短路电流的计算方法

变压器短路电流的实用

计算方法

-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1

变压器短路电流的实用计算方法

胡浩，杨斌文，李晓峰

（湖南文理学院，湖南常德415000）

基金项目：湖南省科技厅计划项目（2007FJ3046）

1前言

在电力系统中，对于电气设备的选用、电气接线方案的选择、继电保护装置的设计与整定以及有关设备热稳定与动稳定的校验等工作，都需要对变压器的短路电流进行计算。短路电流的计算，一般采用有名制或标幺值算法，再者是应用曲线法。然而,无论哪种方法应用起来都比较繁琐，尤其是对于企业的技术人员与农村的电工，因缺乏相应的技术资料，又不能从变压器铭牌上查到所有计算短路电流的数据，所以想快速算出短路电流值是相当困难的。笔者在多年的实际工作中，依据变压器的基本原理与基本关系式，总结出快速计算短路电流值的实用方法，以满足现场与工程上的需要。

2变压器低压三相短路时高压侧短路电流的计算

变压器的阻抗电压是在额定频率下，变压器低压绕组短接，高压绕组施加逐步增大的电压，当高压绕组中的电流达到额定电流时，所施加的电压为阻抗电压Ud，一般以高压侧额定电压U1N为基础来表示：

Ud%=Ud/U1N×100%

计算短路电流的口诀简单方法

1、系统电抗的计算

系统电抗，百兆为一。容量增减，电抗反比。100除系统容量

例：基准容量 100MVA。当系统容量为100MVA时，系统的电抗为XS*=100/100=1

当系统容量为200MVA时，系统的电抗为XS*=100/200=0.5 当系统容量为无穷大时，系统的电抗为XS*=100/∞=0

系统容量单位：MVA

系统容量应由当地供电部门提供。当不能得到时，可将供电电源出线开关的开断容量

作为系统容量。如已知供电部门出线开关为W-VAC 12KV 2000A 额定分断电流为40KA。则可认为系统容量S=1.73*40*10000V=692MVA, 系统的电抗为XS*=100/692=0.144

2.变压器电抗的计算

110KV：10.5除变压器容量

35KV：7除变压器容量

6~10KV： 4.5除变压器容量。

例：一台35KV 3200KVA变压器的电抗X*=7/3.2=2.1875

一台10KV 1600KVA变压器的电抗X*=4.5/1.6=2.813

变压器容量单位：MVA

这里的系数10.5，7，4.5 实际上就是变压器短路电抗的%数。不同电压等级有不同的值。

3.电抗器电抗的计算

电抗器的额定电抗除额定容量再打九折。

例：有一电

计算短路电流的口诀简单方法

1、系统电抗的计算

系统电抗，百兆为一。容量增减，电抗反比。100除系统容量

例：基准容量 100MVA。当系统容量为100MVA时，系统的电抗为XS*=100/100=1

当系统容量为200MVA时，系统的电抗为XS*=100/200=0.5 当系统容量为无穷大时，系统的电抗为XS*=100/∞=0

系统容量单位：MVA

系统容量应由当地供电部门提供。当不能得到时，可将供电电源出线开关的开断容量

作为系统容量。如已知供电部门出线开关为W-VAC 12KV 2000A 额定分断电流为40KA。则可认为系统容量S=1.73*40*10000V=692MVA, 系统的电抗为XS*=100/692=0.144

2.变压器电抗的计算

110KV：10.5除变压器容量

35KV：7除变压器容量

6~10KV： 4.5除变压器容量。

例：一台35KV 3200KVA变压器的电抗X*=7/3.2=2.1875

一台10KV 1600KVA变压器的电抗X*=4.5/1.6=2.813

变压器容量单位：MVA

这里的系数10.5，7，4.5 实际上就是变压器短路电抗的%数。不同电压等级有不同的值。

3.电抗器电抗的计算

电抗器的额定电抗除额定容量再打九折。

例：有一电

短路电流计算

第一节 短路计算的目的及假设

一、短路电流计算是变电所电气设计中的一个重要环节 其计算目的是：

1、在选择电气主接线时，为了比较各种接线方案或确定某一接线是否需要采取限制短路电流的措施等，均需进行必要的短路电流计算。

2、在选择电气设备时，为了保证设备在正常运行和故障情况下都能安全、可靠地工作，同时又力求节约资金，这就需要进行全面的短路电流计算。

3、在设计屋外高压配电装置时，需按短路条件检验软导线的相间和相对地的安全距离。

4、在选择继电保护方式和进行整定计算时，需以各种短路时的短路电流为依据。

5、按接地装置的设计，也需用短路电流。 二、短路电流计算的一般规定

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）。确定短路电流计算时，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。

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导步电机的影响和电容补偿装置放电电流的影响。

3、选择导体和电器时，对不带电抗器回路的计算短路点，应按选择在正常接线方式时短路电流为最大

第一章 一中央10KV侧短路电流计算 第一节 最大运行方式下的短路电流计算

一、计算依据

电业局提供一中央2004年度短路阻抗值，最大运行方式：0.00332+j0.06375，最小运行方式：0.00332+j0.18517，本计算以电抗为主。

一中央最大运行方式：因2#主变是50MVA的变压器，因此以2#主变带全所负荷，发电机在2#主变并网。 二、最大运行方式系统图

三、各元件电抗计算

选取Sjz=100MVA,Ujz=Upe=10.5

于是 ：I jz=Sjz/1.732Upe=100/1.732×10.5=5.5KA

将各电抗根据基准容量归算，求出各元件电抗的基准标幺值： 系统的电抗标幺值 X1=0.06375

变压器的电抗标幺值 X2=UK %/100×Sd/SNT=(10.3/100)×100/50=0.206 电缆线路的电抗标幺值 X3’=X0×L×Sd/UL2=0.08×1.4×100/10.52=0.1016 注意：在计算电缆线路的电抗标幺值时，将单芯电缆的X0按0.08欧姆/千米计算，有12根，故X3= X3’/4=0.0254

电抗器的电抗标幺值 X4=Ux%/100×UNX/1

电流互感器的参数选择计算

本文所列计算方法为典型方法，为方便表述，本文数据均按下表所列参数为例进行计算。

项目名称 额定电流比 额定二次电流 额定二次负载视在功率 额定二次负载电阻 二次负载电阻 二次绕组电阻 准确级 准确限值系数 实测拐点电动势 代号 Kn Isn Sbn 参数 600/5 5A 30VA(变比：600/5) 50VA（变比：1200/5） 1.2Ω 0.38Ω 0.45Ω 10 15 130V(变比：600/5) 260V(变比：1200/5) 备注 不同二次绕组抽头对应的视在功率不同。 不同二次绕组抽头对应的拐点电动势不同。 Rbn Rb Rct Kalf Ek 最大短路电流 Iscmax 10000A 一、电流互感器（以下简称CT）额定二次极限电动势校核（用于核算CT是否满足铭牌保证值）

1、计算二次极限电动势：

Es1=KalfIsn（Rct+Rbn）=15×5×（0.45+1.2）=123.75V 参数说明：

（1）Es1：CT额定二次极限电动势（稳态）； （2）Kalf：准确限制值系数； （3）Isn：额定二次电流；

（4）Rct：二次绕组电阻，当有实测值时取实测值，无实测值时按下

述方法取典

PSD-SCCP 电力系统短路电流程序用户手册

PSD-SCCP 电力系统短路电流程序

用户手册

中国电力科学研究院 二○○五年九月

2005 年 9 月 ·i· 中国电力科学研究院系统所

PSD-SCCP 电力系统短路电流程序用户手册

工作单位：中国电力科学研究院系统所 工作人员：陈珍珍 肖静 张学成

报告编写：肖静 陈珍珍

报告审核：卜广全

报告批准：汤涌

2005 年 9 月 ·ii· 中国电力科学研究院系统所

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目 录

1 前言...................................................................................................................................... 1

2 短路电流计算程序的功能和特点...................................................................................... 2

2.1 程序的主要功能和特点 ..............

第五章 短路电流实用计算第一节 短路的基本概念 第二节 标么值 第三节 电力系统中各元件的电抗标么值的计 算 第四节 短路电流计算的程序 第五节 由无限大容量系统供电的三项短路 第六节 由发电机供电的三相短路的实用计算 第七节 电力系统中各元件的序参数和序网络 第八节 不对称短路电流的计算

第一节 短路的基本概念一、短路的定义及其种类 短路的定义及其种类 短路的 二、发生短路的原因 三、短路的后果 四、短路计算的目的与计算假设

一、短路的 一、短路的定义及其种类 短路的定义及其种类在电力系统中，短路是最常见而且对电力系统 运行产生严重影响的故障。所谓短路是指相与 相或相与地之间直接金属性连接。短路种类主 要有三相短路、两相短路、单相接地短路和两 相接地短路等四种。三相短路属对称短路，其 它属不对称短路。 系统中各种短路、代表符号及事故机率如表5-1 所示。

短路种类代表符号及事故机率 短路种类代表符号及事故机率

二、发生短路的原因 二、发生短路的原因(1)设备或装置存在隐患。如绝缘材料陈旧老 化、绝缘机械损伤、设备缺陷未发现消除、设 计安装有误等。 (2)运行、维护不当。如运行人员不遵守操作 规程，出现误操作，技术水平低，管理不善， 机械损伤等。 (

第五章 短路电流实用计算第一节 短路的基本概念 第二节 标么值 第三节 电力系统中各元件的电抗标么值的计 算 第四节 短路电流计算的程序 第五节 由无限大容量系统供电的三项短路 第六节 由发电机供电的三相短路的实用计算 第七节 电力系统中各元件的序参数和序网络 第八节 不对称短路电流的计算

第一节 短路的基本概念一、短路的定义及其种类 短路的定义及其种类 短路的 二、发生短路的原因 三、短路的后果 四、短路计算的目的与计算假设

一、短路的 一、短路的定义及其种类 短路的定义及其种类在电力系统中，短路是最常见而且对电力系统 运行产生严重影响的故障。所谓短路是指相与 相或相与地之间直接金属性连接。短路种类主 要有三相短路、两相短路、单相接地短路和两 相接地短路等四种。三相短路属对称短路，其 它属不对称短路。 系统中各种短路、代表符号及事故机率如表5-1 所示。

短路种类代表符号及事故机率 短路种类代表符号及事故机率

二、发生短路的原因 二、发生短路的原因(1)设备或装置存在隐患。如绝缘材料陈旧老 化、绝缘机械损伤、设备缺陷未发现消除、设 计安装有误等。 (2)运行、维护不当。如运行人员不遵守操作 规程，出现误操作，技术水平低，管理不善， 机械损伤等。 (

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2005 年 9 月 ·i· 中国电力科学研究院系统所

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工作单位：中国电力科学研究院系统所 工作人员：陈珍珍 肖静 张学成

报告编写：肖静 陈珍珍

报告审核：卜广全

报告批准：汤涌

2005 年 9 月 ·ii· 中国电力科学研究院系统所

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目 录

1 前言...................................................................................................................................... 1

2 短路电流计算程序的功能和特点...................................................................................... 2

2.1 程序的主要功能和特点 ..............