短路電流
- 短路電流是GB/T 5226.1-2019/IEC 60204-1：2016中的術語與定義。
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短路電流是GB/T 5226.1-2019/IEC 60204-1：2016中的術語與定義。
定義
由于電路中的故障或連接錯誤造成的短路而引起的過電流。 2100433B
⒈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(guī)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.
⒉在計算高壓電器中的短路電流時，只需考慮發(fā)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.
⒊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.
計算短路電流的目的是為了限制短路的危害和縮小故障的影響范圍。在變電所和供電系統的設計和運行中，基于如下用途必須進行短路電流的計算:
⑴選擇電氣設備和載流導體，必須用短路電流校驗其熱穩(wěn)定性和動穩(wěn)定性。
⑵選擇和整定繼電保護裝置，使之能正確的切除短路故障。
⑶確定合理的主接線方案、運行方式及限流措施。
⑷保護電力系統的電氣設備在最嚴重的短路狀態(tài)下不損壞，盡量減少因短路故障產生的危害。
aa短路電流包括所有的短路電流，相線與相線短路、相線與零線短路、相線與地線短路等。就這樣，請采納，呵呵
短路電流包括所有的短路電流，相線與相線短路、相線與零線短路、相線與地線短路等。入地短路電流就指相線與地線短路。
最大的短路電流倍數是短路阻抗的倒數。如果是4%的阻抗，那么他的最大的短路電流倍數是100/4=25倍。如果高壓的額定電流是100A，那么最大的短路電流是：100*25=2500A。但實際上最大...
三相系統中發(fā)生的短路有 4 種基本類型:三相短路，兩相短路，單相對地短路和兩相對地短路。其中，除三相短路時，三相回路依舊對稱，因而又稱對稱短路外，其余三類均屬不對稱短路。在中性點接地的電力網絡中，以一相對地的短路故障最多，約占全部故障的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(fā)生短路時，電力系統從正常的穩(wěn)定狀態(tài)過渡到短路的穩(wěn)定狀態(tài)，一般需3~5秒。在這一暫態(tài)過程中，短路電流的變化很復雜。它有多種分量，其計算需采用電子計算機。在短路后約半個周波(0.01秒)時將出現短路電流的最大瞬時值，稱為沖擊電流。它會產生很大的電動力，其大小可用來校驗電工設備在發(fā)生短路 時機械應力的動穩(wěn)定性。短路電流的分析、計算是電力系統分析的重要內容之一。它為電力系統的規(guī)劃設計和運行中選擇電工設備、整定繼電保護、分析事故提供了有效手段。
供電網絡中發(fā)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。
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.
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(wěn)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(wěn)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(wěn)定
x電抗(Ω)
其中系統短路容量Sd和計算點電抗x 是關鍵.
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)，稱為標幺值(這是短路電流計算最特別的地方，目的是要簡化計算).
⑴基準
基準容量 Sjz =100 MVA
基準電壓 UJZ規(guī)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)37 10.5 6.3 0.4
因為 S=1.73*U*I 所以 IJZ (KA)1.56 5.5 9.16 144
⑵標么值計算
容量標幺值 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.
電壓標幺值 U*= U/UJZ ; 電流標幺值 I* =I/IJZ
(3)無限大容量系統三相短路電流計算公式
短路電流標幺值: 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(qū)域變電所變壓器的電抗、輸電線路的電抗、企業(yè)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幺值.求得總電抗后，再用以上公式計算短路電流; 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.
電力系統中出現短路故障時，系統功率分布的忽然變化和電壓的嚴重下降，可能破壞各發(fā)電廠并聯運行的穩(wěn)定性，使整個系統解列，這時某些發(fā)電機可能過負荷，因此，必須切除部分用戶。短路時電壓下降的愈大，持續(xù)時間愈長，破壞整個電力系統穩(wěn)定運行的可能性愈大。短路電流的限制措施為保證系統安全可靠地運行，減輕短路造成的影響，除在運行維護中應努力設法消除可能引起短路的一切原因外，還應盡快地切除短路故障部分，使系統電壓在較短的時間內恢復到正常值。
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 10KV 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。
110KV:10.5除變壓器容量
35KV:7除變壓器容量
6~10KV:4.5除變壓器容量。
例:一臺35KV 3200KVA變壓器的電抗X*=7/3.2=2.1875
一臺10KV 1600KVA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。
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
架空線:6KV，等于公里數;10KV，取1/3;35KV，取 3‰例:10KV 6KM架空線。架空線路電抗X*=6/3=2
按架空線再乘0.2。
例: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。
電抗加定，去除100。
例:已知短路點前各元件電抗標幺值之和為 X*∑=2，則短路點的短路容量
Sd=100/2=50 MVA。
短路容量單位:MVA
0.4KV，150除電抗
6KV:9.2除電抗
10KV:5.5除電抗
35KV:1.6除電抗
110KV，0.5除電抗
例:已知一短路點前各元件電抗標幺值之和為 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
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*4.6=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
ANSI/IEEE 標準短路電流計算相關標準:
以ANSI/IEEE 和UL標準為依據進行短路電流計算大致有如下標準:
標準 | 名稱 |
IEEE C37.04 IEEE C37.04f IEEE C37.04g IEEE C37.04h IEEE C37.04i IEEE C37.04 | 對稱電流的交流高壓回路斷路器恒定結構標準和附錄 |
IEEE C37.010 IEEE C37.010b IEEE C37.010e IEEE C37.010 | 交流高壓回路斷路器在對稱電流基礎上的應用指南和附錄 |
IEEE C37.013 | 交流高壓發(fā)電機回路斷路器在對稱電流基礎上的額定值標準 |
IEEE C37.20.1 | 金屬閉合低壓電力斷路器開關盒標準 |
IEEE Std 399 | 電力系統分析- 棕皮書 |
IEEE Std 141 | 工網電力配電系統的紅皮書 |
IEEE Std 242 | IEEE 推薦的商業(yè)電力系統工業(yè)配置和保護實例的黃皮書 |
UL 489_9 | 澆鑄型回路斷路器、澆鑄型開關和回路斷路器外殼的安全標準 |
一是做好短路電流的計算，正確選擇及校驗電氣設備，電氣設備的額定電壓要和線路的額定電壓相符。
二是正確選擇繼電保護的整定值和熔體的額定電流，采用速斷保護裝置，以便發(fā)生短路時，能快速切斷短路電流，減少短路電流持續(xù)時間，減少短路所造成的損失。
三是在變電站安裝避雷針，在變壓器四周和線路上安裝避雷器，減少雷擊損害。
四是保證架空線路施工質量，加強線路維護，始終保持線路弧垂一致并符合規(guī)定。
五是帶電安裝和檢修電氣設備，注重力要集中，防止誤接線，誤操作，在帶電部位距離較近的部位工作，要采取防止短路的措施。
六是加強治理，防止小動物進入配電室，爬上電氣設備。
七是及時清除導電粉塵，防止導電粉塵進入電氣設備。
八是在電纜埋設處設置標記，有人在四周挖掘施工，要派專人看護，并向施工人員說明電纜敷設位置，以防電纜被破壞引發(fā)短路。
九是電力系統的運行、維護人員應認真學習規(guī)程，嚴格遵守規(guī)章制度，正確操作電氣設備，禁止帶負荷拉刀閘、帶電合接地刀閘。線路施工，維護人員工作完畢，應立即拆除接地線。要經常對線路、設備進行巡視檢查，及時發(fā)現缺陷，迅速進行檢修。
短路電流漏電保護及其區(qū)別
短路電流漏電保護及其區(qū)別
格式：pdf
大?。?span id="6qnfbnk" class="single-tag-height">8.9MB
頁數： 3頁
什么是短路保護 短路保護是在電路發(fā)生故障， 比如不經過負載， 導線的電阻幾乎 可以忽略不計， 因此瞬間產生的極大的電流提供切斷電源， 防止設備 損壞和造成事故。 短路保護是指在電氣線路發(fā)生短路故障后能保證迅速、 可靠地將 電源切斷，以避免電氣設備受到短路電流的沖擊而造成損壞的保護。 一般情況下短路保護器件應安裝在愈靠近供電電源端愈好， 通常安裝 在電源開關的下面，這樣不僅可以擴大短路保護的范圍，而且，可以 起到電氣線路與電源的隔離作用， 更加便于安裝和維修。 對于一些有 短路保護要求的設備，其短路保護器件，應安裝在靠近被保護設備處。 斷路器的短路保護是指相間、 相零、相地等電流徒然增大很多的 一種保護。漏電保護對非接地短路不起作用。 什么是漏電保護 漏電保護是利用漏電保護裝置來防止電氣事故的一種安全技術 措 施 。 漏 電 保 護 裝 置 又 稱 為 剩 余 電 流 保 護 裝 置 （Re
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。
在介紹簡化計算法之前必須先了解一些基本概念。
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，簡稱短路電流校核開關分斷電流和熱穩(wěn)定。
Ic：三相短路第一周期全電流有效值，簡稱沖擊電流有效值校核動穩(wěn)定。
ic：三相短路第一周期全電流峰值，簡稱沖擊電流峰值校核動穩(wěn)定。
x：電抗（Ω）。
其中系統短路容量Sd和計算點電抗x是關鍵。
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），稱為標幺值（這是短路電流計算最特別的地方，目的是要簡化計算）。
⑴基準
基準容量Sjz=100MVA。
基準電壓Ujz規(guī)定為8級：230、115、37、10.5、6.3、3.15、0.4、0.23KV。
⑵標么值計算
容量標幺值S*=S/Sjz。例如：當10KV母線上短路容量為200MVA時，其標么值容量為：S*=200/100=2。
電壓標幺值U*=U/Ujz；電流標幺值I*=I/Ijz。
(3)無限大容量系統三相短路電流計算公式
短路電流標幺值：Id*=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=2.55Id(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=1.84Id(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"_blank" href="/item/輸電線路">輸電線路的電抗、企業(yè)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幺值.求得總電抗后，再用以上公式計算短路電流；設計手冊中還有一些圖表，可以直接查出短路電流。
短路電流允許值簡介