三相短路电流的计算机计算
第六章电力系统三相短路电流的实用计算(1)
分裂电势源：将连接在一个电源上的各支路拆开，拆 开后各支路分别连接在原电源电势相等的电源上。
分裂短路点：将连接在短路点上的各支路从短路点拆 开，拆开后各支路分别连接在原来的短路点。
Z1 E1
Z2
（a）
Z5
f
Z6
Z3 E2
Z4
E1
Z1 Z5
Z1 E1
E1
Z2
Z3
E2
Z5
f
Z6
Z3 E2
E2 Z4
（b）
Zff
Z15
f
f
♣ 有源支路的并联变换
Eeq
E4 (z12 z14 ) E5 (z11 z12＋z14 z11 z13
z13 )
z16
(z12 z14 )( z11 z12＋z14 z11
z13 ) z13
2020/8/1
电力系统分析 第六章
z ff z15＋z16
电力系统分析 第六章
12
或： E1 E1 E 3
Z1
Z3
Z5
E2
f
E2 合并有源网络
Z2
Z6
Z4
Z7
Z5
E eq
合并有源网络
Zeq
Z6
Z8
E 4
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电力系统分析 第六章
13
例6-4 化简求输入阻抗
E1 a
Z1
Z5
E3 c
Z3
d
g
Z4
Z7
Z2
E2 b
e Z6
f
♣ Y→Δ
E3
E1
Z9
Z3 g
f
E1
Z2
Z4
E2
Z6 f
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。
短路电流计算方法
之袁州冬雪创作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、设计继电呵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.详细规定: 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,只需思索发电机、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.可以分断三相短路电流的电器,一定可以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坚苦,对于一般用户也没有需要.一些设计手册提供了简化计算的图表.省去了计算的费事.用起来比较方便.但要是手边一时没有设计手册怎么办?下面先容一种“口诀式”的计算方法,只要记牢7句口诀,便可掌握短路电流计算方法.在先容简化计算法之前必须先懂得一些基本概念.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此外地方,目标是要简化计算).(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 (KC1)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,就可以停止短路电流计算了.公式未几,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,从中可以找到常常使用变压器、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.下面先容一种“口诀式”的计算方法,只要记牢7句口诀,便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分提供.当不克不及得到时,可将供电电源出线开关的开断容量作为系统容量.如已知供电部分出线开关为WVAC 12KV2000A 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.分歧电压等级有分歧的值.【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KVA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????IdKVA以上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????Id例：已知短路点{ ??KVA变压器二次侧}的短路电流??Id??????KA则该点冲击电流有效值Ic????Id＝????????＝??????KA冲击电流峰值ic????Id??????????????KA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}但一定要包含系统电抗.额定短时耐受电流又称额定热稳定电流，等于额定短路开断电流；额定峰值耐受电流又称额定动稳定电流，是指断路器在合闸位置所本事受的额定短时耐受电流第一个大半波的峰值电流，等于额定短时关合电流，是额定短路开断电流的2.55倍.成套设备的额定短时耐受电流和额定峰值耐受电流及其应用:定义: 额定短时耐受电流（IK）在规定的使用和性能条件下，在规定的短时间内，开关设备和节制设备在合闸位置可以承载的电流的有效值.额定短时耐受电流的尺度值应当从GB762中规定的R10系列中选取，并应该等于开关设备和节制设备的短路额定值.注：R10系列包含数字1，1.25，1.6，2，2.5，3.15，4，5，6.3，及其与10n的乘积额定峰值耐受电流（IP）在规定的使用和性能条件下，开关设备和节制设备在合闸位置可以承载的额定短时耐受电流第一个大半波的电流峰值.额定峰值耐受电流应该等于2.5倍额定短时耐受电流.注：依照系统的特性，可以需要高于2.5倍额定短时耐受电流的数值.额定短路持续时间（tk）开关设备和节制设备在合闸位置能承载额定短时耐受电流的时间间隔.额定短路持续时间的尺度值为2s如果需要，可以选取小于或大于2s的值.推荐值为0.5s,1s,3s和4s.。
短路电流计算方法
之邯郸勺丸创作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、设计继电呵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需要.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此外地方,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 (KC1)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.公式未几,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,从中可以找到经常使用变压器、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分提供.当不克不及得到时,可将供电电源出线开关的开断容量作为系统容量.如已知供电部分出线开关为WVAC 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.分歧电压等级有分歧的值.【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KVA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????IdKVA以上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????Id例：已知短路点{ ??KVA变压器二次侧}的短路电流??Id??????KA则该点冲击电流有效值Ic????Id＝????????＝??????KA冲击电流峰值ic????Id??????????????KA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}但一定要包含系统电抗。
短路电流计算的基本概念三相短路冲击电流有效值峰值
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I d：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。
I c：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。
i c：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S d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(S jz)和基准电压(U jz).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。
(1)基准基准容量S jz =100 MVA基准电压 U jz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: U jz＝37、10.5、6.3、0.4(KV)因为S=1.73*U*I所以 I jz＝1.56、5.5、9.16、144(KA)(2)标么值计算容量标么值S* =S/S jz.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/U jz; 电流标么值I* =I/I jz3.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: I d= I jz I*d=I jz/ x*(KA)冲击电流有效值: I c = I *d√〔1+2 （K c-1）2〕(KA)其中K c冲击系数,取1.8所以 I c =1.52I d冲击电流峰值: i c=1.414×I*d K c=2.55 I d (KA)当1000kVA及以下变压器二次侧短路时,冲击系数K c ,取1.3这时:冲击电流有效值I c =1.09*I d(KA)冲击电流峰值: i c =1.84 I d(KA)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.基准容量100MVA。
电分第6章 三相短路电流的实用计算
a
Zac Zfa
c
c a
Zfc
Zfa
Zfc
Zab b
Zbc
b
Zfb f
Zfb
f
17
动力与电气工程系 谭亲跃
例：有一电力系统，各元件在统一标幺值下的标幺值参数如 下，x1=0.878、x2=0.39 、x3=0.39、x4=0.198、x5=0.198、 x6=0.43；E1=1、E2=E3=1.08。当f点发生三相短路， 求：（1） xf∑、E∑ （2）x1f、x2f、x3f
V
b
Zeq
E eq
V
b
E 2
E m
i 1
V E i I Zi
V Z eq I
1 1 i 1 Z i
8
m
V E eq
( 0)
Z eq
i 1
m
E i Zi
动力与电气工程系 谭亲跃
例
E 1
E 2
Z2 Z3 Z4
I n
I i
Z eq I Zi
例：两条并联支路
Z2 c1 c Z1 Z 2
24
…...
Zn
两端同时除以If
ci
Z eq Zi
c
Z1 c2 c Z1 Z 2
动力与电气工程系 谭亲跃
例：有一电力系统，各元件在统一标幺值下的标幺值参数如 下， x1=2、x2=4 、x3=4、x4=2、x5=4。 求：（1） xf∑（2）x1f、x2f、x3f
单位电流法 网络还原法
计算机实现 手算；复杂、 简单网络
简单网络
网络化简
2
动力与电气工程系 谭亲跃
短路电流的计算方法
b)
k(2)
负荷
4
3.单相接地(c,d)
A
电源 0
B
C
Ik(1)
电源 负荷 0
k(1)
c) 4.两相接地 (e,f)
电源 0
A
(1,1)
B
Ik
C
I
(1
k
,
1
)
k( 1 , 1 )
电源
负荷
0
A
B
C
Ik(1)
N
负荷
k(1)
d)
A
(1,1)
B
Ik
C
I
(
k
1
,
1
)
k( 1 , 1 )
负荷
e)
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5.2 短路过渡过程和短路电流计算
一、无穷大容量系统
无穷大容量系统：指电源内阻抗为零，供电容量相
对于用户负荷容量大得多的电力系统。不管用户的负 荷如何变动甚至发生短路时，电源内部均不产生压降， 电源母线上的输出电压均维持不变。
在工程计算中，当电源系统的阻抗不大于短路回路 总阻抗的5%～10%，或者电源系统的容量超过用户容 量的50倍时，可将其视为无穷大容量电源系统。
目的：简化短路计算
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二、 无穷大容量系统三相短路暂态过程
1、正常运行
R∑
X∑
k(3)
RL
XL
短路前电路中电流为：
G
iW IM s i n t(0)Q 电源
式中： a)
I M—— 短路前电流的幅值 IM U m / (R R )2 (X X )2
—0 — 短路前回路的阻抗角 0 ar (X c X t )/ g R ( R ) —— 电源电压的初始相角，亦称合闸角；
短路电流计算方法.
Ik3 ?
x ''3 x1-3 x2-3 x3
I k3 U av3 3x ''3
短路电路总阻抗基准标么值的计算
显然，上述计算比较复杂，我们可以证明，如果取各电 压级的平均电压作为该级的基准电压 (U d U av )，则求出电 Sd 抗标么值 ( x d x 2 ) 在各电压级是相等的，即无需归 U av 算。 U U
)(
) x(
U av 3 2 1 U av1
某供电系统接线图如图所示各元件参数如图所示求在s1s2点发生三相短2元件电抗的计算系统电抗架空线电抗3s1点短路回路总电抗元件电抗的计算系统折算电抗架空线折算电抗变压器电抗电缆线电抗s2点短路回路总电流0066201160868200811304复杂系统中由于变压器的存在需要进行电抗折算有可能出错标么值法是工程上计算短路电流的一种常用方法各元件阻抗值的标么值是用标么值法计算短路电流的基础
Id IN
x N
Sd SN
注意，在电抗器的计算中，因为 Ud Uav U N ,所以 不能用此公式计算电抗标么值，见下面的说明 。
标么制的定义
标么值公式小结： （1）基准值关系---第一套公式
S 3UI
Id
Sd
3U d
xd
Ud 3I d
2 Ud Sd
U 3 IX
标么制的定义
短路计算中经常遇到的四个物理量的标么值可按下列各式 求出。
S d U *d
I d
xd
S Sd U Ud
; ;
I
Sd 3Ud
I Id
x xd
I
x U2
短路电流计算
19.499
14.469 16.745 12.895 17.045 13.073 17.045 13.073 19.106 14.251
两相短路电流
三相短路电流 电动机供给短路点的
短路电流
短路点总短路电流
系统供给短路点的短路电
计算内容
短路全电流最大有效值(kA) Ich.s
短路容量 (MVA) Ss"
6.0
KqM1
额定功率
560
PrM2(kW)
额定电流
38.0
IrM2(A)
起动电流倍数
6
KqM2
额定功率
1120
PrM3(kW)
额定电流
76.1
IrM3(A)
起动电流倍数
6
KqM3
额定功率
500
PrM4(kW)
额定电流
34.0
IrM4(A)
起动电流倍数
6
KqM4
额定功率
700
PrM4(kW)
短路点附近异步电动机等效参数计算 短路点等效参数
S"=Ss"+SM" I"k2=0.866I" ich.k2=0.866ich Ich.k2=0.866Ich
最大 运行 方式 11.546 139.066 2.753 6.813 47.684 10.400 26.312 15.558 186.751 9.006 22.787 13.473
最小 运行 方式
计算公式
Ich.s=1.51I" Ss"=Sj/X*js IM"=0.9K'qM∑IrM/1000
ich.M=0.9√2Kch.MK'qM∑IrM/1000