短路电流计算方法

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大.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

x电抗（Q）

其中系统短路容量Sd和计算点电抗x是关键.

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).

⑴基准

基准容量Sjz =100 MVA

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 MVA寸，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/IJZ

3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 * V1+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*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.公式不多，又简单.但问题在于短路点的总电抗如何得到？例如：区域变电所变压器的电抗、输电线路的电抗、企业变电所变压器的电抗，等等.

一种方法是查有关设计手册，从中可以找到常用变压器、输电线路及电抗器的电抗标么值.求得总电抗后，再用以上公式计算短路电流；设计手册中还有一些图表,可以直接查出短路电流.

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

4•简化算法

【1】系统电抗的计算

系统电抗,百兆为一.容量增减，电抗反比.100除系统容量

例：基准容量100MVA当系统容量为100MVA寸，系统的电抗为XS*=100/100= 1

当系统容量为200MVA寸，系统的电抗为XS*=100/200= 0.5

当系统容量为无穷大时,系统的电抗为XS*=100/x= 0

系统容量单位：MVA

系统容量应由当地供电部门提供.当不能得到时，可将供电电源出线开关的开断容量作为系统容量.如已知供电部门出线开关为W-VAC 12KV 2000A额定分断电流为

40KA.则可认为系统容量S=1.73*40*10000V=692MVA,系统的电抗为XS*=100/692 = 0.144.

【2】变压器电抗的计算

110KV, 10.5除变压器容量；35KV, 7除变压器容量；10KV{6KV}, 4.5除变压器容量.

例：一台35KV 3200KVA变压器的电抗X*=7/3.2=2.1875

一台10KV 1600KVA变压器的电抗X*=4.5/1.6=2.813

变压器容量单位：MVA

这里的系数10.5,7,4.5 实际上就是变压器短路电抗的％数.不同电压等级有不同的值.【3】电抗器电抗的计算

电抗器的额定电抗除额定容量再打九折.

例：有一电抗器U=6KV I=0.3KA 额定电抗X=4% .

额定容量S=1.73*6*0.3=3.12 MVA. 电抗器电抗X*={4/3.12}*0.9=1.15

电抗器容量单位：MVA

【4】架空线路及电缆电抗的计算

架空线：6KV,等于公里数；10KV,取1/3 ; 35KV,取 3 % 0

电缆：按架空线再乘0.2.

例：10KV 6KM架空线.架空线路电抗X*=6/3=2

10KV 0.2KM 电缆.电缆电抗X*={0.2/3}*0.2=0.013.

这里作了简化，实际上架空线路及电缆的电抗和其截面有关，截面越大电抗越小. 【5】短路容量的计算

电抗加定,去除100.