第三章短路电流及其计算
短路的原因、后果及其形式
短路的原因：1、电气设备绝缘损坏。2、有关人员误操作。3、鸟兽为害事故。 短路的后果：产生很大的电动力、很高温度、元器件损坏；电压骤停、影响电气设备正常运行；停电、电力系统运行的稳定性遭到破坏；不平衡电流、不平衡逆变磁场、电磁干扰等出现。 短路的形式：三相短路、两相短路、单相短路、两相接地短路
短路有关的物理量：1、短路电流周期分量（波形为正弦波）2、短路电流非周期分量
3、短路全电流
4、短路冲击电流
=1～2 短路电流冲击系数（高压三相短路为1.8，低压为1.3）
高压三相短路 低压三相短路 5、短路稳态电流（无限大容量系统）
短路电流的表示：三相短路两相短路两相接地短路单相短路 无限大容量电力系统中短路电流的计算
短路电流计算过程：绘出计算电路图、元件编号、绘等效电路、计算阻抗和总阻抗、计算短路
电流和短路容量。计算方法：欧姆法、标幺制法 计算公式
>= 时，可忽略 计算高压短路时电阻较小，一般可忽略。 1、电力系统的阻抗计算 电力系统的电阻相对于电抗很小，不予考虑
2、电力变压器的阻抗计算
短路损耗 电阻电抗
3、电力线路的阻抗计算
4、阻抗换算（有变压器时）电路内各元件的阻抗都必须按照短路点的短路计算电压统一换算，换算的条件是元件功率损耗不变。
二、标幺制法进行三相短路电流计算 1、标幺值概念 任一物理量的标幺值（实际值与基准值之比） 基准容量（可以任意选取，一般取100MVA ） τ
τ
t
t np np e
I e
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C U U X X =d
d A A A =*
MVA
S d 100=
基准电压（通常取短路计算电压 基准电流基准电抗 2、元件标幺值： 电力系统电抗标幺值：
电力变压器电抗标幺值：
电力线路电抗标幺值：
3、短路电流标幺值及短路电流计算 根据可以计算出
4、三相短路容量
四、两相短路电流的计算大接地电流系统、三相四线制系统发生单相短路时 （要考虑正序、负序、零序阻抗）
工程中简单计算单相短路回路的阻抗： 结论：在无限大容量系统中，两相短路电流和单相短路电流均比三相短路电流小，电气设备的选择与校验应采用三相短路电流，相间短路保护及灵敏度校验应采用两相短路电流，单相短路电流主要用于单相短路保护的整定热稳定度的校验。
短路电流的效应和稳定度校验
发生短路后产生危害效应：电动效应热效应
一、短路电流的电动效应和动稳定度 1、短路时最大电动力
由计算可知：无限大容量系统发生三相短路时，中间相导体所受到的电动力比两相短路时导体所受到的电动力大，一般采用三相短路冲击电流校验电器的动稳定度。 3、短路点附近交流电机反馈冲击电流的考虑 二、短路电流的热效应与热稳定度 1、短路时的发热及计算 短路发热的假想时间： 短路时间
短路保护装置实际动作时间
断路器的断路时间取0.1～0.2秒
2、短路热稳定度的校验条件
一般电器： 和 可由有关手册或产品样本查得。 母线及绝缘导线和电缆等导体：导体热稳定系数
c d U U =C d d d d U S U S I 33==d C d d S U ID U X 2
3==OC d d
C OC C d S S S S
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第四章工厂变配电所及其一次系统
一、变配电所的任务
变电所：受电、变压、配电的任务配电所：受电、配电的任务
二、变配电所的类型
工厂变电所：总降压变电所车间变电所:车间附设变电所车间内变电所
电气设备中电弧及触头
电弧：一种强烈的电游离现象，光亮很强，温度很高，可烧毁触头、延长断电时间等。
一、电弧的产生
触头在分断电流时，触头本身及触头周围的介质中含有大量可被游离的电子，在外加电压足够大时，产生强烈的电游离而发生电弧。
二、电弧的熄灭1、电弧熄灭的条件去游离率>游离率
2、熄灭电弧的去游离方式
正负带电质点的“复合”，重新成为中性质点正负带电质点的“扩散”，使电弧区带电质点减少3、交流电弧的熄灭特点
交流电弧每一个周期要暂时熄灭两次，完善的灭弧装置熄灭交流电弧一般需要几个周期，真空断路器灭弧只要半个周期，同等条件下交流电弧比直流电弧容易熄灭。
4、开关电器中常用的灭弧方法速拉灭弧法、冷却灭弧法、吹弧灭弧法、长弧切短灭弧法、粗弧切短灭弧法、狭沟灭弧法、真空灭弧法、SF6灭弧法。
三、对电气触头的基本要求
1、满足正常负荷的发热要求
2、具有足够的机械强度
3、具有足够的动稳定度和热稳定度
4、具有足够的断流能力
高压一次设备
一次电路（主电路、主接线、主回路）变配电所中承担输送和分配电能任务的电路。
一次设备：一次电路中所有的设备称一次设备。
一次设备分类：(1)变换设备其功能是按电力系统运行的要求改变电压或电流、频率等，例如电力变压器、电压互感器、电流互感器、变频机等。
(2)控制设备其功能是按电力系统运行的要求来控制一次电路的通、断，例如各种高低压开关设备。
(3)保护设备其功能是用来对电力系统进行过电流和过电压等的保护，例如熔断器和避雷器等。
(4)补偿设备其功能是用来补偿电力系统中的无功功率，提高系统的功率因数，例如并联电容器等。
(5)成套设备它是按一次电路接线方案的要求，将有关一次设备及控制、指示、监测和保护一次设备的二次设备组合为一体的电气装置，例如高压开关柜、低压配电屏、动力和照明配电箱等。
一、高压熔断器(fuse，文字符号为FU)
在电路电流超过规定值并经过一定时间后，使熔体熔化而分断电流、断开电路的一种保护电器。熔断器的功能主要是对电路及设备进行短路保护，有的熔断器还具有过负荷保护的功能。
1、RN1和RN2型户内高压管式熔断器（限流式）
RN1型：主要用于高压电路和设备的短路保护（额定电流可达100A）
RN2型：高压电压互感器一次侧短路保护（额定电流一般为0.5A）
2、RW4和RW10（F）型户外高压跌开式熔断器
既可作6—10KV 线路和设备的短路保护，又可在一定条件下，用高压绝缘钩棒操作熔管的分合，起高压隔离开关的作用。
3、高压隔离开关（QS ） 隔离高压电源、保证设备和线路的安全检修。断开后有明显可见的断开间隙，没有专门的灭弧装置，不允许带负荷操作，可以通断不超过2A 的空载变压器、电容电流不超过5A 的空载线路，与高压断路器配合使用。 5、高压断路器（QF ）
能通断负荷电流和短路电流，并能在保护装置作用下自动跳闸，切除短路故障。 6、高压开关柜
将一、二次设备组合在一起的高压成套配电装置。类型：固定式、手车式（移开式）
低压一次设备
一、低压熔断器
二、低压刀开关和负荷开关低压刀开关 低压熔断器式刀开关 低压负荷开关 三、低压断路器
电力变压器
一、 电力变压器的分类
有载调压 铜绕阻 油浸白冷式无载调压 铝绕阻 干式 充气式
联接组别及选择
变压器一、二绕组因采取不同的联结方式而形成一、二侧对应的线电压之间不同相位关系。常
用两种联结方式： 即即
变电所主变压器台数和容量的选择
1、台数选择：满足用电负荷对供电可靠性的要求， 对季节性负荷或昼夜负荷变动较大，采用经济运行方式。一般车间变电所采用一台，应考虑欠负荷的发展，有一定余地
2、主变压器容量的选择
装设一台主变压器 装设两台主变压器
车间变电所单台变压器容量上限：1000KVA 或1250KVA 电力变压器并列运行条件
1、变压器的一、二次额定电压必须对应相等。
2、变压器的阻抗电压（短路电压）必须相等。
3、变压器的连接组别必须相同。
4、变压器的容量尽量相同或相近，最大容量与最小容量之比不超过3：1。
电流互感器和电压互感器
电压互感器（CT ）TA 电流互感器（PT ）TV 功能：使仪表、继电器、二次设备与主电路绝缘，扩大仪表、继电器等二 次设备的应用范围。一、电流互感器
基本原理和特点一次绕组导线很粗，匝数很少，二次绕组匝数多导线细。 2、电流互感器常用接线方式:
一相式接线、两相V 型接线、两相电流差接线、三相星型接线
工作时二次侧不得开路，二次侧有一端必须接地 电流互感器在连接时，要注意其端子的极性二、电压互感器
1、基本原理和特点一次绕组导线很细，匝数很多，二次绕组匝数少导线粗。
0yn Y 12/0-Y Y 11yn D 11/0-?Y 30
.S S T N ≥)
21(30.30
.)7.0~6.0(+≥=S S S S T N T N
工作时二次侧不得短路，二次侧有端必须接地，互感器在连接时注意其端子的极性电压互感器的常用接线方式单相电压互感器、V/V型、三相五柱式等
对工厂变配电所主接线的基本要求：安全、可靠、灵活、经济
主接线图绘制形式：系统式主接线图、装置式主接线图
工厂变配电所址、布置、结构及安装图
变电所所址的选择
1、所址选择的一般原则
接近负荷中心无剧烈振动或高温的场所
进出线方便尘土少、无腐蚀性气体
接近电源侧不在厕所、有水的下方
设备运输方便不在有爆炸危险的地方
变配电所的总体布置
1、总体布置的要求
便于运行维护和检修（有规定）保证运行安全
便于进出线
节约土地和建筑费用
适应发展要求
1.已知某一班电器开关制造工厂用电设备的总容量为4500kW，线路电压为380V，试估算该厂的计算负荷。(需要系数Kd=0.35、功率因数cosφ=0.75、tanφ=0.88) 解：P30 =Kd Pe=0.35×4500=1575 kW Q30= tanφP30=0.88×1575=1386 kvar S30= P30 /cosφ=2098 KVA I30= S30/(U)=2098/(0.38=3187.7 A 2.已知某机修车间金属切削机床组，拥有380V的三相电动机7.5 KW3台，4 KW 8台，3 KW17台，1.5 KW10台（需要系数Kd=0.2、功率因数cosφ=0.5、tanφ=1.73）。试求计算负荷。 解：总容量：Pe=∑Pei=120.5kW 有功计算负荷：P30 =Kd Pe=0.2×120.5kW =24.1kW 无功计算负荷：Q30= tanφP30=173.×24.1kW =41.7 kvar 视在计算负荷：S30= P30 /cosφ=48.2 KVA 计算电流：I30= S30/(U)= 73.2A 3.某机修车间380V线路上，接有金属切削机床电动机20台共50KW（其中较大容量电动机有7.5 KW1台，4 KW 3台，2.2 KW7台；需要系数Kd=0.2、功率因数cosφ=0.5、tanφ=1.73），通风机2台供3 KW（需要系数Kd=0.8、功率因数cosφ=0.8、tanφ=0.75），电阻炉1台2 KW（需要系数Kd=0.7、功率因数cosφ=1、tanφ=0），同时系数（K∑P=0.95，K∑q=0.97）试计算该线路上的计算负荷。 解：（1）金属切削机床组：P30（1）=Kd Pe=0.2×50KW=10KW Q30（1）= tanφP30（1）=1.73×10KW=17.3Kvar （2）通风机组：P30（2）=Kd Pe=0.8×3KW=2.4KW Q30（2）= tanφP30（2）=0.75×2.4KW=1.8Kvar （3）电阻炉：P30（3）=Kd Pe=0.7×2KW=1.4KW Q30（3）= tanφP30（2）=0 总计算负荷为：P30=K∑P P30.i=0.95×(10+2.4+1.4) KW=13. 1 KW Q30=K∑q Q30.i=0.97(17.3+1.8) Kvar=18.5 Kvar S30= P30 /cosφ=22.7 KVA I30= S30/( U)=22.7/(0.383)=34.5A 4.某动力车间380V线路上，接有金属切削机床电动机20台共50KW，其中较大容量电动机有7.5 KW1台，4 KW 3台，（b=0.14、c=0.4、x=3、cosφ=0.5、tanφ=1.73）。试求计算负荷。 解：总容量：Pe= 50KW x台最大容量的设备容量：Px=7.5 KW+4KW×2=15.5 kW 有功计算负荷：P30 = b Pe+ c Px=13.2 kW 无功计算负荷：Q30= tanφP30=22.8kW 视在计算负荷：S30= P30 /cosφ=26.4 kW 计算电流：I30= S30/(U)=41.6 A 5.已知某机修车间金属切削机床组，拥有380V的三相电动机7.5 KW3台，4 KW 8台，3 KW17台，1.5 KW10台（b=0.14、c=0.4、x=5、cosφ=0.5、tanφ=1.73）。试求计算负荷。（10分） 解：总容量：Pe=∑Pei=120.5kW x台最大容量的设备容量：Px=7.5 KW×3+4KW×2=30.5 kW 有功计算负荷：P30 = b Pe+ c Px =0.14×120.5kW+0.430.5 kW×=29.1kW 无功计算负荷：Q30= tanφP30=173.×29.1kW =50.3 kvar 视在计算负荷：S30= P30 /cosφ=58.2 KVA 计算负荷：I30= S30/(U)= 88.4A 6.某机修间380V线路上，接有金属切削机床电动机20台共50KW，其中较大容量电动机有 7.5 KW1台，4 KW 3台，2.2 KW7台，（b=0.14、c=0.4、x=5、cosφ=0.5、tanφ=1.73）。试求计算负荷。（10分） 解：总容量：Pe=50kW x台最大容量的设备容量：Px=7.5 KW+4KW×3+2.2 KW×1 =21.6 kW 有功计算负荷：P30 = b Pe+ c Px=15. 6 kW 无功计算负荷：Q30= tanφP30=27.1 kvar 视在计算负荷：S30= P30 /cosφ=31.2 kVA 计算负荷：I30= S30/(U)=47.3 A
变压器短路容量-短路电流计算公式-短路冲击电流的计算发布者：admin 发布时间：2009-3-23 阅读：513次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。 二.计算条件 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。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。 三.简化计算法 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。 1.主要参数 Sd三相短路容量(MV A)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和热稳定 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 x电抗(W) 其中系统短路容量Sd和计算点电抗x 是关键. 2.标么值 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). (1)基准 基准容量Sjz =100 MV A 基准电压UJZ规定为8级. 230, 115, 37, 10.5, 6.3, 3.15 ,0.4, 0.23 KV 有了以上两项,各级电压的基准电流即可计算出,例: UJZ (KV)3710.56.30.4
电力系统短路电流计算书 1 短路电流计算的目的 a. 电气接线方案的比较和选择。 b. 选择和校验电气设备、载流导体。 c. 继电保护的选择与整定。 d. 接地装置的设计及确定中性点接地方式。 e. 大、中型电动机起动。 2 短路电流计算中常用符号含义及其用途 a. 2I －次暂态短路电流，用于继电保护整定及校验断路器额定断充容量。 b. ch I －三相短路电流第一周期全电流有效值，用于校验电气设备和母线的动稳 定及断路器额定断流容量。 c. ch i －三相短路冲击电流，用于校验电气设备及母线的动稳定。 d. I ∞－三相短路电流稳态有效值，用于校验电气设备和导体的热稳定。 e. "z S －次暂态三相短路容量，用于检验断路器遮断容量。 f. S ∞－稳态三相短路容量，用于校验电气设备及导体的热稳定. 3 短路电流计算的几个基本假设前提 a. 磁路饱和、磁滞忽略不计。即系统中各元件呈线性，参数恒定，可以运用叠加原理。 b. 在系统中三相除不对称故障处以外，都认为是三相对称的。 c. 各元件的电阻比电抗小得多，可以忽略不计，所以各元件均可用纯电抗表示。 d. 短路性质为金属性短路，过渡电阻忽略不计。 4 基准值的选择 为了计算方便，通常取基准容量S b ＝100MVA ，基准电压U b 取各级电压的平均 电压，即 U b ＝U p ＝，基准电流 b b I S =；基准电抗 2b b b b X U U S ==。
常用基准值表（S 基准电压U b （kV ） 37 115 230 基准电流I b （kA ） 基准电抗X b （Ω） 132 530 各电气元件电抗标么值计算公式 元件名称 标 么 值 备 注 发电机（或电动机） " % "*100 cos d b N X S d P X φ =? "%d X 为发电机次暂态电抗的百 分值 变压器 %" * 100 k b N U S T S X = ? %k U 为变压器短路电压百分值， S N 为最大容量线圈额定容量 电抗器 2%*100 3k N b N b X U S k I U X =? ? %k X 为电抗器的百分电抗值 线路 2*0b b S l U X X l =? 其中X 0为每相电抗的欧姆值 系统阻抗 *b b kd S S c S S X = = S kd 为与系统连接的断路器的开断容量；S 为已知系统短路容量 其中线路电抗值的计算中，X 0为： a. 6~220kV 架空线 取 Ω/kM b. 35kV 三芯电缆 取 Ω/kM c. 6～10kV 三芯电缆 取 Ω/kM 上表中S N 、S b 单位为MVA ，U N 、U b 单位为kV ，I N 、I b 单位为kA 。 5 长岭炼油厂短路电流计算各主要元件参数 系统到长炼110kV 母线的线路阻抗（标么值） a. 峡山变单线路供电时： 最大运行方式下：正序； 最小运行方式下：正序 b. 巴陵变单线路供电时： 最大运行方式下：正序
第一章绪论 随着经济的快速增长和社会的不断进步，供电系统的安全性和可靠性问题日益成为人们关注的焦点。当前，在低压配电系统的运行过程中，由于各种原因可能导致系统发生多种类型的故障，短路问题是电力技术研究的基本问题之一，短路电流是电气设备和导体选择、继电保护选型和整定计算等的基础。低压电网的短路电流往往不被人们所重视，在选择低压电器时只注意额定电流而忽视短路电流对设备的影响，常常是设备反复烧坏还找不到真正的原因。因此低压电网运行要避免或少发生低压电器烧坏事故，就必须研究短路电流发生的规律。 因此，短路电流计算是电力工程技术人员及技术工人不可或缺的基本技能。短路电流计算的目的是为了选择电气设备或对电气设备提出技术要求。本课题的主要研究内容包括电力系统的故障类型及其分析方法、低压配电网短路电流的计算方法，并设计相关的计算程序，实现低压配电网络计算机辅助设计的目标，减轻设计人员的工作量。
第一章电力系统短路的基本知识 2.1 短路的一般概念 2.1.1 短路的原因、类型及后果 所谓短路是指一切不正常的相与相之间或相与地面之间的通路。短路是电力系统中最严重的故障。 短路发生的原因是多种多样的。其中最主要的的原因是电气设备载流部分的绝缘损坏。引起绝缘损坏的原因是过电压和绝缘的自然老化。运行人员带负荷拉隔离开关也是短路发生的原因之一。引起短路的原因还有电气设备的机械损伤及鸟兽造成的短路等。 在电力系统中，可能发生的短路有：三相短路、单相短路接地、两相短路接地和两相短路。其中三相短路是最严重的短路，但发生的几率很小。单相短路接地可占短路总次数的80%以上，最常见的短路就是单相短路接地，各类短路的示意图和代表符号列于表2-1. 表2-1 各类短路的示意图和代表符号 短路发生的地点、短路持续的时间、短路发生的种类直接决定了短路的危害程度，这种危害可能是局部性的，也可能是全局性的。一般而言，短路的危害表现在如下几个方面：（1）由于短路电流是正常工作电流的十几倍到几十倍，从而使电气设备的载流部分产生巨大的机械应力，可能破坏电气设备的机械结构。 （2）短路发生后，如果持续时间较长，由于短路电流产生巨大的热量，可能烧毁电气设备。 （3）短路发生时，系统的电压将大幅度下降。这对用户处的电动机影响很大。系统中80%以上的负荷是电动机。当电压下降后，电动机的转速将下降，甚至停转。由于电动机转子转速与定子旋转磁场的相对运动过大，电动机可能被烧坏。 （4）当短路发生的地点距离发电机比较近而短路持续时间又较长时，并列运行的发电
工厂供电计算题答案 1 第一章 1 2 3 4 第二章 1 2 3 6 8 2-2 某机修车间,拥有冷加工机床 52 台，共 200kw ；行车一台，共 5.1kw( ε=15%； 通)风机 4 台，共 5kw ； 点焊机 3 台，共 10.5kw(ε=65%。)车间采用 220/380v 三相四线制（ TN-C ）配电。试确定该车间计 算 负 荷 P 30、Q 30、S 30 和 I 30。 解：①对于冷加工机床， P e =200kW ，K d =0.2,cos =0.5,tan =1.73 P 30(1)=K d P e =0.2 ×200kW=40kW Q 30(1)=P 30tan =40×1.73kvar=69.2kvar ②对于行车组, P e =P N N =5.1 15% 25% =3.95Kw,K d =0.15, cos =0.5, tan =1.73 25 P 30(2)= K d P e =0.15 ×3.95kW=0.59 kW Q 30(2)= P 30tan =0.59 ×1.73=1.02kvar ③对于通风机组, P e = P N =5 kW, K d =0.8, cos =0.8, tan =0.75 P 30(3)= K d P e =0.8 ×5Kw=4kW Q 30(3)= P 30tan =4×0.75kvar=3kvar ④对于点焊机组, P e = P N N =10.5 ×65%100% =8.47 kW ，K d =0.35, cos =0.6, 100 tan =1.33 P 30(4)= K d P e =0.35 ×8.47 kW=2.96kW Q 30(4)= P 30tan =3.94 kvar=3.94 kvar 取需要系数 K ∑p =0.9,K ∑q =0.95 总的有功计算负荷为： P 30=（P 30(1)+P30(2)+P 30(3)+P 30(4)）×K ∑p =（40+0.59+4+2.96）×0.9 =42.8（kW ） 总的无功计算负荷为： Q 30=（Q 30(1)+Q 30(2)+ Q 30(3)+Q 30(4)）×K ∑q =（69.2+1.02+3+3.94）×0.95 =77.3（kvar ） 视在计算负荷为： S 30= 2 P 30 Q 30 2 = 2 77 .3 2 42.8 =84.9 视在电流为： I 30=S 30/ 3 U N =84.9/(1.732 ×0.38)=129 2-3 有一 380v 三相线路，供电给35台小批生产的冷加工机床电动机，总容量为85kW ，其中较大容 量的电动机有 7.5kW ，4kW3 台， 3kW12 台。试分别用需要系数法和二项式法确定其计算负荷 P 30、 Q 30、 S30和 I 30。 解：㈠需要系数法 对于小批生产的冷加工机床电动机，取 K d =0.2，cos =0.5，tan =1.73 P 30=K d P e =0.2 ×85kW=17kW Q 30=P 30tan =17×1.73kvar=29.4kvar S 30= P 30/ cos =17/0.5kv A · =34 kvA ·
直流系统短路计算 1 计算意义 为使直流牵引供电系统在城市轨道交通中更有效的发挥作用，必须保证继电保护的可靠性、选择性、灵敏性和速动性。而直流系统短路计算正是城市轨道交通直流牵引供电系统设备选型及继电保护整定所必须具备的基础条件。只有在直流系统短路计算之后，才能够进行直流系统设备选型与继电保护整定。 2 计算容 直流系统短路计算一般需要计算以下容： (1) 正常情况下双边供电时，各供电区间任一点的直流短路电流。 (2) 任一中间牵引变电所解列时，由相邻牵引变电所构成大双边供电时的区间任一点的直流短路电流。 (3) 端头牵引变电所解列时，由次端头牵引变电所单边供电的区间任一点的直流短路电流。 3 计算方法 直流牵引供电系统短路计算有两种方法：电路图法和示波图法，由于示波图法是建立在工程实践基础之上，通过对现场短路试验所拍摄的示波图进行数理分析，而计算出相关参数，因此本文仅应用电路图法进行直流系统短路计算。 (1) 电路图法 这一方法是针对城市轨道交通直流牵引供电系统电源多、供电回路多、供电方式多、回路参数多的特点，按照实际供电网络画出等效电路图、进行网络变换，在供电网络中只包括电阻。再将网络变换后的电路图利用基本定律—欧 I，而不能计姆定律、基尔霍夫定律进行计算。该方法只能计算稳态短路电流 K 算供电回路的时间常数τ和短路电流上升率di/dt,这是该计算方法的不足。 ①用电路图法进行直流短路计算需要以下两个假设条件： a 牵引供电网络中，电源电压U相同。 b 牵引变电所为电源电压，其阻ρ因不同的短路点而改变，不认为是一个固定值。 ②用电路图法进行直流短路计算需要输入以下三个条件：
《电力系统分析》课程设计报告题目：3G9bus短路电流计算 系别电气工程学院 专业班级10级电气四班 学生姓名 学号 指导教师 提交日期 2012年12月10日
目录 一、设计目的 (3) 二、短路电流计算的基本原理和方法 (3) 2.1电力系统节点方程的建立 (3) 2.2利用节点阻抗矩阵计算短路电流 (4) 三、3G9bus短路电流在计算机的编程 (6) 3.1、三机九节点系统 (6) 3.3输出并计算结果 (13) 四．总结 (15)
一、设计目的 1.掌握电力系统短路计算的基本原理； 2.掌握并能熟练运用一门计算机语言（MATLAB 语言或FORTRAN 或C 语言或C++语言）； 3.采用计算机语言对短路计算进行计算机编程计算。 二、短路电流计算的基本原理和方法 2.1电力系统节点方程的建立 利用节点方程作故障计算，需要形成系统的节点导纳（或阻抗）矩阵。一般短路电流计算以前要作电力系统的潮流计算，假定潮流计算的节点导纳矩阵已经形成，在此基础上通过追加支路的方式形成电力短路电流计算的节点导纳矩阵YN 。 1）对发电机节点 在每一发电机节点增加接地有源支路 i E 与i i i Z R jX =+串联 求短路稳态解: i Qi E E = i i qi Z R jX =+ 求短路起始次暂态电流解:i i E E ''= i i i Z R jX ''=+ 一般情况下发电机定子绕组电阻忽略掉，并将i E 与i i i Z R jX =+的有源支路转化成电流源 i i i I E Z =与导纳 1 i i i i i Y G B R jX =+= +并联的形式 2）负荷节点的处理 负荷节点在短路计一算中一般作为节点的接地支路，并用恒定阻抗表示，其数值由短路前瞬间的负荷功率和节点实际电压算出，即首先根据给定的电力系统运行方式制订系统的等值电路，并进行各元件标么值参数的计算，然后利用变压器和线路的参数形成不含发电机和负荷的节点导纳矩阵 YN 。 2?k LDk LDk LDk LDk V Z R jX S =+= 2 ?LDk LDk LDk LDk k S Y G jB V =+=
短路电流计算 第一节概述 一、电力系统或电气设备的短路故障原因 （1）自然方面的原因。如雷击、雾闪、暴风雪、动物活动、大气污染、其他外力破坏等等，造成单相接地短路和相间短路。 （2）人为原因。如误操作、运行方式不当、运行维护不良或安装调试错误，导致电气地设备过负荷、过电压、设备损坏等等造成单相接地短路和相间短路。 （3）设备本身原因。如设备制造质量、设备本身缺陷、绝缘老化等等造成单相接地短路和相间短路。 二、短路种类 1.单相接地短路 电力系统及电气设备最常见的短路是单相接地,约占全部短路的75%以上。对大电流接地系统，继电保护应尽快切断单相接地短路。对中性点经小电阻或中阻接地系统，继电保护应瞬时或延时切断单相接地短路。对中性点不接地系统，当单相接地电流超过允许值时，继电保护亦应有选择性地切断单相接地短路。对中性点经消弧线圈接地或不接地系统，单相接地电流不超过允许值时，允许短时间单相接地运行，但要求尽快消除单相接地短路点。 2.两相接地短路 两相接地短路一般不超过全部短路的10%。大电流接地系统中，两相接地短路大部分发生于同一地点，少数在不同地点发生两相接地短路。中性点非直接接地的系统中，常见是发生一点接地，而后其他两相对地电压升高，在绝缘薄弱处将绝缘击穿造成第二点接地，此两点多数不在同一点，但也有时在同一点，继电保护应尽快切断两相接地短路。 3.两相及三相短路 两相及三相短路不超过全部短路的10%。这种短路更为严重，继电保护应迅速切断两相及三相短路。
4.断相或断相接地 线路断相一般伴随相接地。而发电厂的断相，大都是断路器合闸或分闸时有一相拒动造成两相运行，或电机绕组一相开焊的断相，或三相熔断器熔断一相的两相运行，两相运行一般不允许长期存在，应由继电保护自动或运行人员手动断开健全相。 5.绕组匝间短路 这种短路多发生在发电机、变压器、电动机、调相机等电机电器的绕组中，虽然占全部短路的概率很少，但对某一电机来说却不一定。例如，变压器绕组匝间短路占变压器全部短路的比例相当大，这种短路能严重损坏设备，要求继电保护迅速切除这种短路。 6.转换性故障和重叠性故障 发生以上五种故障之一，有时由于故障的演变和扩大，可能由一种故障转换为另一种故障，或发生两种及两种以上的故障（称之复故障），这种故障不超过全部故障的5%。 第二节 对称短路电流计算 一、阻抗归算 为方便和简化科计算，通常将发电机、变压器、电抗器、线路等元件的阻抗归算至同一基准容量bs S （一般取100MVA 或1000MVA 基准容量）和基准电压bs U （一般取电网的平均额定电压bv U ）时的基准标么阻抗（以下不作单独说明，简称标么阻抗）；归算至额定容量的标么阻抗称相对阻抗。 （一）标么阻抗的归算 1.发电机等旋转电机阻抗的归算 发电机等旋转电机一般给出的是额定条件下阻抗对值，其标么可按下式计算 bs G G GN S X X S * = （1-1） 式中 G X * ——发电机在基准条件下电抗的标么值； G X ——发电机额定条件电抗的标对值； G X ——基准容量（MVA ）；
工厂供电题库 六、计算题 7、已知某机修车间的金属切削机床组，有电压为380V 的电动机30台，其总的设备容量为120kW 。试求其计算负荷。 解： 查附录表中的“小批生产的金属冷加工机床电动机”项，可得K d =0.16~0.2（取0.18计算），cos φ=0.5，tg φ=1.73A ，得： 有功计算负荷： 300.1812021.6d e P k P W K =?== 无功计算负荷： 303021.6 1.7337.37tan kvar Q P ?=?== 视在计算负荷： 3030P 21.6 S = =43.2kVA cos 0.5 φ= 计算电流 30I = 难易程度：难 知识点：三相用电设备组计算负荷的确定 8、已知某机修车间的金属切削机床组，拥有电压为380V 的感应电动机7.5kW3台，4kW8台，3 kW17台，1.5 kW10台。试用需要系数法求其计算负荷。 已知“小批生产的金属冷加工机床电动机”Kd=0.16-0.2， cos φ=0.5，tan φ=1.73。 解：有功计算负荷： 300.2120.50.27.5348317 1.5102) 4.1(d e W P k P K =?=??+?+?=?+= 无功计算负荷： 303024.1 1.73ta 41.7n kva P r Q ?=?== 视在计算负荷：
3030P 24.1 S = =48.2kVA cos 0.5 φ= 难易程度：难 知识点：三相用电设备组计算负荷的确定 9、已知某机修车间的金属切削机床组，拥有电压为380V 的感应电动机7.5kW3台， 4 kW8台，3 kW17台，1.5 kW10台。试用二项式法求其计算负荷。已知“小批生产的金属冷加工机床电动机”的b=0.14,c=0.4,x=5, cos φ=0.5，tan φ=1.73. 解：设备组的总容量是： 7.5348317 1.51(0120.5)Pe kW =?+?+?+?= X 台最大容量的设备容量为： Px=P5=7.5×3kW+2×8kW=30.5kW 根据二项工的基本公式： 有功计算负荷： 300.14120.50.430.529.1e x P bP cP kW kW kW =?+?==+ 无功计算负荷： 3030tan 29.1 1.7350.3k Q P W kvar ?==?= 视在计算负荷： 3030P 29.1 S = =58.2kVA cos 0.5 φ= 计算电流： 30I = = 难易程度：难 知识点：三相用电设备组计算负荷的确定 10、已知某一班电器开关制造工厂用电设备的总容量为4500kW ，线路电压为380V ，试估算该厂的计算负荷。(需要系数K d =0.35、功率因数cos φ=0.75、tan φ=0.88) 解：有功计算负荷： 300.3545001575 d e K k P P W =?==
能源学院 课程设计 课程名称：电力系统分析 设计题目：电力系统三相短路电流的计算 学院：电力学院 专业：电气工程及其自动化____________ 班级：1203班________________________ 姓名：将________________________ 学号：1310240006__________________
目录 摘要 (1) 课题 (2) 第一章.短路的概述 (2) 1.1发生短路的原因 (2) 1.2发生短路的类型 (2) 1.3短路计算的目的 (3) 1.4短路的后果 (3) 第二章.给定电力系统进行三相短路电流的计算 (4) 2.1收集已知电力系统的原始参数 (4) 2.2制定等值网络及参数计算 (4) 2.2.1标幺值的概念 (4) 2.2.2计算各元件的电抗标幺值 (5) 2.2.3系统的等值网络图 (5) 第三章.故障点短路电流计算 (6) 第四章.电力系统不对称短路电流计算 (9) 4.1对称分量法 (9) 4.2各序网络的定制 (10) 4.2.1同步发电机的各序电抗 (10) 4.2.2变压器的各序电抗 (10) 4.3不对称短路的分析 (12) 4.3.1不对称短路三种情况的分析 (12) 4.3.2正序等效定则 (14) 心得体会 (15) 参考文献 (16)
电力系统分析是电气工程、电力工程的专业核心课程，通过学习电力系统分析，学生可以了解电力系统的构成，电力系统的计算分析及方法、电力系统常见的故障及其处理方法、电力系统稳定性的判断，为从事电力系统打下必要的基础。 电力系统短路电流的计算是重中之重，电力系统三相短路电流计算主要是短路电流周期（基频）分理的计算，在给定电源电势时，实际上就是稳态交流电路的求解。采用近似计算法，对系统元件模型和标幺参数计算作简化处理，将电路转化为不含变压器的等值电路，这样，就把不同电压等级系统简化为直流系统来求解。 在电力系统中，短路是最常见而且对电力系统运行产生最严重故障的后果之一。
变380V低压侧短路电流计算： https://www.doczj.com/doc/3e19165166.html,＝6％时Ik＝25*Se https://www.doczj.com/doc/3e19165166.html,＝4％时Ik＝37*Se 上式中Uk：变压器的阻抗电压，记得好像是Ucc。 Ik：总出线处短路电流A Se：变压器容量KVA 3。峰值短路电流＝Ik*2.55 4.两相短路电流＝Ik*0.866 5.多台变压器并列运行 Ik＝（S1+S2+。。。。Sn）*1.44/Uk 变压器短路容量-短路电流计算公式-短路冲击电流的计算 一.概述 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。 二.计算条件 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。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。 三.简化计算法 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。 1.主要参数 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和热稳定 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
1、替代定理 在任意具有唯一解的电路中，某支路的电流为i k ，电压为u k ，那么该支路可以用独立电压源u k ，或者独立电流源i k 来等效替代，如下图所示。替代后的电路和原电路具有相同的解。 图 2、叠加定理 由全部独立电源在线性电阻电路中产生的任一电压或电流，等于每一个独立 电源单独作用所产生的相应电压或电流的代数和。 注意点：（1）只适用于线性电路；（2）一个电源作用，其余电源为零，如电 压源为零即电压为零——>短路，电流源为零即电流为零——>开路；（3）各回路电压和电流可以叠加，但功率不能叠加。 3、三相系统及相量图的应用 、 交流变量 正常的电力系统为三相系统，每相的电压和电流分量均随着时间作正弦变 化，三相间相互角偏差为120°，比如以A 相为基准，A 相超前B ，B 相超前C 各120°，就构成正序网络，如下式所示： )120sin()360240sin()240sin(); 120sin(); sin( ++=+-+=-+=-+=+=?ω?ω?ω?ω?ωt U t U t U u t U u t U u m m m c m b m a 以A 相为例，因为三角函数sin 是以360°（或2π）为周期变化，所以随 着时间t 的流逝，当?ω+t 值每增长360°（或2π）时，电压ua 就经过了一个
周期的循环，如下图所示： 图 如上图，t代表时间，?代表t=0时刻的角度（例如上图中ua当t=0时位于?），ω表示角速度即每秒变化多少度。例如电网的频率为50Hz，原点，即代表0 = 每秒变化50个周期，即变化50*360°或者50*2π。此处360°和2π仅是单位制的不同，分别为角度制和弧度制，都是代表一个圆周；值得注意的是用360°来分析问题更加形象，而2π为国际单位制中的标准单位，计算时更通用。 向量的应用 用三角函数分析问题涉及较为繁琐的三角函数计算，图的正弦波形图可表示出不同周期分量的峰值和相差角度，但使用范围有限。为此，利用交流分量随时间做周期变化，且变化和圆周关系密切的特点，引入向量如下，方便交流分量的加减乘除计算： :
工厂供电计算口诀 Document number：PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998
常用电工计算口诀 第一章按功率计算电流的口诀之一 1.用途：这是根据用电设备的功率(千瓦或千伏安)算出电流(安)的口诀。 电流的大小直接与功率有关,也与电压,相别,力率(又称功率因数)等有关。一般有公式可供计算,由于工厂常用的都是380/220 伏三相四线系统,因此,可以根据功率的大小直接算出电流。 2.口诀：低压380/220 伏系统每KW的电流,安。 3.说明:口诀是以380/220V 三相四线系统中的三相设备为准,计算每千瓦的安数。对于某些单相或电压不同的单相设备,其每千瓦的安数.口诀中另外作了说明。 ①这两句口诀中,电力专指电动机.在380V 三相时(力率左右),电动机每千瓦的电流约为2 安.即将“千瓦数加一倍”( 乘2)就是电流, 安。这电流也称电动机的额定电流. 【例1 】千瓦电动机按“电力加倍”算得电流为11 安。 【例2 】4 0 千瓦水泵电动机按“电力加倍”算得电流为80安。 电热是指用电阻加热的电阻炉等。三相380 伏的电热设备,每千瓦的电流为安.即将“千瓦数加一半”(乘，就是电流,安。 【例1】3 千瓦电加热器按“电热加半”算得电流为安。
【例2 】1 5 千瓦电阻炉按“电热加半”算得电流为23 安。 这口诀并不专指电热,对于照明也适用.虽然照明的灯泡是单相而不是三相,但对照明供电的三相四线干线仍属三相。只要三相大体平衡也可以这样计算。此外,以千伏安为单位的电器(如变压器或整流器)和以千乏为单位的移相电容器(提高力率用)也都适用。即是说,这后半句虽然说的是电热,但包括所有以千伏安、千乏为单位的用电设备,以及以千瓦为单位的电热和照明设备。 【例1 】12 千瓦的三相( 平衡时) 照明干线按“电热加半”算得电流为18 安。 【例2】30 千伏安的整流器按“电热加半”算得电流为45 安。(指380 伏三相交流侧) 【例3 】320 千伏安的配电变压器按“电热加半”算得电流为480 安（指380/220 伏低压侧)。 【例4】100 千乏的移相电容器(380 伏三相)按“电热加半”算得电流为150 安。 ②在380/220伏三相四线系统中,单相设备的两条线,一条接相线而另一条接零线的(如照明设备)为单相220 伏用电设备。这种设备的力率大多为1,因此,口诀便直接说明“单相(每) 千瓦安”。计算时, 只要“将千瓦数乘”就是电流, 安。 同上面一样,它适用于所有以千伏安为单位的单相220伏用电设备,以及以千瓦为单位的电热及照明设备,而且也适用于220 伏的直流。 【例1】 500 伏安千伏安)的行灯变压器(220 伏电源侧)按“单相( 每) 千瓦安”算得电流为安。
电力系统短路电流计算书 Final revision by standardization team on December 10, 2020.
电力系统短路电流计算书 1短路电流计算的目的 a.电气接线方案的比较和选择。 b.选择和校验电气设备、载流导体。 c.继电保护的选择与整定。 d.接地装置的设计及确定中性点接地方式。 e.大、中型电动机起动。 2短路电流计算中常用符号含义及其用途 I－次暂态短路电流，用于继电保护整定及校验断路器额定断充容量。 a. 2 I－三相短路电流第一周期全电流有效值，用于校验电气设备和母线的动稳定及b. ch 断路器额定断流容量。 i－三相短路冲击电流，用于校验电气设备及母线的动稳定。 c. ch d.I∞－三相短路电流稳态有效值，用于校验电气设备和导体的热稳定。 e."z S－次暂态三相短路容量，用于检验断路器遮断容量。 f.S∞－稳态三相短路容量，用于校验电气设备及导体的热稳定. 3短路电流计算的几个基本假设前提 a.磁路饱和、磁滞忽略不计。即系统中各元件呈线性，参数恒定，可以运用叠加原 理。 b.在系统中三相除不对称故障处以外，都认为是三相对称的。 c.各元件的电阻比电抗小得多，可以忽略不计，所以各元件均可用纯电抗表示。
d.短路性质为金属性短路，过渡电阻忽略不计。 4基准值的选择 为了计算方便，通常取基准容量S b＝100MVA，基准电压U b取各级电压的平均电压，即 U b ＝U p ＝ ，基准电流 b b I S = ；基准电抗2 b b b b X U U ==。 常用基准值表（S b＝100MVA） 各电气元件电抗标么值计算公式
变压器短路容量-短路电流计算公式-短路冲击电流的计算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。 二.计算条件 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。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。 三.简化计算法 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。 1.主要参数 Sd三相短路容量(MV A)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和热稳定 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 x电抗(W) 其中系统短路容量Sd和计算点电抗x 是关键. 2.标么值 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). (1)基准 基准容量Sjz =100 MV A 基准电压UJZ规定为8级. 230, 115, 37, 10.5, 6.3, 3.15 ,0.4, 0.23 KV 有了以上两项,各级电压的基准电流即可计算出,例: UJZ (KV)3710.56.30.4 因为S=1.73*U*I 所以IJZ (KA)1.565.59.16144
1 课程设计的题目及目的 课程设计选题 如图1所示发电机G ，变压器T1、T2以及线路L 电抗参数都以统一基准的标幺值给出，系统C 的电抗值是未知的，但已知其正序电抗等于负序电抗。在K 点发生a 相直接接地短路故障，测得K 点短路后三相电压分别为Ua=1∠-120，Uc=1∠120. （1）求系统C 的正序电抗； （2）求K 点发生bc 两相接地短路时故障点电流； （3）求K 点发生bc 两相接地短路时发电机G 和系统C 分别提供的故障电流(假设故障前线路中没有电流)。 系统C 发电机G 15.01=T X 15 .00=T X 2T 25.02==''X X d 图1 电路原理图 课程设计的目的 1. 巩固电力系统的基础知识； 2. 练习查阅手册、资料的能力； 3．熟悉电力系统短路电流的计算方法和有关电力系统的常用软件；
2设计原理 基本概念的介绍 1.在电力系统中，可能发生的短路有：三相短路、两相短路、两相短路接地和单相短路。三相短路也称为对称短路，系统各相与正常运行时一样仍处于对称状态。其他类型的短路都属于不对称短路。 2.正序网络:通过计算对称电路时所用的等值网络。除中性点接地阻抗、空载线路（不计导纳）以及空载变压器（不计励磁电流）外，电力系统各元件均应包括在正序网络中，并且用相应的正序参数和等值电路表示。 3.负序网络：与正序电流的相同，但所有电源的负序电势为零。因此，把正序网络中各元件的参数都用负序参数代替，并令电源电势等于零，而在短路点引入代替故障条件的不对称电势源中的负序分量，便得到负序网络。 4.零序网络：在短路点施加代表故障边界条件的零序电势时，由于三项零序电流大小及相位相同，他们必须经过大地（或架空地线、电缆包庇等）才能构成回路，而且电流的流通与变压器中性点接地情况及变压器的解法有密切关系。 电力系统各序网络的制定 应用对称分量法分析计算不对称故障时，首先必须作出电力系统的各序网络。为此，应根据电力系统的接线图，中型点接地情况等原始资料，在故障点分别施加各序电势，从故障点开始，逐步查明各序电流流通的情况。凡是某一序电流能流通的元件，都必须包括在该序网络中，并用相应的序参数和等值电路表示。除中性点接地阻抗，空载线路以及空载变压器外，电力系统各元件均应包括在正序网络中，并且用相应的正序参数和等值电路表示，如图2所示；负序电流能流通的元件与正序电流的相同，但所有电源的负序电势为零。因次，把正序网络中各元件的参数都用负序参数代替，并令电源电势等于零，便得到负序网络如图3所示；在短路点电流施加代表故障边界条件的零序电势时，由于三相零序电流大小及相位相同，他们必须经过大地才能构成通路，而且电流的流通与变压器中性点接地情况及变压器的接法有密切的关系。如图4所示。利用各序的网络图可以计算出相应的序阻抗。 图2 系统的正序网络 X c X T X L X T X d ” C V fa(1) G + + +
第七章短路电流计算 Short Circuit Current Calculation §7-1 概述General Description 一、短路的原因、类型及后果 The cause, type and sequence of short circuit 1、短路：是指一切不正常的相与相之间或相与地（对于中性点接地 的系统）发生通路的情况。 2、短路的原因： ⑴元件损坏 如绝缘材料的自然老化，设计、安装及维护不良等所造成的设备缺陷发展成短路. ⑵气象条件恶化 如雷击造成的闪络放电或避雷器动作；大风造成架空线断线或导线覆冰引起电杆倒塌等. ⑶违规操作 如运行人员带负荷拉刀闸；线路或设备检修后未拆除接地线就加电压. ⑷其他原因 如挖沟损伤电缆,鸟兽跨接在裸露的载流部分等. 3、三相系统中短路的类型： ⑴基本形式: )3(k—三相短路；)2(k—两相短路； )1( k—单相接地短路；)1,1(k—两相接地短路； ⑵对称短路：短路后，各相电流、电压仍对称,如三相短路； 不对称短路：短路后，各相电流、电压不对称; 如两相短路、单相短路和两相接地短路. 注:单相短路占绝大多数；三相短路的机会较少,但后果较严重。4、短路的危害后果 随着短路类型、发生地点和持续时间的不同，短路的后果可能只破坏局部地区的正常供电，也可能威胁整个系统的安全运行。短路的危险后果一般有以下几个方面。 （1）电动力效应 短路点附近支路中出现比正常值大许多倍的电流，在导 体间产生很大的机械应力，可能使导体和它们的支架遭 到破坏。 （2）发热 短路电流使设备发热增加，短路持续时间较长时，设备 可能过热以致损坏。 （3）故障点往往有电弧产生，可能烧坏故障元件，也可能殃