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（1）电气设备绝缘损坏。 （2）有关人员误操作。 （3）鸟兽为害事故。
二、短路的后果 三、短路的形式
在三相系统中，短路的形式有三相短路、两相短路、单相 短路和两相接地短路等，如图4-1所示。
第一节 短路的原因、后果和形式
图4-1 短路的形式（虚线表示短路电流路径）
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K（3）-三相短路 K（2）-两相短路 K（1）-单相短路 K（1.1）-两相接地短路
Ud Uc 。 选定了基准容量和基准电压以后，基准电流则按下式计算：
Id
Sd 3U d
Sd 3U c
基准电抗则按下式计算：
Xd
Ud Uc2 3Id Sd
第三节 无限大容量电力系统中短路 电流的计算
例4-2 试用标幺制法计算例4-1所示供电系统中k-1点和k2点的三相短路电流和短路容量。
第二节 无限大容量电力系统发生三
相短路时的物理过程和物理量
一、无限大容量电力系统及其三相短路的物理过程
无限大容量电力系统，是指供电容量相对于用户供电系统容 量大得多的电力系统。其特点是：当用户供电系统的负荷变动甚 至发生短路时，电力系统变电所馈电母线上的电压能基本维持不 变。
第二节 无限大容量电力系统发生三 相短路时的物理过程和物理量
S (3) k
56.0
36.7
23.3
第三节 无限大容量电力系统中短路
电流的计算
三、采用标幺制法进行三相短路计算
的基任按准一标值物幺Ad理制的量法比的进值标行，幺短即值路计AdA 算d，时为AA，d该一物般理是量先的选实定际基值准A容与量所Sd选和定 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，即取
校验
一、概述
通过上述短路计算得知，供电系统中发生短路时，短路电 流是相当大的。如此大的短路电流通过电器和导体，一方面要 产生很大的电动力，即电动效应；另一方面要产生很高的温度， 即热效应。
二、短路电流的电动效应和动稳定度
（一）短路时的最大电动力
由“电工原理”课程可知，处在空气中的两平行导体分别 通以电流、（单位为A）时，两导体间的电磁互作用力即电动 力（单位为N）为
二、电流互感器的选择与校验 三、电压互感器的选择 四、高压一次设备的选择与校验 五、低压一次设备的选择
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F

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107
第四节 短路电流的效应和稳定度
校验
（二）短路动稳定度的校验条件
1.一般电器的动稳定度校验条件
按下列公式校验：
imax

i(3)
sh
或
I max

I (3) sh
2.绝缘子的动稳定度校验条件
按下列公式校验：
Fal

F (3) c
其中 Fc(3)为三相短路时作用于绝缘子上的计算力；如果母线

I t (3)2 ima
2.母线及绝缘导线和电缆等导体的热稳定度校验条件
k.max k
如前所述，要确定导体 k 的比较麻烦，因此也可根据短路
热稳定度的要求来确定其最小允许截面，满足热稳定度要求的 最小允许截面为
Amin

I (3)
tima Kk Kk

I (3)
tima C
解：（1）确定基准值 （2）计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值 绘短路等效电路图如图4-6所示，图上标出各元件的序号和 电抗标幺值，并标明短路计算点。
图4-6 例4-2的短路等效电路图（标幺制法）
第三节 无限大容量电力系统中短路 电流的计算
（3）计算k-1点的短路电路总电抗标幺值及三相短路电流 和短路容量
在绝缘子上为平放（图4-8a）），则
F (3) c

F (3)
；如果母线为
竖放（图4-8b）），则
F (3) c
1.4F (3) 。
（三）对短路计算点附近交流电动机反馈冲击电流的考虑
第四节 短路电流的效应和稳定度 校验
图4-8 水平排列的母线 a）平放 b）竖放
第四节 短路电流的效应和稳定度 校验
在工程设计说明书中，往往只列短路计算表，如表4-2所示。
表4-2 例4-1的短路计算表
短路计算点
三 相 短 路 电 流 / kA
I (3) k
I "(3)
k-1
3.08
3.08
k-2
33.7
33.7
I (3)
3.08
33.7
i(3)
sh
7.85
62.0
I (3) sh
4.65
三相短路 容量/MVA
图4-3 无限大容量系统发生三相短路时的电压、电流变动曲线
第二节 无限大容量电力系统发生三 相短路时的物理过程和物理量
二、短路的有关物理量
1.短路电流周期分量 2.短路电流非周期分量 3.短路全电流 4.短路冲击电流 5.短路稳态电流 短路稳态电流是短路电流非周期分量衰减完毕以后的短路 全电流，其有效值用 I 表示。
第四章 短路电流计算及变配电所电 气设备选择
第一节 短路的原因、后果和形式 第二节 无限大容量电力系统发生 三相短路时的物理过程和物理量
第三节 无限大容量电力系统中 短路电流的计算
第四节 短路电流的效应和稳定度校验 第五节 变配电所电气设备的选择与校验 返回
目录
第一节 短路的原因、后果和形式
一、短路的原因
（4）计算k-2点的短路电路总电抗标幺值及三相短路电流 和短路容量
四、两相短路电流的计算
在无限大容量系统中发生两相短路时（参看图4-7），其短 路电流可由下式求得：
图4-7 无限大容量电力系统中发生两相短路
第三节 无限大容量电力系统中短路
电流的计算
五、单相短路电流的计算
在大接地电流的电力系统中或三相四线制低压配电系统中 发生单相短路时，根据对称分量法可求得其单相短路电流为
I (1) k

Z1
3U Z2
Z0
在工程设计中，常利用下式计算单相短路电流
I (1) k

U Z 0
或按下式计算：
Z0 (RT R0 )2 ( XT X0 )2
单相短路电流与三相短路电流的关系如下：
第三节 无限大容量电力系统中短路
电流的计算
在远离发电机的用户变电所低压侧发生单相短
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第五节 变配电所电气设备的选择与校验
一、变电所主变压器台数和容量的选择
第五节 变配电所电气设备的选择与校验
（一）变电所主变压器台数的选择 （二）变电所主变压器容量的选择 1.只装一台主变压器的变电所 2.装有两台主变压器的变电所 3.车间变电所主变压器的单台容量上限 4.适当考虑负荷的发展
解：1.求k-1点的三相短路电流和短路容量（Uc1 10.5kV ） （1）计算短路电路中各元件的电抗及总电抗
（2）计算三相短路电流和短路容量
2.求k-2点的短路电流和短路容量（ Uc2=0.4kv ） （1）计算短路电路中各元件的电抗及总电抗
（2）计算三相短路电流和短路容量
第三节 无限大容量电力系统中短路 电流的计算
时，Z1 Z2 ，因此单相短路电流为
I (1) k

3U 2Z1 Z0
三相短路时，三相短路电流为
I (3) k

U Z1
因此
I (1) k
I (3) k

3 2 Z0
Z1
由于远离发电机发生短路时，Z0 Z1 ，故
I (1) k

I (3) k
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第四节 短路电流的效应和稳定度
图4-2a是一个电源为无限大容量的供电系统发生三相短路 的电路图。由于三相短路对称，因此这一三相短路电路可用图 4-2b所示的等效单相电路来分析研究。
图4-2 无限大容量电力系统发生三相短路 a）三相电路图 b）等效单相电路图
第二节 无限大容量电力系统发生三 相短路时的物理过程和物理量
图4-3表示无限大容量系统中发生三相短路前后的电压、电 流变动曲线。
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第三节 无限大容量电力系统中短 路电流的计算
一、概述
进行短路电流计算，首先要绘出计算电路图，如图4-4所示。
图4-4 例4-1的短路计算电路
第三节 无限大容量电力系统中短路 电流的计算
二、采用欧姆法进行三相短路计算
1.电力系统的阻抗计算 2.电力变压器的阻抗计算 3.电力线路的阻抗计算 如果线路的结构数据不详，X0可按表4-1取其电抗平均值。
三、短路电流的热效应和热稳定度
（一）短路时导体的发热过程和发热计算 当线路发生短路时，短路电流将使导体温度迅速升高。 图 4-10表示短路前后导体的温度变化情况。
图4-10 短路前后导体的温度变化
第四节 短路电流的效应和稳定度 校验
（二）短路热稳定度的校验条件
1.一般电器的热稳定度校验条件
It2t
表4-1 电力线路每相的单位长度电抗平均值 (单位:Ω/km)
线路结构
架空线路 电缆线路
线 35kV及以上
0.40 0.12
路电 6～10kV
0.35 0.08
压 220/380V 0.32 0.066
第三节 无限大容量电力系统中短路 电流的计算
例4-1 某工厂供电系统如图4-4所示。已知电力系统出口 断路器为SN10-10Ⅱ型。试求工厂变电所高压10kV母线上k-1点 短路和低压380V母线上k-2点短路的三相短路电流和短路容量。