短路电流计算

I k'' 2 0.866 I k'' 3
②两相稳态短路电流值 Ik 3（kA）
I k 2 0.866 I k 3
(4) 单相接地电容电流计算： 电网中的单相接地电容电流由电力线路和变电所中的电气设备两部分的电容 电流组成 。 电缆线路的单相接地电容电流(A)： 电缆线路的单相接地电容电流
②三相稳态短路电流：
I k 1 I k'' 1 3.08kA
③三相短路电流峰值及全电流最大有效值: ③三相短路电流峰值及全电流最大有效值
i p 3 2.55I k'' 1 2.55 3.08 7.85kA I p 3 1.51I k'' 1 1.51 3.08 4.65kA k
高低压系统短路电流计算示例 已知电力系统电源的短路容量为500MVA，架空线路长度为5kM，忽略其电阻，其 Pk 7.5kW ukr % 4.5 ， 单位电抗值为 x0 0 .35 / km ，变压器额定容量为800kVA， ，低压线路长度为40m 低 线路长度为 ，其单位电阻值为 其单位电 值为ro 0.240m / m ，单位电抗值为 单位电抗值为 xo 0.076m / m 。试求变电所10kV母线上k-1点短路和低压380V线路上K-2点短路 的三相短路电流和短路容量。 架空线路长度为5kM K-1 S11-800 380V 低压线路长度为40kM K-2
G
10kV 计算过程： 1.求K-1点的三相短路电流和短路容量（ Un1 10kV ） （1）确定基准值。取基准容量：Sd 100MVA ，基准电压： Ud 1.05Un1 10.5kV。 （2）计算短路电路中各元件的电抗和总电抗。 ①电力系统的电抗：
X 1*
Sd 100 0.2 '' S k 3 500
'' IM K stM I rM 10 3
n
② n台高压异步电动机提供的反馈电流周期分量有效值：
I
'' M
( K stMi I rM 10 3 )
i 1
③ n台高压异步电动机提供的反馈电流峰值： 台高压异步电动机提供的反馈电流峰值：
i pM 1 . 1
2 (K
三相短路电流峰值（kA）: 相短路电流峰值（k ）
i p3 2K p I k'' 3
1 '' 式中 KP -----峰值系数，对于R X 的低压电路，可取 K P 1 .3 ，则 i p 3 1.84 I k 3 。 3 三相短路全电流最大有效值 I p3 （kA）:
I p3 Ik'' 3 1 2( K p 1)2
电力系统电抗： 式中
Xs*
Sk'' 3
Sd Sk'' 3
----电力系统变电所高压馈电线出口处的短路容量（MVA），由供电部门提供。
电力线路电抗：
* XWL x0l
式中
x0 ----电力线路单位长度的电抗（Ω/km）； 电力线路单位长度的电抗（ k ）
l ----电力线路的长度（km）。
* XT
ukr % S d 100SrT
③绘制出短路回路的等效电路，通过网络变换简化短路电路，计算短路回路的总电抗 ③绘制出短路回路的等效电路 通过网络变换简化短路电路 计算短路回路的总电抗 * 标幺值（针对不同短路计算点分别计算）X 。若短路回路的总电阻值大于总电抗值的 1/3，需计入电阻值。 ④计算三相短路电流与短路容量： '' 三相对称短路电流初始值 Ik（kA）: 3
1 0 .2
2 1.587
k -1
* * X X1* X 2 0.2 1.587 1.787
（3）计算三相短路电流和短路容量 ① 三相对称短路电流初始值：
I k'' 1
1 100 1 Id Sd 3.08kA * * X 3U d X 3 10.5 1.787
* Ik'' 3 Id / X
三相稳态短路电流 Ik 3（kA）:
Ik 3 Ik'' 3
三相对称开断电流
Ib3（kA）:
I b 3 I k'' 3
三相短路电流峰值 ip3 （kA）:
ip3 2K p Ik'' 3
1 式中 Kd ----峰值系数，对于 峰值系数 对于 R X 的高压电路，可取 的高压电路 可取 3 '' 则 i p 3 2 . 55 I k 。 3
低压电路中，峰值系数 K p3 1.3 ，则 I p3 1.09Ik3 。 ' 对称短路容量初始值 S k'（MVA） 3
''
Sk'' 3 3cUn I k'' 3 103 两相稳态短路电流（有效值）Ik 2（kA）: I k 2 0.866 I k 3
（3）低压电动机对三相短路峰值电流的影响。当短路点附近所接低压异步电动机的 （3）低压电动机对三相短路峰值电流的影响 当短路点附近所接低压异步电动机的 额定电流之和超过三相短路电流初始值的1%时，在计算三相短路电流峰值时应计入 电动机反馈的短路电流峰值的影响。其计算公式与高压异步电动机相同，其峰值系 数可取1.3。
④三相短路容量：
Sk'' 1 3U d I k'' 1 3 10.5 3.08 56.01kA
2.求K-2点的短路电流和短路容量（U n 2 380V ） （1）计算短路电路中各元件的阻抗和总阻抗。 ① 高压侧系统的阻抗： 2
(cU n ) (1.05 380) 2 3 3 Zs 10 10 2.84m Sk'' 1 56.01
②架空线路的电抗：x0 0.35 / kM ，因此： 因此：
* x0 l X2
100 Sd 0 . 35 5 1.587 2 2 10.5 Ud
③绘K-1点短路的等效电路如图所示，图上标出各元件的序号（分子）和电抗标幺 ③绘 点短路的等效电路如 所 上标出各 件的序 （分 ）和电抗标幺 值（分母），然后计算电路的总电抗。
I c 0 . 1U r l
架空线路的单相接地电容电流（A）:
Ic
式中 I c -----单相接地电容电流（A）; U r -----线路额定线电压（kV）; l -----线路长度（km）。
U rl 350
2.低压系统短路电流计算 2 低压系统短路电流计算 （1）1000V以下低压电网的短路计算，一般可将配电变压器的高压侧电网看作无限 大容量电源，即高压母线电压可认为保持不变。计算过程采用有名值法，各电气 量的单位分别是：电压V、电流用kA、容量用kVA、阻抗用mΩ。 的单位分别 电 电流 k 容 k 抗 （2）三相和两相短路电流的计算： 高压系统：
c
Ik'' 3
2 2 3 R X

cUn

式中 Un ----系统标称电压（线电压），380V； ----电压系数，计算三相短路电流时取1.05。
c
三相对称开断电流（有效值） 三相稳态短路电流（有效值）（kA） 三相对称开断电流（有效值）、三相稳态短路电流（有效值）（kA）:
Ib3 Ik 3 Ik'' 3
K P 1.8 ，
三相短路全电流最大有效值 相短路全电流 大有效值 IP （k （kA）: ） 3
I P 3 I k'' 3 1 2( K p 1) 2 1.51I k'' 3
'' 对称短路容量初始值 Sk （MVA）: 3
S k'' 3
3U d I k'' 3
（2）高压电动机对三相对称短路电流的影响。当短路点附近直接接有高压电动机时， 应计入电动机对三相对称短路电流的影响。对高压异步电动机，其提供的反馈电流 计算如下： ① 一台高压异步电动机提供的反馈电流周期分量有效值：
S k'' 3 -----配电变压器高压侧短路容量（MVA）； 配电变压器高压侧短路容量（MVA）； Un -----系统标称电压（线电压），380V；
-----电压系数，计算三相短路电流时取1.05； u kr % -----配电变压器的短路电压（阻抗电压）百分值 电变 的短路电 （ 抗电 ） 分值 ； PK -----配电变压器的短路损耗（kW）； SrT -----配电变压器的额定容量（kVA）； r、 x -----母线、线路单位长度的电阻、电抗（ mΩ /m）； l -----母线、配电线路的长度（m）； ②绘制短路回路的等效电路，针对不同短路计算点分别计算短路回路的总阻 抗 R、 X 。 ③计算三相和两相短路电流。 三相对称短路电流初始值（kA）:
2 u kr 4 . 5 (1 . 05 380 ) 2 k %( cU n ) X2 8 . 96 m 800 100 S rT 100
③低压线路的阻抗：
R 3 rl l 0 . 240 40 9 . 6 m X 3 xl 0 . 076 40 8 . 96 m
i 1
n
pMi
K stMi I rMi ) 10
3
'' 式中 I M -----电动机反馈电流周期分量有效值（Ka） 电动机 馈电流 期分 有效值（ ） ; KstM -----电动机反馈电流倍数，可取其启动电流倍数值； KstMi -----第 i 台电动机反馈电流倍数，可取其启动电流倍数值；
Sd 2 Ud