[电气工程师]短路电流计算公式归纳
短路电流热效应公式
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。
电气专业常用计算公式
电气专业常用计算公式电气专业是研究电荷的流动和电能转化的工程学科。
在电力系统、电子电路、电机等电气设备的设计、运行和维护过程中，常常需要用到各种计算公式来解决问题。
下面将介绍一些电气专业常用的计算公式。
一、电路计算公式1.欧姆定律公式：U=IR这是最基本的电路计算公式，表示电压U与电流I的关系，其中R为电阻。
2.功率计算公式：P=UI表示功率P与电压U和电流I的关系，功率单位为瓦特(W)。
3.并联电阻公式：1/Rt=1/R1+1/R2+1/R3+...表示并联电阻之和的倒数等于各电阻的倒数之和，其中Rt为总电阻。
4.串联电阻公式：Rt=R1+R2+R3+...表示串联电阻之和等于各电阻的和。
5.电容式频率计算公式：f=1/(2πRC)表示电容C和电阻R决定的RC时间常数与频率f的关系。
6.电感式频率计算公式：f=1/(2π√LC)表示电感L和电容C决定的LC振荡频率与频率f的关系。
7.功率因素公式：PF=P/S表示功率因素PF等于有功功率P与视在功率S的比值，功率因素介于0到1之间。
8.空载电流公式：I0=(U0/U)*100%表示空载电流I0占额定电流I的百分数，其中U0为额定电压。
二、电机计算公式1.电机效率公式：η= Pout / Pin * 100%表示电机效率η等于输出功率Pout与输入功率Pin的比值，单位为百分比。
2.电机转速公式：N=(120*f)/P表示电机的转速N与电源电压频率f和极对数P的关系，单位为转/分钟。
3.电机转矩公式：T=(HP*5252)/N表示电机转矩T与输出功率HP和转速N的关系，单位为磅英尺。
4.电机容量公式：SP=(HP*746)/η表示电机容量SP与输出功率HP和效率η的关系，单位为瓦特。
三、电力系统计算公式1.短路电流计算公式：Isc = V / Z表示短路电流Isc等于电源电压V与系统阻抗Z的比值。
2.线电容器的无功功率公式：Qc=V^2*C*ω表示线电容器的无功功率Qc与电压V、电容C和角频率ω的关系。
电气注册工程师必考之供配电3--短路电流计算
非故障相
U N loh 35lcab IE 350
电压升高 中性点与地 之间存在电位差 线电压不变设 备可继续运行 接地电流为
单相接地后特点：
故障相电位为零 非故障相相电压升高为线电压—电网按线电压设计
中性点与地之间存在电位差----零序电压
线电压不变设备可继续运行2小时 接地电流为3倍零序电流，较小，电流保护不动作
有名值法（绝对值法、欧姆法）
由欧姆定律计算，各个物理量均有单位 *对于高压电路，一般只计电抗，不计电阻，当
X 3
时需计算电阻。 *对于低压短路，一般只计电阻，不计电抗，当 R 时才需计算电抗。 X
R
3
U av Ik 3Z k
Z k 为短路回路的阻抗值
4.3.1 有名值法计算短路电流步骤
* B
计算短路电流
U IK IK IB * IB XK
* *
2) 基准值的选取 SB 基准容量 SB=100MVA IB 3U B 基准电压 UB=Uav 基准电流 选各元件及短路点线路的平均电压Uav
3)系统各元件标幺电抗
①电源系统的标幺电抗
Xs S oc S B X 2 X B U av S B S oc
Soc=500MV.A
2)架空线路 由手册得x0=0.35 X2=x0L=0.35*5=1.75 3)变压器 由手册 得Uk%=5 2 2 UK % UN 5 0 . 4 .T X3 0.008 3 100 S N .T 100 1000 10
1) K1点：XK1= X1 + X2 =0.22+1.75=1.97 2) K2点:
1）绘制短路计算电路图：标参数、找短路点; 2）求短路回路中各元件阻抗，在图上标出各元 件阻抗值； 3）计算短路回路的总阻抗。（注意：等效阻抗 的换算）。 4）计算短路电流。
短路电流计算公式
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。
短路电流计算公式
短路电流计算公式
（1）三相短路电流计算：起始短路电流周期分量有效值/KA
In =1.05Un /√3 /Z∑=1.05Uφ/√R2∑+X2∑
式中Un、U/φ——网络标称电压（线电压、相电压），V。
Z∑、R2∑、X2∑——计算电路总阻抗、总电阻、总电抗，主要为系统、变压器、母线、及线路阻抗，mΩ。
（2）单相接地故障电流及单相短路电流计算由序网分析可知，单相接地故障电流及单相短路电流可由下式求得：
In =3Uφ/|Z1∑+Z2∑+Z0∑|= √3Un/(R1∑+R2∑+R0∑)2+(X1∑+X2∑+X0∑)2
式中：Un、Uφ——网络标称电压（线电压、相电压），V。
Z1∑、Z2∑、Z0∑计算电路正序、负序及零序总阻抗，mΩ。
R1∑、R2∑、R0∑计算电路正序、负序及零序总电阻，mΩ。
X1∑+X2∑+X0∑计算电路正序、负序及零序总电抗，mΩ。
负序阻抗与正序阻抗相等。
零序阻抗为相线零序阻抗与3倍保护线/中性线的零序阻抗之和。
由于配电变压器一般均采用Dyh或Yyh联结，故在计算时无需考虑变压器及高压侧的零序阻抗。
对于用过阻抗接地的TT系统，该阻抗应按3倍计入计算电路的零序阻抗。
可通过计算出相保（相线与保护线PE、PEN)/相零（相线与中性线N)回路阻抗的方法直接求取单相接地故障电流及单相短路电流/KA，此时
In =Un√3/Z = Uφ/√R2+X2
式中Un、Uφ——网络标称电压（线电压、相电压），V。
Z、R、X——相保/相零回路阻抗、电阻、电抗，mΩ。
短路电流计算公式
短路电流计算公式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(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某电抗(W)其中系统短路容量Sd和计算点电抗某是关键.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=100MVA基准电压UJZ规定为8级.230,115,37,10.5,6.3,3.15,0.4,0.23KV 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某U某I所以IJZ(KA)1.565.59.16144(2)标么值计算容量标么值S某=S/SJZ.例如:当10KV母线上短路容量为200MVA时,其标么值容量S某=200/100=2.电压标么值U某=U/UJZ;电流标么值I某=I/IJZ短路电流标么值:I某d=1/某某(总电抗标么值的倒数).短路电流有效值:Id=IJZ某I某d=IJZ/某某(KA)冲击电流有效值:IC=Id某√12(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某Id某KC=2.55Id(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某Id(KA)冲击电流峰值:ic=1.84Id(KA)掌握了以上知识,就能进行短路电流计算了。
短路电流计算公式
短路电流计算公式
短路电流是指通过电路的电流，其中短路电流计算可以帮助我们更好地了解电路中的电流。
短路电流的计算可以通过一些基本的数学公式来完成，这些公式可以帮助我们准确地计算出短路电流。
首先，我们需要知道短路电流的定义，它是指当电路中有一个短路时，通过电路的电流量。
通常情况下，短路电流是指从一个点到另一个点的电流。
短路电流的计算方法是，首先，我们需要知道电路中的电压，比如说在一个直流电路中，电压可以通过测量电池的电压来测量。
然后，我们需要知道电路中的阻抗，阻抗是指电路中的电阻，电容和电感的总和。
最后，我们可以使用以下公式来计算短路电流：
I_short circuit = V/Z
其中，V是电路中的电压，Z是电路中的阻抗。
短路电流计算公式可以帮助我们准确地计算出电路中的电流，这对于设计电路和进行电路分析都非常重要。
短路电流计算也可以用于确定电路的最大安全流量，以便我们可以正确地安装和使用电路。
总之，短路电流计算可以帮助我们准确地计算出电路中的电流，对于设计电路和进行电路分析都非常重要。
短路电流计算公式可以帮助我们更好地理解电路，并确保电路的安全运行。
电源三相短路电流计算公式
电源三相短路电流计算公式在电力系统中，短路电流是一个非常重要的参数，它决定了系统中的保护装置的选择和设置。
特别是在三相电源系统中，短路电流的计算是至关重要的。
本文将介绍电源三相短路电流的计算公式，以及一些相关的理论知识。
首先，我们来看一下电源三相短路电流的计算公式。
在三相电源系统中，短路电流可以通过以下公式进行计算：Isc = U / (Z √3)。
其中，Isc代表短路电流，U代表电源的相电压，Z代表系统的阻抗。
这个公式简单明了，但是其中的一些参数可能需要进一步解释。
首先是相电压U，它是指电源系统的相电压，通常以伏特（V）为单位。
其次是系统的阻抗Z，它是指系统中的总阻抗，包括电缆、变压器、发电机等设备的阻抗。
最后是√3，它是一个常数，代表了三相系统中的相电压和线电压之间的关系。
通过这个公式，我们可以很容易地计算出电源系统中的短路电流。
但是在实际应用中，我们还需要考虑一些其他因素。
例如，系统中的电流限制装置、保护装置的动作特性等，这些都会对短路电流的计算和分析产生影响。
除了短路电流的计算公式，我们还需要了解一些相关的理论知识。
首先是短路电流的影响。
短路电流会导致系统中的设备受到过载，甚至烧毁。
因此，对于系统中的各种设备，我们都需要对其进行短路电流的计算和分析，以确保其正常运行。
其次是短路电流的限制和保护。
在实际应用中，我们通常会在系统中设置电流限制装置和保护装置，以保护系统中的设备。
这些装置的动作特性和设置参数，都需要根据系统中的短路电流进行合理的选择和设置。
另外，我们还需要考虑系统中的地线电流。
在三相系统中，地线电流也是一个非常重要的参数，它通常会影响系统中的保护装置的选择和设置。
因此，在进行短路电流的计算和分析时，我们还需要考虑地线电流的影响。
总之，电源三相短路电流的计算公式是一个非常重要的工具，它可以帮助我们快速准确地计算出系统中的短路电流。
但是在实际应用中，我们还需要考虑一些其他因素，例如系统中的保护装置、电流限制装置等。
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3U B
3U B
S T
U U S 短路电流计算
在电力系统短路电流计算中，假设各元件的磁路不饱和的目的
:可以应用叠加原理, 在短路的实用计算中，通常只用周期分量电流的有效值来计算短路功率 标么值：任意一个物理量对基准值的比值。
U
I Z ， S U I
S
U 2
基准值 S B 3U B I B ，
I B
B
， Z B
B S B
发电机标么值电抗： X
X G % ( U GN )2 B
G
100 U B S
变压器标么值电抗： X
U k % ( U N )
2 S B
线路标么值电抗： X L
X 100 U B
B
L
2 B
X % U S 电抗器标么值电抗： X
R B
R
100 2
B
不同基准值的标幺值之间的换算： X
X (
U N )2 S B
B
N
U B S N
三相短路：短路点电压为零，各相短路电流相等,短路电流只包含正序分量。
无限大系统供电网络短路时，电源电压保持不变，U 1，短路容量的标么值和短路电 流的标么值相等，短路电流周期分量标么值 I f
U X f
1 X f
S f ，短路电流： I f
I f
B
，短路容量：S f S f S B ，S f 3U av I f 短路容量用来校验开关的切断
能力。
转移阻抗：任意两个接点之间的等值电抗。
无限大功率电源供电电路的短路电流在暂态过程中包含交流分量和直流分量。
短路冲击电流：短路电流最大瞬时值，在短路发生后约半个周期出现，短路后 0.01s 的 瞬时值， i m
2K m I f 用于校验设备的动稳定。
K m 为冲击系数，当短路发生在发电机 电压母线时， K m 1.9 ，当短路发生在发电厂高压母线时， K m 1.85 ，当短路发生在其他地点， K m 1.8 。
非周期电流的初值越大，暂态过程中短路电流最大瞬时值越大。
它与短路发生时刻有关， 与短路发生时电源电势的初始相角（合闸角） 有关。
短路电流冲击值在短路前空载， 电压初相位为0的情况下最大。
序阻抗：静止磁耦合元件（线路、电抗器、变压器）正序阻抗和负序阻抗相等 Z 1 Z 2 ； 零序电抗比正序电抗大。
变压器零序等值电路与外电路的连接，取决于零序电流的流通
S GN
S N
3
3 0
d 1 2 d
路径，与绕组的接线方式和中性点是否接地有关。
旋转元件（发电机、电动机）各序阻抗不等，近似认为异步发电机的正序阻抗等于负序阻抗等于次暂态电抗 X X X '
零序阻抗 X (0.15 ~ 0.6) X ''。
单相（A 相）接地：单相接地短路点正、负、零序电流分量大小相等，短路点故障相电
压等于零，非故障相电压幅值相等，各序电压之和等于零，正、负、零序网络互相串联。
(1)
短路电流等于 3 倍正序电流，即 I
f
3 I a 1 ，有中性线引出时，中性线上有 3 倍零序电
流，即 I 0
3 I a 1 ，与三相短路相比，单相接地短路的正序分量与在短路点串接一个附加
电抗 X 时的三相短路电流相等，即
E
1 。
I a 1
j ( X 1X )
短路点非故障相电压幅值相等：当 X 0 ＜ X 1非故障相电压小于正常时的电压，当
X
0 X 1非故障相电压等于正常时的电压，当 X 0 ＞ X 1，非故障相电压大于正常
时的电压，当 X
0 0
时，非故障相电压等于正常时电压的 2
倍，当 X 0 时，中 性点不接地系统发生单相接地时，非故障相电压等于正常时电压的电压升高为线电压。
倍，即非故障相
U a 1
U a 2 U a 0 0
短路点处：U
a
0, I b
0, I c
0 ，
， E 1 10
I a 1 I a 2
I a 0
I a
3
电流序分量： I a 1
I a 2
I a 0
E 1
X 1
X 2 X 0
U a 1 E 1 j X 1 I a 1
j ( X 2 X 0 ) I a 1
电压序分量： U a 2 j X 2 I a 2
U a 0 j X 0 I a 0
(1)
短路点短路电流： I f I a I a 1 I a 2 I a 0 3 I a 1 ，有中性线引出的 Y 型绕组，零序电
流通过绕组及其引出线，中性线上有 3 倍零序电流流过，即 I 0 3 I a 1 。
两相（BC 相）短路：两相短路时，故障点不接地，零序电流无通路，短路电流、电压中不存在零序分量，零序网络不存在，复合序网为正序和负序网络的并联；两相短路电
流中正序分量与负序分量大小相等、方向相反，即 I a 1
I a 2
E 1
I f 。
j ( X 1 X 2 )
两故障相中的短路电流总是大小相等、方向相反，等于正序电流的 倍，即
3 3 ，
3
I b I c j 3 I a 1 。
Y 侧发生两相短路时，
侧三相中均有电流流过，A 、C 相电流
相等，方向相同，即
I A
I C j I f
j I a
1。
B 相电流最大是其他两相的两倍，方向相
反，即
2 I
f
I B 2 I A 2 I C
j
相电压为非故障相电压的 1。
2
j 2 I a
1 。
非故障相电压是正序电压的
2 倍，故障。