短路电流的计算(二)标幺值和有名值

短路电流的计算（二）

标幺值和有名值

补充1：感谢383 川-奔叔对我第一篇文章的指正，其实用直流电路来替代交流电路不合适。其实就算直流干电池的近端短路，干电池也不能简单的看成一个理想的电压源和内阻，其实在这个短路的过程中，干电池里也发生了很多变化，这种变化也许只有学电化学的人可以解释清楚，就像发电机发生近端短路的时候发电机里发生的变化只有学电机学的人可以解释清楚。

反正就是电源里面发生了很多不稳定的过程，我们叫做它暂态过程。而根据奔叔的指正，远端短路可以不用考虑电源发生的这些暂态过程；而近端短路则不能忽略电源的暂态过程。

好了现在开始谈谈标幺值和有名值

根据上一篇所述，计算电流就是电压/电阻，远端短路电流也不例外（之所以不说近端，是因为在近端短路的时候，发电机的输出电压值和内电抗有一个变化的暂态过程，而在远端短路时，这种暂态过程不影响我们的短路分析），那我们来计算系统的电压和电阻，不就可以了吗？理论上是这样的，事实上也是可行的。我们可以计算出电压，用伏特作单位，我们再计算出系统的阻抗，用Ω做单位，然后计算就可以了，我们把这种有单位的值叫做有名值，这种计算方法叫做有名值计算。

既然有了有名值计算，为什么还要标幺值计算呢？

我们不妨看一下这样一个电路：

电路中R1=R2=0.01Ω，三个升压变压器如图所示，假如变压器为理想变压器，不产生损耗，分别求这四个点的短路电流。

0点的短路电流最好求，那就是10/0.02=500A

1点的短路电流有点麻烦，电压已经知道了，是20V，可是阻抗呢？还是0.02欧吗？显然不是，变压器提升了电压，必定也改变了阻抗，那我们就要计算这个阻抗。如果我们要求第3点的短路电流，那么计算阻抗的工作会最繁重。

假如我们把500W定为基准功率，那么在第一级电路中，基准电流就是

500/10=50A，基准阻抗就是10/50=0.2欧姆，而实际的阻抗是0.02欧姆，我们用实际的0.02欧姆/基准阻抗0.2欧姆，得到数字0.1，我们把这个0.1叫做第一级电路的阻抗标幺值。

再看第二级电路，第二级的电路电压提升到20V，那么在500W的基准功率下，基准电流将变成500/20=25欧姆，基准阻抗变成20V/25Ω=0.8欧姆，而通过变压器的知识我们也知道变压器会将前级的阻抗放大变比的平方倍，也就是4倍，变成

0.02*4=0.08Ω，再计算第二级的阻抗标幺值=0.08Ω/0.8Ω=0.1，我们可以看到虽然电压提升了，阻抗也变化了，但是只要还是那样的基准功率，那么阻抗标幺值没有变化，正是因为标幺值有这样的特征：在基准容量选定的情况下，电压的变化不会引起阻抗标幺值的变化，所以在计算高压短路电流的时候，喜欢用标幺值来做到以不变应万变。

这是我对标幺值的总结：以不变应万变。

那么说到实际短路电流的计算，少不了要计算短路回路各电气元件的阻抗值，如果要用到有名值来计算不同电压等级下的短路电流，就免不了要来回换算。如果先选定一个基准容量，然后算这个基准容量下的阻抗标幺值，这个阻抗标幺值在选定的基准容量下的任何电压等级都是一样的。另外因为书上说在高压系统下，电抗值一般都大于电阻值，所以阻抗一般就用电抗来近似。

具体电气元件标幺值和有名值的计算公式见配电手册第三版128页表4-2。这张表非常非常重要，我都折了个角，方便翻阅。

但是低压系统为什么不用标幺值计算呢？我的理解是，低压系统电压等级很少，比如我们常用的就一种380/220，如果用标幺值，存在先算标幺值，再换算成有名值的麻烦，有点脱裤子放屁的感觉。

下面一篇我将切入正题，说一下怎么计算远端短路的短路电流计算。

最后还是希望大家能够指正。

短路电流 计算方法 口诀

短路电流计算方法口诀 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(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(这是短路电流计算最特别的地方,目的是要简化计算).

短路计算公式

短路计算 1、在下图所示网络中，设G 为无穷大系统，A MV S B ?=100，B av U U =，sh 1.8K =，求K 点发生三相短路时的冲击电流、短路电流的最大有效值、短路功率。 （*B G NT S X S =，*%100k B T NT U S X S =?，*02B L L S X X L U = ，*R R X X =） 40km U k %=10.5 6.3kV X R %=4 0.5km 解：解：采用标幺值的近似计算法： 各元件电抗的标幺值： G 为无穷大系统，故系统阻抗为零， 1*2 **2*2100 400.40.12111510.51000.35 10030 44 1.222 100100100 0.50.080.1008 6.3L T B R N L X X I X I X =?? ==?==?===??= 则从短路点看进去的总电抗的标幺值： 7937.1*2***1*=+++=∑L R T L k X X X X X 短路点短路电流的标幺值，近似认为短路点的开路电压k U 为该段的平均额定电压av U 5575.01 * ***=== ∑∑X X U I k k 短路点短路电流的有名值 kA I I I B k k 113.53 .63100 5575.0*=?? =?= 冲击电流kA I i k sh 01.13113.555.255.2=?== 最大有效值电流kA I I k sh 766.7113.552.152.1=?== 短路功率：A MV I I S S S B k B k k ?=?=?=?=75.551005575.0**

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。随着规模的扩大，包括设备规模和供电规模的扩大，采用6kV电压等级时，往往能导致最大短路电流超过40kA，也就是需要采用50kA等

标幺值 2

第4章电力系统短路故障的基本概念 4.2 标幺制 字体大小:小中大4.2.1 标幺值定义 基准值的选取应满足电路理论的规律。一般先取S B=100或1000MVA，U B=U av；然后用下列式子计算其它基准值： 平均额定电压U av的出现只是为了短路计算的简便，解除变压器实际变比给计算带来的烦琐。 此外，对于星形接线方式，取单相功率基准值S Bφ、相电压基准值U Bφ和相电流基准值I Bφ满足下列式子： 这样就可以得到（三角型接线方式也相同）： 4.2.2 基准值改变时标幺值间的换算 通常电力系统中一些元件（如：发电机、变压器、电抗器）的阻抗参数均是以各自的额定值为基准值而给出的标幺值，但各个元件的额定值常常不同。 如果电抗X以额定值为基准值的标幺值为X*(N)，按统一选定的基准值条件下的标幺值为X*(B)，则有：

对于发电机：可直接用上式计算。对于变压器： 对于电抗器：一般给出U N、I N和X R% 4.2.3 不同电压等级电抗标幺值的关系

在图示的多电压等级电网中，取功率基准值为S B，基本级为线路L3所在的电压等级，则线路L1的电抗X'L1归算到基本级后的值即为： X'L1的标幺值为： 上式说明：各个电压等级元件的参数标幺值可以直接用元件所在级的平均额定电压作为基准电压计算，无需再归算到基本级。 结论：任何标幺值通过变压器后数值不发生变化。 [例4-1] 在图示电力系统中，线路电抗均为 x1=0.4Ω/km，试求各元件电抗的标幺值，并做出等值电路。 解：取功率基准值S B=100 MVA，各级电压基准值 U B=U av=230、115、6.3 kV。 计算各元件的电抗标幺值，并做出等值电路：

煤矿井下供电常用计算公式及系数

煤矿供电计算公式 井 下 供 电 系 统 设 计 常 用 公 式 及 系 数 取 值

目录： 一、短路电流计算公式 1、两相短路电流值计算公式 2、三相短路电流值计算公式 3、移动变电站二次出口端短路电流计算 （1）计算公式 （2）计算时要列出的数据 4、电缆远点短路计算 （1）低压电缆的短路计算公式 （2）计算时要有计算出的数据 二、各类设备电流及整定计算 1、动力变压器低压侧发生两相短路，高压保护装值电流整定值 2、对于电子高压综合保护器，按电流互感器二次额定电流（5A）的1-9倍分级整定的计算公式 3、照明、信号、煤电钻综合保护装置中电流计算 （1）照明综保计算公式 （2）煤电钻综保计算公式 4、电动机的电流计算 （1）电动机额定电流计算公式 （2）电动机启动电流计算公式 （3）电动机启动短路电流 三、保护装置计算公式及效验公式 1、电磁式过流继电器整定效验 （1）、保护干线电缆的装置的计算公式 （2）、保护电缆支线的装置的计算公式 （3）、两相短路电流值效验公式 2、电子保护器的电流整定 （1）、电磁启动器中电子保护器的过流整定值 （2）、两相短路值效验公式 3、熔断器熔体额定电流选择 （1）、对保护电缆干线的装置公式 （2）、选用熔体效验公式 （3）、对保护电缆支线的计算公式 四、其它常用计算公式 1、对称三相交流电路中功率计算 （1）有功功率计算公式 （2）无功功率计算公式 （3）视在功率计算公式

（4）功率因数计算公式 2、导体电阻的计算公式及取值 3、变压器电阻电抗计算公式 4、根据三相短路容量计算的系统电抗值 五、设备、电缆选择及效验公式 1、高压电缆的选择 (1) 按持续应许电流选择截面公式 (2) 按经济电流密度选择截面公式 (3) 按电缆短路时的热稳定（热效应）选择截面 ①热稳定系数法 ②电缆的允许短路电流法（一般采用常采用此法） A、选取基准容量 B、计算电抗标什么值 C、计算电抗标什么值 D、计算短路电流 E、按热效应效验电缆截面 (4) 按电压损失选择截面 ①计算法 ②查表法 (5)高压电缆的选择 2、低压电缆的选择 （1）按持续应许电流选择电缆截面 ①计算公式 ②向2台或3台以上的设备供电的电缆，应用需用系数法计算 ③干线电缆中所通过的电流计算 （2）按电压损失效验电缆截面 ①干线电缆的电压损失 ②支线电缆的电压损失 ③变压器的电压损失 (3) 按起动条件校验截面电缆 (4) 电缆长度的确定 3、电器设备选择 （1）变压器容量的选择 （2）高压配电设备参数选择 ①、按工作电压选择 ②、按工作电流选择 ③、按短路条件校验 ④、按动稳定校验 （3）低压电气设备选择

用标幺制计算三相电力系统的方法

用标幺制计算对称三相电力系统的方法 （https://www.wendangku.net/doc/a53326967.html, ,西安 李 谦） 目录 一．用标幺制计算电路的方法概述 二．变压器的标幺值等效电路 1. 单相变压器的标幺值等效电路 2. 三相变压器的标幺值等效电路 三．用标幺值计算等效电路的方法 1. 计算电路各参数基准值的公式 2．用标幺值计算等效电路的公式 四. 用标幺值计算三相变压器电路的方法 1．三相对称变压器电路的计算步骤 2．Y-Y 形三相对称变压器电路的计算方法 3. 三相变压器在在电路中产生的相位移 4. Y-Δ形三相对称变压器电路的计算方法 五．用标幺制计算三相电力系统的一般方法 参考文献 一．用标幺制计算电路的方法概述 在文献4中，作者曾专门介绍过三相电路的计算问题，在那里，我们是把变压器当作电源看待的，计算的是负载的电流或它消耗的功率等，对于变压器本身的参数，并没有涉及。但是，当计算电力系统时，对变压器的阻抗、相位移等参数就必须考虑在内，一并进行计算，也就是把变压器当负载对待。本文就是探讨这个问题的。 不过，在这里，我们只介绍处于对称三相电路中的双绕组三相变压器的计算问题。计算这类电路时，一般都是归结为单相电路进行计算。所以，比较简单。至于不对称的三相电路如何计算、三绕组的变压器如何计算，将另作介绍。 因为变压器的电压是多级的，用一般方法计算就比较困难，因此，用标幺制计算就比较方便。 所谓标幺制就是把普通电气量（如电流、电压、阻抗等）转换为无量纲的量（标幺值），再根据电路原理，对这些无量纲的量进行计算，最后把计算结果再换算为有量纲的量，以求出答案。 标幺值的计算公式是 ）（基准值 实际值标幺值11-??????????= 怎样用标幺制计算电路，也有几种不同的方法。本文是为学习文献1的大学生们写的辅导材料，所以，本文介绍的是文献1介绍的计算方法。这种方法在国

变压器短路容量的计算

变压器短路容量的计算 变压器短路容量-短路电流计算公式-短路冲击电流的计算 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。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(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 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) 37 10.5 6.3 0.4 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/IJZ

短路电流计算计算方法.docx

短路电流计算 > 计算方法 短路电流计算 > 计算方法短路电流计算方法一、高压短 路电流计算（标幺值法） 1、基准值 选择功率、电压、电流电抗的基准值分别为、、、时，其对应关系为： 为了便于计算通常选为线路各级平均电压；基准容量 通常选为 100MVA 。由基准值确定的标幺值分别如下： 式中各量右上标的“ * “用来表示标幺值右，下标的“ d”表示在基准值下的标幺值。 2、元件的标幺值计算 （1）电源系统电抗标幺值 —电源母线的短路容量 （2）变压器的电抗标幺值 由于变压器绕组电阻比电抗小得多，高压短路计算时 忽略变压器的绕组电阻，以变压器的阻抗电压百分数（% ）

作为变压器的额定电抗，故变压器的电抗标幺值为： —变压器的额定容量，MVA （3）限流电抗器的电抗标幺值 % —电抗器的额定百分电抗—电抗器额定电压， kV —电抗器的额定电流， A （4）输电线路的电抗标幺值 已知线路电抗，当=时 —输电线路单位长度电抗值，Ω/km 3、短路电流计算 计算短路电流周期分量标幺值为 —计算回路的总标幺电抗值 —电源电压标幺值，在=时， =1 = 短路电流周期分量实际值为 = 对于电阻较小，电抗较大（<1/3 ）的高压供电系统，三相短路电流冲击值=2.55三相短路电流最大有效值

=1.52 常用基准值 (=100MVA) 电网额定电压（kV ） 3.0 6.0 10.0 35.0 60.0 110 基准电压（ kV ） 3.15 6.3 10.5 37 63 115 基准电流（ kA ） 18.3 9.16

5.5 1.56 0.92 0.502 二、低压短路电流计算（有名值法） 1. 三相短路电流 2.两相短路电流 3.三相短路电流和两相短路电流之间的换算关系 4.总电阻和总电抗 5.系统电抗 6.高压电缆的阻抗 7.变压器的阻抗

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. 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 和热稳 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 m

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

短路电流计算案例

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，100MVA j U 基准容量， j I 基准电流， r S 同步电机的额定容量，MVA rT S 变压器的额定容量，MVA %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km /Ω 高压电缆线路每公里电抗值，取km /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，1627MVA "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~ 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 网络变换 （a ） （b ） （c ） （d ） （e ） （f ） （g ） （h ） （i ） （j ） （k ） 图2 求k1点短路电流网络变换图 用标么值计算各线路电抗 根据图1中所给数值，用标么制计算个电抗值： X1=s X *+L X *= s j S S +2j j L U S L X ? ?=+= X2=X3=X4=rT j k T S S u X ?= 100%*=

电力系统短路电流计算及标幺值算法

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，也可能殃及周围设备. （4）电压大幅下降，对用户影响很大. （5）如果短路发生地点离电源不远而又持续时间较长，则可能使

短路容量

短路容量 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。 来源 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。 2定义 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。 3最大短路容量编辑 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。随着规模的扩大，包括设备规模和供电规模的扩大，采用6kV电压等级时，往往能导致最大短路电流超过40kA，也就是需要采用50kA等级的断路器。而50kA断路器的成本要比40kA的高的多，所以开关器件选型困难。现在新上的系统或改造的系统，都是10kV的电压等级，其主要原因就在于此。

电气元件电抗标幺值的计算

电气元件电抗标幺值的计算 （假定容量和电压的基准值已选定为 S j 和U j ） 1、 发电机（给定额定容量 S e ，额定电压 U e 和以 S e 与U e 为基准的电抗标幺值 X e *） X e *=X U S e e 其有名值为 X = X e *S U e e 2 换算成以 S j 和U j 为基准的标幺值为 X j *=X X j = X e *S U e e 2· U S j j 2 2、变压器（给定额定容量S e ，额定电压U e 和短路电压U d ﹪，忽略变压器的电阻， 认为 U d ﹪= X ﹪），则变压器的电抗有名值为 X = 100 U d S U e e 2 ﹪ 换算成以 S j 和U j 为基准的标幺值为 X j *=100U d ﹪·S U e e 2· U S j j 2 3、电抗器（给定额定电压U e 、线电流I e 和百分电抗X k ﹪）， X k ﹪=X k ·U I Q e ·100= X k Ie U e 3 ·100 式中 U Q 为电抗器所在电网的相电压。 则有名值为 X k =100 X k ﹪100 X k ﹪3 U e I e 1 换算成以 S j 和U j 为基准的标幺值为 X j *=X j X = 100 X k ﹪·3 U e I e 1 · U S j j 2= 100X k ﹪·I U e e · U I j j

在实际计算中，由于各电压级的平均电压与额定电压近似相等，故可将发电机、变压器和电抗器标幺值计算简化如下： 发电机 X j *=X e *S S e j 变压器X j *= 100U d S S e j ﹪ 电抗器 X j *=100X k ﹪·I I e j 4、架空线和电缆（给出的参数是每公里电抗有名值（km / ）。 对于长度为L 公里的输电线路，其电抗有名值为 X=X L 其标幺值为 X j *=X j X = X L U S j j 2 电力系统的平均电压

变压器短路容量-短路电流计算公式-短路冲击电流的计算

变压器短路容量-短路电流计算公式-短路冲击电流的计算

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

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 MVA 基准电压 UJZ规定为8级. 230, 115, 37, , , ,, KV

变压器标幺值计

变压器标幺值计算 高压侧的电抗标幺值=（Us%/100 ）×（Un的平方/Sn）×（Sb/Ub的平方）=（10.5/100）×{121*（1-2.5%）}的平方/630×（100/110的平方）=0.0197 实际变比的标幺值=实际变比/基准变比=121*（1-2.5%）/10.5除以 110/10=1.0214基准值的选取应满足电路理论的规律。一般先取SB=100或1000MVA，UB=Uav；然后用下列式子计算其它基准值： 平均额定电压Uav的出现只是为了短路计算的简便，解除变压器实际变比给计算带来的烦琐。UN(kV)361035110220330500Uav(kV)3.156.310.537115230345525此外，对于星形接线方式，取单相功率基准值SBφ、相电压基准值UBφ

和相电流基准值IBφ满足下列式子：这样就可以得到 （三角型接线方式也相同）：基准值改变时标幺值间的换算通常电力系统中一些元件（如：发电机、变压器、电抗器）的阻抗参数均是以各自的额定值为基准值而给出的标幺值，但各个元件的额定值常常不同。如果电抗X以额定值为基准值的标幺值为X*(N)，按统一选定的基准值条件下的标幺值为X*(B)，则有： 对于发电机：可直接用上式计算。对于变压器：

对于电抗器： 一般给出UN、IN和XR% 4.2.3 不同电压等级电抗标幺值的关系在图示的多电压等级电网中，取功率基准值为SB ，基本级为线路L3所在的电压等级，则线路L1的电抗X’L1归算到基 本级后的值即为：X’L1的 标幺值为：上式说明：各个电压等级元件的参数标幺值可以直接用元件所在级的平均额定电压作为基准电压计算，无需再归算到基本级。结论：任何标幺值通过变压器后 数值不发生变化。[例4-1] 在图示电力系统中，

短路阻抗的各类标幺值计算计算

【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=2 10KV 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=1.8Id

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

第8章 电力系统短路的基本知识(含答案)

第8章电力系统短路的基本知识 一、填空题 1.电力系统的短路故障可分为对称短路和不对称短路两大类型。 2.电力系统发生短路时，若短路处是导体间或导体与地间的直接连接，称为金属性短路；若是通过电弧电阻连接，称为非金属性短路。 3.短路电流计算前，在建立等值电路时，只计及各元件的电抗。 4.为了设计变电所而计算短路电流时，将系统中距离变电所较远的部分看作一个等值系统。 5.当等值系统的短路容量无法得到时，可用断路器的遮断容量替代，这样使短路电流的计算结果偏大（填“大”或“小”）。 6.若等值系统的短路容量为200MVA，取基准功率为100MVA，U B=U av，则等值电抗的标幺值为0.5。 二、选择题 1.各种短路故障类型中，危害最大的是（A） A.三相短路 B.两相短路 C.两相短路接地 D.单相接地 2.各种短路故障类型中，发生概率最大的是（D） A.三相短路 B.两相短路 C.两相短路接地 D.单相接地 3.各种短路故障类型中，发生概率最小的是（A） A.三相短路 B.两相短路 C.两相短路接地 D.单相接地 4.短路计算时，以下那些假设条件使短路电流计算结果偏大，趋于保守（C） （1）认为所有发电机电动势相位相同 （2）不计及各元件的电阻，只计及电抗 （3）变压器的变比取平均额定电压之比 （4）认为短路前发电机处于空载运行状态 A.（1）（2）（3） B.（2）（3）（4） C.（1）（2）（4） D.（1）（3）（4） 三、简答题 1.什么是短路？短路有哪些基本类型？

2.电力系统发生短路有哪些原因？ 3.短路故障对电力系统的运行有哪些危害？ 4.短路计算的目的有哪些？ 5.短路电流计算有哪些假设条件？ 6.短路电流的计算步骤有哪些？ 7.何为转移电抗？何为输入电抗？它们分别是如何得到的？ 四、计算题 1.在下图所示的网络中，A、B为电源点，f为短路点，已知各支路电抗的标幺值，试求各电源点对短路点的转移电抗及输入电抗。 A （如果将图8.4中x2、x3、x7组成的三角形化为星形，能达到网络化简的目的吗？不妨一试！） x7、x10、x13属并联关系，将其简化为一个电抗x14，其值为0.192（并联电抗会算吗？），如下图所示：

关于短路电流标幺值计算基准公式

j jS S XX1 2 12??=关于短路电流标幺值计算基准公式杭州市建筑设计研究所朱时光 一、常用基准值Sj=100(MVA) 基准电流 基准电压 式中：Ve各路额定电压 Vp各级平均电压 表1(基准定量Qj=100MVA) 基准电压V3 (KV) 0.4 6.3 10.5 37 115 基准电流I3 (KA) 144.3 9.16 5.50 1.56 0.502 基准电抗 X(Ω) 0.0016 0.397 1.10 13.7 132 二、各元件的计算标公值 采用标准值后， 相电压和线电压标公值相同； 单相功率和三相功率标公值相同 三三、不同基准值的互相换算 1、不同基准定量

2、不同基准电压 四、系统容量组合电抗标公值 (式中S” d系统短路容量 ) ) ( 3 )( 32 3? == =j j i j j j jS U I V X KA U S Ij j j jj jjV S X X X X

I I I I S S S U U U ≠= ?== ==? ? ??3? ?≠SI2 2 2 1 12 J JU U XX? ?=" d JS S X=?五、常用电气设备标公值和有名值计算公式 标公值本名值备注 1、电动 机 （MW） 容量 Xd% 为次暂去 电抗百分值 2、变压 器 （MVA）

Ud为短路性 百分值 3、电抗器 XK％为百分 电抗值，Ie单位为KA 4、线路 r导线半径 D为三相导线 间的平均距 （cm） 六、短路全电流ich≈1.8″;冲击短路电流 ?cos /100 %" " * e j d dP S X X×=?cos /100 %" " * e j d dP U X X×=e j d dS S