摘要：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。原作是多年前发表在《建筑电气》上的。具体时间和作者已不记得。本人只是稍作整理供有需要的同行参考。

　　关键词：短路电流 计算方法 口诀

　　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.

　　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.

　　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.

　　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

　　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

　　其中系统短路容量Sd和计算点电抗x 是关键.

　　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).

　　有了以上两项,各级电压的基准电流即可计算出,例: UJZ (KV).4

　　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

　　3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).

　　当1000KVA及以下变压器二次侧短路时,冲击系数KC ,取1.3

　　掌握了以上知识,就能进行短路电流计算了.公式不多,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.

　　【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

　　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

　　【2】变压器电抗的计算

　　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。

　　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。

　　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

　　短路容量单位：MVA

　　【6】短路电流的计算

　　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,

　　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

　　1000KVA以上变压器二次侧短路时：冲击电流有效值Ic=1.5Id, 冲击电流峰值ic=2.5Id

　　例：已知短路点{1600KVA变压器二次侧}的短路电流 Id=4.6KA，

　　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}.但一定要包括系统电抗

　　系统见下图.由电业部门区域变电站送出一路10KV架空线路,经10KM后到达企业变电所, 进变电所前有一段200M的电缆.变电所设一台1600KVA变压器. 求K1,K2点的短路参数.

　　系统图电抗图合并电抗图

　　用以上口诀,很容易求得各电抗标么值,一共有4个.

　　请注意:以上电抗都是标么值(X*)

　　将每一段电抗分别相加,得到K1点总电抗=X0+X1=3.51

　　再用口诀,即可算出短路电流

　　用口诀算和用第3节公式算有什么不同 ?

　　用口诀算出的是实名制单位,KA,MVA,而用公式算出的是标么值.

　　细心的人一定会看出,计算短路电流口诀中的系数 150、9.2、5.5、1.6. 实际上就是各级电压基准值.只是作了简化.准确计算应该是144、9.16、5.5、1.56.

　　有了短路参数有什么用? 是验算开关的主要参数.例:这台1600KVA变压器低压总开关采用M25,N1.额定电流2500A, 额定分断电流55KA.

　　验算: 变压器额定电流为2253A

　　开关额定电流>变压器额定电流; 开关额定分断电流>短路电流 Id..验算通过.

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