GB/T 15544.1-2023三相交流系统短路电流计算第1部分：电流计算

ICS2924020

CCSF.20.

中华人民共和国国家标准

GB/T155441—2023

.

代替GB/T155441—2013

.

三相交流系统短路电流计算

第1部分电流计算

:

Short-circuitcurrentcalculationinthree-phaseacsystems—

..

Part1Calculationofcurrents

:

IEC60909-02016Short-circuitcurrentcalculationinthree-phaseacsystems—

(:,..

Part0CalculationofcurrentsMOD

:,)

2023-03-17发布2023-10-01实施

国家市场监督管理总局发布

国家标准化管理委员会

GB/T155441—2023

.

目次

前言

…………………………Ⅲ

引言

…………………………Ⅴ

范围

1………………………1

规范性引用文件

2…………………………1

术语和定义

3………………1

符号上角标与下角标

4、……………………6

概述

4.1…………………6

符号

4.2…………………6

下角标

4.3………………7

上角标

4.4………………8

短路电流特性计算方法

5:…………………9

概述

5.1…………………9

计算假设

5.2……………10

计算方法

5.3……………11

电气设备的短路阻抗

6……………………12

概述

6.1…………………12

馈电网络

6.2……………13

变压器

6.3………………13

架空线和电缆

6.4………………………16

限流电抗器

6.5…………………………16

同步电机

6.6……………17

发电机变压器组

6.7……………………18

风电机组

6.8……………19

全功率变流器机组

6.9…………………20

异步电动机

6.10………………………20

静止变频器驱动电动机

6.11…………21

电容与非旋转负载

6.12………………21

初始短路电流计算

7………………………21

概述

7.1…………………21

三相短路电流初始值

7.2………………26

两相短路

7.3……………28

两相接地短路

7.4………………………28

单相接地短路

7.5………………………29

Ⅰ

GB/T155441—2023

.

短路电流峰值计算

8………………………30

三相短路

8.1……………30

两相短路

8.2……………31

两相接地短路

8.3………………………32

单相接地短路

8.4………………………32

对称开断电流的计算

9……………………32

三相短路

9.1……………32

不平衡短路

9.2…………………………35

短路电流直流分量

10……………………35

稳态短路电流计算

11……………………36

概述

11.1………………36

三相短路

11.2…………………………36

不平衡短路

11.3………………………39

变压器低压侧短路高压侧单相断开

12…………………39

异步电动机机端短路

13…………………40

短路电流的热效应

14……………………41

附录规范性系数m和n的计算公式

A()……………43

附录资料性节点导纳和节点阻抗矩阵

B()……………44

参考文献

……………………47

Ⅱ

GB/T155441—2023

.

前言

本文件按照标准化工作导则第部分标准化文件的结构和起草规则的规定

GB/T1.1—2020《1:》

起草

。

本文件是三相交流系统短路电流计算的第部分已经发布了个

GB/T15544《》1。GB/T155445

部分

:

第部分电流计算

———1:;

第部分短路电流计算应用的系数

———2:;

第部分电气设备数据

———3:;

第部分同时发生两个独立单相接地故障时的电流以及流过大地的电流

———4:;

第部分算例

———5:。

本文件代替三相交流系统短路电流计算第部分电流计算与

GB/T15544.1—2013《1:》,

相比除结构调整和编辑性改动外主要技术变化如下

GB/T15544.1—2013,,:

删除了当系统标称电压为及以上并且含有远距离交流输电线路时需特殊考

———“500kV,,

虑并在适用范围中略去了系统见年版的

。”,60Hz(20131.1);

修改了规范性引用文件见第章年版的

———(2,20131.2);

增加了部分术语和定义见并删除了术语同步电机的超瞬态电势见年

———(3.23~3.27),“”(2013

版的和图

1.3.16,3.6.18);

修改了部分符号和下角标见和年版的和

———(4.24.3,20131.4.11.4.2);

修改了表中的标称电压电压系数要求和脚注见表年版的表

———1、(1,20131);

删除了图及相关陈述见年版的和图

———5(20132.3.25);

删除了计算中若计及电阻但具体数值不知道可按RX和XZ计算见

———“,Q=0.1QQ=0.995Q。”(

年版的

20133.2);

增加了在计算及以上电压等级短路电流时可采用等效的方式考虑配网异步电动机

———110kV,

的贡献见

(7.1.3);

删除了通过变压器接入网络的异步电动机的相关规定见年版的

———(20133.8.2);

将在高压直流输电系统中计算交流系统短路电流时应特别考虑电容器组与滤波器的影响

———“,。”

更改为在高压直流输电系统中计算交流系统短路电流时需要特殊考虑电容器组与滤波器的

“,

影响见年版的

。”(6.12,20133.10);

增加了计算最小短路电流时K见

———“SO=1。”(6.7.2);

增加了新能源及全功率变流器提供短路电流计算相关内容见

———(6.8、6.9、9.1.3、9.1.4、11.2.2、

和并相应修改了初始短路电流短路电流峰值对称开断电流的计算公

11.2.3、11.2.411.2.5),、、

式见第章第章和第章年版的和

(7、89,20134.2、4.34.5)。

本文件修改采用三相交流系统短路电流计算第部分电流计算

IEC60909-0:2016《0:》。

本文件与的技术差异及原因如下

IEC60909-0:2016。

删除了当系统标称电压为及以上并且含有远距离交流输电线路时需特殊考虑

———“500kV,,。”

见第章并在适用范围中略去了系统我国交流电网最高电压等级为经

(1),60Hz。1000kV,

验证本文件中的计算方法通过适当修改可以适用于以及上交流系统

500kV。

规范性引用文件具体调整如下

———:

用修改采用国际标准的代替了

●GB/T156—2017IEC60038:2009;

Ⅲ

GB/T155441—2023

.

用修改采用国际标准的代替了

●GB/T2900.74—2008IEC60050-131;

删除了正文中未引用的

●IECTR60909-1:2002、IECTR60909-2:2008、IEC60909-3:2009

和

IEC/TR60909-4:2000。

增加了术语三相短路两相接地短路并修改了两相短路的定义见第章

———“”“”,“”(3)。

删除了本文件中未出现的部分符号和上角标见第章

———(4)。

修改了短路点等效电压源的部分陈述修改了表中的中压及高压标称电压增加了超高压及

———;1,

特高压的电压系数同时修改了脚注并增加了对于超高压特高压系统cU可取最高

;a,“、,maxn

运行电压以适应于我国电网的实际情况见

”,(5.3.1)。

删除了计算中若计及电阻但具体数值不知道可按RX和XZ计算因

———“,Q=0.1QQ=0.995Q。”;

为本文件的适用范围涵盖低压至特高压该XR典型参数推荐值不适用于超高压特高压系

,/、

统见

(6.2)。

增加了变压器高压侧零序阻抗与变压器型号及接地方式有关删除了若基于全功率变流器

———“”;“

的发电厂站提供的短路电流不高于无该厂站时母线初始短路电流的时可忽略其贡献的

5%,

短路电流因为新能源汇集厂站可能汇集多个基于全功率变流器的发电厂单个发电厂提

。”。,

供的短路电流不超过但多个发电厂提供的短路电流之和很大按此规则忽略后可能带

5%,,,

来较大误差见

(6.9)。

增加了在计算及以上电压等级短路电流时可采用等效的方式考虑配网异步电动机

———110kV,

的贡献因为在我国输电网的短路电流计算数据中将配电网等值到了或电

。,110kV220kV

压等级不适宜采用异步电动机的全电压等级模型等效模拟异步电动机提供短路电流的方式

,,

可获得较高的计算精度见

(7.1.3)。

增加了全功率变流器的三相最大电源电流可用新能源机组故障期间提供的无功电流代替一

———“,

般可采用可调节电流源模型见和见

(GB/T19963GB/T19964)”(7.2.1)。

增加了两相接地短路短路电流峰值为简化计算可采用与三相短路相同的κ值见

———“,。”(8.3)。

本文件做了下列编辑性改动

:

将标准名称改为三相交流系统短路电流计算第部分电流计算

———《1:》;

修改了参考文献

———。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利本文件的发布机构不承担识别专利的责任

。。

本文件由中国电力企业联合会提出

。

本文件由全国短路电流计算标准化技术委员会归口

(SAC/TC424)。

本文件起草单位中国电力科学研究院有限公司国家电网有限公司国家电力调度控制中心西安

:、、

交通大学广东电网有限责任公司

、。

本文件主要起草人孙华东张彦涛许涛张玉红于钊贺静波卜广全郭强李亚楼段翔颖

:、、、、、、、、、、

陈麒宇王雪琼施浩波张健覃琴叶俭杨银国梅成林康小宁赵兵王虹富黄彦浩王琦潘晓杰

、、、、、、、、、、、、、、

陈迅

。

本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为

:

年首次发布为

———1995GB/T15544—1995;

年第一次修订为

———2013GB/T15544.1—2013;

本次为第二次修订

———。

Ⅳ

GB/T155441—2023

.

引言

三相交流系统短路电流计算由五个部分构成

GB/T15544《》。

第部分电流计算目的在于给出三相交流系统短路电流的计算方法对应

———1:。,IEC60909-0。

第部分短路电流计算应用的系数目的在于给出短路电流计算所涉及的相关系数的说明

———2:。

及验证过程对应

,IEC60909-1。

第部分电气设备数据目的在于给出标准内容为短路电流计算涉及的电气设备参考数

———3:。

据对应

,IEC60909-2。

第部分同时发生两个独立单相接地故障时的电流以及流过大地的电流目的在于给出同

———4:。

时发生两个独立单相接地故障时的电流以及流过大地的电流的计算方法对应

,IEC60909-3。

第部分算例目的在于给出短路电流的算例对应

———5:。,IEC60909-4。

Ⅴ

GB/T155441—2023

.

三相交流系统短路电流计算

第1部分电流计算

:

1范围

本文件规定了额定频率为的三相交流系统中的短路电流计算方法本文件提出的短路点等

50Hz。

效电压源法是一种简洁实用的短路电流计算方法其计算结果一般情况下具有可接受的精度如果能

,,。

够得到相同的计算精度不排斥采用其他计算方法如叠加法用叠加法计算得到的短路电流依赖于

,,。,

某一特定潮流因此不一定是最大短路电流

,。

本文件适用于平衡短路故障和不平衡短路故障的短路电流计算本文件不适用于中性点不接地或

。

谐振接地系统中发生一处单相接地故障的短路电流计算本文件不适用于受控条件短路试验站下

,。()

人为短路和飞机船舶用电气设备的短路计算

、