短路電流計算(短路電流計算公式)

短路電流的一般計算方法有哪幾種啊？

在電氣設計中，為了選擇開關的開斷容量，以及對所選元件進行動熱穩定的校驗等。都必須計算短路電流，因此，在電氣設計中，短路電流的計算就必不可少。

知識拓展：

短路電流是電力系統在運行中 ，相與相之間或相與地（或中性線）之間發生非正常連接（即短路）時流過的電流。其值可遠遠大于額定電流，并取決于短路點距電源的電氣距離。

短路是指在正常電路中電勢不同的兩點不正確地直接碰接或被阻抗（或電阻）非常小的導體接通時的情況。短路時電流強度很大，往往會損壞電氣設備或引起火災。

電力系統在運行中，相與相之間或相與地（或中性線）之間發生非正常連接（即短路）時而流過非常大的電流。其電流值遠大于額定電流，并取決于短路點距電源的電氣距離。

例如，在發電機端發生短路時，流過發電機的短路電流最大瞬時值可達額定電流的10～15倍。大容量電力系統中，短路電流可達數萬安。這會對電力系統的正常運行造成嚴重影響和后果。

短路電流計算方法

1.假設系統有無限大的容量.用戶處短路后,系統母線電壓能維持不變.即計算阻抗比系統阻抗要大得多。

具體規定: 對于3~35KV級電網中短路電流的計算,可以認為110KV及以上的系統的容量為無限大.只要計算35KV及以下網絡元件的阻抗。

2.在計算高壓電器中的短路電流時,只需考慮發電機、變壓器、電抗器的電抗,而忽略其電阻;對于架空線和電纜,只有當其電阻大于電抗1/3時才需計入電阻,一般也只計電抗而忽略電阻。

3. 短路電流計算公式或計算圖表,都以三相短路為計算條件.因為單相短路或二相短路時的短路電流都小于三相短路電流.能夠分斷三相短路電流的電器,一定能夠分斷單相短路電流或二相短路電流。

短路電流的計算方法有哪些

1、短路電流的計算 若6kV電壓等級，則短路電流(單位kA，以下同)等于9.2除總電抗X*∑(短路點前的，以下同); 若10kV電壓等級，則等于5.5除總電抗X*∑; 若35kV電壓等級，則等于1.6除總電抗X*∑; 若110kV電壓等級，則等于0.5除總電抗X*∑; 若0.4kV電壓等

短路電流計算

　　短路電流 short-circuit current 電力系統在運行中 ，相與相之間或相與地（或中性線）之間發生非正常連接（即短路）時流過的電流。其值可遠遠大于額定電流 ，并 取決于短 路點距電源的電氣距離。例如，在發電機端發生短路時，流過發電機的短路電流最大瞬時值可達額定電流的10～15倍。大容量電力系統中，短路電流可達數萬安。這會對電力系統的正常運行造成嚴重影響和后果。
　　短路電流計算為了修正由于故障或連接錯誤而在電路中造成短路時所產生的過電流。電力系統在運行中相與相之間或相與地(或中性線)之間發生非正常連接(短路)時流過的電流稱為短路電流。在三相系統中發生短路的基本類型有三相短路、兩相短路、單相對地短路和兩相對地短路。三相短路因短路時的三相回路依舊是對稱的，故稱為對稱短路；其他幾種短路均使三相電路不對稱，故稱為不對稱短路。在中性點直接接地的電網中，以一相對地的短路故障為最多，約占全部短路故障的90%。在中性點非直接接地的電力網絡中，短路故障主要是各種相間短路。發生短路時，由于電源供電回路阻抗的減小以及突然短路時的暫態過程，使短路回路中的電流大大增加，可能超過回路的額定電流許多倍。短路電流的大小取決于短路點距電源的電氣距離，例如，在發電機端發生短路時，流過發電機的短路電流最大瞬時值可達發電機額定電流的10～15倍，在大容量的電力系統中，短路電流可高達數萬安培。

短路電流如何計算

供電網絡中發生短路時,很大的短路電流會使電器設備過熱或受電動力作用而遭到損壞,同時使網絡內的電壓大大降低,因而破壞了網絡內用電設備的正常工作。為了消除或減輕短路的后果,就需要計算短路電流,以正確地選擇電器設備、設計繼電保護和選用限制短路電流的元件。
　　二.計算條件
　　1.假設系統有無限大的容量.用戶處短路后,系統母線電壓能維持不變.即計算阻抗比系統阻抗要大得多。
　　具體規定: 對于3~35KV級電網中短路電流的計算,可以認為110KV及以上的系統的容量為無限。只要計算35KV及以下網絡元件的阻抗。
　　2.在計算高壓電器中的短路電流時,只需考慮發電機、變壓器、電抗器的電抗,而忽略其電阻;對于架空線和電纜,只有當其電阻大于電抗1/3時才需計入電阻,一般也只計電抗而忽略電阻。
　　3. 短路電流計算公式或計算圖表,都以三相短路為計算條件。因為單相短路或二相短路時的短路電流都小于三相短路電流。能夠分斷三相短路電流的電器,一定能夠分斷單相短路電流或二相短路電流。
　　三.簡化計算法
　　即使設定了一些假設條件,要正確計算短路電流還是十分困難,對于一般用戶也沒有必要。一些設計手冊提供了簡化計算的圖表.省去了計算的麻煩.用起來比較方便.但要是手邊一時沒有設計手冊怎么辦?下面介紹一種“口訣式”的計算方法,只要記牢7句口訣,就可掌握短路電流計算方法。
　　在介紹簡化計算法之前必須先了解一些基本概念。
　　1.主要參數
　　Sd三相短路容量 (MVA)簡稱短路容量校核開關分斷容量
　　Id三相短路電流周期分量有效值(KA)簡稱短路電流校核開關分斷電流和熱穩定
　　IC三相短路第一周期全電流有效值(KA) 簡稱沖擊電流有效值校核動穩定
　　ic三相短路第一周期全電流峰值(KA) 簡稱沖擊電流峰值校核動穩定
　　x電抗(W)
　　其中系統短路容量Sd和計算點電抗x 是關鍵.
　　2.標么值
　　計算時選定一個基準容量(Sjz)和基準電壓(Ujz).將短路計算中各個參數都轉化為和該參數的基準量的比值(相對于基準量的比值),稱為標么值(這是短路電流計算最特別的地方,目的是要簡化計算).
　　(1)基準
　
　　基準容量 Sjz=100 MVA
　　基準電壓 UJZ規定為8級. 230, 115, 37, 10.5, 6.3, 3.15 ,0.4, 0.23 KV
　　有了以上兩項,各級電壓的基準電流即可計算出,例: UJZ (KV)3710.56.30.4
　　因為S=1.73*U*I
所以 IJZ
(KA)1.565.59.16144
　　(2)標么值計算
　　容量標么值 S*=S/SJZ.例如:當10KV母線上短路容量為200 MVA時,其標么值容量
　　S* =200/100=2.
　　電壓標么值 U*=
U/UJZ ; 電流標么值 I*
=I/IJZ
　　3無限大容量系統三相短路電流計算公式
　　短路電流標么值: I*d= 1/x* (總電抗標么值的倒數).
　　短路電流有效值: Id=IJZ* I*d=IJZ/ x*(KA)
　　沖擊電流有效值: IC
= Id *√1 2 (KC-1)2
(KA)其中KC沖擊系數,取1.8
　　所以IC =1.52Id
　
　　沖擊電流峰值: ic=1.41* Id*KC=2.55 Id (KA)
　　當1000KVA及以下變壓器二次側短路時,沖擊系數KC ,取1.3
　　這時:沖擊電流有效值IC =1.09*Id(KA)
　
　　沖擊電流峰值: ic=1.84 Id(KA)
　　掌握了以上知識,就能進行短路電流計算了。公式不多,又簡單.但問題在于短路點的總電抗如何得到?例如:區域變電所變壓器的電抗、輸電線路的電抗、企業變電所變壓器的電抗,等等。
　　一種方法是查有關設計手冊,從中可以找到常用變壓器、輸電線路及電抗器的電抗標么值.求得總電抗后,再用公式計算短路電流; 設計手冊中還有一些圖表,可以直接查出短路電流。
　　下面介紹一種“口訣式”的計算方法,只要記牢7句口訣,就可掌握短路電流計算方法。
　　4．簡化算法
　　【1】系統電抗的計算
　　系統電抗，百兆為一。容量增減，電抗反比。100除系統容量
　　例：基準容量100MVA。當系統容量為100MVA時，系統的電抗為XS*=100/100＝1
　　當系統容量為200MVA時，系統的電抗為XS*=100/200＝0.5
　　當系統容量為無窮大時，系統的電抗為XS*=100/∞＝0
　　系統容量單位：MVA
　　系統容量應由當地供電部門提供。當不能得到時，可將供電電源出線開關的開斷容量
　　作為系統容量。如已知供電部門出線開關為W-VAC 12KV 2000A 額定分斷電流為40KA。則可認為系統容量S=1.73*40*10000V=692MVA,系統的電抗為XS*=100/692＝0.144。
　　【2】變壓器電抗的計算
　　110KV, 10.5除變壓器容量；35KV, 7除變壓器容量；10KV{6KV}, 4.5除變壓器容量。
　　例：一臺35KV3200KVA變壓器的電抗X*=7/3.2=2.1875
　　一臺10KV1600KVA變壓器的電抗X*=4.5/1.6=2.813
　　變壓器容量單位：MVA
　　這里的系數10.5，7，4.5實際上就是變壓器短路電抗的％數。不同電壓等級有不同的值。
　　【3】電抗器電抗的計算
　　電抗器的額定電抗除額定容量再打九折。
　　例：有一電抗器U=6KV I=0.3KA 額定電抗 X=4% 。
　　額定容量S=1.73*6*0.3=3.12 MVA. 電抗器電抗X*={4/3.12}*0.9=1.15
　　電抗器容量單位：MVA
　　　
　　【4】架空線路及電纜電抗的計算
　　架空線：6KV，等于公里數；10KV，取1/3；35KV，取 3％0
　　電纜：按架空線再乘0.2。
　　例：10KV 6KM架空線。架空線路電抗X*=6/3=2
　　10KV 0.2KM電纜。電纜電抗X*={0.2/3}*0.2=0.013。
　　這里作了簡化，實際上架空線路及電纜的電抗和其截面有關，截面越大電抗越小。
　　【5】短路容量的計算
　　電抗加定，去除100。
　　例：已知短路點前各元件電抗標么值之和為 X*∑=2, 則短路點的短路容量
　　Sd=100/2=50MVA。
　　短路容量單位：MVA
　　【6】短路電流的計算
　　6KV，9.2除電抗；10KV，5.5除電抗; 35KV，1.6除電抗; 110KV，0.5除電抗。
　　0.4KV，150除電抗
　　例：已知一短路點前各元件電抗標么值之和為 X*∑=2, 短路點電壓等級為6KV,
　　則短路點的短路電流Id=9.2/2=4.6KA。
　　短路電流單位：KA
　　【7】短路沖擊電流的計算
　　1000KVA及以下變壓器二次側短路時：沖擊電流有效值Ic=Id, 沖擊電流峰值ic=1.8Id
　　1000KVA以上變壓器二次側短路時：沖擊電流有效值Ic=1.5Id, 沖擊電流峰值ic=2.5Id
　　例：已知短路點{1600KVA變壓器二次側}的短路電流 Id=4.6KA，
　　則該點沖擊電流有效值Ic=1.5Id,＝1.5*4.6＝7.36KA,沖擊電流峰值ic=2.5Id=2.5*406=11.5KA。
　　可見短路電流計算的關鍵是算出短路點前的總電抗{標么值}.但一定要包括系統電抗。
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短路電流的計算是為了正確選擇和校驗電氣設備，使其滿足電流的動、熱穩定性的要求。對于低壓開關設備和熔斷器等，還應按短路電流校驗其分斷能力。
計算短路電流時，首先要選擇好短路點，短路點通常選擇在被保護線路的始、末端。始端短路點用于計算最大三相短路電流，用于校驗設備和電纜的動、熱穩定性；末端用于計算最小二相短路電流，用于校驗繼電保護整定值的可靠性。
短路電流的計算方法有解釋法和圖表法，主要以解釋法為主。
一、短路電流的計算公式
1、三相短路電流計算：
IK(3)=UN2/{√3·[(∑R)2+(∑X)2]1/2}
式中：IK(3) 三相短路電流，安；
UN2 變壓器二次側額定電壓，對于127、380、660伏電網，分別取133、400、690伏；
∑R、∑X 短路回路內一相的電阻、電抗的總和，歐。
2、二相短路電流計算：
IK(2)=UN2/{2·[(∑R)2+(∑X)2]1/2}
式中：IK(2) 二相短路電流，安；
3、三相短路電流與二相短路電流值的換算
IK(3)=2 IK(2)/√3=1.15 IK(2)
或 IK(2)=0.866 IK(3)
二、阻抗計算
1、系統電抗
XS=UN22/SK
式中：XS 折合至變壓器二次側的系統電抗，歐/相；
UN2 變壓器二次側的額定電壓，KV；
SK 電源一次側母線上的短路容量，MVA。
XS 、SK 指中央變電所母線前的電源電抗和母線短路容量。如中央變的短路容量數據不詳，可用防爆配電箱的額定斷流容量代替計算。
額定斷流容量與系統電抗值 (歐)
斷流容量MVA 額定電壓 V 25 30 40 50
400 0.0064 0.0053 0.004 0.0032
690 0.019 0.0159 0.0119 0.0095
2、變壓器阻抗(可查參考文獻3附錄六表19-3)
變壓器每相電阻、電抗按下式計算：
RB=ΔP/3IN22=ΔP·UN22/SN2
XB=10UX%·UN22/ SN=10(U K2-UR2)1/2·UN22/
SN
式中：RB、 XB 分別為變壓器每相電阻和電抗值，歐；
UX 變壓器繞組電抗壓降百分值，%；UX =(U K2-UR2)1/2
U K 變壓器繞組阻抗壓降百分值，%；
UR 變壓器繞組電阻壓降百分值，%；UR=[△P/(10·SN)]%
ΔP 變壓器短路損耗，瓦；
UN2、IN2 變壓器二次側額定電壓(KV)和電流(A);
SN 變壓器額定容量，KVA。
線路阻抗可以查表。
這是我以前學習短路電流計算從網上找的資料。