短路电流计算方法

1、短路电流计算方法Iz、ish、Ish和I的意义 短路电流次暂态值Iz ，它是指短路瞬时，短路电流周期分量电流为最大幅值时所对应的有效值。此值通常用来作继电保护的整定近似和校验断路器的额定断流量。 短路电流冲击值ish，它是指在发生最大短路条件下，短路后0.01s时，短路电流所出现的最大瞬时值。此值通常用来校验电气设备的动稳定性。 短路电流冲击有效值Ish，是指发生短路后的第一个周期内，全短路电流的有效值。此值通常用来校验电气设备的动稳定性。 短路电流稳态值I，它是指短路进入稳定状态后，短路电流的稳态有效值。对于无限大容量电源系统的三相短路，I= Iz。此值通常用来校验电器和线路中载流部分的热稳

2、定性。1）次暂态短路电流次暂态短路电流 指指短路瞬时短路瞬时，短路电流，短路电流周期分量电流周期分量电流为为最大幅值最大幅值时所对应时所对应的的有效值有效值。 即当即当 时，短路电流时，短路电流周期分量的有效值：周期分量的有效值： 短路瞬间周期分量的幅值短路瞬间周期分量的幅值 IshishIII0t 2PmII PmI三相短路电流主要计算量三相短路电流主要计算量2 2）短路冲击电流短路冲击电流 (sh(shshock) shock) 第一个周期全电流峰值。第一个周期全电流峰值。即即 t=T/2 带入（带入（3-3）式得：）式得： 短路电流次暂态值短路电流次暂态值 短路电流短路电流冲击系数冲击系

3、数 shi2tTtTashPmPmiIIe0.01(1)2TaPmshIeI K(20Tms2100.01 )Ttmss IShK0.011Tae 三相短路电流主要计算量三相短路电流主要计算量3)3)短路冲击电流有效值短路冲击电流有效值 指发生短路后的第一个周期，全短路电流（包括周期，指发生短路后的第一个周期，全短路电流（包括周期，非周期）的非周期）的有效值有效值。 根据有效值的定义，根据有效值的定义， 应为一个周期应为一个周期T T内，两个分内，两个分量电流瞬时值的均方根值，即：量电流瞬时值的均方根值，即：ShIShI210()TshPaPTIiidt 三相短路电流主要计算量三相短路电流主要

4、计算量3.2 三相短路过渡过程分析三相短路过渡过程分析 是振幅不衰减的余旋函数是振幅不衰减的余旋函数 是一个指数函数。为计算简便起见，假设是一个指数函数。为计算简便起见，假设 的数的数值在计算值在计算所取的周期内恒定不变所取的周期内恒定不变的，等于它的的，等于它的 时时的瞬时值的瞬时值, ,即即 将将 ， 代入上式，并经代数运算及积分后，则得：代入上式，并经代数运算及积分后，则得：在高压供电系统中，在高压供电系统中， ，在低压供电系统中，在低压供电系统中， ， PiaPiaPi2Tt 2TTaaPPmiIeaPiPi2222()()TTPmahPmsIIeI2212(1)PmIshK21 2(

5、1)shIK1.8shK1.51shII1.3shK1.09shII三相短路电流主要计算量三相短路电流主要计算量4 4）短路电流稳态值短路电流稳态值指短路进入稳定状态后，短路电流的指短路进入稳定状态后，短路电流的稳态有效值。稳态有效值。如前所述，无限大容量电源供电系统发生三相短路时，短路如前所述，无限大容量电源供电系统发生三相短路时，短路电流周期分量的幅值始终不变（电流周期分量的幅值始终不变（ 常数）则有常数）则有 短路电流周期分量在任意时刻短路电流周期分量在任意时刻t t的有效值的有效值 ImUPtIIIPtI标么制的定义标么制的定义 从上面的公式推导看出，在无限大容量电源系统，从上面的公式

6、推导看出，在无限大容量电源系统， 恒恒定，因此，求出短路点以前的阻抗，就可计算出定，因此，求出短路点以前的阻抗，就可计算出 : 然而，供电网路中某处发生短路时，其中一部分阻抗被然而，供电网路中某处发生短路时，其中一部分阻抗被短接，网路的阻抗发生变化，短接，网路的阻抗发生变化，故在计算短路电流时，应先故在计算短路电流时，应先计算各元件的阻抗。计算各元件的阻抗。 mU,KshshiiIU3ZII（1 1）标么制就是相对单位值）标么制就是相对单位值。即把取作基准的值作为。即把取作基准的值作为1 1，同类值和它进行比较得出的值就是标么值。同类值和它进行比较得出的值就是标么值。 某量的基准标么值该量的实

7、际值某量的基准标么值该量的实际值/ /该量的基准值该量的基准值即：即： A A有名值有名值 任意选定的基准值，与任意选定的基准值，与A A同单位（同单位（d ddatum)datum)例如：有名值为例如：有名值为360V360V及及400V400V的电压值，若选定电压基准的电压值，若选定电压基准值值 时，则基准标么值时，则基准标么值 分别为分别为0.90.9及及1.01.0 如果基准值取设备的额定值，则其标么值叫做如果基准值取设备的额定值，则其标么值叫做额定额定标么值标么值，表示为，表示为 dAdAAdA400dUVdUNANAA标么制的定义标么制的定义（2) 2) 供电系统的标么值供电系统的

8、标么值 对于三相供电系统，计算三相对称的短路电流时，可对于三相供电系统，计算三相对称的短路电流时，可按一相进行，各部分的阻抗也按按一相进行，各部分的阻抗也按一相一相来确定。来确定。 根据功率方程和欧姆定律，根据功率方程和欧姆定律，S S，I I（线电流），（线电流），U U（线电线电压），压），X X之间的关系如下：之间的关系如下： 基准值之间也必须符合上述关系。所以当任意选定两个基准值之间也必须符合上述关系。所以当任意选定两个量的基准值之后，其余的两个量也就确定了。量的基准值之后，其余的两个量也就确定了。 33SUIUIX标么制的定义标么制的定义 短路计算中经常遇到的四个物理量的标么值可按下

9、列各式短路计算中经常遇到的四个物理量的标么值可按下列各式求出。求出。( (上述公式可用于：已知有名值如何求基准标么值或已知基准上述公式可用于：已知有名值如何求基准标么值或已知基准标么值如求有名值）标么值如求有名值）*;ddSdSUdUSU33dSdddUdUIIdISII22dUdddSdSxxdxUxx标么制的定义标么制的定义（3 3）标么值的选择）标么值的选择 应用标么值计算时，首先需要基准值，然后将应用标么值计算时，首先需要基准值，然后将网络中网络中电气元件的同一类参数都换算成所选定的基准值为基准的电气元件的同一类参数都换算成所选定的基准值为基准的标么值。那么，如何选择基准值呢？标么值。

10、那么，如何选择基准值呢？ 在计算短路电流中，通常选择在计算短路电流中，通常选择容量容量 和电压和电压 作为设作为设定基准值。则基准电流定基准值。则基准电流 和基准电抗和基准电抗 分别为分别为: :dSdX3ddSdUI 2ddddUUdS3Ix =,ddS UdIdXdUdI（应用例：已知（应用例：已知 可求可求 和和 ）标么制的定义标么制的定义 基准容量基准容量 的选择：的选择： 可选择某一元件（如发电机或变压器）的额定容量。可选择某一元件（如发电机或变压器）的额定容量。 可选择某个整数（如可选择某个整数（如100MVA100MVA或或1000MVA1000MVA1010个倍数）。个倍数）。

11、 dSNGNT or ddSSSS100(MVA) or 1000(MVA)ddSS标么制的定义标么制的定义 基准电压基准电压 的选择：的选择： 在需要计算某一电压等级电网中的短路电流时，取该在需要计算某一电压等级电网中的短路电流时，取该级电网的级电网的额定电压作为基准电压额定电压作为基准电压。但由于网路中有电压降。但由于网路中有电压降，所以同一电压等级的网络中各处的电压是不一样的。，所以同一电压等级的网络中各处的电压是不一样的。 为简化计算，在工程计算中习惯上为简化计算，在工程计算中习惯上采用平均额定电压采用平均额定电压（ ）代表该级电压，）代表该级电压，从而认为同一等级中的各元件的额从而认

12、为同一等级中的各元件的额定电压具有同一值。即定电压具有同一值。即UdavUdNavUUUU UavavU1U UN N用电设备用电设备U1U1U2U2U3标么制的定义标么制的定义供电系统的各级电压的平均额定电压供电系统的各级电压的平均额定电压规定如下：规定如下：（4 4）额定标么值与基准标么值的转换）额定标么值与基准标么值的转换如果不加特殊说明，资料中（手册等）给定的某些如果不加特殊说明，资料中（手册等）给定的某些电气电气设备的标么值均指额定标么值设备的标么值均指额定标么值。如果计算时，采用基准。如果计算时，采用基准标么值，则应把额定标么值归算标么值，它们之间的换标么值，则应把额定标么值归算标

13、么值，它们之间的换算关系如下：算关系如下： 额定电压（额定电压（KV)KV) 2222 1103510630.22/0.38平均电压（平均电压（KV)KV) 231153710.56.33.150.23/0.42323NNNddUNNINdNdNUddNNdIdUUUdNUUxI USUdNNUISUUUxxx标么制的定义标么制的定义由于工程计算中，取由于工程计算中，取 ，所以，所以 注意，在注意，在电抗器电抗器的计算中，因为的计算中，因为 , ,所以所以不能用此公式计算电抗标么值，见下面的说明不能用此公式计算电抗标么值，见下面的说明 。dNavUUUddNNdNISdNNISUUxxxdav

14、NUUU标么制的定义标么制的定义标么值公式小结：标么值公式小结：（1 1）基准值关系）基准值关系-第一套公式第一套公式（2 2）基准标幺值计算基准标幺值计算-第二套公式第二套公式 （3 3）额定标幺值计算）额定标幺值计算-第三套公式第三套公式3ddSdUI 23ddddUUdSIx *;ddSdSUdUSU3dddUIdISII2dddSxdxUxx33SUIUIXNNN*N;SSUUSUNNN3NUIISIIN2NNNSxxUxx标么制的定义标么制的定义标么值公式小结：标么值公式小结：（4 4）额定标幺值与基准标么值转换）额定标幺值与基准标么值转换-第四套公式第四套公式 由于工程计算中，取由

15、于工程计算中，取 ，所以，所以22NddNdNdNNdUdNUI USUdNNUISUUUxxxddNNdNISdNNISUUxxxdNavUUU标么制的定义标么制的定义 实际电力系统中各电气元件的电抗表示法并不一样，应将实际电力系统中各电气元件的电抗表示法并不一样，应将它们换算成统一的基准值。它们换算成统一的基准值。 （1 1） 发电机发电机 厂家给出的参数厂家给出的参数是额定容量是额定容量 , ,额定电压额定电压 , ,以及以及以以 为基准的在为基准的在短路起始瞬间的电抗额定标么短路起始瞬间的电抗额定标么值值 ( (叫做次暂态电抗额定标么值叫做次暂态电抗额定标么值) )。 选用选用 及及

16、为基准，所以应将转换为基准标么值，为基准，所以应将转换为基准标么值，即即 如果选择如果选择 为基准，则为基准，则 NGSdSNU,NGNSUGxdUNGSdNGSdGG SxxdGGxx短路电路短路电路各元件电抗各元件电抗基准标么值的计算基准标么值的计算短路电路各元件电抗基准标么值的计算短路电路各元件电抗基准标么值的计算 （2 2）变压器）变压器 厂家给出的参数厂家给出的参数是是 及短路电压百分数及短路电压百分数 。注注：见变压器短路实验，见变压器短路实验，X XT T与与X XNTNT的区别在于负载不同，的区别在于负载不同，X XT T是二次短是二次短路情况下的电抗）路情况下的电抗）TT,N

17、NSU%ku%100dKNTSudTSx则：NTTNN3IX%1100UUKuuNNT%UT100 3IXKuNNTNNTT%U100 3I%100UIXX3NTKKNTuux短路电路各元件电抗基准标么值的计算短路电路各元件电抗基准标么值的计算 （3 3）电抗器）电抗器 电抗器的主要采用限制短路电流，所以它的电抗数电抗器的主要采用限制短路电流，所以它的电抗数值在线路中占的比重较大。值在线路中占的比重较大。厂家给出的参数厂家给出的参数是：电抗器是：电抗器的额定电压的额定电压 ；电抗器的额定电流；电抗器的额定电流 ；电抗器的；电抗器的额定电抗的百分比额定电抗的百分比 由于有些电抗器的额定电压与它们

18、安装处的平均电由于有些电抗器的额定电压与它们安装处的平均电压相差很大（如额定电压为压相差很大（如额定电压为10KV10KV的电抗器，可以装在的电抗器，可以装在6.3KV6.3KV的线路上）。所以则不能用的线路上）。所以则不能用 公公式，式， 必须用：必须用： 或或NLUNLI%LX%100LNLXLXX%100LLNLXXNLXXdNLSdLNL SxXdNLNLavIUdLNLIUxX2L2Lav%100dNLNSUxdLSUx短路电路各元件电抗基准标么值的计算短路电路各元件电抗基准标么值的计算（4 4） 线路导线线路导线（架空线或电缆）（架空线或电缆）电抗：电抗：给出的参数是每公里电抗有名

19、值（给出的参数是每公里电抗有名值（ ），对），对于长度为于长度为 公里的输电线路，其有名值为公里的输电线路，其有名值为 其标么值为：其标么值为： -可查附录表可查附录表 线路导线所在的那一级的平均额定电压（线路导线所在的那一级的平均额定电压（V V或或KVKV）电阻：电阻： 线路每公里的电阻值，线路每公里的电阻值， 导线的电阻率，导线的电阻率， S-S-为导线面积，可查表得或计算为导线面积，可查表得或计算 km0 xx l20ddaVSxdxUxx ldaVUU（）0 xaVU0RR l0Rkm10SR20daVSdURR ll 在实际的电力系统中，电压等级是不同的，它们之在实际的电力系统中，

20、电压等级是不同的，它们之间通过变压器联接。在计算短路电流时，需要求出短路点与间通过变压器联接。在计算短路电流时，需要求出短路点与本级电源之间的总电抗。为此应该把不同电压等级的电抗，本级电源之间的总电抗。为此应该把不同电压等级的电抗，归算到短路点所在的电压等级，之后才能相加。归算到短路点所在的电压等级，之后才能相加。 k3av3I3 3Ux短路电路总阻抗基准标么值的计算短路电路总阻抗基准标么值的计算k3I?线路线路1线路线路2线路线路3K3avU2T1T1x2x3x31-32-33xxxxk3I?短路电路总阻抗基准标么值的计算短路电路总阻抗基准标么值的计算 显然，上述计算比较复杂，显然，上述计算

21、比较复杂，我们可以证明，我们可以证明，如果取各电如果取各电压级的平均电压作为该级的基准电压压级的平均电压作为该级的基准电压 ，则求出电，则求出电抗标么值抗标么值 在各电压级是相等的，即无需归在各电压级是相等的，即无需归算。算。首先说明，由于变压器是一个功率传送元件，如果略去变首先说明，由于变压器是一个功率传送元件，如果略去变压器本身的功率损耗，则一次侧容量和二次侧容量是等值压器本身的功率损耗，则一次侧容量和二次侧容量是等值的，无需折合。即的，无需折合。即 123ddddSSSS112avavUTUk 线路线路1线路线路2线路线路3K1avU1dS2avU2dS3avU3dS2T1T223ava

22、vUTUk1x2x3x()davUU2av()dSdUxx短路电路总阻抗基准标么值的计算短路电路总阻抗基准标么值的计算（1 1）电抗）电抗 在在第第1 1段的段的标么值标么值为为（2 2）利用折算方法求）利用折算方法求 在第在第3 3段的标么值段的标么值 折合到第折合到第3 3段的段的有名值有名值为。为。注意：此折算是将一次电抗折算到二次，所以乘变比的倒数平方注意：此折算是将一次电抗折算到二次，所以乘变比的倒数平方。 在在第第3 3段的标么值段的标么值显然：显然：同理：同理： 1x2111davSdUxxX11 3()x即1x21 33332213131221 3*111()()()avdda

23、vavavddavavavxUSSUUdUSxUUUxxxx11 3ddxx 2332212112222111 3111() ()()avavavavavavTTUUUUUUkkxxxx1x11 2ddxx 短路电路总阻抗基准标么值的计算短路电路总阻抗基准标么值的计算结论：结论：在采用标么值进行计算时，无论在哪个电压级发在采用标么值进行计算时，无论在哪个电压级发生短路，只要用电抗所在电压级的平均电压作为基准电生短路，只要用电抗所在电压级的平均电压作为基准电压求出的标么值，直接参与各级短路电流的计算。压求出的标么值，直接参与各级短路电流的计算。 上述的相等关系对电压、电流等也同样适用。上述的相等

24、关系对电压、电流等也同样适用。 即任何一个以即任何一个以标么值标么值表示的量，经变压器变换后数值表示的量，经变压器变换后数值不变。但要指出，不变。但要指出，标么值相等并不表示实际的有名值也标么值相等并不表示实际的有名值也相等。相等。 由上面看出，采用标么值可使由上面看出，采用标么值可使不同电压级的值用等不同电压级的值用等值电路联系起来值电路联系起来，从而计算十分简单。，从而计算十分简单。1*d2*d2*dUUU1*d2*d3*dIII1d2d3dIII123III无限大容量电源条件下短路电流的计算方法 通过对短路电流暂态过程的分析可知，在无限大容量电源供电系统中发生三相短路时，短路电流的周期分

25、量是不变的，因此它的有效值也是不变的。 如下图: (三相对称化归一相计算)短路电流计算短路电流计算求短路电流的基本原理求短路电流的基本原理 在K点发生三相短路时，如短路回路的阻抗R，X以表示，则三相短路电流的有效值为式中： Uav短路点所在线路的平均电压，V R，X短路回路的总电阻和总电抗， 。均已折算到短路点所在处的电压等级。 也即如果短路回路中有变压器，就必须进行折算。22)3(3/XRUIavk求短路电流的基本原理 在工程设计中，高压供电系统的RX，为简化计算，若RX/3，可忽略R，用X代替Z，同理在低压供电系统中XR，若XR/3，可忽略X，用R代替Z，在这样的简化条件下求出的短路电流值

26、，误差不超过5%，在工程计算及选择设备中是完全允许的。因此对高压供电系统，上式可写成XUIavk3)3(求短路电流的基本原理求短路电流的基本方法标么值法标么值法 将实际值与所选定的基准值的比值来运算。其特点是在多将实际值与所选定的基准值的比值来运算。其特点是在多电压等级系统中计算比较方便。电压等级系统中计算比较方便。有名值法有名值法 短路计算中的各物理量均采用有名值短路计算中的各物理量均采用有名值(因各阻抗的单位都因各阻抗的单位都用欧姆，又有人称之为欧姆法用欧姆，又有人称之为欧姆法)。对称分量法对称分量法 以三相对称短路情况下的计算结果为基础，对不对称短路以三相对称短路情况下的计算结果为基础，

27、对不对称短路情况，采用相应的比例系数，得到不对称短路电流。情况，采用相应的比例系数，得到不对称短路电流。兆伏安法兆伏安法图表法图表法计算曲线法计算曲线法短路电流计算方法有名制法 原理：已知线路电压，计算短路回路的总阻抗，再根据欧姆定律求短路电流。 有名制：电流（安培）等于电压（伏特）除以阻抗（欧姆）。 有名制法的实质是欧姆定律 单线图：三相系统中的三相用一根线表示。单线图有名制法求三相短路电流公式 在K点发生三相短路时，如短路回路的阻抗R,X以表示，则三相短路电流的有效值为 式中： Uav短路点所在线路的平均电压，V R,X短路回路的总电阻和总电抗， 。均已折算到短路点所在处的电压等级。 也即

28、如果短路回路中有变压器，就必须进行折算。 对高压供系统，电阻可以忽略，则有22)3(3/XRUIavkXUIavk3)3(短路计算的基本步骤1.绘制计算电路图，选定短路计算点 要计算短路电流，首先必须绘出计算电路图，如图所示。在计算电路图上，将计算短路电流时所需要的各元件的额定参数都表示出来，并将各元件依次编号。然后选定并标出短路计算点。短路计算点要选择的使需进行短路校验的电气设备有最大可能的短路电流通过。S Sb br r= =6 60 00 0M MV VA AS S1 1架空线（2）L L1 1= =1 10 0k km mT TM M3 35 5/ /6 6. .3 3k kV VS

29、ST T= =3 32 20 00 0k kV VA AV Vs s% %= =7 7% %电缆线（4）L L2 2= =1 1k km mS S2 2V Va ar r. .2 2= =6 6. .3 3k kV VGG2.281740.06620.1160.86820.08121234短路计算的基本步骤2.绘制计算用的等效电路图 按照所选择的短路计算点，用电抗符号表示电路中的各电气设备（元件），如图所示。在等效电路图上，只需将被计算的短路电流所经过的一些元件绘出，并表明其编号和电抗值，其中分数的分子标编号，分母标计算出的元件电抗值。根据等效电路就可以计算短路回路的总电抗和各短路参数。短路计

30、算的基本步骤3.元件电抗的计算1）系统电抗 有两种计算方法。如果上级供电部门提供了电源母线上的短路容量Ss，则系统电抗可由下式求得 如果不知Ss而知电源母线出口断路器的断流容量Sbr，由于Sbr可以看作是电力系统供电母线上的极限短路容量，故可按下式求得22(3)(3)33arararsySSarSVVVXSIV I2/syarbrXVS短路计算的基本步骤2)电力线路电抗 Xw 电力线路的电抗，可由给定截面和线距的架空线或给定截面积和电压的电缆线单位长度电抗x0的值求得 Xw=x0L x0导线或电缆单位长度的电抗； 因为同类线路的电抗值一般变动范围不大，故可采用以下每相平均单位电抗值： 6kV及

31、以上高压架空线x0 =0.4/km ； 610kV电缆线 x0 =0.08/km短路计算的基本步骤3） 电力变压器的电抗电力变压器的电抗，可由变压器的短路电压百分数（即阻抗电压） 来近似计算。由 的定义可知， 式中 变压器等效电抗， ； 变压器额定容量，MV.A ； 变压器额定电压， kV ； 变压器额定电流，kA 。 %sv%sv.3%100%N TsTN TIvZV2.100%TTN TSZVTZTS.N TV.N TI短路计算的基本步骤 由于容量较大的变压器其电阻远小于电抗，故变压器电抗XT就近似等于其阻抗ZT ，可得 式中 Var短路点所在线路的平均电压，kV。 用Var的原因是因为变

32、压器的电抗应折算到短路点所在的线路等级，以便计算短路电流。TX 2%arsTVvS短路回路中电气元件的电抗计算 若需要考虑变压器电阻RT时，可根据变压器的短路损耗PK，按下式计算： 则：4)电抗器的电抗 ,即有 22NTSUPRNTkTNLNLLLUIXX3% NLNLLLIUXX3%22TTTRZX短路计算的基本步骤4) 元件电抗的折算 在计算短路回路中的电抗时，假如回路中含有变压器，则回路内元件的电抗都应该统一换算（折算）到短路点所在线路的平均电压上去。阻抗的折算 如图所示的供电线路中存在变压器，现在发生短路，那么R1就必须进行折算。 根据变压器折算原理，有121221211RUURKRa

33、vavT短路计算的基本步骤 只有电力线路的电抗有时需要折算。对于系统电抗和电力变压器电抗，由于它们的计算公式中均含有Var2，因此在实际计算时只需代入短路点所在线路的平均电压，就相当于其电抗已经折算到短路点所在线路的电压级了。4.按串、并联法计算各短路点短路回路总电抗，并代入公式计算各短路参数。 例 某供电系统接线图如图所示，各元件参数如图所示，求在S1、S2点发生三相短路时的各短路参数.S Sbrbr=600MVA=600MVAS1S1架空线（2）L1=10kmL1=10kmTMTM35/6.3kV35/6.3kVS ST T=3200kVA=3200kVAVs%=7%Vs%=7%电缆线（4

34、）L2=1kmL2=1kmS2S2Var.2=6.3kVVar.2=6.3kVS Sb br r= =6 60 00 0M MV VA AS S1 1架空线（2）L L1 1= =1 10 0k km mT TM M3 35 5/ /6 6. .3 3k kV VS ST T= =3 32 20 00 0k kV VA AV Vs s% %= =7 7% %电缆线（4）L L2 2= =1 1k km mS S2 2V Va ar r. .2 2= =6 6. .3 3k kV VGG2.281740.06620.1160.86820.08121234解：1.求S1点的短路参数 1） 绘制等效

35、计算图如图所示。 2）元件电抗的计算 系统电抗 架空线电抗 3）S1点短路回路总电抗 22.1/37 /6002.2817syarbrXVS1010.4 104wXx L 112.281746.2817sywXXXS1S1点的短路参数点的短路参数 (3)1.11/ 337/( 3 6.2817)3.4SarIVXkA(3).112.552.55 3.48.67imsiIkA221.1/37 /6.2817218sarSVXMVA2.求S2点的短路参数 1) 绘制等效计算图如图所示。 2) 元件电抗的计算 系统折算电抗 架空线折算电抗 变压器电抗 电缆线电抗22.2/6.3 /6000.0662

36、syarbrXVS22.211.16.3()4 ()0.11637arwwarVXXV22.26.30.070.86821003.2SarTTvVXS20220.08 10.08wXx L 3) S2点短路回路总电流 =0.0662+0.116+0.8682+0.08=1.13044) S2点的回路参数 212sywTwXXXXX(3)2.22/36.3/( 3 1.1304)3.22sarIVXkA(3).222.552.55 3.228.21imsiIkA222.22/6.3 /1.130435sarSVXMVA(2)(3)220.8660.866 3.222.79ssIIkA有名制法的特

37、点 优点 物理意义明确 计算公式简单 对任何情况都适用 缺点 复杂系统中由于变压器的存在，需要进行电抗折算，有可能出错 电抗值有大有小，相加时位数可能影响结果。 不适合于估算标么值法 标么值法是工程上计算短路电流的一种常用方法，各元件阻抗值的标么值是用标么值法计算短路电流的基础。 标么制：用相对值表示元件的物理量。 标么制的由来：如果把电气量的额定值选为基准值，而该量又处于额定状态下，其标么值为1，标么值的名称即由此而来。 标么制属于相对单位制的一种，在用标么制计算时，各电气元 件的参数都用标么值表示，标么值又称相对值。 标么制及其基值 标么制 标么制是用标么值表示系统或元件参数，并用标么值进

38、行分析计算的一套工程方法体系。 标么值 是以某一量值大小为基准的一个相对值，即：实际值同单位）基值（又称基准值，与任意单位）实际值（又称有名值，标幺值 标么值法 采用标么制的原因 由于工程上常会遇到各种电气参量，这些参量在量值上可能差异很大，因此对其进行对比分析就比较困难，计算上也甚为不便。标么制就是工程方法中对“量”进行处理的一个典型体系。标么值法 标么制的优点易于从量值上比较各种元件的特性参数。便于从量值的角度判断电气设备和系统参数的好坏。在有多个电压等级的电网中，能极大地方便短路电流计算。标么值法 标么制的基值 所谓基准值是衡量某个物理量的标准或尺度。 例如我们选定：基准容量Sj，基准电

39、压Uj，基准电流Ij和基准电抗Xj，则供电系统中的容量S、电压U、电流I和电抗X的标么值可用上述的基准值来表示。jXXX *jSSS *jUUU *jIII*标么值法标么值法基准量的选择1、基准量的选取：共有功率、基准量的选取：共有功率Sj 、电压、电压Uj 、 电流电流Ij和电抗和电抗Xj等四个量。它们满足等四个量。它们满足 欧姆定律和功率方程式的关系欧姆定律和功率方程式的关系2、通常选择、通常选择Sj和和Uj：基准电压：基准电压Uj选选 线路各级平均电压线路各级平均电压Uav；Sj=100MVA 选定基准值后，选定基准值后，S、U、I、X的标么值的标么值 见右边的公式。见右边的公式。3、式

40、中各量的右上标、式中各量的右上标“*”表示标么值表示标么值 右下标右下标“j”表示基准值表示基准值jjjjjjIUSIUX33功率方程：欧姆定律：233*j*jj*jjjj*jjjSSSUUUU IIIISI XSXXXXUU（一）输电线路架空线路阻抗计算 架空线路的阻抗中，电抗成分远大于电阻成分，可近似认为其阻抗为纯电抗。 架空线路的电抗有名值为(单位：)： 架空线路的标么值为，取Uj=Uav，则有：lxXL020*avjLUSlxX二、供电系统中各元件电抗标么值的计算 电缆线路阻抗的计算 电缆线路中，电阻和电抗成分大致相当，因此不能忽略电阻。 已知电缆线路的长度为l(km)，每公里电阻和电

41、抗分别为r0(km)、x0(km)，则电缆线路的阻抗有名值为(单位：)：20202200 xrlZRZlxXlrRccccc二、供电系统中各元件电抗标么值的计算 以Sj(MVA)、Uj(KV)为基值时的阻抗标么值为 222020*20*220*/javcjavcjavcSUxrlZSUlxXSUlrR二、供电系统中各元件电抗标么值的计算变压器耦合电路的标么值计算 有名制：如果短路回路中存在变压器，则必须把不同电压等级的各个元件参数都折算短路点所在平均电压下。 标么制：取各线段的基准功率相同，基准电压分别选择为本线段的平均电压，则可直接算得各元件的基准标么值，不需进行电压折算，从而使计算简化。变

42、压器耦合电路的标么值计算 在选择基准值时，可将其中的一段作为基本段，例如选择线路l1为基本段，并取其基准功率为Sd，基准电压等于该段的平均电压，即取Ud=Uav。211avavTUUK2212XKXT*2222211221221212*2XUSXKUSXUSXKUSXXavdTavdavdTavd322213XKKXTT*32332132221213*3XUSXUSXKKUSXXavdavdTTavd322avavTUUK变压器耦合电路的标么值计算（结论） 由上面两式可以看出，不同电压等级下的元件参数变换为统一基准值下的标么值，计算时取各线段的基准功率相同，基准电压分别选择为本线段的平均电压，则可直接计算得各元件的基准标么值，不需要进行电压折算，从而使计算简化。（二）（二） 变压器变压器变压器的电抗基准标幺值为变压器的电抗基准标幺值为 二、供电系统中各元件电抗标么值的计算2.*.2%100100kN TjkN TTTjavN TjuUSuSXXXUSS二、供电系统中各元件电抗标么值的计算（三）串联电抗器计算 串联电抗器的主要作用是限制短路电流的大小，一般用混凝土浇灌固定，故又称为水泥电抗，其铭牌上给出的参数为额定电压UN.L(kV)、额定电流IN.L(kA)、电抗百分数XLR%。其中XLR%是以UN.L、IN.L为基值的标么值，当以Sj(MVA)、Uj(kV