第四章 短路电流计算
第四章短路电流的计算
答案
4-1供配电系统中常见的短路种类有那些？短路的主要危害是什么？
答：供配电系统中常见的短路类型有：
（1）中性点接地系统：三相短路、两相短路、单相短路、两相接地短路
（2）中性点不接地系统：三相短路、两相短路
危害：
（1）短路电流远大于正常工作电流，其带来的力效应和热效应足以使设备受到破坏。
（2）短路点附近的母线电压严重下降，使接于母线其他回路电压严重低于正常工作电压，影响设备的正常工作。
（3）短路点处可能产生电弧。
（4）不对称短路会在系统中产生复杂的电磁过程。
（5）不对称短路会使磁场不平衡。
4-2低压配电系统有哪两种分类方式？
答：（1）带电导体系统型式（带电导体是指相线和中性线）
（2）系统接地型式（配电系统中的保护线PE与系统中某一部分相连接的方式）
4-3 无限大容量电源系统有什么特征？如何确定一个系统是否可以等效为无限大容量的电源系统？
答：无限大容量电源系统的特征是电力系统某局部无论发生了什么扰动，电源的电压幅值和频率均保持恒定。
对于一个系统来说，若能找到一点，当供配电系统发生短路时，该点的电压可以小到忽略不计时，则这一点就可以看成是一个无限大容量电源系统。
4-4短路冲击电流瞬时值i sh和第一周期短路冲击电流有效值I sh各有什么不同？各有什么用途？
答：i sh是第一周期内全电流峰值，即瞬时最大短路电流值。它可用来校验母线及绝缘子的动稳定性。
而I sh为三相短路时第一周期内的全电流有效值。它用于校验开关设备的动稳定性。
4-5短路容量的物理意义是什么？工程上有什么用途？
答：工程上，短路容量主要有以下两方面的应用：
l）作为电业部门提供的重要的系统技术参数之一，供用户使用。
2）作为设备选择和保护整定的依据之一。
4-6 短路电流计算的标幺值法和有名值法各有什么优缺点？各自分别适用于什么情况？答：有名值法是指我们在计算阻抗时，用阻抗的实际值进行的计算。
而标幺值是指以某一量值大小为基准的一个相对值。在工程上常用来计算短路电流。它有以下优点：
（1）易于从量值上比较各种元件的特性参数。
（2）便于从量值的角度判断电气设备和系统参数的好坏。
（3）在有多个电压等级的电网中，能极大地方便短路电流的计算。
4-7异步电动机对短路电流的大小有什么影响？
答：如图 4-19所示，当线路上 a点发生短路时，大幅下降至接近于零。这时，接在母线正上的异步电动机定子和转子中的交流磁链都会发生突变，根据磁链守恒定律，异步电动机的定子和转子内部会产生自由电流分量来抵消这个突变；同时，由于机械惯性的作用，转子的转速不可能突变，所以转子和定子之间还维持相对运动，因而转子电流产生的磁场会在走子绕组中感应电势并形成电流，因此，这时异步电动机也会象一台发电机一样向短路点提供短路电流。由于异步电动机本身没有励磁电流，所以转子绕组和定子绕组中的电流很快会衰减到零。
4-8不对称短路计算为什么不直接采用电路分析中的回路法、接点法等方法？
答：当发生三相不对称短路时，会遇到以下问题：
（1）变压器的参数阻抗未知。
（2）由于是不对称短路，所以在计算电抗时要分别计算自感和互感，使计算过程复杂。 所以当遇到不对称短路的情况，不能采用电路分析中的回路法、节点法等方法计算。 4-9 采用正序等效定则计算不对称短路时，需要知道哪些参数？
答：需要知道电源相电压正序分量、与短路类型相关的附加阻抗、相关的短路计算系数等参数。
4-10 试解释变压器的短路穿越电流的含义。
答：在供配电系统中，变压器二次侧短路时，短路电流实际是从电源通过变压器一次侧后才流到短路点的，对于三相对称短路来说，一次侧短路电流与二次侧短路电流只是相差一个变比的倍数，但对于不对称短路来说，短路电流在一次侧的分布很可能与二次侧不相同，这与短路类型和变压器联结组别等有关。将变压器远离电源一侧短路时，靠近电源一侧流过的短路电流称为短路穿越电流。
4-11 用标幺值法计算如图所示系统中k 、k 1、k 2点发生短路故障时，短路点处三相和两相稳态短路电流的大小；计算k 1点三相短路时，流过变压器高压侧的稳态短路电流大小，并与k 点短路情况进行比较；若考虑电动机的影响，试计算k 1点三相短路时短路冲击电流瞬时值的大小。
用标幺值解：
（1）选取基值： MVA S B 100=，kV U B 351=，kV U B 5.102=。
（2）作出短路阻抗图：
（3）计算各元件阻抗标幺值：
① 系统电抗
()()3025.010035/400351.1/1.1/2
2
21max 2
121max 21=????
???=???? ??=????
??=???*B B K T r B B K G S U S U S U S U X
② 35kV 架空线LGJ-95的阻抗
2939.010035/1036.0/22
102≈????
???=??
?? ??=*B B L S U L x X
2694.010035/1033.0/22
102≈????
???=???? ??=*B B L S U L r R
③ 变压器T 的的电抗
Ω≈????=?=???? ???=???*2222.2103150100101007100%/100%362
2223T
r B k B B T r T
r k S S u S U S U u X
④ 10kV 电缆线路YJV-10kV （3×95）的阻抗
2351.01005.10/7.2096.0/2
2
204≈????
???=???? ??=*B B l S U l x X
5608.01005.10/7.2229.0/22
204≈???
?
???=???? ??=*B B l S U l r R
（4）计算k 点短路电流
5964.02939.03025.021=+=+=**∑*X X X
2694.02694.0021=+=+=**∑*R R R
6544.02694.05964.0222
2
≈+=+=∑*∑*∑*X R Z
5281.16544.0/1/1)
3(≈==∑**Z I k
kA U S I I B B
k k 52.2353100
5281.131)
3()3(≈??=?=*
两相稳态短路电流 kA I I k k 18.252.223
23
)3()2(≈?==
（5）计算k1点短路电流
8186.22222.22939.03025.0321=++=++=***∑*X X X X
2694.002694.004321=++=+++=****∑*R R R R R
8314.28186.22694.02
222≈+=+=∑*∑*∑*X R Z
3532.08314.2/1/1)
3(1≈==∑**Z I k
kA U S I I B B
k k 94.15.1031003532.031)
3(1)3(1≈
??=?=*
对应变压器高压侧的三相稳态短路电流
()()
KA K I I T K K 582.0355
.1094.131311=?==?（而此处k 点短路电流为kA 52.2）
两相稳态短路电流 kA I I k k 68.194.123
23
)3(1)2(1≈?==
若考虑电动机的影响，计算k 1点三相短路时短路冲击电流瞬时值： 由46.102694
.08186.2≈==∑*∑*∑∑
R X R X ，查Page95图4-8得7.1=sh k
()
kA I k i K sh k sh 66.494.17.122311≈??==?
kA
A I K x E i M r M sh M M
M sh 13.014.1305
.103253
5.19
.419.022≈=????=''''=??**
? kA i i i M sh K sh sh 79.413.066.41=+=+=??∑?
（6）计算k2点短路电流
0537.32351.02222.22939.03025.04321=+++=+++=****∑*X X X X X
8302.05608.002694.004321=+++=+++=****∑*R R R R R
1645.30537.38302.0222
2≈+=+=∑*∑*∑*X R Z
3160.01645.3/1/1)
3(2≈==∑**Z I k
kA U S I I B B
k k 74.15.103100
3160.031)3(2)3(2≈??=?=*
两相稳态短路电流 kA I I k k 51.174.123
23)
3(2)2(2≈?==
用有名值解：
（1）2K 点短路
① 系统电抗：()Ω≈??
? ????=?=3335.05.35.104001.1351
2
22max .21Y K aN K S U X
② 架空线路L 的阻抗：
Ω=???
????==324.035
5.10103
6.012
22T OL K L X X
Ω=???
?
???==297.0355.101033.012
22T OL K L r R
③ 变压器电抗：
Ω≈????=?=??45.210
3150100105.107100%36
22
23T r T r K S U U X
④ 电缆线路L 的阻抗：
Ω=?=?=2592.07.2096.04l x X ol
Ω=?=?=6183.07.2229.04l r R ol
所以：Ω=+=+=∑9153.06183.0297.042R R R
Ω=+++=+++=∑3667.32592.045.2324.03335.04321X X X X X
Ω=+=+=∑∑∑4889.33667.39153.0222
2X R Z
故：()kA Z U
I K aN K 74.14889
.335.1032
32≈?==∑?
两相稳态短路电流 kA I I k k 51.174.123
23)3(2)2(2≈?==
（2）K 1点短路
Ω==∑297.02R R
Ω=++=++=∑1075.345.2324.03335.0321X X X X
Ω≈+=+=∑∑∑1217.31075.3297.0222
2X R Z
()kA
Z U
I K aN K 94.11217.335.1031
31≈?==∑?
对应变压器高压侧的三相稳态短路电流
()()
kA K I I T K K 582.0355
.1094.131311=?==?
两相稳态短路电流 kA I I k k 68.194.123
23
)3(1)2(1≈?==
若考虑电动机的影响，计算k 1点三相短路时短路冲击电流瞬时值： 由46.10297
.01075.3≈=∑∑
R X ，查Page95图4-8得7.1=sh k
()
kA I k i K sh k sh 66.494.17.122311≈??==?
kA
A I K x E i M r M sh M M M sh 13.014
.1305.103253
5.19
.419.022≈=????=''''
=??**
?
kA i i i M sh K sh sh 79.413.066.41=+=+=??∑?
（3）K 点短路
① 系统电抗：()
Ω≈?==7056.34001.1352
max
.21K aN S U X
② 架空线路L 的阻抗
Ω=?==6.31036.02L X X OL
Ω=?==3.31033.02L r R OL
所以： Ω=+=+=∑3056.76.37056.321X X X
Ω==∑3.32R R
Ω=+=+=∑∑∑0163.83056.73.32222X R Z
()kA Z U I K
aN K 52.20163.833533≈?==∑?
而k1点短路对应此处（即变压器高压侧）的短路电流为kA 582.0。
两相稳态短路电流 kA I I k k 18.252.22
323)3()2(≈?== 4-12 试计算图4-27所示系统中k1、k2点发生三相短路时短路电流的大小。（10kV 侧可看成无限大容量电源系统，忽略母线阻抗，部分参数可查阅正文和附录）
图4-27 题4-12图
解：
（1）元件阻抗的计算
① 变压器的阻抗
由SC-800/10变压器（D ，Yn11）查P293 附录10 得：
2.1%,6%,7500,155000===?=?I U W P W P K K
所以 Ω=Ω=?=??=??m S U P R T r t r K 875.1001875.0800
4.0750022
2221 Ω=Ω=?Ω=??==?=??m S U U Z T r T r K 12012.010********.010
800104.01005100%36
2221Ω=Ω≈-=+=m R Z X 85.1101185.0001875.0012.02221211
② 隔离开关HD11（600A ）的接触电阻：R 2=0.15m Ω（查表4-1） ③ 断路器ME-630/3(In=400A)的接触电阻: R 3=0.4m Ω（查表4-1） ④ 断路器ME-630/3(In=400A)的过电流线圈的电抗： X 4=0.10 m Ω （查表4-2） 断路器ME-630/3(In=400A)的过电流线圈的电阻： R 4=0.15m Ω（查表4-2） ⑤ 电缆线路l =180m 的阻抗{YJV —0.6/1KV(4×185+95)} 查Pgae306、307附录40得：m m r oL /095.0Ω= m m X o L /076.0Ω= 所以Ω=Ω=??==-m l x X ol 68.1301368.010180076.03
5 Ω=Ω=??==-m l r R ol 1.170171.010180095.035
（2）对K 2点短路
Ω=++=++=∑m X X X X 63.2568.1310.085.11541 Ω=++++=++++=∑m R R R R R R 675.191.1715.04.015.0875.154321 Ω=+=+=∑∑∑m X R Z 311.3263.25675.19222
2 KA Z U I aN
K 79.6311.32338032≈
?==∑
（3）对K 1点短路
Ω==∑012.01Z Z
KA A Z U I aN
K 28.1876.18282012.0338031≈≈
?==∑
第七章 短路电流计算
第一章短路电流计算 系统图转化为等值电路图 一、基准值： 工程上通常选取基准容量Sj=100MV A,基准电压通常取各元件所在的各级平均电压： 220KV电压级：Vj=1.05×220KV=230KV 110KV电压级： Vj=1.05×110KV=115KV 10KV电压级： Vj=1.05×10KV=10.5KV 基准电流220KV侧Ij=0.251KA，110KV侧Ij=0.502KA，10KV侧Ij=5.5KA 三绕组变压器阻抗电压为 U12%=14.5 U13%=23.2 U23%=7.2 三绕组变压器等值电抗分别为： X1%=1/2(U12%+U13%-U23%)=1/2(14.5+23.2-7.2)=15.25 X2%=1/2(U12%+U23%-U23%)=1/2(14.5+7.2-23.2)=0
X3%=1/2(U13%+U23%-U12%)1/2(23.2+7.2-14.5)=7.95 功率： Sd1=100Sc/x1%=100×120/15.25=786.89MVA Sd3=100Sc/x3%=100×120/7.95=1509.43MVA 各绕组电抗标么值： X4*=X1*=x1%/100×Sj/Sn=15.25/100×100/120=0.127 X6*=X3*=x3%/100×Sj/Sn=7.95/100×100/120=0.066 等值线路图：各取220KV，110KV和10KV母线处短路点为d1,d2,d3 1、220KV短路计算 由图知：220KV母线d1点发生短路时，
系统等效电抗 X7*=xd2*+x1*∥x4*=0.3835 d1短路时的短路电流标么值： Id1*=E1*/xd1*+E2*/x7*=1/0.16+1/0.3835=8.86 故d1处短路时短路电流的有名值为： Id1=Ij×Id1*=0.251×8.86=2.22KA 冲击电流： Ich1=ich= 2Kch I d=2.55Id 冲击电流最大有效值为： Ich=2)1 +Kch Id=1.51Id (2 1- 工程设计中所取冲击系数为Kch=1.8 即220KV测冲击电流和最大有效值为： ich1=2.55Id=2.55×2.22=5.661KA Ich1=1.51Id=1.51×2.22=3.352KA 短路容量: Sd1=3Vj1Id1=3×230×2.22=884.4MVA 2、110KV母线发生短路时： 由以上等效图计算：
题目短路电流及其计算
题目：短路电流及其计算 讲授内容提要：三相短路、两相短路及单相短路的计算 短路电流的效应及短路校验条件 教学目的：掌握三相短路、两相短路及单相短路电流的计算，会根据短路条件进行设备校验。 教学重点：欧姆法和标幺值法计算短路电流的方法，掌握短路热稳定和动稳定校验的方法。 教学难点：欧姆法和标幺值法计算短路电流的方法 采用教具和教学手段：多媒体及板书 授课时间：年月日授课地点：新教学楼教室 注：此页为每次课首页，教学过程后附；以每次（两节）课为单元编写教案。
第三章 短路电流及其计算 本次课主要内容：三相短路、两相短路及单相短路的计算 短路电流的效应及短路校验条件 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∑ ∑ += X R U I C K 计算高压短路时电阻较小，一般可忽略。 、电力系统的阻抗计算 OC C S S U X 2= 、电力变压器的阻抗计算 2)(N C K T S U P R ?≈ N C K T S U U X 2 100%? ≈ 、电力线路的阻抗计算 l R R WL 0= l X X WL 0= 、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 、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 C d d d d U S U S I 33==
基准电抗 d C d d d S U I U X 2 3= = 、元件标幺值： 电力系统电抗标幺值： OC d d C OC C d S S S S S U S U X X X ===*//22 电力变压器电抗标幺值： N d K d C N C K d T T S S U S U S U U X X X ?=?==*100%/100%2 2 电力线路电抗标幺值： 22/C d O d C O d WL WL U S l X S U l X X X X ?===* 、短路电流标幺值及短路电流计算 *)* 3()3(2) 3()3(1 3/3/∑ * ∑ ∑∑* = =====X I I I I X X S U U S X U I I I d d K K d C C d C d K K 、三相短路容量 ** ) 3()3(33∑ ∑== =X S X U I U I S d c 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 ? 工程计算 0 )1(-= ??Z 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 sh sh I I i i ≥≥
短路电流计算案例
短路容量及短路电流的计算 1、计算公式： 同步电机及发电机标么值计算公式： r j d d S S x X ?= 100%""* （1-1） 变压器标么值计算公式： rT j k T S S u X ?= 100%* （1-2） 线路标么值计算公式： 2*j j L L U S L X X ??= （1-3） 电抗器标么值计算公式： j j r r k k U I I U x X ? ?= 100%* （1-4） 电力系统标么值计算公式：s j s S S X = * （1-5） 异步电动机影响后的短路全电流最大有效值： 2 ""2""])1()1[(2)(M M ch s s ch M s ch I K I K I I I -+-++=?? （1-6） 其中：%"d x 同步电动机超瞬变电抗百分值 j S 基准容量，100MV A j U 基准容量，10.5kV j I 基准电流，5.5kA r S 同步电机的额定容量，MV A rT S 变压器的额定容量，MV A %k u 变压器阻抗电压百分值 L X 高压电缆线路每公里电抗值，取0.08km /Ω 高压电缆线路每公里电抗值，取0.4km /Ω L 高压线路长度，km
r U 额定电压，kV r I 额定电流，kA %k x 电抗器的电抗百分值 s S 系统的短路容量，1627MV A "s I 由系统送到短路点去的超瞬变短路电流，kA "M I 异步电动机送到短路点去的超瞬变短路电流，kA ，rM qM M I K I 9.0"= rM I 异步电动机的额定电流，kA qM K 异步电动机的启动电流倍数，一般可取平均值6 s ch K ?由系统馈送的短路电流冲击系数 M ch K ?由异步电动机馈送的短路电流冲击系数，一般可取1.4~1.7 2、接线方案 图1 三台主变接线示意图 3、求k1点短路电流的计算过程 3.1网络变换
电力系统三相短路电流的计算
能源学院 课程设计 课程名称：电力系统分析 设计题目：电力系统三相短路电流的计算 学院：电力学院 专业：电气工程及其自动化____________ 班级：1203班________________________ 姓名：将________________________ 学号：1310240006__________________
目录 摘要 (1) 课题 (2) 第一章.短路的概述 (2) 1.1发生短路的原因 (2) 1.2发生短路的类型 (2) 1.3短路计算的目的 (3) 1.4短路的后果 (3) 第二章.给定电力系统进行三相短路电流的计算 (4) 2.1收集已知电力系统的原始参数 (4) 2.2制定等值网络及参数计算 (4) 2.2.1标幺值的概念 (4) 2.2.2计算各元件的电抗标幺值 (5) 2.2.3系统的等值网络图 (5) 第三章.故障点短路电流计算 (6) 第四章.电力系统不对称短路电流计算 (9) 4.1对称分量法 (9) 4.2各序网络的定制 (10) 4.2.1同步发电机的各序电抗 (10) 4.2.2变压器的各序电抗 (10) 4.3不对称短路的分析 (12) 4.3.1不对称短路三种情况的分析 (12) 4.3.2正序等效定则 (14) 心得体会 (15) 参考文献 (16)
电力系统分析是电气工程、电力工程的专业核心课程，通过学习电力系统分析，学生可以了解电力系统的构成，电力系统的计算分析及方法、电力系统常见的故障及其处理方法、电力系统稳定性的判断，为从事电力系统打下必要的基础。 电力系统短路电流的计算是重中之重，电力系统三相短路电流计算主要是短路电流周期（基频）分理的计算，在给定电源电势时，实际上就是稳态交流电路的求解。采用近似计算法，对系统元件模型和标幺参数计算作简化处理，将电路转化为不含变压器的等值电路，这样，就把不同电压等级系统简化为直流系统来求解。 在电力系统中，短路是最常见而且对电力系统运行产生最严重故障的后果之一。
短路电流及其计算
短路电流及其计算 第一节短路电流概述 本节将了解短路的原因及危害，掌握短路的种类，并知道短路电流计算的基本方法。 一、短路的概念 短路时至三相电力供电系统中，相与相或相与地的导体之间非正常连接。 在电力系统设计和运行中，不仅要考虑正常工作状态，而且还必须考虑到发生事故障碍时所照成的不正常工作状态。实际运行表明，在三相供电系统中，破坏供电系统正常运新的故障最为常见而且危害最大的就是各种短路。当发生短路时，电源电压被短接，短路回路阻抗很小，于是在回路中流通很大的短路电流。 对中性点不接地的系统又相遇相之间的短路；对于中性点接地的系统又相遇相之间的短路，一项于几项与大地相连接以及三相四线制系统中相与零项的连接等，其中两相接地的短路实际上是两相短路。常见的短路形式如图3—1所示 2.短路的基本种类 在三相供电系统中，短路的类型主要有： （1）三相电路 三相短路是指供电系统中，三相在同一点发生短接。用“d（3）”表示，如图3-1a所示。（2）两相电路 两相短路是指三相供电系统中，任意两项在同一地点发生短接。用“d（2）”表示，如图3-1b 所示。 （3）单相电路 单相短路是指在中性点直接接地的电力系统中，任一项与地发生短接。用“d（1）”表示，如图3-1c所示。 （4）两相接地电路 两相接地的短路是指在中性点直接接地的电力系统中，不同的两项同时接地所形成的两相短路，用“d（1-1）”表示，如图3-1d所示。 按短路电流的对称性来说，发生三相短路时，三项阻抗相等，系统中的各处电压和电流仍保持对称，属于对称性短路，其他形式的短路三相阻抗都不相等，三相电压和电流不对称，均为不对称短路。
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
电力工程基础 第4章习题答案
第四章 4-1 什么叫短路？短路的类型有哪几种？短路对电力系统有哪些危害？ 答：短路是指电力系统正常情况以外的一切相与相之间或相与地之间发生通路的情况。短路的类型有三相短路、两相短路、单相接地短路和两相接地短路。 短路对电力系统的危害有：短路电流所产生的热效应使设备发热急剧增加，短路持续时间较长时，可使设备因过热而损坏甚至烧毁；短路电流的力效应可引起设备机械变形、扭曲甚至损坏；短路时因系统电压大幅度下降，将会严重影响用户的正常工作，造成产品报废甚至设备损坏；短路情况严重时可导致并列运行的发电厂失去同步，破坏系统的稳定性；不对称短路电流所产生的不平衡磁场会对邻近的平行线路产生电磁干扰，影响其正常工作。 4-2 什么叫标幺值？在短路电流计算中，各物理量的标幺值是如何计算的？ 答：某一物理量的标幺值，等于它的实际值与所选定的基准值的比值。 在短路电流计算中，常取基准容量d S =100MV A ，基准电压用各级线路的平均额定电压，即av d U U =，则基准电流d d d U S I 3=，基准电抗d d d S U X 2=。 4-3 什么叫无限大容量系统？它有什么特征？ 答：无限容量系统亦称无限大功率电源，是指系统的容量为无限大，内阻抗为零。它是一个相对概念，真正的无限大功率电源是不存在的。 特征：在电源外部发生短路时，电源母线上的电压基本不变，即认为它是一个恒压源。当电源内阻抗不超过短路回路总阻抗的5%～10%时，就可以认为该电源是无限大功率电源。 4-4 什么叫短路冲击电流sh i 、短路次暂态电流I ''和短路稳态电流∞I ？在无限大容量系统中，它们与短路电流周期分量有效值有什么关系？ 答：短路冲击电流sh i 是指在最严重短路情况下三相短路电流的最大瞬时值；短路次暂态电流I ''是指短路瞬间（0=t s ）时三相短路电流周期分量的有效值；短路稳态电流∞I 是指短路电流非周期分量衰减完后的短路全电流。在无限大容量系统中，有p sh sh I K i 2=和p I I I ==''∞。 4-5 如何计算电力系统各元件的正序、负序和零序电抗？变压器的零序电抗与哪些因素有关？ 答：发电机的正序电抗包括稳态时的同步电抗d X 、q X ，暂态过程中的d X '、q X '和d X ''、q X ''。 负序电抗与故障类型有关，零序电抗和电机结构有关，查教材表4-2；变压器的负序电抗与正序电抗相等，零序电抗与变压器的铁心结构及三相绕组的接线方式等因素有关；线路的负序电抗和正序电
(完整版)短路电流的计算方法
第七章短路电流计算 Short Circuit Current Calculation §7-1 概述General Description 一、短路的原因、类型及后果 The cause, type and sequence of short circuit 1、短路：是指一切不正常的相与相之间或相与地（对于中性点接地 的系统）发生通路的情况。 2、短路的原因： ⑴元件损坏 如绝缘材料的自然老化，设计、安装及维护不良等所造成的设备缺陷发展成短路. ⑵气象条件恶化 如雷击造成的闪络放电或避雷器动作；大风造成架空线断线或导线覆冰引起电杆倒塌等. ⑶违规操作 如运行人员带负荷拉刀闸；线路或设备检修后未拆除接地线就加电压. ⑷其他原因 如挖沟损伤电缆,鸟兽跨接在裸露的载流部分等. 3、三相系统中短路的类型： ⑴基本形式: )3(k—三相短路；)2(k—两相短路； )1( k—单相接地短路；)1,1(k—两相接地短路； ⑵对称短路：短路后，各相电流、电压仍对称,如三相短路； 不对称短路：短路后，各相电流、电压不对称; 如两相短路、单相短路和两相接地短路. 注:单相短路占绝大多数；三相短路的机会较少,但后果较严重。4、短路的危害后果 随着短路类型、发生地点和持续时间的不同，短路的后果可能只破坏局部地区的正常供电，也可能威胁整个系统的安全运行。短路的危险后果一般有以下几个方面。 （1）电动力效应 短路点附近支路中出现比正常值大许多倍的电流，在导 体间产生很大的机械应力，可能使导体和它们的支架遭 到破坏。 （2）发热 短路电流使设备发热增加，短路持续时间较长时，设备 可能过热以致损坏。 （3）故障点往往有电弧产生，可能烧坏故障元件，也可能殃
3短路电流及其计算课后习题解析(精选、)
习题和思考题 3-1.什么叫短路？短路的类型有哪些？造成短路故障的原因有哪些？短路有哪些危害？短路电流计算的目的是什么？ 答：所谓短路，就是指供电系统中不等电位的导体在电气上被短接，如相与相之间、相与地之间的短接等。其特征就是短接前后两点的电位差会发生显著的变化。 在三相供电系统中可能发生的主要短路类型有三相短路、两相短路、两相接地短路及单相接地短路。三相短路称为对称短路，其余均称为不对称短路。在供电系统实际运行中，发生单相接地短路的几率最大，发生三相对称短路的几率最小，但通常三相短路的短路电流最大，危害也最严重，所以短路电流计算的重点是三相短路电流计算。 供电系统发生短路的原因有： （1）电力系统中电气设备载流导体的绝缘损坏。造成绝缘损坏的原因主要有设备长期运行绝缘自然老化、设备缺陷、设计安装有误、操作过电压以及绝缘受到机械损伤等。 （2）运行人员不遵守操作规程发生的误操作。如带负荷拉、合隔离开关（内部仅有简单的灭弧装置或不含灭弧装置），检修后忘拆除地线合闸等； （3）自然灾害。如雷电过电压击穿设备绝缘，大风、冰雪、地震造成线路倒杆以及鸟兽跨越在裸导体上引起短路等。 发生短路故障时，由于短路回路中的阻抗大大减小，短路电流与正常工作电流相比增加很大（通常是正常工作电流的十几倍到几十倍）。同时，系统电压降低，离短路点越近电压降低越大，三相短路时，短路点的电压可能降低到零。因此，短路将会造成严重危害。 （1）短路产生很大的热量，造成导体温度升高，将绝缘损坏； （2）短路产生巨大的电动力，使电气设备受到变形或机械损坏； （3）短路使系统电压严重降低，电器设备正常工作受到破坏,例如,异步电动机的转矩与外施电压的平方成正比，当电压降低时，其转矩降低使转速减慢，造成电动机过热而烧坏； （4）短路造成停电，给国民经济带来损失，给人民生活带来不便； （5）严重的短路影响电力系统运行稳定性，使并列的同步发电机失步，造成系统解列，甚至崩溃； （6）单相对地短路时，电流产生较强的不平衡磁场，对附近通信线路和弱电设备产生严重电磁干扰，影响其正常工作。 计算短路电流的目的是: （1）选择电气设备和载流导体，必须用短路电流校验其热稳定性和动稳定性。
短路电流计算(案例分析)
4-10 某工厂变电所装有两台并列运行的S9-800（Y,yn0接线）型变压器，其电源由地区变电站通过一条8km 的10kV 架空线路供给。已知地区变电站出口断路器的断流容量为500MVA ，试用标幺制法求该厂变电所10kV 高压侧和380V 低压侧的三相短路电流k I 、sh i 、sh I 及三相短路容量k S 。 解：（1）取100=d S MVA ， 5.101=d U kV ，4.02=d U kV ，则 kA 5.5kA 5 .10310031 1=?= = d d d U S I ，kA 3.144kA 4 .0310032 2=?= = d d d U S I （2）计算各元件电抗标幺值 系统 2.0500 100 * === oc d S S S X 线路 9.25 .10100 84.02 21* =??==av d WL U S l x X 变压器 625.58 .0100 1005.4100%* =?==N d k T S S U X （3）k 1点短路： 1.39.22.0* **1=+=+=∑WL S X X X kA 77.1kA 1.35 .5* 1 11=== ∑X I I d k kA 51.4kA 77.155.255.21=?==k sh I i kA 67.2kA 77.151.151.11=?==k sh I I kA 77.11==∞k I I MV A 26.32MV A 1.3100* 1 === ∑X S S d k （4）k 2点短路： 9125.52 625.59.22.02****2 =++=++=∑T WL S X X X X
第四章 短路电流计算
第四章短路电流的计算 答案 4-1供配电系统中常见的短路种类有那些？短路的主要危害是什么？ 答：供配电系统中常见的短路类型有： （1）中性点接地系统：三相短路、两相短路、单相短路、两相接地短路 （2）中性点不接地系统：三相短路、两相短路 危害： （1）短路电流远大于正常工作电流，其带来的力效应和热效应足以使设备受到破坏。 （2）短路点附近的母线电压严重下降，使接于母线其他回路电压严重低于正常工作电压，影响设备的正常工作。 （3）短路点处可能产生电弧。 （4）不对称短路会在系统中产生复杂的电磁过程。 （5）不对称短路会使磁场不平衡。 4-2低压配电系统有哪两种分类方式？ 答：（1）带电导体系统型式（带电导体是指相线和中性线） （2）系统接地型式（配电系统中的保护线PE与系统中某一部分相连接的方式） 4-3 无限大容量电源系统有什么特征？如何确定一个系统是否可以等效为无限大容量的电源系统？ 答：无限大容量电源系统的特征是电力系统某局部无论发生了什么扰动，电源的电压幅值和频率均保持恒定。 对于一个系统来说，若能找到一点，当供配电系统发生短路时，该点的电压可以小到忽略不计时，则这一点就可以看成是一个无限大容量电源系统。 4-4短路冲击电流瞬时值i sh和第一周期短路冲击电流有效值I sh各有什么不同？各有什么用途？ 答：i sh是第一周期内全电流峰值，即瞬时最大短路电流值。它可用来校验母线及绝缘子的动稳定性。 而I sh为三相短路时第一周期内的全电流有效值。它用于校验开关设备的动稳定性。 4-5短路容量的物理意义是什么？工程上有什么用途？ 答：工程上，短路容量主要有以下两方面的应用：
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
短路电流计算案例解析
A 短路容量及短路电流的计算 1、计算公式：X"*d X"x% S i 100 S r 变压器标么值计算公式：X *T U k% S j 100 S rT 线路标么值计算公式：X *L X L L S j U2 电抗器标么值计算公式：X *k X k% U r 100 l r U 电力系统标么值计算公式：X *s S 异步电动机影响后的短路全电流最大有效值:(1-1) (1-2) (1-3) (1-4) (1-5) (1-6) 同步电机及发电机标么值计算公式: j S s j
U r 额定电压，kV I r 额定电流，kA X k %电抗器的电抗百分值 S s 系统的短路容量，1627MVA I s 由系统送到短路点去的超瞬变短路电流， kA I M 异步电动机送到短路点去的超瞬变短路电流， kA ，I M 0.9K qM I rM I rM 异步电动机的额定电流， kA K qM 异步电动机的启动电流倍数，一般可取平均值 6 K ch?s 由系统馈送的短路电流冲击系数 K ch ?M 由异步电动机馈送的短路电流冲击系数，一般可取 1.4~1.7 2、接线方案 3、求k1点短路电流的计算过程 3.1网络变换 xw* 躬* Tdl-IZ&T 5l fit H9 n: \i.v thin ：o ：v ? 旬口屛 三台主变接线示意图 X3曲 iifiJuEi/i u NO/X 如 诂如I 汽- 姒切iU nO/iftM 押i| 6S
(a) z ?2 X I . T < < s 4X 7 J 2 V A 4 X □ J o X K s 2X 5 - 3 2 图 iy： ：2 o (j) 求k1点短路电流网络变换图 T ￡ (g) 缪 I o (k)
第四章短路电流及其计算
第四章短路电流及其计算 第一节概述 在供电系统的设计和运行中，首先应考虑供电系统可靠地连续供电，从而保证生产和生活正常进行；同时也应考虑故障情况的影响。故障的种类有多种多样，最严重的故障是短路故障。短路故障，是供电系统中一相或多相载流导体接地或各相间相互接触从而产生超出规定值的大电流。在通常条件下，最严重的短路故障是三相短路，即供电系统中三相之间发生短路。也有两相短路和单相短路。无论哪种短路，所产生的大电流都将会供电系统中的电器设备和人身安全带来极大的危害和威胁。为了准确地掌握这种情况，应该对供电 系统中可能产生的短路电流数值加以计算，并根据计算值装设相应的保护装置来消除短路故障。另外，还要计算出其值所产生的电动效应、电热效应，从而保证供电系统中的所有与载流部分有关的电器设备在选择时有据可依。在实际运行在红，能承受得起最大的短路电流所产生的热效应和电动效应的作用而不造成损坏。 在短路电流的计算中，通常把电力系统分为无限容量系统和有限容量系统两大类，由这两类作为供电电源的供电系统短路电流的变化是不完全一样的：所谓“有限” 、“无限”，只是一个相对的问题。在工程计算中，特别是建筑电气设计中，由于一般民用的供电系统容量远比整个电力系统容量小，而供电系统的阻抗又比整个电力系统阻抗大，因此在供电系统发生短路时，电力系统馈出的母线上电压几乎保持不变，这时我们就可以认为给民用建筑供电的电力系统是无限大容量系统。 本章所研究的问题和提出的使用公式均是以无限大容量系统供电为前提，并且对于高压电网仅考虑电抗对短路的影响。对于低压则考虑电抗和电阻对短路的影响。 第二节短路电流对供电系统的影响 一、短路的形式和造成的后果 （一）短路的形式 造成短路原因的因素大体可分为人为因素、自然因素和一些不可预见的综合因素。所谓人为因素是指由于供电系统的工作人员操作失误所造成的。例如违反操作规程的操作、误接线和运行维护不当，未及时发现设备老化绝缘损坏造成的系统短路等。自然因素是指由于自然的条件突变造成的系统短路。例如：因受雷电的袭击造成电气设备过电压而使设备的绝缘损坏而形成的短路；大风、低温、冰雹等造成的线路的短路等。另外还有一些不可预见的因素也会造成系统的短路。例如：鸟类、爬行类动物跨越在两个导线之间，或导线和大地之间，或咬坏导线、设备的绝缘造成的系统短路。在三相供电系统中无论哪种原因短路的形成大体可分为：三相短路、两相短路和单相短路。有时系统发生短路后又接地了，则称接地短路。三相短路称为对称短路，其他则称为非对称短路。根据实际的系统运行结果表明，单相短路的出现机会相对其他的短路机会多。两相和三相短路机会较少，但是三相短路所造成的影响比单相和两相都大。（二）短路造成的后果 供电系统短路时，系统的阻抗值比正常运行时的阻抗值要小很多。短路电流要比正常运行时电流大几十倍有时可以达到几百倍。显然这个数值是根据系统容量的大小来确定的。通常的建筑供电系统（变压器容量在1000kVA 时）高压侧三相短路电流也能达到几千安培。而低压侧要达到几万安培。不难看出如此大的短路电流将会给供电系统带来什么样的影响。虽然短路的形式不同所带来的影响性质和程度都不同，从理论上定性分析造成的影响主要有如下几个方面： 1.短路造成停电事故，会给生产、生活带来不便和损失； 2.有时短路不会造成停电，但会使供电系统的电压骤然下降，形成在供电系统中连接的所有用电设备在低电压下运行，如果作为主要动力的电动机处于低电压下运行，必然会造成电动机损坏。对于照明系统中的照明装置也会带来影响，白炽灯变暗、气体放电光源不能点燃等。 3.如果系统发生非对称短路，非对称的短路电流会有磁效应产生，当磁通量达到一定值时，必然对相邻的通信线路、电子设备、控制系统造成强烈的电磁干扰。
电力系统分析第七章例题(栗然)(DOC)
第七章习题 7-1：电力系统接线图示于图6-44a 。试分别计算f 点发生三相短路故障后0.2s 和2s 的短路电流。各元件型号及参数如下： 水轮发电机G-1：100MW ，cos ?=0.85，'' 0.3d X =；汽轮发电机G-2和G-3每台50MW ，cos ?=0.8， '' 0.14d X =；水电厂A ：375MW ，''0.3d X =；S 为无穷大系统，X=0。变压器T-1：125MVA ，V S %=13; T-2 和T －3每台63MVA ，V S （1-2）%=23，V S （2-3）%=8，V S （1-3）%=15。线路L-1：每回200km ，电抗为0.411 /km Ω；L-2：每回100km ；电抗为0.4 /km Ω。 解：（1）选S B =100MVA ，V B = Vav ，做等值网络并计算其参数，所得结果计于图6-44b 。 （2）网络化简，求各电源到短路点的转移电抗 利用网络的对称性可将等值电路化简为图6-44c 的形式，即将G-2，T-2支路和G-3，T-3支路并联。然后将以f ，A ，G 23三点为顶点的星形化为三角形，即可得到电源A ，G 23对短路点的转移电抗，如图6-44d 所示。
23 0.1120.119 0.1120.1190.3040.1180.064 G X ?=++=+ (0.1180.064)0.119 0.1180.0640.1190.4940.112 Af X +?=+++ = 最后将发电机G-1与等值电源G 23并联，如图6-44e 所示，得到 139.0304 .0257.0304.0257.0123=+?=f G X （3）求各电源的计算电抗。 123100/0.85250/0.8 0.1390.337100 jsG f X +?=?= 853.1100 375 494.0=?=jsA X （4）查计算曲线数字表求出短路周期电流的标幺值。对于等值电源G123用汽轮发电机计算曲线数字表，对水电厂A 用水轮发电机计算曲线数字表，采用线性差值得到的表结果为 G123A G123A 0.2I =2.538 I =0.581 2I =2.260 I =0.589 t s t s ==时 时 系统提供的短路电流为 821.12078 .01 == S I
短路电流计算方法及习题
三相短路的有关物理量 1）短路电流周期分量有效值： 短路点的短路计算电压（或称平均额定电压），由于线路首端短路时 其短路最为严重，因此按线路首端电压考虑，即短路计算电压取为比 线路额定电压高5%，按我国标准有0.4,0.69, 3.15,6.3,10.5,37,69,…… 短路电流非周期分量最大值： 2）次暂态短路电流： 短路电流周期分量在短路后第一个周期的有效值。 3）短路全电流有效值： 指以时间t 为中心的一个周期内，短路全电流瞬时值的均方根值。 4）短路冲击电流和冲击电流有效值： 短路冲击电流：短路全电流的最大瞬时值. 出现在短路后半个周期，t=0.01s ksh 为短路电流冲击系数；对于纯电阻电路，取1； 对于纯电感性电路，取2；因此，介于1和2之间。 冲击电流有效值：短路后第一个周期的短路全电流有效值。 5）稳态短路电流有效值： 短路电流非周期分量衰减后的短路电流有效值 /p pm I I =p I == 0np pm p i I ≈ = '' p I I I == 0.01 (0.01)(0.01)(1)sh p np p sh p i i i e I τ -=+= += sh sh p I I = =或 p I I ∞='' p k I I I I ∞====
6）三相短路容量： ? 短路电流计算步骤 短路等效电路图 ? 短路电流计算方法 相对单位制法——标幺值法 概念：用相对值表示元件的物理量 步骤: 选定基准值 基准容量、基准电压、基准电流、基准阻抗 且有 通常选定Ud 、Sd.Sd=100MV A,Ud=Uav=1.05UN K av K S I =(,,,)(,,,) M VA kV kA M VA kV kA Ω= Ω物理量的有名值标幺值物理量的基准值d S d I d Z d U 2 )/d d d d d d I S Z U S ?==
第七章 电力系统各元件的序参数和等值电路
第七章电力系统各元件的序参数和等值电路 三相短路为对称短路，短路电流交流分量三相是对称的。在对称三相系统中，三相阻抗相同，三相电压和电流的有效值相等。因此对于对称三相系统三相短路的根系与计算，可只分析和计算其中一相。 单相接地短路、两相短路、两相接地端里，以及单相断线和两相断线均为不对称故障。当电力系统发生部队称故障时，三相阻抗不同，三相电压和电流的有效值不等，相与相间的相位差也不相等。对于这样的不对部称三相系统就不能只分析其中一相，通常是用对称分量发，将一组不对称三相系统分解为正序、负序、零序三组对称的三相系统，来分析不对称故障问题。再次分析中必须先求出系统各元件的正序、负序、零序参数。本书前面所涉及的实际上都是正序参数，因为正常运行和三相短路时只有正序分量，额没有负序和零序分量。本章中将主要讨论电力系统各元件的负序和零序参数。 第一节对称分量法在不对称短路计算中的应用 一．对称分量法 对称分量法是分析不对称故障的常用方法，根据对称分量法，一组不对称的三相量可以分解为正序、负序、零序三组对称的三相量。 设、、为不对称三相系统的三相电流向量，可以按下列关系分解出三相对称堆成三相系统的电流向量（其他三相系统的电磁两也可）。 （7-1） 式（7-1）中的a为表示相量相位关系的运算符号:a=,a2=，a3=1,且1+a+a2=0.其中，、、为一组正序系统三相电流向量，、、为一组负序系统三相电流向量，、、为一组零序系统三相电流相量。 解式（7-1）可得 （7-2） 由式（7-1）和式（7-2）可见，由一组不对称三相系统的三个向量可以分解出三组对称的正序、负序、零序三相系统的相量;反之由三组对称的正序、负序、零序三相系统的相量也可合成一组不对称三相系统的三个相量，这就是对称分量法，如图7-1所示。 正序分量：三个相量大小相等，相位互差120o，且与系统正常运行时的相序相同，如图7-1(a),正序分量为一平衡系统。 负序分量：三个相量大小相等，相位互差120，且与系统正常运行时的相序相反，如图7-1(b),
短路电流计算的研究
龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/6210247909.html, 短路电流计算的研究 作者：魏颖慧 来源：《城市建设理论研究》2012年第32期 摘要：从电力系统短路的定义及类型入手，提出短路电流计算条件和原则，并从短路电 流计算步骤，短路电流的计算方法，限制短路电流的措施三方面论述了短路电流的相关情况。 关键词：电力系统；短路电流计算；措施 Abstract: This paper starting from the definition and types of short circuit power system, raised short circuit current calculation conditions and principles, and from short circuit currents calculation step, calculation method of short circuit current, measures to limit short circuit current focuses on three aspects of the short circuit current related situation. Key Words:electric power system; calculation of short circuit current; measures 中图分类号：TM152 1 引言 短路电流是选择电气设备（断路器、隔离开关、绝缘子、母线、电缆等）的依据，也是继电保护的设计和整定，电气主接线方案的确定，进行电力系统暂态稳定计算的前提，同时，短路电流的产生往往会有电弧产生，它不仅能烧坏故障元件本身，也可能烧坏周围设备和伤害周围人员，巨大的短路电流通过导体时，一方面会使导体大量发热，造成导体过热甚至熔化，以及绝缘损坏，另一方面巨大的短路电流还将产生很大的电动力作用于导体，使导体变形或损坏，因此准确计算短路电流，并且加以限制是至关重要的。 2 短路的定义及类型 所谓“短路”是指电力系统正常运行情况以外的相与相之间或相与地（或中性线）之间的接通。在三相系统中短路的基本形式有：三相短路，两相短路，单相接地短路，两相接地短路。 3 短路电流计算条件和原则 3.1 短路电流计算条件 （1）正常工作时，三相系统对称运行。 （2）所有电源的电动势相位角相同。
第四章 短路电流及其计算
《建筑供电与照明》学习摘要及笔记 第四章短路电流及其计算 第一节概述 在供电系统的设计和运行中，首先应考虑供电系统可靠地连续供电，从而保证生产和生活正常进行；同时也应考虑故障情况的影响。故障的种类有多种多样，最严重的故障是短路故障。短路故障，是供电系统中一相或多相载流导体接地或各相间相互接触从而产生超出规定值的大电流。在通常条件下，最严重的短路故障是三相短路，即供电系统中三相之间发生短路。也有两相短路和单相短路。无论哪种短路，所产生的大电流都将会供电系统中的电器设备和人身安全带来极大的危害和威胁。为了准确地掌握这种情况，应该对供电系统中可能产生的短路电流数值加以计算，并根据计算值装设相应的保护装置来消除短路故障。另外，还要计算出其值所产生的电动效应、电热效应，从而保证供电系统中的所有与载流部分有关的电器设备在选择时有据可依。在实际运行在红，能承受得起最大的短路电流所产生的热效应和电动效应的作用而不造成损坏。 在短路电流的计算中，通常把电力系统分为无限容量系统和有限容量系统两大类，由这两类作为供电电源的供电系统短路电流的变化是不完全一样的：所谓“有限”、“无限”，只是一个相对的问题。在工程计算中，特别是建筑电气设计中，由于一般民用的供电系统容量远比整个电力系统容量小，而供电系统的阻抗又比整个电力系统阻抗大，因此在供电系统发生短路时，电力系统馈出的母线上电压几乎保持不变，这时我们就可以认为给民用建筑供电的电力系统是无限大容量系统。 本章所研究的问题和提出的使用公式均是以无限大容量系统供电为前提，并且对于高压电网仅考虑电抗对短路的影响。对于低压则考虑电抗和电阻对短路的影响。 第二节短路电流对供电系统的影响 一、短路的形式和造成的后果 （一）短路的形式 造成短路原因的因素大体可分为人为因素、自然因素和一些不可预见的综合因素。所谓人为因素是指由于供电系统的工作人员操作失误所造成的。例如违反操作规程的操作、误接线和运行维护不当，未及时发现设备老化绝缘损坏造成的系统短路等。自然因素是指由于自然的条件突变造成的系统短路。例如：因受雷电的袭击造成电气设备过电压而使设备的绝缘损坏而形成的短路；大风、低温、冰雹等造成的线路的短路等。另外还有一些不可预见的因素也会造成系统的短路。例如：鸟类、爬行类动物跨越在两个导线之间，或导线和大地之间，或咬坏导线、设备的绝缘造成的系统短路。在三相供电系统中无论哪种原因短路的形成大体可分为：三相短路、两相短路和单相短路。有时系统发生短路后又接地了，则称接地短路。三相短路称为对称短路，其他则称为非对称短路。根据实际的系统运行结果表明，单相短路的出现机会相对其他的短路机会多。两相和三相短路机会较少，但是三相短路所造成的影响比单相和两相都大。 （二）短路造成的后果 供电系统短路时，系统的阻抗值比正常运行时的阻抗值要小很多。短路电流要比正常运行时电流大几十倍有时可以达到几百倍。显然这个数值是根据系统容量的大小来确定的。通常的建筑供电系统（变压器容量在1000kVA时）高压侧三相短路电流也能达到几千安培。而低压侧要达到几万安培。不难看出如此大的短路电流将会给供电系统带来什么样的影响。虽然短路的形式不同所带来的影响性质和程度都不同，从理论上定性分析造成的影响主要有如下几个方面： 1.短路造成停电事故，会给生产、生活带来不便和损失； 2.有时短路不会造成停电，但会使供电系统的电压骤然下降，形成在供电系统中连接的所有用电设备在低电压下运行，如果作为主要动力的电动机处于低电压下运行，必然会造成电动机损坏。对于照明系统中的照明装置也会带来影响，白炽灯变暗、气体放电光源不能点燃等。 3.如果系统发生非对称短路，非对称的短路电流会有磁效应产生，当磁通量达到一定值时，必然对相邻的通信线路、电子设备、控制系统造成强烈的电磁干扰。