短路电流计算方法及习题.doc

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

6）三相短路容量：

p 短路电流计算步骤

短路等效电路图

p 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=100MVA,Ud=Uav=1.05UN
计算标幺值

· 换算到短路点电压等级的等效电抗

· 换算到短路点电压等级的等效电抗标幺值

短路回路元件的标幺值阻抗
1、电力线路阻抗有名值：

给定参数：电力线路长度、单位长度电阻和电抗
2、变压器的电抗标幺值
变压器阻抗有名值：

给定参数：额定容量和阻抗电压
3、电抗器的电抗标幺值
电抗器电抗有名值为：

给定参数：电抗器的额定电压、额定电流、电抗百分数
4、电力系统的电抗标幺值
1）给定参数：电力系统电抗有名值Xs

2）给定参数：电力系统出口断路器断流容量

3）给定参数：电力系统出口处的短路容量

5、短路回路的总阻抗标幺值
给定参数：总电阻标幺值和总电抗标幺值

三相短路电流的计算
p 三相短路电流周期分量有效值

总阻抗标幺值

冲击短路电流
高压系统： 低压系统：

三相短路容量

短路电流具体计算步骤：
p ①画出短路电流计算系统图；包含所有与短路计算有关的元件，并标出各元件的参数和短路点；
p ②画出等效电路图；每个元件用一个阻抗表示，电源用一个小圆表示，并标出短路点，同时标出元件的序号和阻抗值，一般分子标序号，分母标阻抗值；
p ③选取基准容量和基准电压，计算各元件的阻抗标幺值；
p ④等效电路化简，求出短路回路总阻抗的标幺值；
⑤由短路回路总阻抗标幺值计算短路电流标幺值，再计算短路各量，即短路电流、冲击短路电流和三相短路容量。

例题：已知电力系统出口断路器为SN10-10Ⅱ型。试求企业变电所高压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。

解 （1）绘制计算电路图
三相绘成单相电路
各元件额定参数加以标明
（2）绘制等效电路图

（3）确定基准值

（4）计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值
Ø 电力系统的电抗标幺值
由附录表A-4 可查得SN10-10Ⅱ型断路器的断流容量SOC=500MVA

Ø 架空线路电抗标幺值

6~10kv架空线路每相单位长度电抗

Ø 电力变压器电抗标幺值

由附录表A-3可查得

（5）k-1点

Ø 总电抗标幺值

Ø 三相短路电流周期分量有效值

Ø 其他三相短路电流

Ø 三相短路容量

（6）k-2点
Ø 总电抗标幺值

Ø 三相短路电流周期分量有效值

Ø 其他三相短路电流

三相短路容量