第三章__短路电流的计算.doc(2)

如果以额定值（额定容量SN、额定电压UN）为基准值，则所得到的相对值称为额定相对值：容量额定相对值(3-20)电压额定相对值(3-21)电流额定相对值(3-22)电抗额定相对值(3-23）通常发电机、变压器、电抗器等电气设备，在产品手册中给出的相对值是以额定值为基准值的相对值，即称为额定相对值。计算短路电流时，采用相对值法计算短路回路的电抗时，应把所有电气设备的电抗归算到统一基准值下才能进行计算。以字母下注“*da”表示统一基准情况下的相对值，以字母下注“*N”表示以额定值为基准情况下的额定相对值，所以，在不同基准值下的电抗相对值之间必须加以换算，其换算公式如下(3-24)在短路电流的近似计算中，如果取Uda=UN=Uav，上式可简化为(3-25)2.短路回路中各元件相对基准电抗的计算(1)电源系统的相对基准电抗如果已知电源系统母线上的短路容量Ss，则电源系统的相对基准电抗Xsy*da为(3-26)如果已知发电机的次暂态电抗百分数%，由式(3-24)得电源系统的相对电抗Xsy*da为(3-27)式中：SN·g为发电机的额定容量。发电机次暂态电抗百分数见表3-2。表3-2发电机次暂态电抗百分数发电机类型次暂态电抗%发电机类型次暂态电抗%中容量汽轮发电机12.5无阻尼绕组的水轮发电机27有阻尼绕组的水轮发电机20同步调相机16(2)变压器的相对基准电抗变压器出厂时，生产厂家就在铭牌上给出变压器的短路电压（阻抗电压）百分数(us%)，它是变压器的相对额定阻抗。

由于变压器的绕组电阻RT，较电抗XT小得多，忽略变压器的绕组电阻RT，变压器的相对基准电抗XT*da为(3-28)式中：SN·T为变压器的额定容量，MV·A。当基准容量时Sda=100MV·A时，式(3-28)可进一步简化为(3-29)(3)线路电抗、电阻相对基准值由式(3-17)可得线路的相对基准电抗为(3-30)式中：xo为线路每千米的电抗值，Ω/km；L为线路长度，km。线路电阻相对值如果需要计算时，其相对基准电阻Rω·da计算式为(3-31)式中：xo为线路每千米的电阻值，Ω/km；L为线路长度，km。(4)电抗器的相对基准电抗电抗器的铭牌及产品样本中给出电抗百分电抗值xr%，是电抗器通过额定电流时在电抗器两端的电压降占额定电压的百分数值，是电抗器的相对额定电抗值。由式(3-24)可求出电抗器的相对基准电抗值为(3-32)当电抗器的额定电压与所在线路的平均电压相差不大时，电抗器的相对基准电抗值计算式为(3-33)当电抗器的额定电压与所连接的线路平均额定电压不一致（例如额定电压为10kV的电抗器装设在平均额定电压为6.3kV的线路上）时，不能认为电抗器的额定电压等于线路的平均额定电压，故需换算为基准电压与基准容量情况下电抗器相对值Xr·da(3-34)式中：UN·r为电抗器的额定电压，kV；SN·r为电抗器的额定容量，kV·A；IN·r为电抗器的额定电流短路电流允许值，kA。

3.短路回路总阻抗相对值短路点前到电源的总阻抗相对值Z*∑应包括总电抗相对值X*∑和总电阻相对值R*∑两项。当短路回路总电阻R*∑小于总电抗X*∑的1/3时，电阻可以忽略不计，即当时，(3-35)当时，(3-36)式中：X*∑为等值计算电路图中各元件电抗相对值之和；R*∑为各级线路电阻相对值之和。4.计算短路电流(1)短路电流的计算步骤①绘制短路计算电路图在计算短电流前，应先绘制短路计算电路图，在短路计算电路图中只需绘制出与短路计算有关的元件及线路，并在图中标出与短路计算有关的参数和所需计算的短路计算点。②选取基准容量Sda=100MV·A，基准电压为短路点所在线路的平均电压。③绘制等值电路图。为了使短路电流计算更清晰，所以在计算短路电流前还需根据短路计算电路图绘制出等值电路图。其等值电路图应在每种运行方式下、每个短路点各绘制一个，在图中标出各元件的阻抗，并用规定的符号表示，即在图形符号旁用一个分数表示，其分子表示编号，分母表示阻抗。阻抗用复数表示，实部表示电阻，虚部表示电抗。④计算短路回路总阻抗。首先根据前述方法计算出各元件的相对值阻抗并填写在等值电路图中，然后计算总阻抗。(2)三相短路电流的相对基准值计算由式(3-15)、式(3-17)可得三相短路电流相对基准值为(3-37)该式说明当基准电压的选取等于短路点所在线路的平均电压时，三相短路电流的相对基准值与短路回路的总阻抗相对基准值X∑·da互为倒数。

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采用有名值方法计算短路电流时，电压、电流、阻抗等物理量直接带单位参加计算，其公式中的各物理量都是有单位名称的量。在计算低压供电系统的短路电流时，由于高压系统的阻抗与低压系统的阻抗相比很小，高压系统阻抗可忽略不计，减少了折算工作。故在低压电网中计算短路电流时多采用绝对值法计算短路电流。下面就低压电网短路电流计算介绍怎样应用绝对值法计算短路电流。1.用绝对值法计算低压短路电流时的简化条件（1）在低压电网中，向短路点供电的变压器容量如果不超过供电电源容量3%时，在计算短路电流时认为变压器高压侧端电压不变。在煤矿供电中大部分都满足这一条件。（2）对低压电网一般不允许忽略电阻的影响，只有当短路回路的总电阻小于或等于总电抗的1／3时才允许忽略电阻。（3）电缆、母线长度超过10m时不能忽略。2.用绝对值法计算短路电流的步骤绝对值法计算短路电流的步骤与相对值法相同，同样分为绘制短路计算电路图、绘制等值电路图、计算回路总阻抗、计算短路电流四个步骤。其绘制短路计算电路图、绘制等值电路图与相对值法相同。以下介绍短路回路总阻抗计算、短路电流计算。3.短路回路总阻抗计算 （1）短路回路中各元件阻抗的计算 短路回路中的阻抗元件有电源（电源系统或发电机）、变压器、输电线路、电抗器等。

①电源系统阻抗的计算：若已知向短路点供电的变压器高压系统的短路容量，便可求出系统的电抗。由于电源系统的电抗远大于电阻，可将电阻忽略不计，只考虑电抗即可。电源系统的电抗计算式为（3-41）式中：Xsy为电源系统的电抗，Ω；Uav为电原母线上的平均电压，kV；Ss为电源母线上的短路容量，kV·A；为电源母线上的三相短路电流，kA。平均电压的选取见表3-1。②变压器的阻抗计算变压器的阻抗计算式为(3-42)式中：ZT为变压器的阻抗，Ω；us%为变压器短路电压百分数，由变压器技术参数表查得；为变压器二次额定电压，kV；SN·T为变压器的额定容量，kV·A。变压器的电阻计算式为(3-43)式中：RT为变压器的电阻，Ω；ΔPN·T为变压器的短路损耗，mW，可由变压器技术参数表中查得。变压器的电抗计算式为(3-44)式中：XT为变压器的电抗，Ω。对大容量电力变压器，XT>>RT，RT可忽略不计，ZT≈XT。对小容量变压器，其电阻不能忽略。变压器的电阻和电抗可直接从技术参数表中查出。③输电线路阻抗计算输电线路电抗计算式为(3-45)式中：为输电线路电抗,Ω；为输电线路每千米电抗，Ω/km，其值与导线直径和相间距离等因素有关，短路电流计算采用平均值，见表3-3；L为输电线路长度，km。

电缆、电线截面和每芯导体电阻值 检验内容及取样要求 1、墙体节能工程 ⑴ 专用材料。*4．用 表测出电阻两端的电压，用 表测出通过电阻的电流，根据欧姆定律就可以计算出电阻r，这种测电阻的方法叫 法。u―多芯电缆（电线）或单芯电缆（电线）系统任一两相导体之间的电压有效值.。

④电抗器的电抗计算 电抗器是用来限制短路电流的电器，其电抗值计算公式为(3-48) 式中：Xr为电抗器的电抗，Ω；xr%为电抗器的百分数电抗，可查电抗器的技术参数；UN·R为电抗器的额定电压，kV；IN·r为电抗器的额定电流，kA。（2）短路回路的总阻抗计算 在计算短路回路的总阻抗时，由于短路回路中各元件的联接方式各有不同，所以应根椐电工基础原理将它们化简为简单电路，然后再进行总阻抗的计算。各种不同电网的变换及基本公式见表3-6。在计算短路回路的总阻抗时，短路回路中各元件所在线路可能不属同一电压等级，所以还应把不同电压等级电路的元件阻抗折算到短路点所在电路的电压等级上，然后才能进行总阻抗的计算。阻抗的折算应满足折算前后元件消耗的功率不变原则进行。即折算公式为(3-49)式中：R'、X'为折算后的等效电阻与电抗，Ω；R、X为折算前电路元件实际电阻与电抗，Ω；Uav1为元件所在电网的平均电压，kV；Uav2：为短路点所在电网的平均电压，kV。把短路回路化简和将不同电压等级元件阻抗折算后，可计算短路回路的总阻抗。短路回路总阻抗计算式为(3-50)式中：R∑为短路回路的总电阻，Ω；在计算低压电网的最小短路电流时，应计入短路点的电弧电阻值Rea，Rea取0.01Ω；X∑为短路回路的总电抗短路电流允许值，Ω。

变压器是变换电压、电流和阻抗的器件，当初级线圈中通有交流电流时，铁芯（或磁芯）中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压（或电流）。变压器变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件，当初级线圈中通有交流电流时，铁芯（或磁芯）中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压（或电流）。变压器变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件,当初级线圈中通有交流电流时,铁芯(或磁芯)中便产生交流磁通,使次级线圈中感应出电压(或电流)。

包括：【逐点照度】、【照度计算】【多行照度计算】(利用系数法)、【负荷计算】、【无功功率补偿】、【短路电流】计算、【低压短路】电流计算、【电压损失】计算、【年雷击次数】计算、【继电保护计算】等。当线路发生短路时，重要特征之一是线路中的电流急剧增大，当电流流过某一预定值时，反应于电流升高而动作的保护装置叫过电流保护。当线路发生短路时，重要特征之一是线路中的电流急剧增大，当电流流过某一预定值时，反应于电流升高而动作的保护装置叫过电流保护，过电流保护的动作电流是按最大负荷电流来考虑的，其选择是靠阶梯形的时限来配合的。

由式(3-50)和式(3-51)可得出同一点短路时三相短路电流与两相短路电流之间的关系式为（3-53）因此在计算出三相短路电流时，由式(3-52)可计算出两相短路电流。（2）用查表法计算煤矿井下低压电网两相短路电流煤矿井下低压电网两相短路电流的计算除用上述方法计算外，工程中常采用查表法计算煤矿井下低压电网两相短路电流，查表法计算两相短路电流是一种简捷快速的计算方法。在无限大电源容量系统中,低压电网短路电流的大小取决于电力变压器和低压电缆的阻抗。当变压器的型号、容量和电缆的截面一定时，短路电流的大小就是电缆长度的函数。如果已知电缆长度L，就可直接求出两相短路电流的大小。所以，根据变压器的型号和容量，列出不同长度的电缆所对应的短路电流表，通过短路点至变压器之间的电缆长度查出所对应的短路电流大小。在实际低压电网中，各段电缆的截面积是不相等的，如果对多种截面的电缆线路列短路电流表，就显得表格庞大而繁杂，不利于查算。因此，为了使表格简化和提高查表的速度，将不同低压电缆截面统一到一个标准截面下，即在阻抗不变的原则下，把不同截面和长度的电缆换算成统一标准截面下的等效长度。对380V、660V系统，取电缆的标准截面为50mm2；对127V系统，取电缆的标准截面为4mm2。