短路容量文档
【名词解释】短路容量
【名词解释】短路容量
短路容量是指电力系统在发生短路故障时，能够提供的最大短路电流。
短路故障是指电流在电力系统中出现异常路径，通常是由于导线之间或导线与接地之间发生了直接接触或者导线之间的绝缘损坏所引起的。
当发生短路故障时，电力系统中的电压会瞬间降低，电流会急剧增加，形成高电流短路回路。
短路容量的大小取决于电力系统的电源能力和系统中各个元件的短路电流限制。
它是电力系统设计和运行中的重要参数，用于评估系统的短路能力和保护设备的选型。
短路容量的单位通常为安培（A），表示电流的强度。
为了确保电力系统的安全
和可靠运行，短路容量需要在设计和规划阶段进行充分考虑，并在实际运行中进行监测和维护，以防止短路故障对电力设备和系统造成严重损坏。
短路容量计算
短路容量计算一.概述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.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和热稳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(ω)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 m基准电压ujz规定为8级. 230, 115, 37, , , ,, kv有了以上两项,各级电压的基准电流即可计算出,例: ujz (kv)因为s=*u*i 所以ijz (ka)(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 (k c-1)2 (ka)其中kc冲击系数,取所以ic =冲击电流峰值: ic =* id*kc= id (ka)当1000kva及以下变压器二次侧短路时,冲击系数kc ,取这时:冲击电流有效值ic =*id(ka)冲击电流峰值: ic = 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算方法.4．简化算法【1】系统电抗的计算系统电抗，百兆为一。
短路容量计算
短路容量计算一.概述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.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和热稳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(ω)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 m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算方法.4．简化算法【1】系统电抗的计算系统电抗，百兆为一。
系统短路容量简介
系统短路容量简介当电力系统发生短路故障时，需要迅速切断故障部分，使其余部分能继续运行。
这一任务要由继电保护装置和断路器来完成。
所谓“短路”，就是电力系统中一切不正常的相与相之间或相与地之间发生通路的情况。
为了校验断路器的断流能力，或者我们计算无功冲击与电压波动关系时，都需要用到短路容量的概念。
定义系统的短路容量是指电力系统在规定的运行方式下，关注点三相短路时的视在功率，它是表征电力系统供电能力强弱的特征参数，其大小等于短路电流与短路处的额定电压的乘积。
从短路容量定义可以看出，它与电力系统的运行方式有关，在不同的运行方式下，数值也不相同。
因而工程应用上需要进一步弄清楚最大短路容量与最小短路容量的概念。
所谓最大短路容量，是指系统在最大运行方式，即系统具有最小的阻抗值时关注点的短路容量；最小短路容量就是指系统在最小运行方式下，即系统具有最大的阻抗值时，发生短路后具有最小短路电流值时的短路容量。
从以上定义可以看出：短路容量只是一个定义的计算量，而不是测量量，是反映电力系统某一供电点电气性能的一个特征量，跟短路电流与该点故障前正常运行时的相间电压有关，短路容量是对电力系统的某一供电点而言的，反映了该点的某些重要性能：①该点带负荷的能力和电压稳定性；②该点与电力系统电源之间联系的强弱；③该点发生短路时，短路电流的水平。
随着电力系统容量的扩大，系统短路容量的水平也会增大，该值是根据该地电力系统的所有相关参数计算出来的，既与本地用户的用电设备有关，又与电力系统的设备及运行方式有关。
最大短路容量选择断路器时，用最大短路容量设计院在设计一套装置时，电气上主要的把握就是考虑各级母线关合电流的等级，也就是考虑电网短路电流及发电机反馈电流的条件下，发生故障时断路器的分断能力。
接触比较多的钢厂和石化，其供电方式一般是将110kV电压经三绕组变压器后送到各处。
历史悠久一点的厂大都采用6kV电压等级，这是因为开始的设备大都采用6kV电压等级。
短路容量计算
短路电流速算一.概述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(Ω)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 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算方法.4．简化算法【1】系统电抗的计算系统电抗，百兆为一。
短路电流和短路容量的计算
非周期分量表达式为： iknp Iknp0e
非周期分量的初始值
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第三章 短路电流及其计算
短路电流的波形图：图3-2.
i sh
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第三章 短路电流及其计算
结论：1）在暂态过程中，短路电流波形不再对称时间轴。
2）在t=0后半个周波附近，将出现一个冲击电流ish。
X
* T
Uk% SN
（2）电力变压器的电抗标么值：X
* T
XT Xd
Uk % UC2 100 SN
/
U
2 d
Sd
Uk %Sd 100SN
（3）电力线路的电抗标么值：
X
* WL
X
0
L
Sd
U
2 c
应注意：
此公式中的UC是线路所在处的短路计算电压， UC与Ud不一 定相等。
（4）电抗器的电抗标么值：
则有： ish 2K或shIkp
ish 2KshIk
高压系统中：一般τ=（0.05～0.2）s，一般取τ =0.05s，
Ksh=1.8
ish 2.55Ikp
低压系统中：由于电阻较大，τ较小，一般取τ =0.008s，
Ksh=1.3
ish 1.84Ikp
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第三章 短路电流及其计算
3X 1 1
3Xd
X Xd
X
*
S
* K
SK Sd
3UC I K 3Ud Id
IK Id
I
* K
I
* K
S
* K
1
X
短路容量计算
短路容量计算一.概述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.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和热稳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(ω)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 m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算方法.4．简化算法【1】系统电抗的计算系统电抗，百兆为一。
短路容量计算(6kV)
6kV系统的保护整定值基准值取值：Sj=100MVA，按照厂用变来整定：厂用变压器容量为400kVA电抗标幺值为：*%1004.091001000.410.225jdkeSUXS==⨯=（本公式为电力工程电气设计手册P121），由变压器厂家提供的阻抗电压百分值Uk%=4.09，阻抗电压百分值与变压器短路电压百分值相等，即Ud%=4.09。
6kV对应短路电流为：maxI=4.5/10.225=0.44kA一、。
项目二期6kV系统的保护整定值如下：1、1#进线（106AH）设置光纤差动、过电流保护，零序过电流。
（电流互感器电流800/5A）（1）光纤差动保护, 保护采用的是南瑞继保RSC-9613CS按躲开外部故障时的最大不平衡电流，1）差动最小动作电流为0.3Ie（Ie-发电机额定电流，一次侧为721.7A,二次侧为4.51A）。
2）最小制动电流为0.8Ie（Ie-发电机额定电流，一次侧为721.7A,二次侧为4.51A）。
3）比率制动系数取0. 5；主机方式控制字：0（从机方式）。
（2）过电流保护，发电机额定电流：Ie=721.7A按避开开尖峰电流：取Idz.j=7.5A,暂定动作时限t=0.8S 。
（3）零序过电流（钢铁企业手册上册P782）（钢铁企业手册上册P730）取Idz1=0.6A,时限t=1 S ，报警。
2、厂用变压器（102AH ）设置速断、过电流保护、过负荷。
（电流互感器电流100/5A ）（1）电流速断保护，保护采用的是南瑞继保RSC-9621CS按避开相邻元件末端的最大三相短路电流，取Idz.j=27A,动作时限t=0 S 。
（2）过电流保护，Ieb=38.49A.max .938.211.21()7.41()0.95160fh dz j k jx f i I I K K A A K K ==⨯⨯=⨯.max 1.3721.7938.21()fh I A =⨯=max .4401.21()2026.4()dz j k jx iI I K K K A A ==⨯⨯=695 2.8495 2.84 1.36()0.268()2200622006 1.3c S X I Ue X A A S X ++===++1620.268()0.536()dz K C I K I X A A ===按避开开尖峰电流：取Idz.j=7.3A,动作时限t=0.5S ，动作与报警；（3）过负荷保护动作电流：取Idz.j=2.2A,动作于报警，时限t=9S 发信。
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短路容量
短路容量是指电力系统中在短路条件下所能提供的最大电流。
在电力系统中，短路是指电流在电路中某一部分异常增大，超过系统设计或设备安全容纳范围所引起的电流过大现象。
短路容量的重要性
短路容量是电力系统设计、运行和维护中一个重要的参数。
它决定了系统能否正常运行，并对设备的选择和保护方案产生影响。
准确计算短路容量，有助于确保电力系统可靠性和安全性。
短路容量的计算方法
计算短路容量的方法有多种，常见的有：
1.复合电路法：根据短路电流的复合电路特性，采用
复合电路计算短路电流。
2.正序分解法：将系统分解为正序、负序和零序电路，
分别计算短路电流，最后复合得出总短路电流。
3.数值解法：采用计算机仿真软件，对电力系统进行
建模后，通过数值计算得出短路电流。
影响短路容量的因素
影响短路容量的因素主要有以下几个：
1.系统电压等级：系统电压等级越高，短路容量越大。
2.供电能力：供电能力越强，短路容量越大。
3.线路长度：线路长度越长，短路容量越小。
4.变压器容量：变压器容量越大，短路容量越大。
短路容量与设备保护的关系
短路容量与设备保护方案密切相关。
在选取设备保护方案时，需要考虑短路容量，并确保设备能够承受短路电流。
如果短路容量超过设备承受能力，可能会造成设备损坏，甚至引起火灾等严重后果。
为了保护设备，通常会采取以下措施：
1.安装熔断器或断路器：熔断器和断路器能够在电流
超过设定值时断开电路，起到保护设备的作用。
2.设置过电压保护装置：当系统的电压超过设定值时，
过电压保护装置会采取措施，保护设备免受电压过高的损
害。
3.使用短路电流限制器：短路电流限制器能够限制电
流在设备承受范围内，保护设备免受过大电流的损害。
短路容量的提高方法
为了提高短路容量，可以采取以下措施：
1.增加供电能力：提高供电能力可以增加短路容量。
2.增加系统电压等级：提高系统电压等级可以增加短
路容量。
3.优化设备布局：合理布置设备，减少线路长度，可
以增加短路容量。
4.使用高容量变压器：选择合适的变压器容量，可以
增加短路容量。
总结起来，短路容量是电力系统中的重要参数，它决定了
系统的可靠性和安全性。
准确计算短路容量，对设备的选择和
保护方案具有重要意义。
同时，采取合适的措施，可以提高短路容量，保护设备免受过大电流的损害。