三相短路电流计算
三相短路电流的计算
考虑非对称分量影响
在计算时需考虑三相不对称对短路电流的影响。
3
验证计算结果的准确性
通过对比历史数据或实测数据，验证计算结果的 准确性。
04 三相短路电流计算实例
实例一：简单电路的三相短路电流计算
总结词
适用于基础理论学习，简单明了地展示了三相短路电流的计算过程。
短路点的位置
确定短路点在系统中的位置，以便根据实际情况进行计算。
选择计算方法
欧姆定律法
基于欧姆定律，适用于电源容量较小、输电线路较短的情况。
叠加法
将三相电压和电流分别进行计算，再求和得到短路电流，适用于 较复杂系统。
迭代法
通过不断迭代计算，逐步逼近真实值，适用于大型电力系统。
计算短路电流
1 2
计算三相短路电流的有效值
详细描述
在简单电路中，三相短路电流可以通过电源电压、电源内阻抗和短路点到电源之间的距离来计算。首先计算短路 点到电源之间的电抗，然后利用欧姆定律计算短路电流。
实例二：复杂电路的三相短路电流计算
总结词
适用于掌握基本理论后，进一步学习如何处理更复杂的电路情况。
详细描述
在复杂电路中，需要考虑电源间互感、线路分布电容、变压器阻抗等因素对三相短路电流的影响。计 算时需要使用更加复杂的公式和模型，并进行必要的近似和简化处理。
短路可能导致电弧的产生，对工作人员和设备的安全构成威胁。
短路电流计算的重要性
保护设备
通过计算短路电流，可以合理选 择和配置电气设备，确保设备在 发生短路时不会受到损坏。
优化系统设计
准确的短路电流计算有助于优化 电力系统设计，提高电力系统的 稳定性和可靠性。
低压三相短路电流计算
目录一、低压短路电流计算 (2)1、三相短路电流周期分量计算 (2)2、三相短路冲击电流计算 (2)3、三相短路电流第一周期（0.02S）全短路电流有效值计算 (3)4、电动机晶闸管装置对短路电流的影响 (3)二、配电变压器出口侧总断路器的短路校验 (14)1、额定短路分断能力（I cn）的校验 (14)2、额定短路接通能力（I cm）的校验 (15)3、额定短时耐受电流（Icw）的校验 (16)TaZ eI 01.0''*2-TaeKch 01.01-+=Tae01.0-εεR X Ta 314=一、 低压短路电流计算1、 三相短路电流周期分量计算三相短路电流周期分量按下式计算：式中I Z ’’ …………三相短路电流周期分量有效值，KA ； Up …………低压网络平均额定线电压，Up 取400V ；Z ε …………每相总阻抗,m Ω； R ε …………每相总电阻,m Ω； X ε …………每相总电抗,m Ω。
低压网络一般以三相短路电流为最大，与中性点是否接地无关。
2、 三相短路冲击电流计算电源供给的短路冲击电流值，按下式计算：式中 i chx …………………三相短路冲击电流，KA ；………………三相短路电流周期分量的峰值，KA ；…………三相短路电流非周期分量，KA ； …………三相短路电流冲击系数；………………三相短路电流非周期分量衰减系数；………………三相短路电流非周期分量衰减时间常数，S 。
)11(*322''------------------+=εεX R Up I Z )21(**2)1(2*2*2''01.0''01.0''''-----=+=+=--Z TaZ TaZ Z chx I Kch eI e I I i ''2ZI如果电路内只有电抗(R ε=0)，则Ta=∝，Kch=2，即短路电流非周期分量不衰减。
无限大系统供电的三相短路电流计算步骤
无限大系统供电的三相短路电流计算步骤1. 概述在电力系统中，短路故障是一种严重的电力故障，会导致电力设备的损坏甚至火灾事故。
对于电力系统的短路电流进行准确的计算和分析至关重要。
2. 三相短路电流的定义三相短路电流是指在电力系统中，三相之间或者三相与地之间发生短路时产生的电流。
它是在短路点，三相导线之间或者与地之间的电压为零时的电流。
3. 三相短路电流计算的必要性在电力系统中，了解短路电流的大小对于设备的选型、保护装置的选择和系统的稳定运行具有重要意义。
进行三相短路电流的准确计算是非常重要的。
4. 三相短路电流计算的基本步骤根据电力系统的参数和拓扑结构，进行三相短路电流的计算需要进行以下基本步骤：4.1 收集系统参数首先需要收集电力系统中各个设备的参数，包括发电机、变压器、电缆、开关设备等的额定容量、短路阻抗、接线方式等信息。
4.2 绘制系统拓扑图根据收集到的系统参数，绘制出电力系统的拓扑结构图。
拓扑图的绘制需要清晰地表现出系统中各个设备的连接方式和电流的流向。
4.3 计算短路阻抗根据电力系统的拓扑结构和参数，计算出各个节点之间的等值短路阻抗。
这个步骤是进行短路电流计算的基础。
4.4 确定短路点根据拓扑结构图和短路阻抗的计算结果，确定系统中可能发生短路的点，即短路点。
4.5 进行短路电流计算在确定了短路点之后，可以使用各种方法进行短路电流的计算，如对称分量法、复功率法、节点分析法等。
4.6 考虑不对称短路在实际电力系统中，三相短路并不总是对称的，因此在计算短路电流时需要考虑不对称短路。
可以使用不对称系统等效电路进行计算。
4.7 分析计算结果根据计算得到的短路电流结果，对系统进行分析，评估设备的承受能力，选择合适的保护设备，做出相应的安全措施。
5. 结论三相短路电流的计算是电力系统设计、运行和维护中的重要内容。
在进行计算时，需要充分收集系统参数，绘制系统拓扑图，计算短路阻抗，确定短路点，进行短路电流计算，并最终分析计算结果。
三相交流系统短路电流计算
三相交流系统短路电流计算武汉华能阳光电气三相交流系统短路电流计算武汉华能阳光电气有限公司三相交流系统短路电流计算第一部分：短路电流计算1. 2. 3.图15 一台发电机馈电短路示意图4.短路电流峰值ip武汉华能阳光电气三相交流系统短路电流计算武汉华能阳光电气有限公司短路电流峰值ip的计算见第9.1.1.2条，发电机的电阻和电抗应用校正后的值，即KGRG和KGI〃d。
5. 对称开断电流Ib对称开断电流Ib是电流I〃k在经一短暂时间衰减后达到的值，用系数μ表示衰减常数，即Ib=μI〃k(46)μ与tmin和I〃k/IrG比值有关，可根据I〃k/IrG比值和选择的tmin /IrG对tmin 0.02s, =0.84+0.26e-0.26IkG/对tmin 0.52s, =0.71+0.51e-0.30IkGI对tmin 010.s, =0.62+0.72e-0.32对tmin 0.025s, =0.56+0.94e(47)上式中，μ步调相机(tmin1.6倍额定负载下的励磁电压)。
式中的I〃kG(I〃kG)和IkG应归算到同一电压下的值。
计算电动机的μ值时，式中I〃kG/I〃rM当I〃kG/IkG≤2，式(47)中μ值取μ=1。
μ值也可按图16曲线间对应的μ值，可用线性插值求取。
图16tmin＞0.1s的低压发电武汉华能阳光电气三相交流系统短路电流计算武汉华能阳光电气有限公司图16 计算开断电流Ib用系数6. 稳态短路电流Ik稳态短路电流Ik与铁芯饱和度和电网中开关状态有关，因此对Ik的计算精度比对称短路电流初始值I〃k计算精度要低。
这里给出的方法是足以估算由一台发电机或同步电机分别供电的短路电流的上、下限值。
Imax=λ式中，IrG为发电机额定电流，系数λ倒数。
a.稳态短路电流的最小值Ikminb.稳态短路电流的最大值(上限)ImaxIkmin=λλmin根据图minI(49)max根据图max IrG(48)17或18求得，xdsat()17或图18励磁。
8.1.2三相和两相短路电流的计算
8.1.2.2 三相和两相短路电流的计算在220/380网络中，一般以三相短路电流为最大。
一台变压器供电的低压网络三相短路电流计算电路见图8−1−1。
图8−1−1 低压网络三相短路电流计算电路（a ）系统图；（b ）等效电路；（c ）用短路阻抗表示的等效电路图 低压网络三相起始短路电流周期分量有效值按下式计算22222303/05.13/kkkkn knXR X R U Z cUI +=+=='' kA （8-1-19）L m T s k R R R R R +++= L m T s k X X X X X +++=式中 n U ——网路标称电压（线电压），V ，220/380V 网络为380V ；c ——电压系数，计算三相短路电流时取1.05；kZ 、k R 、k X ——短路电路总阻抗、总电阻、总电抗，mΩ；s R 、s X ——变压器高压侧系统的电阻、电抗（归算到400V 侧），mΩ；T R 、T X ——变压器的电阻、电抗，mΩ；m R 、m X ——变压器低压侧母线段的电阻、电抗，mΩ；L R 、L X ——配电线路的电阻、电抗，mΩ；I ''、k I ——三相短路电流的初始值、稳态值。
只要2222/s s T T X R X R ++≥2，变压器低压侧短路时的短路电流周期分量不衰减，即I I k ''=。
短路全电流k i 包括有周期分量z i 和非周期分量f i 。
短路电流非周期分量的起始值I i f ''=20，短路冲击电流ch i ，即为短路全电流最大瞬时值，它出现在短路发生后的半周期（0.01s ）内的瞬间，其值可按下式计算I K i chch ''=2 kA（8−1−20）短路全电流最大有效值ch I 按下式计算2)1(21-+''=ch ch K I I kA（8−1−21）式中 ch K ——短路电流冲击系数，fch T eK 01.01+=；fT ——短路电流非周期分量衰减时间常数，s ，当电网频率为50Hz 时，∑∑=R X T f 314；∑X ——短路电路总电抗（假定短路电路没有电阻的条件下求得），Ω； ∑R ——短路电路总电阻（假定短路电路没有电抗的条件下求得），Ω。
三相短路电流计算
三相短路电流计算
无限大容量系统发生三相短路时，短路电流的周期重量的幅值和有效值保持不变，短路电流的
有关物理量I″、Ish、ish、I∞和Sk都与短路电流周期重量有关。
因此，只要算出短路电流周期分
量的有效值，短路其它各量按前述公式很简单求得，采纳的标幺值计算。
(1)短路电流周期重量有效值
由于
上式表示，三相短路容量数值上等于基准容量与三相短路电流标幺值或与三相短路容量标幺值的乘积，三相短路容量的标幺值等于三相短路电流的标幺值。
1。
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发布者：admin 发布时间：2009-3-23 阅读：513次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。
三相短路电流的计算
I pt
Et 3X K
（4.4.9）
式中：Et——短路后t时刻的发电机的电势； XK∑——短路回路总电抗。
.
有限容量电源系统三相短路电流的计算
在实际工程计算中，通常采用“运算曲线”来求解
三相短路电流周期分量的有效值
Iptf(t,Xca)
（4.4.10）
式中： t——待求短路电流的时间；
X*ca——短路回路的计算电抗,是以向短路点 直接提供短路电流的发电机总容量为基准功率求出 的电抗标幺值。
U av 3X K
.
无穷大电源系统三相短路电流的计算
2.短路电流冲击值
由式（4.2.9）和（4.2.10）可求得短路电流冲 击值和短路冲击电流有效值
ish 2KshI
（4.4.6）
IshI 12(Ksh1)2 （4.4.7）
.
无穷大电源系统三相短路电流的计算
3.三相短路功率 在高压断路器的选择中，有时需要校验其开断
短路电流的稳态值 I
一般认为短路以后经过4s短路即进入稳态，则可以取t ＝4s时的周期分量有效值作为短路电流的稳态值。
有限容量系统短路电流冲击值和三相短路功率的计算方 法与无穷大容量系统相同 。
.
4.4 三相短路电流的计算
无穷大容量电源系统的三相短路电流计算 有限容量电源系统的三相短路电流计算
.
无穷大电源系统三相短路电流的计算
1.三相短路电流周期分量有效值
无穷大容量电源系统发生三相短路时，电源母线电压不
变，则
II Ip
Uav 3ZK
则
在高压供电系统中，若
RK
1 3 XK
，就可略去电阻，
Ip
容量，为此需计算三相短路时的次暂态短路功率S”
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Cienfuegos 3 phase short circuit current
113.8kV busbarparallel operation Theoriginal data:
1.1 Calculation of per unit reactance
MVA j 100S =
033.0204
.3007100
1==
=
Sc
S X j
2555.063
100
1001.16100U d 32=⨯=⨯=
=e j S S X X ％
combine 40 generators to one
0476.040
15.3100
1006100U d 4=⨯⨯=⨯=
e j S S X ％ 1571.040
7.21001005.12100X '
'd 5=⨯⨯=⨯=e j S S X ％
1.2 d1 point three-phase short circuit(110kV)
29105.01157.00476.02555
.02555.02555
.02555.0||54326=+++⨯=
++=X X X X X ）（
1.2.1 short circuit supplied by SC
kA 214.15115
3100
330.01U 3X 1'j 1)3(1=⨯⨯=⨯=j d S I
1.2.2 short circuit supplied by GENERATOR
314.0100
40
7.229105.0X X 6=⨯⨯=⨯
=j N js S S According to the operational curve of Steam-turbine generator ='
'*I 3.5
kA 898.1115
340
7.25.3U 3''j ''*)3(1=⨯⨯⨯=⨯
=N d S I I 1.2.3 short circuit current in sum
kA 112.17898.1214.15''')3(1)3(1)3(1=+=+=d d d I I I
1.3 d2 point three-phase short circuit(13.8kV)
60751.0033.02555
.02555.02555
.02555.0||1327=++⨯=
+=X X X X ）（
1633.01157.00476.0548=+=+=X X X
1.3.1 short circuit supplied by SC
kA 77.245
.14310016075.01U 3X 1'j 7)3(1=⨯⨯=⨯=
j d S I 1.3.2 short circuit supplied by GENERATOR
176.0100
40
7.21633.0X X 8=⨯⨯=⨯
=j N js S S According to the operational curve of Steam-turbine generator ='
'*I 6.2
kA 662.265
.14340
7.22.6U 3''j ''*)3(1=⨯⨯⨯=⨯
=N d S I I 1.3.3 short circuit current in sum
kA 432.51662.2677.24''')3(1)3(1)3(1=+=+=d d d I I I
213.8kV busbar splitting operation The original data:
2.1 Calculation of per unit reactance
MVA j 100S =
033.0204
.3007100
1==
=
Sc
S X j
2555.063
100
1001.16100U d 32=⨯=⨯=
=e j S S X X ％ combineG1 and G24 generators to one
0794.024
15.3100
1006100U d 4=⨯⨯=⨯=
e j S S X ％
9291.024
7.21001005.12100X '
'd 5=⨯⨯=⨯=e j S S X ％
combineG25 and G40 generators to one
119.016
15.31001006100U d 6=⨯⨯=⨯=e j S S X ％
8932.016
7.21001005.12100X '
'd 7=⨯⨯=⨯=e j S S X ％
2.2 d1 point three-phase short circuit(110kV)
2785.01929.00794.02555.05428=++=++=X X X X 6386.08932.0191.02555.07629=++=++=X X X X
2.2.1 short circuit supplied by SC
kA 214.15115
3100330.01U 3X 1'j 1)3(1=⨯⨯=⨯=
j d S I 2.2.2 short circuit supplied by GENERATOR1
342.0100
24
7.25278.0X X 81=⨯⨯=⨯
=j N js S S According to the operational curve of Steam-turbine generator ='
'*I 3.2
kA 041.1115
324
7.22.3U 3''j ''*)3(1=⨯⨯⨯=⨯
=N d S I I 2.2.3 short circuit supplied by GENERATOR2
287.0100
167.26638.0X X 9=⨯⨯=⨯
=j N js S S According to the operational curve of Steam-turbine generator ='
'*I 3.8
kA 824.0115
316
7.28.3U 3'''j ''*)3(1=⨯⨯⨯=⨯
=N d S I I 2.2.4 short circuit current in sum
kA 079.17824.0041.1214.15'''''')3(1)3(1)3(1)3(1=++=++=d d d d I I I I
2.3 d2 point three-phase short circuit(1
3.8kV)
2723.01929.00794.05410=+=+=X X X
0123.06638.0033
.02555.02555.0033.0 ||/]X ||[9212191291111=⨯++=+
+=+=X X X X X X X X X X X ）（）（0587.6033
.06638
.02555.02555.06386.0 ||/]X ||[1292991291912=⨯++=+
+=+=X X X X X X X X X X X ）（）（
2.3.1 short circuit supplied by SC
kA 22.135
.143100
0123.01U 3X 1'j 11)3(1=⨯⨯=⨯=j d S I
2.3.2 short circuit supplied by GENERATOR1
17645.0100
247.27232.0X X 10=⨯⨯=⨯
=j N js S S According to the operational curve of Steam-turbine generator ='
'*I 6.2
kA 00.165
.14324
7.22.6U 3''j ''*)3(1=⨯⨯⨯=⨯
=N d S I I 2.3.3 short circuit supplied by GENERATOR2
617.2100
167.20587.6X X 12=⨯⨯=⨯
=j N js S S According to the operational curve of Steam-turbine generator ='
'*I 0.37
kA 636.05
.14316
7.237.0U 3'''j ''*)3(1=⨯⨯⨯=⨯
=N d S I I 2.3.4 short circuit current in sum
kA 856.29636.000.1622.13'''''')3(1)3(1)3(1)3(1=++=++=d d d d I I I I
3 conclusion
economical efficiency, We commend splitting operation as the normal way of running.
Appendix 1 the operational curve of Steam-turbine generator。