变压器短路电流计算法
变压器短路电流计算法
变压器短路电流计算法变压器短路电流计算是电力系统设计中重要的一部分，也是保护设备选择和系统运行的基础。
短路电流计算的目的是确定短路过程中的电流大小，以确定是否需要采取适当的保护措施。
本文将详细介绍变压器短路电流计算方法。
一、短路定义短路是指电路中两个或多个电源之间或不同回路之间的金属部分直接导通，导致电流异常增大。
变压器短路是指变压器的绕组之间或变压器与外部电路之间的直接接触，导致电流超过额定值。
二、短路过程当一个变压器发生短路时，它会引起瞬态电流，初始时刻电流是最大的，然后逐渐减小并趋于稳定。
整个短路过程可以分为两个阶段：1.瞬态过程：短路刚刚发生时，绕组电流急剧增加，达到最大值。
这个过程通常只持续几十毫秒。
2.稳态过程：随着时间的推移，电流逐渐减小并趋于稳定。
此时，电流大小基本上由短路阻抗决定。
三、短路电流计算方法1.建立等效电路模型法该方法通过建立变压器的等效电路模型，将变压器简化为电抗、电阻和电源的等效电路。
根据这个电路模型，计算短路电流的大小和时间。
步骤如下：a.使用变压器的等效电路模型，包括电抗和电阻。
b.确定短路位置和短路阻抗。
c.根据短路位置和阻抗，计算短路电流的大小和时间。
2.使用阻抗法该方法通过测量变压器的阻抗值，确定短路电流的大小。
步骤如下：a.测量变压器的电阻和电抗值。
b.确定短路位置和短路阻抗。
c.根据短路阻抗，计算短路电流的大小。
四、短路电流计算注意事项在进行短路电流计算时，需注意以下事项：1.变压器短路电流计算一般采用对称组件法，即只考虑对称电流分量。
这是因为变压器通常是对称结构。
2.短路电流的计算需要考虑变压器的不同运行状态，如空载和负载情况。
这是因为变压器的负载程度会影响电抗和电阻的数值，进而影响短路电流的大小。
3.短路电流计算需要考虑变压器绕组的连接方式，如星形和三角形连接。
这是因为绕组的连接方式会影响短路电流的路径和数值。
4.在进行短路电流计算时，需考虑变压器的保护设备。
变压器穿越短路电流的计算
变压器穿越短路电流的计算变压器穿越短路电流的计算1、Yyn0联结的变压器低压侧单相短路时在⾼压侧引起的穿越电流的换算关系分析如图（1）假设低压侧b 相发⽣单相接地短路，其短路电流I K =I b 。
根据对称分量法，这⼀单相短路电流可分解为正序分量I b1= I b /3，负序分量I b 2= I b /3，零序分量I b 0= I b /3。
由此可绘出该变压器低压侧和⾼压侧各序电流分量的相量图。
I b2I b0I a0I a2Ic2I a1I c1I I I B2I C1I kI k 3k3kI k3k2I k k (1)I kbacCAB低压正序低压负序低压零序⾼压正序⾼压负序n图（1）2、DYn11联结的变压器低压侧单相短路时在⾼压侧引起的穿越电流的换算关系分析如图（2）I kI kI kk (1)I kbacCAB13K 23K 13KB AC I k √3k√3kI k (2)根据基尔霍夫第⼆定律,A 相电流为零由于Dy 联结的三相变压器的两侧线电压⽐是变⽐，即K=U1/U2，⽽U1=U φ1，U2=√3U φ2，故K = U φ1/√3U φ2，即U φ1/U φ2=√3K 。
因此低压侧发⽣短路时，⾼压侧所有电流都应除以√3K ，如图（2）所⽰。
3、Yyn0和DYn11联结的变压器低压侧两相短路时在⾼压侧引起的穿越电流的换算关系分析如图（3）I k √3kc ak (2)I knB AC 2I k √3k√3kI k nkI k I kkI k k (2)I k bacCAB （3可根据Yyn0联结时的电流特点来分析DYn11联结中三⾓形侧的电流关系。
4、Y /△-11联结的变压器低压侧两相短路时在⾼压侧引起的穿越电流的换算关分析，如图（4）2I k √3kI k √3kI k √3kIIkI k √I k √3k2I k √3kcabB A CI k √3kC A B I kbaccabB A C2I k √3k√3kI k (4)13因变⽐K=U1/U2，⽽U1=√3U φ1，U2=U φ2，故K = √3U φ1/U φ2，即U φ1/Uφ2=K/√3。
变压器各种短路计算
变压器各种短路计算短路是指电路中的两个或多个点之间出现直接连通导体，使得电流不经过整个电路而需要引起额外的电流通过的现象。
在变压器中，短路可能会导致电流过大，烧毁绕组甚至引发火灾等安全隐患。
因此，进行变压器各种短路计算是非常重要的。
变压器短路计算包括相对短路计算和绝对短路计算两种方法。
下面将分别介绍这两种方法及其计算步骤。
1.相对短路计算相对短路计算是指根据实际运行条件下的数据进行计算，包括绕组电阻和电抗、短路电流等参数。
相对短路计算的步骤如下：步骤1：确定变压器的额定容量和额定电压。
步骤2：根据变压器的型号和参数表，确定各绕组的电阻和电抗值。
步骤3：根据实际运行条件下的额定电流，计算变压器绕组的等效电阻、等效电抗、短路阻抗。
步骤4：根据绕组的等效电阻、等效电抗和电源的额定电压，计算短路电流。
步骤5：根据短路阻抗和电源的额定电压，计算短路功率。
相对短路计算往往是针对正常工作状态下的变压器进行的，因此需要根据实际运行条件来确定参数，并考虑变压器工作的稳定性和安全性。
相对短路计算结果较为精确，能够满足实际使用要求。
2.绝对短路计算绝对短路计算是指在考虑系统故障和其他异常情况下，通过假设变压器两侧电压相等进行计算。
步骤1：确定变压器的额定容量和额定电压。
步骤2：根据变压器的型号和参数表，确定各绕组的电阻和电抗值。
步骤3：在电源两侧假设等值短路电阻和电抗。
步骤4：根据等值短路电阻和电抗，计算变压器两侧的短路电流。
绝对短路计算假设变压器两侧电压相等，可以简化计算。
但由于没有考虑实际运行条件和系统的稳定性，计算结果一般较为保守。
综上所述，变压器各种短路计算是确保变压器在正常工作状态下保持安全稳定运行的重要手段。
相对短路计算和绝对短路计算是两种常用的方法，可以根据具体情况选择合适的计算方法，并结合实际数据和运行条件，以得到准确可靠的短路计算结果。
变压器短路电流计算法
1、变压器短路电流计算法：
例：变压器容量Se=1250KVA,变比:U1/U2=10/0。
4KV ，短路阻抗电压：Uk=6％，计算低压侧三相短路时高低压侧三相短路电流值。
172.2
I A === 21804
I A =
== 172.2(3)112030.06
I I A Uk === 21804(3)23006730.070.06
I I A KA Uk ====
2、无功补偿装置容量计算：
例：变压器容量Se=1000KVA ，变比：U1/U2=10/0.4KV,短路阻抗电压：Uk=6％，额定功率因数cos ¢=0.8，现电力部门要求用户受电侧的功率因数cos ¢1达到0.95，则无功补偿装置应选择多大容量的电容器？
变压器的额定有功为：*cos 1000*0.8800Pe Se KW ϕ===
额定无功为:600Qe KVar ===
即当变压器达到额定出力时，将从电网吸收600KVar 的无功功率。
当电力部门要求用户受电侧的功率因数cos ¢1达到0.95，
则有功:*cos 1000*0.95950Pe Se KW ϕ1===
用户只能从电网吸收无功功率为：312Qe KVar === 故用户需增加无功补偿电容器的容量为：600-312=288KVar,故选择的电容器容量为300KVar。
变压器短路电流计算
变压器短路电流计算变压器的短路电流计算涉及到多个因素，包括变压器的额定电流、变压器的阻抗、短路电流的时间常数等。
计算短路电流的方法有两种，一种是基于电源电压和变压器的额定电压计算的直接短路电流，另一种是基于变压器的布鲁脱公式计算的复杂短路电流。
首先，我们来讨论直接短路电流的计算方法。
直接短路电流是指在短路故障条件下，电源的电压为额定电压，短路电流可达到的最大值。
直接短路电流的计算公式如下：Isc = U / ( √3 * Z)其中，Isc表示短路电流，U表示电源的电压，√3是一个常数，代表三相电流的平均系数，Z表示变压器的阻抗。
短路阻抗是变压器的一个重要参数，它决定了在短路故障条件下，变压器能输出的最大电流。
它是通过试验或计算得到的，通常以百分比的形式表示。
短路阻抗的计算公式如下：Z=(U1/U2)^2*S/U1其中，Z表示短路阻抗，U1表示一次侧的电压，U2表示二次侧的电压，S表示变压器的额定容量。
接下来，我们来介绍复杂短路电流计算的方法。
复杂短路电流是指在短路故障条件下，电源电压为实际测得的电压值，短路电流的波形是一个复杂的曲线。
复杂短路电流的计算需要用到布鲁脱公式，该公式是变压器短路电流计算中的一种常用方法。
布鲁脱公式如下：Isc' = Usc' / Z其中，Isc'表示复杂短路电流，Usc'表示实际测得的电源电压，Z表示变压器的阻抗。
需要注意的是，复杂短路电流的计算需要基于实测的数据，包括电源电压和变压器的阻抗。
此外，变压器的短路电流还与短路电流的时间常数有关。
时间常数是指电路的响应时间，它表示短路电流的波形随着时间的变化情况。
短路电流的时间常数决定了电流的上升速度和达到稳定值的时间。
时间常数的计算需要根据具体的电路参数来进行。
综上所述，变压器的短路电流计算是一个复杂的过程，需要考虑多个因素。
计算方法包括直接短路电流计算和复杂短路电流计算，其中直接短路电流计算是基于电源电压和变压器的阻抗的简化计算方法，而复杂短路电流计算需要考虑实测的电源电压和阻抗。
短路电流速算法
短路电流速算法
韩永清2013-6-15
短流电流速算方法供大家分享：即变压器的额定电流除以变压器的短路阻抗，变压器的短路阻抗在产品样本中可以查找。
公式：Ics=S/√3UeIz
S——变压器容量（KVA）
Ue——变压器输出额定电压（KV）
Iz——变压器短路阻抗
例如：35KV/6KV变压器，容量是10000KV A。
它的短路阻抗是7%。
则计算短路电流有效值：
10000/6/1.732/0.07=13.74（KA）
说明：此种算法是在假设高压侧电压不变的情况下计算的，如果考虑高压侧短路容量，计算出来的数字应该比这个数小。
在工程应用中设计人员可以按此式进行估算短路电流选择开关的分段能力。
配电变压器的短路电流计算方法
配电变压器的短路电流计算方法对于具有两个独立绕组的三相变压器，对称短路电流方均根值I应按下式计算：I=U√3×(Zt+Zs)I----对称短路电流的方均根值，单位为千安（kA）；Zs----系统短路阻抗，每相欧姆（Ω）：Zs=Us2 SUs----标称系统电压，单位为千伏（kV）;S----系统短路视在容量，单位为兆伏安（MVA）。
U和Zt按以下规定：U----所考虑绕组的额定电压Ur，单位为千伏（kV）；Zt----折算到所考虑绕组的变压器短路阻抗，每相欧姆（Ω），按下式计算：Zt=zt×Ur2 100Srzt----在参考温度、额定电流和额定频率下所测出的主分接短路阻抗，用%表示；Sr----变压器的额定容量，单位为兆伏安（MVA）。
对于I类变压器，如果系统短路阻抗等于或小于变压器短路阻抗的5%，则在计算短路电流时系统短路阻抗应忽略不计。
I类：25kVA~2500 kVA；II类：2501kVA~100000 kVA；III类：100000kVA以上。
试验应在被试相的电流达到最大非对称值时进行。
非对称试验电流的第一个峰值（kA），按下式计算：i= I×k×√2系数k×√2与X/R有关。
其中：X----变压器的电抗与系统电抗之和（Xt+Xs），以Ω表示；R----变压器电阻与系统电阻之和（Rt+Rs），以Ω表示，其中Rt以参考温度下的电阻。
在短路电流计算中若包括了系统短路阻抗时，假定系统的Xs/Rs值等于变压器的Xt/Rt 值。
当Zs＜0.05Zt时，对主分接可用xt和rt代替Xt和Rt(Ω)。
其中：xt----zt的电抗分量，%；rt----参考温度下zt的电阻分量，%；zt----参考温度下的变压器短路阻抗，% 。
如果无其他规定，当X/R＞14时，系数假定为：对II类变压器，取2.55；对III类变压器，取2.69 。
举例：额定容量：630kVA额定电压：10/0.4kV额定电流：36.37/909.3A额定分接的短路阻抗zt=4.40% ，负载损耗Pkt=5.65 kW。
短路电流理论计算
变压器短路电流的理论计算变压器在运行过程中发生短路而引起过电流的情况有多种。
如：三相对称短路、两相相间短路、两相接地或单相接地事故等。
对三相双绕组变压器而言，以低压侧端口三相对称短路对绕组及所有的载流部件的影响最为严重。
虽然在短路发生之前变压器就已带负荷运行，但对于变压器短路电流来说，变压器正常负荷电流要小得多，所以在计算变压器短路电流时，正常的负载电流可以忽略不计。
国家标准GB 1094—2003和IEC 60076—5《电力变压器第5部分承受短路的能力》根据变压器的容量将具有两个独立绕组的变压器分为以下3类：第I类：容量小于2500kVA第II类：容量大于2500kVA，小于100000kVA第III类：容量大于100000kVA⑴稳态对称短路电流有效值的计算稳态短路电流是指在短路过渡过程结束以后，系统达到稳定状态时短路电流的有效值。
稳态短路电流的长时间作用，会对绕组、引线、开关、套管及所有的载流部件产生热效应，加速绝缘的老化。
在变压器标准中对稳态短路电流的持续时间作了规定，其限值为2s。
变压器标准中对于稳态短路电流计算方法是：对于容量为第II类和第III类的变压器，短路电流有效值的计算应该考虑变压器的短路阻抗和系统阻抗的影响。
对于第I类的变压器，如果系统短路阻抗大于变压器短路阻抗的5%，则变压器对称短路电流有效值的计算方法与第II 类和第III类的变压器相同。
如果系统阻抗不大于变压器短路阻抗的5%，则变压器对称短路电流有效值勤的计算中忽略系统短路阻抗的影响。
三相变压器对称短路电流有效值按下式计算:I = U / "3 （Zt + Zs）式中I一对称短路电流有效值（kA）Zs——系统阻抗，每相欧姆（等效星形联结）Zs = Us2 / S（Q）Us——系统标称电压（kV）S——系统短路视在容量（M VA）变压器使用部门对系统短路视在容量未提出特殊要求时，不同电压等级的系统短路视在容量见下表:50055060000 U和Zt按下规定计算：三相稳态短路电流值取决于变压器和系统的短路阻抗之和。
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-- 1、变压器短路电流计算法：
例：变压器容量Se=1250KVA ，变比：U1/U2=10/0.4KV ，短路阻抗电压：Uk=6%，计算低压侧三相短路时高低压侧三相短路电流值。
172.2I A ===
21804I A =
== 172.2(3)112030.06
I I A Uk === 21804(3)23006730.070.06
I I A KA Uk ====
2、无功补偿装置容量计算：
例：变压器容量Se=1000KVA ，变比：U1/U2=10/0.4KV ，短路阻抗电压：Uk=6%，额定功率因数cos ¢=0.8，现电力部门要求用户受电侧的功率因数cos ¢1达到0.95，则无功补偿装置应选择多大容量的电容器？
变压器的额定有功为：*cos 1000*0.8800Pe Se KW ϕ===
额定无功为：600Qe KVar ===
即当变压器达到额定出力时，将从电网吸收600KVar 的无功功率。
当电力部门要求用户受电侧的功率因数cos ¢1达到0.95，
则有功：*cos 1000*0.95950Pe Se KW ϕ1===
用户只能从电网吸收无功功率为：312Qe KVar === 故用户需增加无功补偿电容器的容量为：600-312=288KVar ，故选择的电容器容量为300KVar。