沈阳工业大学
5 短路电流计算
短路电流计算的主要目的
1．电气主接线的比较与选择。
2．选择断路器等设备。
3．确定中性点接地方式。
4．计算软导线的短路摇摆。
5． 确定分裂导线间隔棒的距离。
6． 验算接地装置的接触电压和跨步电压。
7．选择继电保护装置。 5．1 电力系统短路电流计算条件
5.1.1 基本假定
短路电流实用计算中，采用以下假定条件和原则：
5.1.1.1 正常作时，三相系统对称运行。
5.1.1.2 所有电源的电动势相位角相同。
5.1.1.3 中的同步和异步电机均匀为理想电机，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；定子三相绕组空间位置相差120度电气角度。
5.1.1.4 电力系统中各元件的磁路不饱和，即带铁心的电气设备电抗值不随电流大小发生变化。
5.1.1.5 电力系统中所有电源在额定负荷下运行，其中50%负荷接在高压
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4X50MW火力发电厂电气部分初步设计
母线上，50%负荷接在系统侧。
5.1.1.6 同步电机都具有自动调整励磁装置（包括强行励磁）。
5.1.1.7 短路发生在短路电流最大值的瞬间。
5.1.1.8 不考虑短路点的电弧阻抗和变压器的励磁电流。
5.1.1.9 除计算短路电流的衰减时间常数和低压网络的短路电流外，元件的电阻都略去不计。
5.1.1.10 元件的计算参数均取额定值，不考虑参数的误差和调整范围。
5.1.1.11 输电线路的电容略去不计。
5.1.1.12 用概率统计法制定短路电流运算曲线。
5.1.2 一般规定
5.1.2.1 验算导体和电器动稳定、热稳定以及电器开断电流所用的短路电流，应按本工程的设计规划容量计算，并考虑电力系统的远景发展规划（一般为本期工程建成后5~10年）。确定短路电流时，应按可能发生最大短路电流的正常接线方式，而不应按仅在切换过程中可能并列运行的接线方式。
5.1.2.2 选择导体和电器用的短路电流，在电气连接的网络中，应考虑具有反馈作用的异步电动机的影响和电容补偿装置放电电流的影响。
5.1.2.3 选择导体和电器的动稳定时，对不带电抗器回路的计算短路点，应选择在正常接线方式时短路电流为最大的地点。
5.1.2.4 导体和电器的动稳定、热稳定以及电器的开断电流，一般按三相短路验算。若发电机出口的两相短路，或中性点直接接地系统及自耦变压器等回路中的单相、两相接地短路较三相短路严重时，则应按严重情况计算。 5．2 电路元件参数的计算
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高压短路电流的计算一般只计算各元件的电抗，采用标么值。标么值为各电路元件有名值与基准值之比。
U*=U/Uj S=S/Sj
I=I/Ij=3UjI/Sj X=X/Xj=XSj/Uj 5．3 网络变换 5.3.1 △/Y变换
1X12X1323X23
X1= X13*X12/(X13+X12+X23) X2= X12* X23/(X13+X12+X23) X3= X13* X23/(X13+X12+X23)
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1X12X2X33
33334X50MW火力发电厂电气部分初步设计
5.3.2 Y/△变换 如上图：
X12= X1+ X2+ X1X2/ X X13= X1+ X+ X1X/ X2 X23= X2+X+ X2X/ X1 5．4 等值电源的计算 5.4.1 按个别变化计算
当网络中有几个电源时，可将条件相类似的发电机，按下述条件连接成一组，分别
求出至短路点的转移电抗。
（1）同形式，且至短路点的电气距离大致相等的发电机。
（2）至短路点的电气距离较远的同一类型和不同类型的发电机。
（3）直接连接短路上的同类发电机。 5.4.2 按同一变化计算
当仅计算任一时间t的短路电流周期分量，各电源的发电机形式，参数相同且距短路点的电气距离大致相等时，可将各电源合并成一个总的计算电抗。
5．5 三相短路电流周期分量的计算 5.5.1 无限大电源供给的短路电流
当供电电源为无穷大或者计算电抗Xjs=3.45时，不考虑短路电流周期分量的衰减。
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5.5.2 有限电流供给的短路电流
先将电源对短路点的等值电抗X?*，归算到以电源容量为基准的计算电抗Xjs值查相应的发电机运算曲线，或查发电机的运算曲线数字表，即可得到短路电流周期分量的标么值。 5．6 冲击电流的计算
三相短路发生后的半个周期（t=0.01s）短路电流的瞬时值达到最大，称为冲击电流Ich?。
其值近似计算为：Ich=2.55Id\
发电机—变压器与系统之间：Ich=1.85x1.414 Id\
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