
教学目标：掌握短路电流热效应和电动力效应的实用计算。
重点：短路电流的效应实用计算方法。
难点：短路电流的效应计算公式。
一、短路电流电动力效应1.电动力：载流导体在相邻载流导体产生的磁场中所受的电磁力。
当电力系统中发生三相短路后，导体流过冲击短路电流时必然会在导体之间产生最大的电动力。
2．电动力的危害：引起载流导体变形、绝缘子损坏，甚至于会造成新的短路故障。
3．两平行导体间最大的电动力载流导体之间电动力的大小，取决于通过导体电流的数值、导体的几何尺寸、形状以及各相安装的相对位置等多种因素。
（N）式中：i1 、i2—通过两根平行导体的电流瞬时最大值，A；L—平行导体长度，（m）；ɑ—导体轴线间距离，（m）；K f—形状系数。
形状系数K f：表明实际通过导体的电流并非全部集中在导体的轴线位置时，电流分布对电动力的影响。
实际工程中，三相母线采用圆截面导体时，当两相导体之间的距离足够大，形状系数K f取为1；对于矩形导体而言，当两导体之间的净距大于矩形母线的周长时，形状系数K f可取为1。
电动力的方向：两个载流导体中的电流方向相同时，其电动力为相互吸引；两个载流导体中的电流方向相反时，其电动力为相互排斥。
4．两相短路时平行导体间的最大电动力发生两相短路时，平行导体之间的最大电动力F（2）（N）：（N）式中：—两相短路冲击电流，（A）。
5．三相短路时平行导体之间的最大电动力发生三相短路时，每相导体所承受的电动力等于该相导体与其它两相之间电动力的矢量和。
三相导体水平布置时，由于各相导体所通过的电流不同，所以边缘相与中间相所承受的电动力也不相同。
边缘相U相与中间相V相导体所承受的最大电动力、分别为：（N）（N）式中：—三相冲击短路电流，（A）。
发生三相短路后，母线为三相水平布置时中间相导体所承受的电动力最大。
计算三相短路时的最大电动力时，应按中间相导体所承受的电动力计算。
6．短路电流电动力效验当系统中同一处发生三相或两相短路时，短路处三相冲击短路电流与两相冲击短路电流之比为。
发电机短路电流计算公式
发电机短路电流计算公式
发电机短路电流计算公式如下：
短路电流=额定电压/ (短路阻抗+阻抗内降)
其中，短路阻抗是指发电机的短路阻抗，通常用相对单位即短路
电压标定值表示，可以通过测量或者设备参数查表获取；阻抗内降是
指由于发电机的额定电流、发热、剩磁等原因导致的内部阻抗的降低。
拓展：
发电机短路电流是指在发电机短路故障状态下通过故障点的电流。
短路故障是指发电机绕组之间或与地之间发生直接连接的故障，例如
绕组间相间短路、对地短路等。
短路电流是短路故障时内部电机的负
载电流，具有很高的电能和热能，对设备和系统安全运行带来威胁。
对于发电机的短路电流计算，需要考虑短路故障类型、发电机的
参数、运行状态等因素。
通常，短路电流会远远高于额定电流，因此
在设计和运行发电机系统时需要合理考虑短路电流带来的影响。
短路电流的计算方法 Word 文档
1、短路电流的计算方法：1.1、两相短路电流计算公式：I=∑R=R1/K+Rb+R2∑X=Xx+X1/K+Xb+X2式中：I——两相短路电流，A∑R、∑X——短路回路内一相电阻、电抗值的总和，ΩXx——根据三相短路容量计算的系统电抗值，ΩR1、X1——高压电缆的电阻、电抗值，ΩKb——变压器变压比Rb、Xb——变压器的电阻、电抗值，ΩR2、X2——低压电缆的电阻、电抗值，ΩUe——变压器二次侧额定电压，V1.2、三相短路电流计算公式：I=1.15 I2、电缆线路短路保护2.1、1200V及以下电网中电磁式过电流继电器的整定2.1.1、保护干线装置公式：Iz≥IQe+Kx∑Ie式中：IQe——最大容量电动机额定起动电流，A，为电动机额定电流的6.0~7.0倍。
∑Ie——其余电动机额定电流之和，AKx——需用系数，取0.5～1.0，一般取1.0。
2.1.2、校验公式：≥1.5若线路上串联两台以上开关（其间无分支线路），则上一级开关整定值，也应按下一级开关保护范围最远点的两相短路电流来校验，校验灵敏度应满足1.2～1.5的要求，以保证双重保护的可靠性。
若校验不满足时，应采取以下措施：1.加大干线或支线电缆截面。
2.设法减少低压电缆线路的长度。
3.采用相敏保护器或软起动等新技术提高灵敏度。
4.更换大容量变压器或采取变压器并联。
5.增设分段保护开关。
6.采用移动变电站或移动变压器。
2.2、电子保护器的整定:2.2.1、电磁起动器中电子保护器过流整定公式：Iz≤Ie当运行中电流超过Iz时视为过载，电子保护器延时动作；当运行中电流达到8Iz时视为短路，电子保护器瞬时动作。
2.2.2、校验公式：≥1.2若校验不满足时，应采取以下措施：1.加大干线或支线电缆截面。
2.设法减少低压电缆线路的长度。
3.采用相敏保护器或软起动等新技术提高灵敏度。
4.更换大容量变压器或采取变压器并联。
5.增设分段保护开关。
6.采用移动变电站或移动变压器。
短路电流热效应的计算方法
短路电流热效应的计算方法短路电流热效应可是个挺有趣又有点小复杂的事儿呢。
咱们先得知道短路电流热效应是啥。
简单说呀，就是当电路发生短路的时候，电流会突然变得很大，这么大的电流在短时间内会产生很多热量，这个热量的效应就是我们要研究的啦。
那怎么计算呢？这里面有个公式哦。
一般来说，短路电流热效应Q等于一个积分，就是从短路开始时刻到短路切除时刻，i²Rdt的积分。
这里的i就是短路电流，R呢就是电路的电阻，t就是时间啦。
不过这个公式看起来有点头疼，实际计算的时候，我们常常会做一些简化。
如果短路电流是个恒定的值，那计算就简单多啦。
就直接是Q = I²Rt，这里的I 就是短路电流的有效值。
就好像我们知道一个大力士（短路电流）一直在用力（电流通过电阻做功发热），那产生的热量就可以这么简单地算出来。
在实际的电力系统里呀，短路电流可不是一直不变的，它是随着时间变化的。
这个时候呢，我们就得分段来考虑啦。
比如说，在短路刚开始的瞬间，有个很大的冲击电流，这个冲击电流产生的热量在很短时间内就有个小爆发。
然后呢，随着时间推移，电流会慢慢稳定一点，我们就得按照不同阶段的电流值和对应的时间来分别计算热量，最后再把这些热量加起来。
还有哦，如果我们知道短路电流的一些参数，像它的周期分量和非周期分量，也能计算热效应。
周期分量产生的热量和非周期分量产生的热量都要算进去。
就像把两个小伙伴做的事儿（产生热量）都得统计起来一样。
计算短路电流热效应可重要啦。
因为这个热量如果太大，会对电路里的设备造成很大的损害，就像大火会烧坏东西一样。
所以呢，工程师们得好好计算这个热效应，这样才能选择合适的设备，让电路能够安全稳定地运行，就像给电路里的设备穿上合适的保护服，让它们不怕短路这个小怪兽啦。
短路电流的公式推导及计算
二、短路的后果
短路时系统电流急剧增加，比正常电流大很多 ，电压大幅度下降，三相短路时短路点电压甚至 降到零。 1. 短路电流的热效应 2. 短路电流的力效应 3. 影响电气设备的正常运行 4. 破坏系统的稳定性 5. 造成电磁干扰
三、短路的种类
短路的类型 a）三相短路 b）两相短路 c）单相接地短路
d）两相接地短路
对称性短路：三相短路K(3):最严重短路故障
单相短路K(1)：最常见短路故障 不对称性短路： 两相短路K(2)
两相接地短路K(1,1)
短路计算目的： ➢为采取限制短路电流的措施提供依据； ➢为正确选择和校验各种电气设备、载流导体和继电 保护装置提供依据，以防止故障的扩大，保证电力系 统的安全运行。
3.最严重三相短路 当非周期分量电流的初始值最大时，短路全电流
的瞬时值为最大，短路情况最严重。
➢非周期分量初值并不是固定的， 与短路时刻的初相位、短路前工 作电流等因素有关系。 ➢非周期分量的幅值 ，等于 相量 和 在纵轴上投影之差 。
通过分析可知，最严重三相短路条件为：
➢短路前空载（Im=0）或
则X1折算到第三段的标么值为：
➢结论：无论在哪一电压级发生短路，各段元件的标么值只 需用元件所在电压等级的平均额定电压作为基准电压来计 算，而无需再进行电压折算。
任何一个用标么值表示的量，经变压器变换后，数值不 变。 ➢不同电压等级的电力系统标幺值统一基准选择原则： ✓整个系统选择统一的容量基准
✓不同的电压等级选择不同的电压基准
当电阻R=0时
意味着短路电流非周期分量不衰减
当电抗Ｘ=0时
意味着不产生非周期分量 因此： 1＜Ksh ＜2
✓在发电机端部短路时，取Ksh=1.9 ✓在高压电网中短路时，取Ksh=1.8 ✓在低压电网中短路时，取Ksh=1.3
6kV电缆热稳定截面校验公式(断路器柜)
容量（kW）
4000 800 900 1000 1120 25000
IP(A) 467.0 96.2 108.3 120.3 134.7 240.6
按载流量选用电缆截面
2*(YJV-6-3x185) YJV-6-3x150 YJV-6-3x150 YJV-6-3x150 YJV-6-3x150 YJV-6-3x185
IH(A) 626.7 268.7 268.7 268.7 268.7 313.3
θp 69.988 50.771 52.304 54.017 56.311 71.526
K 1.009 1.008 1.008 1.008 1.008 1.009
W(中间结果)
C
0.4645 15820.43
0.5297 16902.66
6kV电缆 热稳定截
1、短路电流热效应计算
计算公式：Qt= IB2 (t+TB) +4IBID[(TD/2)(1-e-t/TD)+TBTD/(TB+TD)]+1.5TDID2
式中：t――短路电流热效应计算时间（S），取0.15
TB――厂用电源非周期分量的衰减时间常数（S），取0.06
TD――电动机反馈电流的衰减时间常数（S），取0.062
θp =θ0+(θH-θ0)(Ip/IH)2
铝芯
铜芯
η=
0.93
93
J=
1
1
q=
2.48
3.4
a=
0.00403
0.00393
ρ= 0.0000031 0.00000184
θm=
200
250
θ0=
45
45
θH=
短路电流的热效应和力效应
短路电流的热效应
因为短路以后继电保护装置很快动作，切除故障，因此 短路持续时间很短，短路电流产生的大量热量来不及散发到 周围介质中，可以认为全部热量被导体吸收，用来使导体的 温度升高。 常用的不同金属导体材料均有规定的短时发热最高允许 温度。 热稳定校验实质上就是比较短路后导体的最高发热温度与其 短时发热的最高允许温度，若前者不超过后者则该设备热稳 定性满足要求，否则不满足要求。
短路电流的热效应
1. 短路产生的热量
2 Qk = 0.24∫ I kt Rav dt 0 2 ≈ 0.24∫ I Rav dt + 0.24∫ I apt Rav dt 0 2 pt 0 t t t
(4.8.1)
短路电流的热效应
2.假想时间 2.假想时间
在工程计算中常常用短路电流的稳态值代替实际的短路 电流来计算Qk，假定一个时间tima，称为假想时间，短路电 Q t 流稳态值在内产生的热量与实际短路电流在短路持续时间内 所产生的热量相等。
−7
短路电流的力效应
考虑最严重的情形，即在三相短路情况下，导 体中流过冲击电流时，所承受的最大电动力为：
Fmax = 1.732 × 10 × K f
−7
i
( 3) 2 sh
l ,N a
上式就是选择校验电气设备和母线在短路电流 作用下所受冲击力效应的计算依据。 注意：计算中的单位取A，l和α应取相同的长度 A α 单位。
l、 、 ——导体的长度、截面积和质量； S m
θk、 w——导体的短时最高温度与导体正常工作温度。 θ
短路电流的热效应
整理之后，得
rc I∞ 2 ) t i = av (θ k − θ w ) = Ak − Aw S ρ av
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短路电流热效应公式
短路电流热效应公式
在电力系统中，电流会在电路中产生热量，尤其是在短路发生时。
短路电流热效应公式用于计算短路过程中的温升和热损耗。
以下是一
些相关公式及其解释：
短路电流的计算公式
1.短路电流幅值公式：[Is = (Uk / Zk) * e^(jθ)](
–Is: 短路电流的幅值
–Uk: 额定电压
–Zk: 短路阻抗的复数表示
–θ: 短路电流的相位角
该公式表示短路电流的幅值与额定电压Uk和短路阻抗Zk之间的关系。
2.短路电流的相位角公式：[θ = θk - φ](
–θ: 短路电流的相位角
–θk: 短路阻抗的相角
–φ: 短路时电压与电流之间的相角差
该公式表示短路电流的相位角与短路阻抗的相角和电压/电流相角差之间的关系。
短路电流热效应计算公式
3.短路电流对应的温升公式：[ΔT = K * Is^2 * t](
–ΔT: 电流对应的温升
–K: 热损耗系数
–Is: 短路电流的幅值
–t: 短路持续时间
该公式表示短路电流的幅值平方乘以短路持续时间与热损耗系数之间的关系。
4.短路电流对应的热损耗公式： [P_loss = K *
Is^2](
–P_loss: 短路电流对应的热损耗
–K: 热损耗系数
–Is: 短路电流的幅值
该公式表示短路电流的幅值平方与热损耗系数之间的关系。
示例解释
假设某电力系统的额定电压为1kV，短路阻抗为2 + j3Ω，短路
电流相位角为30°，电压与电流相角差为20°，短路持续时间为秒。
根据短路电流幅值公式可得：Is = (Uk / Zk) * e^(jθ) = (1000 / (2 + j3)) * e^(j30°) = * e^(j30°)
根据短路电流的相位角公式可得：θ = θk - φ = 30° - 20° = 10°
根据短路电流对应的温升公式可得：ΔT = K * Is^2 * t = K * ()^2 *
根据短路电流对应的热损耗公式可得： P_loss = K * Is^2 = K
* ()^2
以上是关于短路电流热效应的相关公式和一个示例解释。
电力系
统中合理计算和预估短路电流的热效应对于系统的安全运行至关重要。
短路电流热效应公式的参数解释
在短路电流热效应公式中，以下是一些常见参数的解释：
•Is：短路电流的幅值。
它表示短路条件下通过电路的电流大小。
短路电流越大，产生的热效应也越明显。
•Uk：额定电压。
它是电力系统中设备和线路的额定电压，用于计算短路电流的幅值。
•Zk：短路阻抗的复数表示。
它是电力系统中设备和线路的短路阻抗，用于计算短路电流的幅值和相位角。
•θ：短路电流的相位角。
它表示短路电流在复平面上的位置，通过短路电流幅值公式和短路电流相位角公式可以计算得到。
•θk：短路阻抗的相角。
它表示短路阻抗在复平面上的位置。
•φ：短路时电压与电流之间的相角差。
它表示电压和电流在相位上的差异，通过短路电流相位角公式可以计算得到。
•ΔT：电流对应的温升。
它表示短路电流产生的热量，用于评估系统中设备的热损耗和温度变化。
•K：热损耗系数。
它是一个常数，用于计算短路电流产生的热损耗和温升。
•t：短路持续时间。
它表示短路在系统中持续的时间长度。
示例解释
假设某电力系统的额定电压为1kV，短路阻抗为2 + j3Ω，短路
电流相位角为30°，电压与电流相角差为20°，短路持续时间为1秒。
根据短路电流幅值公式可得：Is = (Uk / Zk) * e^(jθ) = (1000 / (2 + j3)) * e^(j30°) = (1000 / sqr t(2^2 + 3^2)) *
cos(30°) + j * (1000 / sqrt(2^2 + 3^2)) * sin(30°) = *
cos(30°) + j * * sin(30°) = + j *
根据短路电流的相位角公式可得：θ = θk - φ = 30° - 20° = 10°
根据短路电流对应的温升公式可得：ΔT = K * Is^2 * t = K * (^2 + ^2) * 1 = K *
根据短路电流对应的热损耗公式可得： P_loss = K * Is^2 = K
* (^2 + ^2) = K *
以上是关于短路电流热效应计算公式的一些解释，并给出了一个
具体示例的计算过程。
这些公式可以帮助工程师评估电力系统中短路
电流的热效应，以确保系统的安全运行。