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短路电流计算公式 点击：5791 | 回复：14



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发表于：2012-10-01 15:06:40
楼主

高（中）压系统短路电流计算

高（中）压系统短路电流计算 ，电力系统短路电流计算是电力系统分析、确定系统接线、选择电气设备、整定继电保护装置以及校验电动机启动等工作的基础。从短路类型分：主要有三相短路、两相短路、两相接地、单相接地等。从实际需要看，主要需计算短路冲击电流、短路全电流最大有效值、超瞬变短路短路电流有效值、0.2时的短路电流周期分量有效值、稳态短路电流有效值、超瞬变短路容量、稳态短路容量及其它根据需要所应计算的短路电流。

短路电流的计算可采用标幺制或有名单位制。对于包含有多少个电压等级的高（中）压系统，一般均采用表幺制，对于1000V以下的低压系统，一般采用有名单位制。

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1楼

短路电流计算公式

 

低压系统短路电流计算

1）三相短路电流计算：起始短路电流周期分量有效值/KA

In =1.05Un /√3 /Z∑=1.05Uφ/√R2∑+X2∑
式中 Un、U/φ——网络标称电压（线电压、相电压），V。
Z∑、R2∑、X2∑——计算电路总阻抗、总电阻、总电抗，主要为系统、变压器、母线、及线路阻抗，mΩ。
2）单相接地故障电流及单相短路电流计算由序网分析可知，单相接地故障电流及单相短路电流可由下式求得：
In =3Uφ/|Z1∑+Z2∑+Z0∑|= √3Un/(R1∑+R2∑+R0∑)2+(X1∑+X2∑+X0∑)2

式中 ：Un、Uφ——网络标称电压（线电压、相电压），V。

Z1∑、Z2∑、Z0∑计算电路正序、负序及零序总阻抗，mΩ。
R1∑、R2∑、R0∑计算电路正序、负序及零序总电阻，mΩ。

X1∑+X2∑+X0∑计算电路正序、负序及零序总电抗，mΩ。

负序阻抗与正序阻抗相等。零序阻抗为相线零序阻抗与3倍保护线/中性线的零序阻抗之和。由于配电变压器一般均采用Dyh或Yyh联结，故在计算时无需考虑变压器及高压侧的零序阻抗。对于用过阻抗接地的TT系统，该阻抗应按3倍计入计算电路的零序阻抗。
可通过计算出相保（相线与保护线PE、PEN)/相零（相线与中性线N)回路阻抗的方法直接求取单相接地故障电流及单相短路电流/KA，此时
In =Un√3/Z = Uφ/√R2+X2
式中 Un、Uφ——网络标称电压（线电压、相电压），V。
Z、R、X——相保/相零回路阻抗、电阻、电抗，mΩ。

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发表于：2012-10-01 15:08:52
2楼

标幺值计算公式

表幺制是一种相对单位制，电参数的标幺值为其有名值与基准值之比。

常用标幺值计算式（见表6-1）

表6-1 常用标幺值计算式
名称计算式说明
容量标幺值S*Jz = S/SJz式中 S、U、I、X及SJz、UJz、IJz、XJz分别以有名单位及基准容量表示，容量（MVA),电压（KV),电流（KA)、电抗（Ω）。
电压标幺值U*Jz = U/UJz
电流标幺值I*Jz = I/IJz
电抗标幺值X*Jz = X/XJz
 

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3楼

电力系统原件标幺值计算式

电力系统原件标幺值计算式（见表6-2）

表6-2 电力系统原件标幺值计算式

 
名称
电抗平均额定值
电抗标幺值计算式 X*Jz
说明
标幺值
(Ω/km)
通用式
换算至SJZ=100MVA
电力系统
Sjz/Sdxt
100/Sdxt
Sdxt-系统短路容量，MVA
发电机
Xn*d·Sjz/Sef
100Xn*d/Sef
Xn*d-发电机次暂态电抗标幺值
变压器
Ud%
 
Ud%/100·Sjz/Seb
Ud%/Seb
Ud%-变压器短路电压百分率 Seb-变压器额定容量.MVA
电缆线路
3-10kv0.08X·L·Sjz/U2p8L/U2p

X-线路电抗额定值，Ω/km

L-线路长度，km

Up-平均额定电压 kv

(Up=3.15,6.3,10.05,37,115kv

35kv0.12X·L·Sjz/U2p12L/U2p
架空线
3-10kv0.4X·L·Sjz/U2p40L/U2p
35-110kv0.425X·L·Sjz/U2p42.5L/U2p
电抗器
X*·ekX*·ek 、Ujk·Uek/Iek·Ujk

X*·ek-电抗器电抗标幺值

Uek、Iek-电抗器额定电压、电流

Ujk、Ujk-基准电压、电流

       
 
 

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4楼
电力系统阻抗标幺值、有名值和短路功率的换算公式
 
 
 

电力系统阻抗标幺值、有名值和短路功率的换算公式 （见表6-3）

表6-3 电力系统阻抗标幺值、有名值和短路功率的换算公式

 
序号
元件名称
有名值/Ω
短路功率 MVA
符号说明
1
发电机（或电动机）
X"d =χ"d% U2e/100Se
Sd=100Se/χ"d%
2
变压器
 
=△Pd U2e/S2
Rb=△Pd/3I2x10-3
ex10-3
Xb=√Z2b-R2b
Zb=Ud% U2e/100 Se
当电阻值允许忽略不计时
Xb=Ud% U2e/100 Se
Sb=100Se/Ud%
Se-发电机（电动机）或变压器的额定容量，MVA(对于三线圈变压器Se指最大容量线圈的额定容量）
X"d-发电机（电动机）的超瞬变电抗相对值
χ"d%-发电机（电动机）的超瞬变电抗百分值
3
电抗器
Xk=χk% Ue/100√3 Ie
100√3IeU2p/χk%Uc

Ud%-变压器阻抗电压百分率

χk%-电抗器的电抗百分率

Ue-额定电压（指线电压），kv

Ie-额定电流，kA

Up-元件所在级的平均额定电压，kv

X、R-线路每相电抗值、电阻值，Ω

Sdx-系统短路容量，MVA

Sj-基准容量，MVA

△Pd=变压器短路损耗，kW

 

4
线路
Sd=U2p/X
5
电力系统（已知短路容量Sdx)
Xx=U2p/Sdx
Sd=Sdx
6
基准电压相同，从某一基准容量Sj1下的标幺值X*1换算到另一基准容量Sj下的标幺值X*
  
7
将电压Up1下的阻抗值R1、X1换算到另一电压Up2下的阻抗值R2、X2
R2=R1 U2p2/U2p1
 
X2=X1 U2p2/U2p1
U2的为U的平方
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5楼

6（10）/0.4KV变压器二次侧短路容量（见表6-4）

表6-4 6（10）/0.4KV变压器二次侧短路容量

 
变压器容量/KVA短路电压Ud%
当变压器高压侧短路容量/MVA
102030405075100200
当变压器低压侧短路容量/MVA
100
4.5
1.822.02.072.112.132.152.172.20
1352.312.612.712.82.842.872.922.96
1802.863.333.543.643.73.773.853.92
2403.474.24.524.74.814.925.055.18
3204.155.245.746.026.226.46.626.86
4204.836.377.137.587.888.178.558.83
5605.557.78.829.5310.010.0511.111.8
7506.259.110.0711.812.513.314.315.4
10006.910.0512.814.315.416.618.220
100
4.0
2.02.222.312.362.382.412.422.47
1252.382.72.842.92.942.993.033.08
1602.863.333.533.643.73.773.853.92
2003.334.04.294.454.554.654.764.88
2503.854.775.185.45.555.75.886.05
3154.45.656.256.586.87.027.37.58
4005.06.677.58.08.338.679.19.53
5005.557.78.839.5310.010.0511.111.8
6306.128.8110.0311.312.012.713.614.6
800
4.5
6.49.411.212.313.114.015.116.3
10006.910.0512.814.315.416.618.220
 
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6楼

10KV架空线路末端短路容量（见表6-5）

表6-5 10KV架空线路末端短路容量

 
线路长度/km
线路始端短路容量 MVA
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
150
200
线路末端短路容量 MVA
19.6518.727.134.942.349.355.662.067.873.397.0116
29.3317.524.631.036.741.746.452.054.558.071.881.6
39.0316.422.827.932.436.239.742.845.548.057.062.9
48.7415.520.925.329.032.134.837.139.140.847.351.3
58.4714.719.423.226.228.730.832.634.235.540.243.2
68.2213.918.221.823.926.027.729.130.431.535.237.4
77.9813.317.019.922.023.825.226.427.428.231.232.9
87.7512.716.018.520.421.923.124.124.925.628.029.3
97.5512.115.217.419.020.321.322.222.823.525.426.6
107.3411.614.316.317.718.819.820.521.121.623.224.2
126.9710.0713.014.615.716.617.217.818.318.719.920.6
146.639.9211.913.214.114.815.315.816.116.417.417.9
166.329.2510.912.012.813.413.814.214.414.715.415.8
186.058.6610.111.111.712.212.512.813.013.313.914.2
205.88.189.4410.0210.0811.211.511.711.912.112.612.9
注：本表按下式计算而得： Sd2= Sjz/X*Σ= 100/X*1+X*L =100/100/Sd1+X*L

式中 Sd1——线路始端短路容量。MVA

Sd2——线路末端短路容量，MVA
X*1——线路始端电抗标幺值X*L——线路电抗标幺值
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7楼

6KV架空线路末端短路容量（见表6-6）

表6-6 6KV架空线路末端短路容量

 
线路长度/km
线路始端短路容量 MVA
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
150
200
线路末端短路容量 MVA
19.116.723.128.533.237.341.044.347.249.859.766.2
28.3314.318.722.124.927.129.030.632.033.137.239.7
37.6812.515.718.219.921.322.523.524.224.927.128.4
47.1311.113.615.316.617.618.319.019.519.921.322.1
56.659.6212.013.314.214.915.415.916.216.617.518.1
66.239.0510.711.712.313.013.413.714.014.214.915.3
75.878.369.6310.511.011.511.812.012.312.412.913.2
85.547.678.789.469.9610.310.510.610.911.011.511.7
95.257.128.068.659.059.329.539.79.839.9410.310.5
105.06.657.457.948.278.58.688.88.939.09.39.44
124.545.856.486.857.17.277.47.57.577.647.857.94
144.115.245.746.036.226.356.456.526.576.636.786.85
163.834.755.115.385.535.635.75.775.85.855.976.02
183.554.324.654.834.955.045.15.155.185.225.35.35
203.313.974.254.414.54.574.624.674.74.724.84.83
注：本表按下式计算而得： Sd2= Sjz/X*Σ= 100/X*1+X*L =100/100/Sd1+X*L

式中 Sd1——线路始端短路容量。MVA

Sd2——线路末端短路容量，MVA
X*1——线路始端电抗标幺值X*L——线路电抗标幺值
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发表于：2012-10-01 15:44:04
8楼
这些都是好资料啊，工厂供电设计必备的，不过供电设计手册上可以查的到！
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renan

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9楼

呵呵   ，弄这些倒网上其实真不容易    这些都是我在大学是  学供配电技术学到的知识但那时候谁学习啊     好资料  大家好好珍惜  我更好好看看   真心的说一声谢谢

 

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刘鑫淇

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10楼

目前有许多的书籍都是东一块，西一块的，当你准备购买一本好书时，就会发现，要买齐你想买相关的知识书籍至少要5本。

支持老大的无私，不管有没有，放着有用啊！

 

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sywangjunqing

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11楼
  好资料 收藏了！
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今生缘

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12楼
引用 sywangjunqing 的回复内容：  好资料 收藏了！


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翱 翔

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13楼
好东东，搜藏了！！！！！！！！！！！！！！
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Lance_Xu

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14楼

很好的资料，收藏研究下，有问题再来请教！

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