第3册 第六章 短路电流计算
3短路电流计算
习惯上把这 短路电流 周期分量有效值写作 Ik
第三节 无限大容量电源条件下短路电流的计算
三相短路电流计算的基本思路
高压系统中短路计算的标幺值法
一 三相短路电流计算的基本思路
短路电流的周期分量的幅值不变，有效值也不变
Lkl T fi ——短路后回路的时间常数 Rkl
kl ——短路电流与相电压之间的相角
I zm ——三相短路电流周期分量的幅值
当t＝0，发生三相短路的瞬间，电流不能突变，则有：
ik 0 I zm sin kl c I m sin
c I m sin I zm sin kl i fi 0
低压系统：k sh 1.3, I sh 1.09 I z , i sh I sh 1.692
稳态短路电流：t＝∞ 时，非周期分量衰减完毕，短路全电流就 是短路电流周期分量，称之为稳态短路电流，以 I∞ 表示其有效 值，则有 I∞ = Ik· t＝∞ 短路次暂态电流：短路后第一个 周期性短路电流分量的有效值。
三相短路时：u U m sint Rkl ik Lkl 解线性非齐次微分方程得：
dik dt
t T fi
Um ik sint kl ce Z kl
t T fi
I zm sint kl ce
2 2 Z kl Rkl Lkl ——电路中每相短路阻抗
i fi 0 ——短路电流非周期分量初始值
三相短路时电压、电流波形
短路全电流最大瞬时值分析——短路冲击电流
第六章电力系统三相短路
•
• 正方向的选取
定子各相绕组轴线 的正方向作为各相绕 组磁链的正方向。 励磁绕组和纵轴阻 尼绕组磁链的正方向 与转子d轴（纵轴）正 方向相同； 横轴阻尼绕组磁链 的正方向与转子q轴 （横轴）正方向相同。 图 6-6
一. 同步发电机的原始方程
1.电势方程
2.磁链方程 3.电感系数
(6-15)
(6-17)
1、电势方程
va a ia Ra vb b ib Rb vc c ic Rc
v f f i f Rf 0 D i D RD 0 Q iQ RQ
2013-7-31
v a a R 0 0 vb b 0 R 0 0 0 R v c c Rf v f f 0 0 0 D 0 0 Q
在时间轴上的投影是非周期分量的初值iap0 I m I pm
C iap0 I m sin( ' ) I pm sin( )
iap0 的大小与合闸角有关
t
与时间轴 I m I pm
平行时iap0 最大
i[0] ip0 iap0
Em
’
t T
期内瞬时电流的均方根
2
It
1 T
t T 2
(i pt iapt ) dt
2
(6-10)
假定：
则t时刻短路电流的有效值为：
I apt iapt I pt I pm t 2
It
2 I pt
2 I apt
i
短路电流的计算及步骤
短路电流的计算及步骤一、短路电流的计算步骤：1、首先绘出计算电路图2、接着，按所选择的短路计算点绘出等效电路图二、短路电流的计算方法：1、欧姆法2、标幺制法三、采用欧姆法进行三相短路电流的计算根据设计的供电系统图1-1所示。
电力系统出口断路器为SN10-10Ⅲ型。
可计算本饲料厂变电所高压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。
图1-11.k-1点的三相短路电流和短路容量（U=10.5KV）(1)计算短路电流中各元件的电抗及总电抗1）电力系统的电抗：由附表8查得SN10-10Ⅲ型短路器的断流容量S=750MV·A,因此X===0.1472)架空线路的电抗：由表3-1得X=0.35/km,因此X=X l=0.35 (/km)5km=1.753)绘k-1点短路的等效电路图，如图1-2(a)所示，图上标出各元件的序号（分子）和电抗值（分母），并计算其总电抗为:X= X+ X=0.147+1.75=1.897图1-2 短路等效电路图（欧姆法）(2)计算三相短路电流和短路容量1）三相短路电流周期分量有效值===3.18 kA2)三相短路次暂态电流和稳态电流= = =3.18kA3)三相短路冲击电流及第一个周期短路全电流有效值=2.55=2.553.18kA=8.11kA=1.51=1.513.18kA=4.8kA4)三相短路容量==10.5KV3.18 kA=58.10MV·A2 K-2点的短路电流和短路容量（U=0.4KV）1）电力系统的电抗===2.132)架空线路的电抗==0.35(/km) 5km=2.543)电力变压器的电抗：由附录表5得%=5,因此X===84) 绘k-2点短路的等效电路图，如图5-2(b)所示，图上标出各元件的序号（分子）和电抗值（分母），并计算其总电抗为：= X+ X+ X//= X+ X+=6.753(2)计算三相短路电流和短路容量1）三相短路电流周期分量有效值===34.04kA2)三相短路次暂态电流和稳态电流= = =34.04kA3)三相短路冲击电流及第一个周期短路全电流有效值=1.84=1.8434.04kA=62.64kA=1.09=1.0934.04 kA=37.11Ka4)三相短路容量==0.4KV34.04 kA=23.69MV·A综上所述可列短路计算表，如下表1-1工厂变配电所的选择第一节工厂变配电所类型、所址的选择一、变配电所的任务便配电所担负着从电力系统受电，经过变压，然后配电的任务。
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(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.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时,系统的电抗为XS*=100/100＝1 当系统容量为200MVA时,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/∞＝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=210KV 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.例：已知短路点前各元件电抗标么值之和为 X*∑=2, 则短路点的短路容量Sd=100/2=50 MVA.短路容量单位：MVA【6】短路电流的计算6KV,9.2除电抗；10KV,5.5除电抗; 35KV,1.6除电抗; 110KV,0.5除电抗.0.4KV,150除电抗例：已知一短路点前各元件电抗标么值之和为 X*∑=2, 短路点电压等级为6KV, 则短路点的短路电流 Id=9.2/2=4.6KA.短路电流单位：KA【7】短路冲击电流的计算1000KVA及以下变压器二次侧短路时：冲击电流有效值Ic=Id, 冲击电流峰值ic=1.8Id1000KVA以上变压器二次侧短路时：冲击电流有效值Ic=1.5Id, 冲击电流峰值ic=2.5Id例：已知短路点{1600KVA变压器二次侧}的短路电流 Id=4.6KA,则该点冲击电流有效值Ic=1.5Id,＝1.5*4.6＝7.36KA,冲击电流峰值ic=2.5Id=2.5*406=11.5KA.可见短路电流计算的关键是算出短路点前的总电抗{标么值}.但一定要包括系统电抗。
短路电流计算
短路电流计算第六讲短路电流计算（第三章）⼀、短路1.短路的种类及产⽣短路的原因电⼒系统在运⾏中，由于多种原因，难免出现故障，⽽使系统的正常运⾏遭到破坏。
根据运⾏经验，破坏电⼒系统正常运⾏的故障最为常见⽽且危害最⼤的是各种短路。
所谓短路是指不同电位的导体在电⽓上被短接。
在三相系统中，短路的基本类型有：三相短路、两相短路、两相接地短路、单相短路和单相接地短路等。
在煤矿井下供电系统中，只有三相和两相短路两种。
2.造成短路故障的原因⑴绝缘损坏。
电⽓设备年久陈旧，绝缘⾃然⽼化；绝缘瓷瓶表⾯污秽，使绝缘下降；绝缘受到机械性损伤；供电系统受到雷电的侵袭或者在切换电路时产⽣过电压，将电⽓装置绝缘薄弱处击穿，都会造成短路。
⑵误操作。
例如带负荷拉切隔离开关，形成强⼤的电弧，造成弧光短路；或将低压设备误接⼊⾼压电⽹，造成短路。
⑶鸟兽危害。
鸟兽跨越不等电位的裸露导体时，造成短路。
⑷恶劣的⽓候。
雷击造成的闪络放电或避雷器动作，架空线路由于⼤风或导线覆冰引起电杆倾倒等。
⑸其它意外事故。
挖掘沟渠损伤电缆，起重机臂碰触架空导线，车辆撞击电杆等。
3.短路的危害短路时系统的阻抗⼤幅度减⼩，⽽电流则⼤幅度增加。
通常短路电流可达正常⼯作电流的⼏⼗倍甚⾄⼏百倍。
⑴损坏电⽓设备。
短路电流产⽣的电动⼒效应和热效应，会使故障设备及短路回路中的其它设备遭到破坏；⑵影响电⽓设备的正常运⾏。
短路时电⽹电压骤降，使电⽓设备不能正常运⾏；⑶影响系统的稳定性。
严重的短路会使并列运⾏的发电机组失去同步，造成电⼒系统解列；⑷造成停电事故。
短路时，电⼒系统的保护装置动作，使开关跳闸，从⽽造成⼤范围停电。
越靠近电源，停电范围越⼤，造成的经济损失也越严重；⑸产⽣电磁⼲扰。
不对称短路的不平衡电流，在周围空间将产⽣很⼤的交变磁场，⼲扰附近的通讯线路和⾃动控制装置的正常⼯作。
4.计算短路电流的⽬的和任务为了使电⼒系统可靠、安全地运⾏，将短路带来的损失和影响限制在最⼩范围，必须正确地进⾏短路电流计算，以解决下列技术问题：（1）选择电⽓设备。
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(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.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时,系统的电抗为XS*=100/100＝1 当系统容量为200MVA时,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/∞＝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=210KV 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.例：已知短路点前各元件电抗标么值之和为 X*∑=2, 则短路点的短路容量Sd=100/2=50 MVA.短路容量单位：MVA【6】短路电流的计算6KV,9.2除电抗；10KV,5.5除电抗; 35KV,1.6除电抗; 110KV,0.5除电抗.0.4KV,150除电抗例：已知一短路点前各元件电抗标么值之和为 X*∑=2, 短路点电压等级为6KV, 则短路点的短路电流 Id=9.2/2=4.6KA.短路电流单位：KA【7】短路冲击电流的计算1000KVA及以下变压器二次侧短路时：冲击电流有效值Ic=Id, 冲击电流峰值ic=1.8Id1000KVA以上变压器二次侧短路时：冲击电流有效值Ic=1.5Id, 冲击电流峰值ic=2.5Id例：已知短路点{1600KVA变压器二次侧}的短路电流 Id=4.6KA,则该点冲击电流有效值Ic=1.5Id,＝1.5*4.6＝7.36KA,冲击电流峰值ic=2.5Id=2.5*406=11.5KA.可见短路电流计算的关键是算出短路点前的总电抗{标么值}.但一定要包括系统电抗。
《短路电流及其计算》PPT课件
图3-1 短路的形式(虚线表示短路电流路径) 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
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。如果电力系统的电源总阻抗不超过短路电路总阻抗 的5%～10%，或者电力系统容量超过用户供电系统容量的50倍时，可将电力系统视为无限大容量系统。
指数函数衰减到最大值的1/e =0.3679倍时所需的时间。
3. 短路全电流 短路电流周期分量 i p 与非周期分量i n p 之和，即为短路全电流 i k 。而某一瞬间t 的短路全电流有效值I k ( t ) ，则是以时间t 为中点的一个周期内的 i p 有效值I p ( t ) 与 i n p 在t 的瞬时值 i n p ( t ) 的方均根值，即
对一般工厂供电系统来说，由于工厂供电系统的 容量远比电力系统总容量小，而阻抗又较电力系统大 得多，因此工厂供电系统内发生短路时，电力系统变 电所馈电母线上的电压几乎维持不变，也就是说可将 电力系统视为无限大容量的电源。
图3-2a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。图中R W L 、X W L 为线路（WL）的 电阻和电抗，R L 、X L 为负荷（L）的电阻和电抗。由于 三相短路对称，因此这一三相短路电路可用图3-2b所 示的等效单相电路来分析研究。
二. 短路的后果 短路后，系统中出现的短路电流（short-circuit current）比正常负荷电流大得多。在大电力系统中，短路电流可达几 万安甚至几十万安。如此大的短路电流可对供电系统造成极大的危害： (1) 短路时要产生很大的电动力和很高的温度，而使故障元件和短路电路中的其他元件受到损害和破坏，甚至引发火 灾事故。 (2) 短路时电路的电压骤然下降，严重影响电气设备的正常运行。 (3) 短路时保护装置动作，将故障电路切除，从而造成停电，而且短路点越靠近电源，停电范围越大，造成的损失也 越大。 (4) 严重的短路要影响电力系统运行的稳定性，可使并列运行的发电机组失去同步，造成系统解列。 (5) 不对称短路包括单相和两相短路，其短路电流将产生较强的不平衡交流电磁场，对附近的通信线路、电子设备等 产生电磁干扰，影响其正常运行，甚至使之发生误动作。 由此可见，短路的后果是十分严重的，因此必须尽力设法消除可能引起短路的一切因素；同时需要进行短路电流的计 算，以便正确地选择电气设备，使设备具有足够的动稳定性和热稳定性，以保证它在发生可能有的最大短路电流时不致损 坏。为了选择切除短路故障的开关电器、整定短路保护的继电保护装置和选择限制短路电流的元件（如电抗器）等，也必 须计算短路电流。
短路电流计算公式
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(MVA)简称短路容量校核开关分断容疑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是关縫.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,,, KV有了以上两项，各级电压的基准电流即可计算出，例：UJZ (KV)3因为 S=*U*I 所以 IJZ (KA)44(2)标么值计算容量标么值S* =S/SJ乙例如：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*二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 2 (KC-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。
常用短路电流计算
常用短路电流计算方法1、基本概念在三相交流系统中可能发生的短路故障主要有三相短路、两相短路和单相短路（包括单相接地故障）。
通常，三相短路电流最大，当短路点发生在发电机附近时，两相短路电流可能大于三相短路电流；当短路点靠近中性点接地的变压器时，单相短路电流有可能大于三相短路电流。
两相短路电流在远离发电机端Ik2=0.866Ik3;发电机出口处Ik2=1.5Ik3.短路电流计算应计算最大短路电流值，用于校验电气设备的动稳定、热稳定及分断能力。
2、计算方法及示例：进行短路电流计算时，需知道短路电流的电参数，如电路元件的阻抗、电压、电源容量等，然后通过网络变换求得电源至短路点之间的等值阻抗，最后算出短路电流。
1000V以下低压网络一般用有名单位制计算短路电流，高压网络一般用标幺制。
2.1、变压器高压侧系统短路电流计算示例【标幺制】基准容量Sj=100MV A,基准电压Uj=10.5kV,基准电流Ij=5.4987kA;[Sj=1.732*Uj*Ij]高压电缆进线每千米电抗标幺值X*=0.073;（查《手册》P131页表4-7）假设10kV进线，距本项目0.1km2.2、变压器低压侧系统短路电流计算示例【有名单位制】对于10kV进线：也可查《手册》P168页表4-302.3、低压配电线路短路电流计算示例【有名单位制】变压器高压侧系统阻抗：Zs(mΩ)=[(c*Un)* (c*Un)/Sk1]*1000; 假设Sk1=500MvA [Sk1越小，阻抗越大]Xs=0.995Zs;Rs=0.1Xs;c=1.05;Un=0.38kV对于10kV进线：高压系统阻抗（归算到400V侧）Zs=0.32;Xs=0.3184;Rs=0.0318假设一台1600kvA,Dyn11接法，Uk%-=6%，短路点至变压器距离，母线采用3[2(125*10)]+1(125*10)铜母排，长度3m,电缆采用16平YJV电缆，长度15m,该处的短路电流计算如下：1600kvA变压器阻抗（查表《手册》P155页，Dyn11接法）Rt=0.69;Xt=5.963m母线段3[2(125*10)]+1(125*10)阻抗（查表《手册》P157页）Rm=0.014*3=0.042,Xm=0.17*3=0.510.4 kV线路（16平方毫米，15m） Rl=1.097*15=16.455 Xl=0.082*15=1.23Rk=Rs+Rt+Rm+Rl=17.22;Xk=Xs+Xt+Xm+Xl=8.02;Zk=18.996低压0.4 kV线路（16平方毫米）15m处短路电流Ik=1.05*0.38/(1.732*18.996)=12.13kA 2.4、用途:2.4.1、断路器选择：；所选断路器的短路分断能力额定运行短路分断能力需大于此处的计算短路电流值；2.4.2、导线选择：16平YJV低压电缆热稳定校验:瞬时脱扣全分断时间t=0.01~0.02sSmin=12.13X1000*0.1414/143=11.994≤16，故取16平导线合适。
短路电流及其计算
短路电流及其计算第一节 短路的原因、后果及形式 一、短路的原因绝缘损坏、过电压、外力损伤、违反操作规程、动物造成等。
二、短路的后果产生很大的电动力、很高温度、元器件损坏；电压骤停、影响电气设备正常运行；停电、电力系统运行的稳定性遭到破坏；不平衡电流、不平衡逆变磁场、电磁干扰等出现。
三、短路的形式三相短路、两相短路、单相短路、两相接地短路第二节 无限大容量电力系统三相短路时的物理过程 一、无限大容量电力系统及其三相短路的物理过程电路中存在电感，发生短路后，电流不能突变，有一个过渡过程即短路暂态过程。
二、短路的物理量 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2)(2)()(t np t p t K i I I +=4、短路冲击电流高压三相短路 ''55.2I i sh =''51.1I I sh =低压三相短路 ''84.1I i sh =''09.1I I sh =5、短路稳态电流K I I I ==∞'' （无限大容量系统）第三节 无限大容量电力系统中短路电流的计算计算过程：绘出计算电路图、元件编号、绘等效电路、计算阻抗和总阻抗、计算短路电流和短路容量。
一、欧姆法进行三相短路计算22)3(3∑∑+=XR U I C K 计算高压短路时电阻较小，一般可忽略。
1、电力系统的阻抗计算OCCS S U X 2= 2、电力变压器的阻抗计算2)(N C K T S U P R ∆≈NC K T S U U X 2100%⋅≈3、电力线路的阻抗计算l R R WL 0=l X X WL 0=4、阻抗换算2'')(C C U U R R =2'')(C C U U X X =三、标幺制法三相短路电流计算1、基准值基准容量 MVA S d 100= （可以任意选取） 基准电压 c d U U = （通常取短路计算电压） 基准电流 Cdd d d U S U S I 33==基准电抗 dCd d d S U I U X 23== 2、元件标幺值：电力系统电抗标幺值： OCd d C OC C d S SS SS U S U X X X ===*//22电力变压器电抗标幺值： Nd K d C N C K d T TS SU S U S U U X X X ⨯=⋅==*100%/100%22电力线路电抗标幺值： 22/Cd O d C O d WL WL U Sl X S U l X X X X ⋅===*3、短路电流标幺值及短路电流计算*)*3()3(2)3()3(13/3/∑*∑∑∑*======X I I I I X X S U U S X U I I Idd K K d C C d C d K K4、三相短路容量**)3()3(33∑∑===X S X U I U I S dc d C K K 四、两相短路电流的计算∑=Z U I C K 2)2(866.02/3/)3()2(==K K I I 五、单相短路电流的计算∑∑∑++=321)1(3Z Z Z U I K ϕ工程计算0)1(-=ϕϕZ U I K第四节 短路电流的效应和稳定度校验 一、短路电流的电动效应和动稳定度动稳定度校验 一般电器：)3(max )3(max shsh I I i i ≥≥绝缘子： 最大允许载荷 )3(c al F F ≥硬母线： 最大允许应力WM c cal =≥σσσ 三、短路电流的热效应与热稳定度1、短路时的发热及计算 短路发热的假想时间： s I I t t k ima 2'')(05.0∞+=2、短路热稳定度的校验条件一般电器： ima t t I t I 2)3(2∞≥母线及绝缘导线和电缆等导体： Ct I A ima)3(min ∞=。