第三章 短路电流计算 第二节

1、EXIT 内容提要：内容提要：本章概述短路电流的计算。首先说明无限大容量电源系本章概述短路电流的计算。首先说明无限大容量电源系 统供电时短路过程的分析和无限大容量电源条件下短路电流的计算统供电时短路过程的分析和无限大容量电源条件下短路电流的计算 方法，低压配电网中短路电流的计算，不对称短路电流的计算方法，方法，低压配电网中短路电流的计算，不对称短路电流的计算方法， 介绍了感应电动机对短路电流的影响，最后介绍了供电系统中电气介绍了感应电动机对短路电流的影响，最后介绍了供电系统中电气 设备的选择与校验。设备的选择与校验。 EXIT 第一节第一节 概述概述 第二节第二节 无限大容量电源系统供电时短路

2、过程的分析无限大容量电源系统供电时短路过程的分析 第三节第三节 无限大容量电源无限大容量电源条件下短路电流的计算方法条件下短路电流的计算方法 第四节第四节 低压配电网中短路电流的计算低压配电网中短路电流的计算 第五节第五节 不对称短路电流的计算方法不对称短路电流的计算方法 第六节第六节 感应电动机对短路电流的影响感应电动机对短路电流的影响 第七节第七节 供电系统中电气设备的选择与校验供电系统中电气设备的选择与校验 EXIT 第三节第三节 无限大电源条件下短路电流的计算方法无限大电源条件下短路电流的计算方法 EXIT l三相短路电流常用的计算方法有欧姆法三相短路电流常用的计算方法有欧姆法 和标幺

3、制法两种。和标幺制法两种。欧姆法是最基本的短路计欧姆法是最基本的短路计 算方法，适用于两个及两个以下电压等级的算方法，适用于两个及两个以下电压等级的 供电系统；而标幺制法适用于多个电压等级供电系统；而标幺制法适用于多个电压等级 的供电系统。的供电系统。 l短路计算中有关物理量一般采用以下单短路计算中有关物理量一般采用以下单 位：电流为位：电流为“kA”（千安）；电压为（千安）；电压为“kV” （千伏）；短路容量和断流容量为（千伏）；短路容量和断流容量为“MVA” （兆伏安）；设备容量为（兆伏安）；设备容量为“kW”（千瓦）或（千瓦）或 “kV A ” （千伏安）；阻抗为（千伏安）；阻抗为“”（

4、欧姆）（欧姆） 等。等。 EXIT l（1） 短路点的选取短路点的选取 短路点为各级电压母线、各短路点为各级电压母线、各 级线路末端。级线路末端。 l（2） 短路时间的确定短路时间的确定 根据电气设备选择和继电根据电气设备选择和继电 保护整定的需要，确定计算短路电流的时间。保护整定的需要，确定计算短路电流的时间。 l（3） 短路电流的计算短路电流的计算 包括最大运行方式下最大包括最大运行方式下最大 短路电流、最小运行方式下最小短路电流以及各级电短路电流、最小运行方式下最小短路电流以及各级电 压中性点不接地系统的单相接地短路电流，计算的具压中性点不接地系统的单相接地短路电流，计算的具 体项目及其

5、计算条件取决于计算短路电流的目的。体项目及其计算条件取决于计算短路电流的目的。 短路电流计算的内容短路电流计算的内容 EXIT 电力系统中，为使系统安全、经济、合理运行，或者满足检修工 作的要求，需要经常变更系统的运行方式，由此相应地引起了系 统参数的变化。在设计变、配电站选择开关电器和确定继电保护 装置整定值时，往往需要根据电力系统不同运行方式下的短路电 流值来计算和校验所选用电器的稳定度和继电保护装置的灵敏度。 最大运行方式，是系统在该方式下运行时，具有最小的短路阻抗值， 发生短路后产生的短路电流最大的一种运行方式。一般根据系统最 大运行方式的短路电流值来校验所选用的开关电器的稳定性。 最

6、小运行方式，是系统在该方式下运行时，具有最大的短路阻抗值， 发生短路后产生的短路电流最小的一种运行方式。一般根据系统最 小运行方式的短路电流值来校验继电保护装置的灵敏度。 EXIT 电力系统最大运行方式是发电机发出容量最大，系统阻抗最小。 最小运行方式是发电机发出容量相对较小，系统阻抗最大。 比如在一个有4台发电机的电厂一般规定最大运行方式是4台机 都运行，有两台主变的中性点直接接地，最小运行方式规定为有 两台发电机运行，另两台停运，有一台主变的中性点接地。 如果 是变电站，最大运行方式是所有进出负荷和变压器都正常运行， 220KV、110KV的双母线并联运行。最小运行方式一般规定为每 条母线

7、上只有一进、一出两个设备运行。 EXIT l基本假定基本假定 l短路电流计算中，为简化分析，通常采用以短路电流计算中，为简化分析，通常采用以 下基本假定：下基本假定： l（1） 正常运行时，三相系统对称运行。正常运行时，三相系统对称运行。 l（2） 所有电源的电动势相位角相同。所有电源的电动势相位角相同。 l（3） 系统中所有同步和异步电动机均为理系统中所有同步和异步电动机均为理 想电机，即不考虑电机磁饱和、磁滞、涡流及导想电机，即不考虑电机磁饱和、磁滞、涡流及导 体集肤效应等影响，转子结构完全对称，定子三体集肤效应等影响，转子结构完全对称，定子三 相绕组空间位置相差相绕组空间位置相差120电

8、气角度。电气角度。 短路电流计算条件短路电流计算条件 EXIT l（4） 电力系统中各元件的磁路不饱和，即带铁电力系统中各元件的磁路不饱和，即带铁 芯的电气设备电抗值不随电流大小发生变化。芯的电气设备电抗值不随电流大小发生变化。 l（5） 同步电机都具有自动调整励磁装置。同步电机都具有自动调整励磁装置。 l（6） 不考虑短路点的电弧电阻。不考虑短路点的电弧电阻。 l（7） 不考虑变压器的励磁电流。不考虑变压器的励磁电流。 l（8） 除计算短路电流的衰减时间常数和低压电除计算短路电流的衰减时间常数和低压电 网的短路电流外，元件的电阻略去不计。网的短路电流外，元件的电阻略去不计。 l（9） 输电线

9、路的电容略去不计。输电线路的电容略去不计。 l（10） 元件的计算参数取额定值。元件的计算参数取额定值。 EXIT l1.短路计算公式短路计算公式 l欧姆法是因其短路计算中的阻抗都采欧姆法是因其短路计算中的阻抗都采 用有名单位用有名单位“欧姆欧姆”而得名。对无限大系而得名。对无限大系 统，三相短路电流周期分量有效值可按下统，三相短路电流周期分量有效值可按下 式计算。式计算。 1、欧姆法、欧姆法 (3) k 22 UU I= 3|Z | 3 R +X avav Uav短路点所在网段的平均电压，短路点所在网段的平均电压， 在计算中在计算中Uav=1.05UN R 、 X电源至短路点间的总阻抗于总电

10、抗电源至短路点间的总阻抗于总电抗 EXIT l在高压电路的短路计算中，通常总电抗在高压电路的短路计算中，通常总电抗 远比总电阻大，所以一般只计电抗，不计电远比总电阻大，所以一般只计电抗，不计电 阻。阻。 l在低压电路的短路计算中，也只有当短在低压电路的短路计算中，也只有当短 路电路路电路RX/3时才需要考虑电阻。时才需要考虑电阻。 l若不计电阻，三相短路周期分量有效值若不计电阻，三相短路周期分量有效值 为为: lI(3)k=Uav/( 3X) l三相短路容量为三相短路容量为: lS(3)k= 3UavI(3)k EXIT l2.供电系统元件阻抗的计算 l（1） 电力系统的阻抗电力系统的阻抗 l

11、电力系统的电阻相对于电抗来说很小，电力系统的电阻相对于电抗来说很小， 可不计。其电抗可由变电站高压馈电线出口可不计。其电抗可由变电站高压馈电线出口 断路器的断流容量断路器的断流容量Soc计算，即计算，即 lXs=U2c2/Soc EXIT l（2） 电力变压器的阻抗电力变压器的阻抗 l 变压器的电阻变压器的电阻RT可由变压器的短路损可由变压器的短路损 耗耗Pk近似地求出，即近似地求出，即 lRTPk(Uc/SN)2 l 变压器的电抗变压器的电抗XT可由变压器的短路电可由变压器的短路电 压压Uk%近似地求出，即近似地求出，即 lXTUk%/100U2c/SN EXIT l（3） 电力线路的阻抗电

12、力线路的阻抗 l 线路的电阻线路的电阻RWL可由线路长度可由线路长度l和已知和已知 截面的导线或电缆的单位长度电阻截面的导线或电缆的单位长度电阻R0求得，求得， 即即 lRWL=R0l l 线路的电抗线路的电抗XWL可由线路长度可由线路长度l和导线和导线 或电缆的单位长度电抗或电缆的单位长度电抗X0求得，即求得，即 lXWL=X0l EXIT l（4） 电抗器的阻抗电抗器的阻抗 l由于电抗器的电阻很小，故只需计算其由于电抗器的电阻很小，故只需计算其 电抗值。电抗值。 lXR=XR%/100UN/( 3IN) l注意：在计算短路电路阻抗时，若电路注意：在计算短路电路阻抗时，若电路 中含有变压器，

13、则各元件阻抗都应统一换算中含有变压器，则各元件阻抗都应统一换算 到短路点的短路计算电压中去，阻抗换算的到短路点的短路计算电压中去，阻抗换算的 公式为公式为 l =R(Uc =X(Uc /Uc)2 /Uc)2 R X EXIT l欧姆法短路计算步骤欧姆法短路计算步骤 l(1) 绘出计算电路图，将短路计算中各元件的额绘出计算电路图，将短路计算中各元件的额 定参数都表示出来，并将各元件定参数都表示出来，并将各元件依次编号依次编号；确定短路；确定短路 计算点计算点,短路计算点应选择在可能产生最大短路电流短路计算点应选择在可能产生最大短路电流 的地方。一般来说，高压侧选在高压母线位置，低压的地方。一般来

14、说，高压侧选在高压母线位置，低压 侧选在低压母线位置；系统中装有限流电抗器时，应侧选在低压母线位置；系统中装有限流电抗器时，应 选在电抗器之后。选在电抗器之后。 l(2) 按所选择的短路计算点按所选择的短路计算点绘出等效电路图绘出等效电路图,在图在图 上将短路电流所流经的主要元件表示出来，并标明其上将短路电流所流经的主要元件表示出来，并标明其 序号。序号。 EXIT l(3) 计算电路中各主要元件的阻抗计算电路中各主要元件的阻抗，并将，并将 计算结果标于等效电路元件序号下面分母的计算结果标于等效电路元件序号下面分母的 位置。位置。 l(4) 将等效电路化简，求系统总阻抗将等效电路化简，求系统总

15、阻抗。对。对 于供电系统来说，由于将电力系统当做无限于供电系统来说，由于将电力系统当做无限 大容量电源，而且短路电路也比较简单，因大容量电源，而且短路电路也比较简单，因 此一般只需采用阻抗串、并联的方法即可将此一般只需采用阻抗串、并联的方法即可将 电路化简，求出其等效总阻抗。电路化简，求出其等效总阻抗。 l(5) 计算短路电流计算短路电流I（ （3）k，然后分别求出 ，然后分别求出 其他短路电流参数，其他短路电流参数，最后求出短路容量最后求出短路容量S(3)k。 EXIT l标幺制是一种相对单位制，标幺值是一个无单标幺制是一种相对单位制，标幺值是一个无单 位的量，为任一参数对其基准值的比值。标

16、幺制法位的量，为任一参数对其基准值的比值。标幺制法 就是将电路元件各参数均用标幺值表示。在短路电就是将电路元件各参数均用标幺值表示。在短路电 流计算中通常涉及四个基准量，即基准电压流计算中通常涉及四个基准量，即基准电压Ud、基、基 准电流准电流Id、基准视在功率、基准视在功率Sd和基准阻抗和基准阻抗Zd。在高压。在高压 系统中，由于回路电抗一般远大于电阻，为了方便，系统中，由于回路电抗一般远大于电阻，为了方便， 在工程上一般可忽略电阻，直接用电抗代替各元件在工程上一般可忽略电阻，直接用电抗代替各元件 的阻抗，这样的阻抗，这样ZdXd。由于电力系统有多个电压等。由于电力系统有多个电压等 级的网络

17、组成，采用标幺制法可以省去不同电压等级的网络组成，采用标幺制法可以省去不同电压等 级间电气参量的折算。在高压系统中宜采用标幺制级间电气参量的折算。在高压系统中宜采用标幺制 法进行短路电流计算。法进行短路电流计算。 2 2、标幺制法、标幺制法 EXIT 按标幺值法进行短路计算时，一般是先选定基准容量按标幺值法进行短路计算时，一般是先选定基准容量Sj和基准电压和基准电压U Uj j， 基准电流基准电流I Ij j和基准电抗和基准电抗X Xj j )( )( 与实际值同单位该量的基准值 任意单位该量的实际值 某量的标幺值 j j S S S j j U U U j j I I I j j X X X

18、 采用标幺制法计算短路电流采用标幺制法计算短路电流 1 1标幺制法概念标幺制法概念 任意一个有名值的物理量与同单位的基准值之比，称为标幺值。任意一个有名值的物理量与同单位的基准值之比，称为标幺值。无单位的无单位的 纯数。纯数。 基准值选择以运算方便、简单为目的。通常标幺值用基准值选择以运算方便、简单为目的。通常标幺值用 表示，参表示，参 考值用考值用 表示，实际值用表示，实际值用 表示，因此表示，因此 * A j AA 一般取一般取 =100MVA。基准电压取元件所在处的短路计算电压，即。基准电压取元件所在处的短路计算电压，即 = 。 j S c U j U j A A A EXIT 二、供电

19、系统中各元件电抗标幺值二、供电系统中各元件电抗标幺值 1 1）输电线路）输电线路 jj j j IU S S S jj j j XI U U U *2 jj j jJ UU X IS 复数量的标幺值表示法可分别用其实部和虚部或模数对基准值的标幺值来表示 s j eQPjQP S S S 22 j z j eXRjXR Z jXR Z 22 j jj* 00 22 jav j SS XX Xx lx l UU 图35 多级电压的供电系统示意图 EXIT 2 av3 av4 2 av2 av3 2 av1 av2 l1 l1 U U U U U U XX 2 av1 j l1 2 j j 2 av

20、3 av4 2 av2 av3 2 av1 av2 l1 j l1 l1 U S X U S U U U U U U X X X X 结论：不论短路发生在哪一电压等级区段，结论：不论短路发生在哪一电压等级区段，只要选取短路段的平均电只要选取短路段的平均电 压为基准电压压为基准电压，则任一段线路电抗，则任一段线路电抗(欧姆值欧姆值)对基准值的标幺值，等于该电对基准值的标幺值，等于该电 抗有名值乘以基准容量后，被该线路所在区间段的平均电压的平方值去除。抗有名值乘以基准容量后，被该线路所在区间段的平均电压的平方值去除。 即选取了短路段的平均电压为基准电压后，元件电抗的标幺值就只与元件即选取了短路段的

21、平均电压为基准电压后，元件电抗的标幺值就只与元件 所在段的平均电压有关，而与短路点发生在哪一段无关。所在段的平均电压有关，而与短路点发生在哪一段无关。这也是用标幺值这也是用标幺值 法进行短路计算的特点之一。法进行短路计算的特点之一。 图35 多级电压的供电系统示意图 EXIT 2 2）变压器）变压器 100100 3 %u 2 TN TTN NT TTN k U XS U XI TN j k 2 j j TN 2 TNk j T T 100 %u 100 %u S S U S S U X X X 3 3）电抗器）电抗器 100 3 % LRN LRLRN LR U XI X 2 j j LRN

22、LRN 2 LRNLR j LR LR 3100 % U S IU UX X X X 4 4）电源）电源 k j s S S X EXIT 三、求电源至短路点的总电抗三、求电源至短路点的总电抗 计算出每个元件的电抗后，就可以画出由电源至短路点的等效电路图。图 3-6就是图3-5的等效电路图。求总电抗时，可根据元件间的串、并联关系求出 总的电抗标幺值 * X 。 图36 图35所示系统的等效电路图 EXIT 四、短路参数的计算四、短路参数的计算 X S 1 3 k j k1 3*3 3/ 3/ / XU XU III j av jkk ）（）（ jav UU 选取 ，且 * 1 / XXX jk

23、 *3 /1 XIk ）（ jk IXI）（ ）（*3 /1 两端乘以 ，则 jav UU33 jjkav IXUIU）（ ）（*3 /133 jk SXS）（ ）（*3 /1 EXIT 标幺值法计算短路电流公式简明、清晰、数字简单，特别是在大型复杂、标幺值法计算短路电流公式简明、清晰、数字简单，特别是在大型复杂、 短路计算点多的系统中，优点更为突出。所以标幺值法在电力工程计算中短路计算点多的系统中，优点更为突出。所以标幺值法在电力工程计算中 应用广泛。应用广泛。 三相短路容量，用来校验所选断路器的断流能力或断开容量(或 称遮断容量)是否满足可靠工作的要求。 供电系统的短路电流大小短路电流大小

24、与系统的运行方式系统的运行方式有很大的关系。系统 的运行方式可分为最大运行方式最大运行方式和最小运行方式最小运行方式。最大运行方式下电 源系统中发电机组投运多，双回输电线路及并联变压器均全部运行。 此时，整个系统的总的短路阻抗最小，短路电流最大；反之，最小运 行方式下由于电源中一部分发电机、变压器及输电线路解列，一些并 联变压器为保证处于最佳运行状态也采用分列运行，这样将使总的短 路阻抗变大，短路电流也相应地减小。在用户供电系统中，用最小运 行方式求， 供继电保护校验灵敏度用。 )2( z I EXIT 3 3标幺制法计算步骤标幺制法计算步骤 （1 1） 画出计算电路图，并标明各元件的参数（与

25、计算无关的原始数据一概画出计算电路图，并标明各元件的参数（与计算无关的原始数据一概 除去）；除去）； （2 2） 画出相应的等值电路图（采用电抗的形式），并注明短路计算点，画出相应的等值电路图（采用电抗的形式），并注明短路计算点， 对各元件进行编号（采用分数符号：对各元件进行编号（采用分数符号： ）；）； 标幺电抗 元件编号 （3 3） 选取基准容量，一般取选取基准容量，一般取=100MVA =100MVA ， = = 。 （4 4） 计算各元件的电抗标幺值计算各元件的电抗标幺值 ，并标于等值电路上；，并标于等值电路上； （5 5） 从电源到短路点，化简等值电路，依次求出各短路点的总电抗标从电

26、源到短路点，化简等值电路，依次求出各短路点的总电抗标 幺值幺值 ； （6 6） 根据题目要求，计算各短路点所需的短路参数，如：根据题目要求，计算各短路点所需的短路参数，如： , , , , , , , , , , , , , , 等；等； （7 7） 将计算结果列成表格形式表示。将计算结果列成表格形式表示。 j U c U k I 2 k I I 2 I k S sh i sh I I * X * X EXIT l标幺制法短路计算步骤标幺制法短路计算步骤 l(1) 绘制短路电路计算电路图，确定短路计绘制短路电路计算电路图，确定短路计 算点。算点。 l(2) 确定标幺值基准，取确定标幺值基准，取

27、Sd=100 MVA和和 Ud=Uc(有几个电压等级就取几个有几个电压等级就取几个Ud)，并求出所，并求出所 有短路计算点电压下的有短路计算点电压下的Id。 l(3) 绘出短路电路等效电路图，并计算各元绘出短路电路等效电路图，并计算各元 件的电抗标幺值，标示在图上。件的电抗标幺值，标示在图上。 l(4) 根据不同的短路计算点分别求出各自的根据不同的短路计算点分别求出各自的 总电抗标幺值，再计算各短路电流和短路容量。总电抗标幺值，再计算各短路电流和短路容量。 EXIT 例：设供电系统图如图3-7a所示，数据均标在图上，试求 3 2 3 1 kk及 处的三相短路电流。 图37 例31的供电系统图

28、a) 电路图 EXIT AMV100 j S 1) 选 3 1 k kA 9.16kA 3 . 63 100 j1 I处，取Uj1=6.3kV 则 3 2 k kA 34.441kA 4 . 03 100 j2 I对于 处，取Uj2=0.4kV 则 2)计算系统各元件阻抗的标幺值，绘制等效电路图，图上按顺序标出其阻抗值。 j max 3 k max 100 0.5 200 S X S j min 3 k min 100 0.6 166.7 S X S 146. 0 37 100 54 . 0 22 av1 j 1012 U S lxX 222. 2 15. 3 100 100 7 100 %

29、NT1 j k1 3 S S u X 2 . 0 3 . 6 100 108. 0 22 av2 j 2024 U S lxX 5 . 5 1 100 100 5 . 5 100 % NT2 j k2 5 S S u X 解： EXIT 图37 例31的供电系统图 b）等效电路图 3)求电源点至短路点的总阻抗。 (3) 1 k 1 maxmax23 0.50.1462.222.868XXXX 1 minmin23 0.60.1462.222.968XXXX 3 2 k 2 max1max45 2.6860.25.58.568XXXX 2 min1min45 8.668XXXX EXIT 4)求

30、短路电流的周期分量，冲击电流及短路容量。 (3) 1 k 处的短路参数： 最大运行方式时： 3 z1max 1max 11 0.349 2.868 I X 33 z1maxz1maxj1 0.349 9.16kA3.197 kAIII 33 sh1maxz1max 2.552.55 3.197kA8.152 kAiI 3 3 sh1max sh1max kA4.835 kA 1.686 i I 33 k1maxz1maxj 0.349 100MVA34.9 MVASIS 最小运行方式时: 3 z1min 1min 11 0.337 2.968 I X 33 z1minz1minj1 0.337

31、 9.16kA3.086 kAIII EXIT 同理 (3) 2 k 点的短路参数为： 3 z2 max 1 0.177 8.586 I 3 z2 min 1 0.115 8.668 I 3 z2 max 0.117 144.34kA16.89 kAI 3 z2 min 0.115 144.34kA16.65 kAI 3 sh2 max 1.32 16.89kA31.05 kAi 33 sh2 maxz2 max 1.0918.41 kAII 33 k2 maxz2 maxj 11.7 MVASIS EXIT EXIT 习题习题 标幺制法计算短路电流标幺制法计算短路电流 某供电系统如图所示，已

32、知电力系统出口断路器的断开容量为某供电系统如图所示，已知电力系统出口断路器的断开容量为500MVA500MVA，试，试 求变电所高压求变电所高压10kV10kV母线上母线上k-1k-1点短路和低压点短路和低压0.38kV0.38kV母线上母线上k-2k-2点短路的三相短点短路的三相短 路电流和短路容量路电流和短路容量, ,已知线路单位长度电抗为已知线路单位长度电抗为0.380.38/km，变压器短路电压百，变压器短路电压百 分数为分数为4.5%。 解：解：(1) 画出相应的等值电路，如图画出相应的等值电路，如图3-5所示；所示； 图图 3-5 例例3-1的短路等效电路图的短路等效电路图 EXI

33、T （2）选取基准容量，一般取）选取基准容量，一般取Sj=100MVA ，Uj1= 10.5kV, Uj2= 0.4kV, 得得 （3 3）计算各元件的电抗标幺值）计算各元件的电抗标幺值 1） 电力系统的电抗标幺值：电力系统的电抗标幺值： kA kV MVA U S I c d d 50. 5 5 .103 100 3 1 1 kA kV MVA U S I c d d 144 4 . 03 100 3 2 2 2 . 0 500 100 * MVA MVA S S X oc d s 3）电力变压器的电抗标幺值：）电力变压器的电抗标幺值： 2）电力线路的电抗标幺值：）电力线路的电抗标幺值： 7

34、2. 1 )5 .10( 100 538. 0 22 0 * C d WL U S lXX 5 . 4 1000100 10001005 . 4 100 % * N dk T S SU X EXIT （4 4）求）求k-1k-1点的总电抗标幺值和短路电流和短路容量点的总电抗标幺值和短路电流和短路容量 20 2）三相短路电流周期分量有效值：）三相短路电流周期分量有效值： 1 1）总电抗标幺值：）总电抗标幺值： 92. 172. 12 . 0 * 2 * 1 * )1( XXX k kA X I I k d k 86. 2 92. 1 5 . 5 * )1( 1 1 3 3）各三相短路电流：）各三

35、相短路电流： kAIII k 86. 2 1 kAI sh 32. 486. 251. 1 kAish29. 786. 255. 2 4) 三相短路容量：三相短路容量： MVA X S S k d k 08.52 92. 1 100 * )1( )3( 1 EXIT 2）三相短路电流周期分量有效值：）三相短路电流周期分量有效值： 3）各三相短路电流：）各三相短路电流： 4) 4) 三相短路容量：三相短路容量： （5）求）求k-2点的总电抗标幺值和短路电流和短路容量点的总电抗标幺值和短路电流和短路容量 1）总电抗标幺值：）总电抗标幺值： 17. 4 2 5 . 4 72. 12 . 0/ * 4

36、 * 3 * 2 * 1 * )2( XXXXX k kA X I I k d k 53.34 17. 4 144 * )2( 2 2 kAIII k 53.34 1 kAI sh 6 .3753.3409. 1 kAish5 .6353.3484. 1 MVA X S S k d k 98.23 17. 4 100 * )2( )3( 2 EXIT l23.9823.98l63.563.5l37.637.6l34.5334.53l34.5334.53l34.5334.53lk-2k-2点点 l52.0852.08l7.297.29l4.324.32l2.862.86l2.862.86l2.8

37、62.86lk-1k-1点点 l三相短路容三相短路容 量（量（MVMVA A） l三相短路电流（三相短路电流（kAkA） l短路计算短路计算 点点 k I I sh I sh i k S I 表表3-2 3-2 例例3-13-1短路计算结果短路计算结果 EXIT 第四节 低压配电网中短路电流的计算 EXIT 一、低压电网短路计算的特点 sh k sh k X R ek 1 sh l kV以下的低压配电网中短路电流计算具有以下的特点： 1)配电变压器一次侧可以作为无穷大功率电源供电来考虑。 2) 低压配电网中电气元件的电阻值较大，电抗值较小，当XR3时才计算X的 影响。因X=R3时，用R代替Z，

38、误差5.4%，在工程允许范围内。 3)低压配电网电气元件的电阻多以m计，因而用有名值比较方便。 4)因低压配电网的非周期分量衰减快，值在11.3范围。 可通过求出XR比值后在图3-8中的曲线查出，也可按下式直接计算 图3-8 EXIT 二、低压配电网中各主要元件的阻抗计算二、低压配电网中各主要元件的阻抗计算 1 1高压侧系统的阻抗高压侧系统的阻抗 SS 0.995XZ SS 0.1RX 2 2配电变压器的阻抗配电变压器的阻抗 应计及的电阻、电抗（单位均为应计及的电阻、电抗（单位均为 ）有）有 m 归算到低压侧的高压系统阻抗可按下式计算：归算到低压侧的高压系统阻抗可按下式计算： 归算到低压侧的归

39、算到低压侧的变压器变压器阻抗可按下式计算：阻抗可按下式计算： 2 3 av S (3) k 10 U Z S 2 TN 2 T2NTNCu T S UP R TN 2 T2N0 0 k T 100 S Uu Z 变压器的电抗 2 T 2 TT RZX 变压器电阻 变压器阻抗 EXIT 母线的电阻 3 3母线的阻抗母线的阻抗 3 M 10 A l R 水平排列的平放矩形母线，每相母线的电抗 b D lX av M 4 lg145. 0 lX17. 0 M lX13. 0 M 在工程实用计算中，母线的电抗亦可采用以下近似公式计算： 母线截面积在500 mm2以下时 母线截面积在500 mm2以上时 4.电流互感器一次线圈的阻抗、低压断路器过流线圈的阻抗以及刀开关和低电流互感器一次线圈的阻抗、低压断路器过流线圈的阻抗以及刀开关和低 压断路器的触头接触电阻压断路器的触头接触电阻通常由制造厂家提供，计算时可参考相应的产品手 册。 EXIT 三、低压配电网的短路计算三、低压配电网的短路计算 三相阻抗相同的低压配电系统、短路电流 (3) av Z 22 3 () U I RX 图3-9 三相系统中只有A、C两相装设电流互感器 )( 3 22 av)3( BZ XR U I 2 TA 2 TA av(3) BCZ (3) ABZ )2()2(XXRR U II 校验低压断路器的最大短路容量时