道路照明短路电流计算及开关选择等

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路灯配电系统若干问题的探讨

李良胜章友俊（深圳市市政设计研究院有限公司）

要探讨路灯配电系统中的单相接地保护灵敏度校验、保护设臵、接地型式选择等。

键词路灯灵敏度接地故障L-N短路接地型式RCD（漏电保护器）I(II)类设备

引言

相对于室内照明而言，室外路灯照明的安装及敷设环境较差，线路距离较长，可达1000m以上，负荷分散但容量不大。我国虽992年就颁布了行业标准《城市道路照明设计标准》（CJJ 45-91）（以下简称《路灯规范》），但因当时条件限制，规范未能就路灯配电系统作出更为详尽而完善的规定。随着我国城市及道路建设的进一步蓬勃开展，对于路灯照明的深入研究已迫在眉睫。

路灯配电系统的以下几个问题尤其值得关注：①单相短路；②灵敏度校验；③保护设臵；④接地型式等。

工程实例

某城市道路照明由一台SG-10/0.4kV，100kVA ，D,Yn-11（U k=4.5%）箱变供电。箱变内带3m长LMY-4（40×4）低压。箱变远离10kV系统内发电机组，系统短路容量S d =200MV〃A。以箱变为起点，其中的一个路灯回路的线路长为990m，沿道线状布灯（即中间无分支）。路灯为金属灯杆（以下未指明的均同此），纵向布臵间距为30m（该回路共有990/30=33套灯具），

高为10m。灯具为220V、250W高压钠灯（自带电容补偿，cosφ=0.85），镇流器损耗为10%。路灯以L1、L2、L3依次配电杆内灯具引接线为BVV-3×2.5mm2。路灯干线为三相配电，线路为VV-4×25+1×16mm2，穿PVC70管（用于分散接地的统时，线路则为VV-4×25 mm2，穿PVC70管）。

单相短路电流的计算

路灯可归类于固定式配电设备（I类设备），其线路须有过载、短路或接地故障保护。单相短路包括单相接地短路故障（以下简称“故障”，例如图1中的f1、f2）和相-中短路（以下简称“L-N短路”，例如图1中的f3）。本节中的3.1及3.2小节，将以路灯的TN 统为例，先来具体计算接地故障电流。

1工程实例的单相接地故障电流

单相接地故障电流要按照相-保回路进行计算。当线路最末端发生单相接地故障（即图1中f1）时，该相-保回路中，共有高压系统压器、低压母线、低压电缆、灯头引接线等五种阻抗元件，单相接地故障电流：

I d=220/√（Rφp2+ Xφp2）⑴

式中，Rφp——回路各元件相保电阻之和，即Rφp= Rφp.s+ Rφp.t +Rφp.m+ Rφp.l+ Rφp.x；Xφp——回路各元件相保电抗之和，即Xφp= + Xφp.t +Xφp.m+ Xφp.l +Xφp.x。其中的Rφp.s、Rφp.t、Rφp.m、Rφp.l、Rφp.x，分别为前述的高压系统、变压器、低压母线、低压电缆s

具引接线之相保电阻（Xφp含义类此，不重述）。

依照参考文献的表4-28~表4-34，就本工程实例而言：①高压系统Rφp.s=0.05mΩ，Xφp.s=0.53mΩ。②变压器Rφp.t=(33.68 /3=33.68mΩ，Xφp.t=(63.64×3)/3=63.64mΩ。③低压母线Rφp.m=0.372mΩ, Xφp.m=0.451mΩ。④低压电缆Rφp.l=2.699 90=2672.01mΩ, Xφp.l=0.192×990=190.08mΩ。⑤灯具引接线Rφp.x=20.64×10=206.4mΩ, 相保电抗Xφp.x=0.29×10=2.9mΩ因此，回路总相保电阻Rφp= 0.05+33.68+0.372+2672.01+206.4=2912.5(mΩ),总相保电抗X

=0.53+63.64+0.451+190.08+2.9=257.6 (mΩ)。于是，

p

=220V/√（2912.52+257.62）mΩ=220V/2923.9mΩ=0.075kA=75A，此即本工程实例中，线路尽头灯具处的单相接地故障电

外，干线开关还要尽量与其下一级保护（即图1中的“灯具开关”）做好级间配合，不越级跳闸。

因路灯箱变内的变压器容量往往较小而阻抗较大，故箱变内低压母线出口处的三相短路电流值较小，常规塑壳断路器的短路分断均可满足要求。

而为了使路灯低压断路器可靠切断故障电路，必须校验断路器脱扣器动作的灵敏度K lm，即：

K lm= I f/I r2⑵

中：K lm≥1.3；

I f——路灯线路末端最小短路电流，对于TN系统为相—保短路（即单相接地故障）或L-N短路电流，对于TT系统为L-N短路；

I r2——断路器短路过电流脱扣器的整定电流值。

前面已述及，路灯回路线路长、阻抗大，从而单相短路很小；若断路器短路过电流脱扣器的整定值设计较大，则该短路电流可能以推动断路器可靠动作。

2 TN-S系统配电线路干线开关的选取

2.1过载长延时保护

照明用低压断路器的长延时过电流脱扣器的整定电流为：

I r1≥K r1?I c ⑶

中：K r1——长延时过电流脱扣器的可靠系数，取1.1；

I c——照明回路的计算电流。

就工程实例而言(33套灯具)，回路计算电流I c =33×0.25×(1+10%）/(√3×0.38×0.85）=15.92A，故I r1≥1.1 5.92A=17.51A，初取I r1=20A。

2.2短路保护

照明用低压断路器的短路过电流脱扣器的整定电流为：I r2≥K r2?I c。式中，I c——照明回路的计算电流；K r2——短路过电流脱扣器靠系数。经过充分足够次数的实践检验，在路灯回路中，为了可靠避让灯具启动之影响，K r2可由路灯（基本为HID灯）的启动倍指启动电流与工作电流之比），再乘以一个裕量系数1.3来得到。而根据相关资料，HID灯具的启动倍数一般介于1.3~1.9之间，取K r2=1.9×1.3=2.47。另一方面，I r2也经常以长延时整定电流I r1与整定倍数（特指断路器短路过电流脱扣器的整定电流与长延定电流之比）K的乘积形式来表达，即I r2=K?I r1，于是有I r2=K?I r1≥2.47I c，由此可得整定倍数K≥2.47（I c/ I r1）。

另一方面，为了保证短路灵敏性，由式⑵可得到：I f≥1.3I r2 =1.3(K?I r1)，故K≤I f/ (1.3I r1)=0.77（I f/ I r1）。至此，即得到K取围的完整计算公式：

2.47（I c/ I r1）≤K≤0.77（I f/ I r1）⑷

式⑷表明，降低回路运行电流或增大回路短路电流，对于拓宽K的取值范围都十分有利。此外，断路器短路过电流脱扣器的整定K一定要合理取值，其大小应有所限制：K若整定太小，则无法避开灯具启动电流，可能导致开关误动；K若整定太大，又无法满路灵敏度要求，可能导致开关拒动。

就本工程实例而言，当路灯配电干线最末端发生接地故障（即图1中的f2）时，灯具引接线（BVV线）的相保阻抗不再计入回路中以计算得知此时的接地故障电流I f=81A，代入到式⑷中就得到，1.966≤K≤3.119。如此小的K值，已无法选用常见的A类断路器B类断路器（如CM1E）的K值的调节范围很大，故推荐选用。对于本例而言，干线开关可选取K=2.0或2.5或3.0（短延时倍数CM1E。若取中间值2.5，则I r2=K?I r1=2.5×20A=50A（短延时脱扣器整定电流值）。

为了从动作时间方面来满足上、下级间配合，此处利用了B类断路器的短延时脱扣器的短延时功能而非瞬时脱扣器的瞬动功能。

另外，只要具体设计中保证路灯配电线路的N线截面不小于PE线截面，L-N短路电流就必然不小于接地故障电流。因此，就可上述的B类断路器CM1E，来兼顾接地故障和L-N短路两种保护。

当然，当L-N短路忽略不计时，也可采用RCD来作为路灯干线开关（RCD的选择可参照下述关于TT系统的阐述）。

3 TT系统配电线路干线开关的选取

TT系统路灯配电线路的干线开关，推荐采用RCD或其组合电器。

3.1过载长延时保护

与TN-S系统整定相同。

3.2短路保护

路灯配电采用TT系统时，干线开关一般要采用RCD来作为接地故障保护。

根据《漏电保护器安装和运行》（GB 13955-2005），RCD额定漏电不动作电流的优选值为0.5倍的额定漏电动作电流I△n。同者也不应小于回路的正常运行最大泄漏电流I x的2倍。因此：

I△n≥2?2I x

：

I△n≥4I x⑸

路灯回路正常运行泄漏电流I x主要由三部分组成：各灯具正常泄漏电流I x1、各灯具引接线正常泄漏电流I x2和干线正常泄漏电流I

a. 对于I x1，根据《电光源的安全要求》（GB 7248-87）规定，“B15d、B22d、E27、E40和G13型灯头的绝缘电阻，在正常下不应低于50MΩ，在潮湿气候下不应低于2MΩ”。由此推算HID灯（220V）的正常泄漏电流，分别应是220V/（50~2）M 0.0044~0.11mA。对于单相回路的路灯而言，灯具总泄漏电流即为各灯具泄漏电流之代数和。而对于本文工程实例的三相回路而言

路灯干线为三相配电且均衡分布，则其泄漏电流之矢量和I x1基本为0。

b. 单套灯具的引接线（BVV线，长度为10m）正常泄漏电流可查参考文献的表11-27，近似为50mA/km。若为三相配电回路认为其矢量和I x2为0。

c. 根据相关资料，电缆干线线路正常泄漏电流可按21.66mA/km计算，故I x3=（990m/1000m）×21.66mA=21.44mA。于是个完整的三相路灯回路的正常最大泄漏电流理论值为I x= I x1+ I x2+ I x3≈21.44(mA)。实测数据也基本与此相当。

因此，干线开关RCD的额定漏电动作电流I△n≥4I x=4×21.44mA=85.76mA。根据RCD的制作规格（优选值），I△n取值00mA、300mA、500mA等，建议取值300mA及以上。当要和末端灯具开关RCD（0.1s）作时间上的配合时，干线开关RCD 断时间可取0.2s。

上述RCD的漏电保护功能，仅针对接地故障而言。当接地故障和L-N短路需同时考虑时，则推荐采用“RCD + B类断路器”的型电器。而B类断路器的选择，仍与TN-S系统的类同，不赘述。

灯具的短路保护

单个灯具属于不可能过载的设备，故灯具处无须设臵过载保护；而鉴于灯具分支线处的导线截面显著减小（跟干线相比），因此每具处宜设臵短路保护。该短路保护电器的选择，应保证在灯具正常工作电流和启动尖峰电流下均不误动作，而短路时则应可靠动作按故障短路电流来校验其切断时间。

1 TN-S系统的灯具短路保护

本工程实例中，每灯的工作电流为Ic=250W×（1+10%）/0.85×220V=1.45A。根据前述的4.2.2小节，为可靠躲开灯具启流，当选择熔断器作为灯具开关时，其熔体电流要大于灯具工作电流的2.47倍，则熔体额定电流取为4A。

路灯属于固定设备，根据《低压配电设计规范》（GB 50054-95）（以下简称为《低规》），其接地故障保护装臵的切除故障时间不于5s，此时就要求短路电流与熔体额定电流之比不应小于4.5（当熔体电流介于4~10A之间时）。而本文的第3节里，已求得接地电流为75A，故有灵敏系数75A/4A=18.75，>4.5，就是说，可选取4A熔断器作为250W灯具（cosφ=0.85）的短路保护。

灯具开关采用小电流的熔断器时，其短路灵敏系数基本都在十几以上。因此，短路时熔体通常会迅速（甚至0.01s以内）熔断。，只要干线开关（B类断路器）的短路短延时时间整定为0.2s，就完全可以通过动作时间来满足级间配合。

鉴于成本相对低廉的熔断器已足以胜任单个灯具的短路保护，而MCB和RCD成本都相对较高，且不易解决防盗问题，故在TN 统中对后二者不予以讨论。

2 TT系统的灯具短路保护

TT系统一般通过预期接触电压来规定接地故障保护装臵的动作特性。而路灯虽处室外环境，但其安装场所一般都较为开阔，一旦触电，都较容易摆脱；此外，现有国内规范、标准等，均未明确将路灯安装场所归类到“特殊环境”。有鉴于此，路灯TT系统的保

臵仍按符合下式条件即可：

R A?I a≤50V ⑹

中：R A——外露可导电部分的接地电阻和PE线电阻之和（Ω）；

I a——保证保护装臵切断故障回路的动作电流（A）。

根据现有《路灯规范》，当忽略接触电阻和PE线电阻时，R A要小于10Ω。于是，保护电器的动作电流I a≤50V/10Ω，即I a≤5就工程实例而言，若250W灯具的保护电器欲选用熔断器，则其熔体电流至少应为4A（见前述第5.1节）。这就意味着，250W灯护的熔断器之熔体电流值，此时只能介于4~5A之间（理论值），极为局促。显然此时不宜选用熔断器。

但若《路灯规范》里规定的接地电阻值可适当下降，比如为4Ω，则动作电流I a取值范围有所扩宽，最大可达50V/4Ω=12.5A。于常规的150~400W的路灯灯具保护，已大致足够。此时的熔断器因动作电流甚小，也可兼作灯具处的L-N短路保护。

若要维持规范里的10Ω接地电阻不变，则应采用高灵敏度、快速动作型、带短路保护功能的RCD。对于本工程实例，可选择额流I n=6A、I△n=30mA、分断时间为0.1s的单相RCD(须带短路保护功能)。当然，灯具处选用RCD作保护，始终存在成本较高、不易解决等问题。故仅在经济条件许可及管理完好的小区里，才考虑以RCD作为末端保护。

尽管规范未明确路灯线路是否要做到严格的级间配合，而在设计中则应尽量予以满足。当TT系统的路灯采用上、下两级RCD保，若发生接地故障（常见），通过RCD的动作时间差，无疑能满足动作选择性要求；但若发生L-N短路（少见），则动作选择性不能得以确保。值得一提的是，当灯具开关采用熔断器，而干线开关采用RCD时，则无论在分断时间或动作电流上，二者都较难配合当熔断器的负荷侧发生接地故障时，作为配电线路干线开关的RCD很可能出现越级跳闸。

保护接地

关于路灯的保护接地，《路灯规范》第5.1.9条规定：“可触及的金属灯杆和配电箱等金属照明设备均需保护接地，接地电阻应小0Ω。”该规范条文较为笼统，既未阐明具体如何做保护接地，也未区分TN系统和TT系统接地之差异。

1 TN-S系统的保护接地

从理论上讲，TN-S系统中发生短路时，短路电流并不流经大地。因此，《路灯规范》是否硬性要求保护接地电阻为某一具体数值（0Ω），实际上对于人身、设备安全以及保护电器之选取等，都不会产生实质性的影响。

在具体实践中，灯杆处是否要设臵保护接地体（即PE线是否重复接地），各地的设计方法不尽相同，但大都采取了每根灯杆或数杆设臵一组接地装臵。而单纯从TN系统的自身定义来看，无论PE线有多长，它仅在电源处与N线互相接通并接地即可，PE线自须重复接地。对此，《路灯规范》无明确要求。

总而言之，在TN-S系统里，尽管在灯杆处设臵PE线接地装臵的做法较为普遍，但其设臵的理论依据并不充分。

2 TT系统的保护接地

TT系统内，电源有一点与地直接连接，该接地极与负荷侧电气装臵外露可导电部分的接地极无电气联系。但是，处于同一个路灯线路干线开关保护之下时，作为负荷侧电气装臵的路灯灯杆处的各个保护接地极，到底是彼此连通，还是彼此独立呢？又该如何保作接地极与保护接地极“无电气联系”呢？

2.1各路灯的保护接地极共用

《低规》第4.4.12条规定：“TT系统配电线路内，由同一接地故障保护电器保护的外露可导电部分，应用PE线连接至共用的接上”。就TT系统路灯的一条配电线路而言，该回路上的所有路灯及其线路（灯具开关之前），均由本线路始端的干线开关（一般为RCD 供接地故障保护。因此，若按《低规》，该回路中的所有路灯灯杆的外露可导电部分，就必须通过PE线接至共用的接地极，而不得彼此孤立的接地极。也惟有如此，本线路上任一点发生接地故障，都可以通由贯通的PE干线获得较大的短路电流，从而使得干线（RCD）能可靠动作，及时切除故障，这就是执行规范条文之优点所在。

共用接地极时，若接地故障发生在灯具开关RCD（I△n=30mA）之后（参见图1中的f1），则要求R A≤50V/0.03A=1666Ω即可接地故障发生在灯具开关RCD（I△n=30mA）之前、干线开关RCD（I△n=300mA）之后的外露可导电部分（参见图1中的f2点）R A≤50V/0.3A=166Ω。综合二者结果，接地电阻限值应取后者（即小于166Ω）。

由此可见，共用接地体的TT系统中，若同一回路的上下级均采用了RCD作为接地故障保护，则对保护接地电阻值的要求比较宽松容易满足，从而无须每灯杆处设臵接地体。但若采用熔断器作为灯具短路保护，则灯杆处保护的接地电阻越小越好（比如在4Ω以下但各路灯共用了接地极的TT系统，需要单设PE线，且一处路灯发生接地故障，则故障电压就会经过贯通的PE线蔓延至临近路，这就丧失了TT系统的独特优点。

2.2各路灯的保护接地极分设

TT系统的自身定义及其具体实践都表明：TT系统中，同一接地保护装臵下的不同被保护对象，其外露可导电部分也可分设接地体须强求共用接地体（但人可同时触及的外露可导电部分除外）。分设接地体可避免接地故障电压沿PE线蔓延；此外，供电电缆可采芯，较五芯为节省。

但是，分设接地极的做法直接与上述的《低规》第4.4.12的条文规定相“冲突”，致使设计时难以抉择。而且，每处灯杆都要单地体，较为浪费接地钢材。

2.3工作接地极与保护接地极的间距问题

TT系统的工作接地极与保护接地极之间，应该是不存在电气联系的。而相关资料（例如《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T 16-9 14.7.4.3条及其条文解释）表明，工作接地和保护接地两个接地体间，若要彻底脱离电气联系，则二者的最小净距不宜小于20m（于特定的土壤电阻率）。而路灯箱变的金属外壳、金属底座、基础钢筋等，都必须与PE线连通，因此，箱变处的接地体仅适合作为接地，而难以作为N线的工作接地。为此，变压器中性点处引出的N线必须另穿绝缘套管，拉到距离箱变20m以远的地方，单独

工作接地体；且该接地点的半径20m以内，不得存在任何本配电系统的保护接地体。而这一点有时是较难实现的，它也成为路灯TT系统的一个瓶颈问题。

路灯采用TN-C系统合适吗？

路灯基本采用HID灯，它属于典型的非线性负荷，其配电线路中含有以三次谐波为主的奇次谐波电流。理论分析和实验测定都表明便是三相完全平衡的气体放电灯线路，N线上通过的高次谐波仍达相线电流的30%以上；若为三相非平衡线路，则PEN线通过的电流更大。于是，当路灯采用TN-C系统（非指TN-C-S系统）时，如此大的工作电流平时即在PEN线上流通，使得路灯金属灯杆变的金属外壳上面，正常运行时即不可避免地带有较高的电位，可能造成触电威胁。更为严重的是，万一PEN线发生断线故障，则压就通过灯具直接加在灯杆或箱变等设备外露可导电的金属外壳上（而保护电器还难以觉察），这是比较危险的。因此，路灯配电不采用TN-C系统。

路灯采用II类设备的可行性

II类设备具有双重绝缘或加强绝缘，不需要PE线，不需要保护接地，且简单易行，可确保人身安全。它若用于路灯系统，应具备的可操作性和经济性。

路灯系统采用II类设备时的可能措施：采用非金属外壳的箱变；塑料绝缘电缆全程（包括灯座内接头处）穿于塑料管中（不宜采属管）；灯杆内的灯具连线为双绝缘线BVV，且穿塑料管；灯具采用II类灯具。若无法保证后两条措施，则灯杆要制作成非金属灯如水泥灯杆），或在金属灯杆表面涂以符合规范的绝缘材料。

当然，当路灯系统内全部采用II类设备时，虽无须考虑接地故障保护了，但若要顾及L-N短路，则仍应进行L-N短路灵敏度校采用相应措施。

几点结论

长距离的路灯线路，必须充分重视短路灵敏度的校验。采用低压断路器时，路灯短路灵敏度与断路器短路过电流脱扣器的整定倍数密切相关，而K的取值范围大致为：2.47（I c/ I r1）≤K≤0.77（I f/ I r1）。而校验路灯短路灵敏度时，是否兼顾接地故障和L-N 路，将直接关系到配电系统方案的不同。采用低压断路器配电而短路灵敏度不足时之解决途径：①采用D,Yn11变压器。②合理低断路器的整定倍数K。③适当加大PE和N线截面。④适当减小回路正常运行电流。

路灯TN-S系统宜以B类断路器作为干线开关，TT系统则宜以RCD或其组合电器作为干线开关。路灯系统干线开关RCD之I 要合理取值。

TT系统中，接地电阻值较大时，应采用RCD作灯具开关；反之，可用熔断器保护。现阶段，路灯若采用TT系统尚会受到一定制约。

路灯配电不推荐采用TN-C系统。

路灯系统可考虑采用II类设备。

参考文献

国航空工业规划设计研究院等〃工业与民用配电设计手册（第二版）〃北京：水利电力出版社，1994：120~121，129~137，527注：本文原在《建筑电气》2007年第2期发表）

作者/来源：李良胜章友俊（深圳市市政设计研究院有限公司

短路电流计算案例

短路容量及短路电流的计算 1、计算公式： 同步电机及发电机标么值计算公式： r j d d S S x X ?= 100%""* （1-1） 变压器标么值计算公式： rT j k T S S u X ?= 100%* （1-2） 线路标么值计算公式： 2*j j L L U S L X X ??= （1-3） 电抗器标么值计算公式： j j r r k k U I I U x X ? ?= 100%* （1-4） 电力系统标么值计算公式：s j s S S X = * （1-5） 异步电动机影响后的短路全电流最大有效值： 2 ""2""])1()1[(2)(M M ch s s ch M s ch I K I K I I I -+-++=?? （1-6） 其中：%"d x 同步电动机超瞬变电抗百分值 j S 基准容量，100MV A j U 基准容量，10.5kV j I 基准电流，5.5kA r S 同步电机的额定容量，MV A rT S 变压器的额定容量，MV A %k u 变压器阻抗电压百分值 L X 高压电缆线路每公里电抗值，取0.08km /Ω 高压电缆线路每公里电抗值，取0.4km /Ω L 高压线路长度，km

r U 额定电压，kV r I 额定电流，kA %k x 电抗器的电抗百分值 s S 系统的短路容量，1627MV A "s I 由系统送到短路点去的超瞬变短路电流，kA "M I 异步电动机送到短路点去的超瞬变短路电流，kA ，rM qM M I K I 9.0"= rM I 异步电动机的额定电流，kA qM K 异步电动机的启动电流倍数，一般可取平均值6 s ch K ?由系统馈送的短路电流冲击系数 M ch K ?由异步电动机馈送的短路电流冲击系数，一般可取1.4~1.7 2、接线方案 图1 三台主变接线示意图 3、求k1点短路电流的计算过程 3.1网络变换

短路电流计算方法

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大.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稳定 x电抗(Ω) 其中系统短路容量Sd和计算点电抗x 是关键. 2.标么值

短路电流的定义、分类、计算方法、口诀、危害

短路电流 科技名词定义 中文名称：短路电流 英文名称：short-circuit current 定义：在电路中，由于短路而在电气元件上产生的不同于正常运行值的电流。 应用学科：电力（一级学科）；电力系统（二级学科） 本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布 短路电流 short-circuit current 电力系统在运行中，相与相之间或相与地（或中性线）之间发生非正常连接（即短路）时流过的电流。其值可远远大于额定电流，并取决于短路点距电源的电气距离。例如，在发电机端发生短路时，流过发电机的短路电流最大瞬时值可达额定电流的10～15倍。大容量电力系统中，短路电流可达数万安。这会对电力系统的正常运行造成严重影响和后果。 目录

短路电流分类 三相系统中发生的短路有 4 种基本类型：三相短路，两相短路，单相对地短路和两相对地短路。其中，除三相短路时，三相回路依旧对称，因而又称对称短路外，其余三类均属不对称短路。在中性点接地的电力网络中，以一相对地的短路故障最多，约占全部故障的90％。在中性点非直接接地的电力网络中，短路故障主要是各种相间短路。 发生短路时，电力系统从正常的稳定状态过渡到短路的稳定状态，一般需3～5秒。在这一暂态过程中，短路电流的变化很复杂。它有多种分量，其计算需采用电子计算机。在短路后约半个周波（0.01秒）时将出现短路电流的最大瞬时值，称为冲击电流。它会产生很大的电动力，其大小可用来校验电工设备在发生短路 短路电流相关示意图 时机械应力的动稳定性。短路电流的分析、计算是电力系统分析的重要内容之一。它为电力系统的规划设计和运行中选择电工设备、整定继电保护、分析事故提供了有效手段。 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. 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大.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.

(完整版)短路电流的计算方法

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

短路电流计算

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 ）；

【空白案例分享】-第六章短路电流计算

第6章短路电流计算 2018年专业案例(上午卷) 题6-10：某新建35/10kV变电站，两回电源可并列运行，其系统接线如下图所示，已知参数均列在图上，采用标幺值法计算，不计各元件电阻，忽略未知阻抗，汽轮发电机相关数据参见《工业与民用供配电设计手册》(第四版)，请回答下列问题，并列出解答过程。 6.假设断路器QF1闭合，QF5断开，d1点发生三相短路时，该点的短路电流初始值及短路容量最接近下列哪组数值？ (A)9.76kA，177.37MVA(B)10.32kA，187.59MVA (C)12.43kA，225.99MVA(D)15.12kA，274.94MVA 答案：【】(QQ群424457409) 解答过程： 7.假设断路器QF2闭合，QF5断开，d2点发生三相短路时，该点的短路电流初始值及短路容量最接近下列哪组数值？ (A)4.53kA，82.18MVA(B)6.22kA，113.15MVA (C)7.16kA，130.24MVA(D)7.78kA，141.49MVA 答案：【】(QQ群424457409) 解答过程：

【纳米教育?】第6章短路电流计算 8.假设断路器QF1～QF5闭合，两路电源同时运行，当d3点发生三相短路故障时，地区电网电源提供的短路电流交流分量初始有效值为12kA不衰减，直流分量衰减时间常数为30，发电机电源提供的短路电流交流分量初始有效值为6kA不衰减，直流分量衰减时间常数为60。请计算断路器QF6的额定关合电流最小值最接近下列那项数值？ (A)16.54kA (B)32.25kA (C)34.50kA (D)48.79kA 答案：【】(QQ群424457409) 解答过程： 9.当断路器QF1~QF4闭合，QF5断开时，10kV1#母线三相短路电流初始值为9kA，10kV2#母线三相短路电流初始值为6kA。若在变压器T3高压侧安装电流速断保护，请计算电流速断保护装置一次动作电流及灵敏系数为下列哪组数值？（可靠系数取1.3） (A)1.39kA，3.75 (B)1.45kA，3.58 (C)2.41kA，2.17 (D)2.85kA，1.82 答案：【】(QQ群424457409) 解答过程： 10.当断路器QF5断开时，10kV 1#母线三相短路电流初始值为9kA。10kV 2#母线三相短路电流初始值为6kA。若在变压器T3高压侧安装带时限的过电流保护作为变压器低压侧后备保护，请计算过电流保护装置一次动作电流及灵敏系数为下列哪组数值？（过负荷系数取1.5） (A)144.34A，6.06 (B)144.34A，7.0 (C)250A，3.5 (D)250A，4.04 答案：【】(QQ群424457409) 解答过程：

单相三相交流电路计算公式归纳

《单相、三相交流电路》功率计算公式 1 / 8

三相电源一般都是对称的，多用三相四线制 三相负载包括：星型负载和三角形负载 不对称时：各相电压、电流单独计算，对称时：只需计算一相。 千瓦电流值：220v阻性： 1000w/220v=4.5A 220v感性：1000w/(220*0.8)=5.5A 380v阻性：1000w/3/220v=1.5A 380v感性：I线=1000w/(380*1.7*0.8)=1.9A 三相四线制中的零线截面通常选为相线截面的1/2左右。在单相线路中，零线与相线截面相同。 U相220v×√3=U线380v U相380v×√3=U线660v 220v×3=660v (三角：线电压=相电压=380v) 相电流：(负载上的电流)，用Iab、Ibc、Iac表示。相电压：任一火线对零线的电压U A、U B、U C 线电流：(火线上的电流)，用I A、I B、I C表示。线电压：任意两火线间的电压U AB、U BC、U CA 星形：I线(IA、IB、IC)=I相(Iab、Ibc、Iac)，U线=380V(UAB、UBC、UCA)=√3×U相(UA、UB、UC=220V)， P相=U相×I相， P总=3P相=√3×U线×I相=√3×U线×I线； 三角：I线(IA、IB、IC)=√3×I相(Iab、Ibc、Iac)，U线=380V(UAB、UBC、UCA)=U相(UA、UB、UC)， 2 / 8

P相=U相×I相，P总=3P相=√3×I线×U相=√3×I线×U线。 单相电有功功率：P= U相I相cosφ 1千瓦=4.5-5.5A 三相电有功功率： P总=3U相I相cosφ=3x220xI相cosφ P总=√3U线I线cosφ=1.732x380xI线cosφ三相电1千瓦线电流：IA、IB、IC：=P总/√3U线cosφ=1000kw/(380x√3x0.8)=2A 铜线的安全截流量为5-8A/平方毫米，铝线的安全截流量为3-5A/平方毫米。 在单相电路中，每1平方毫米的铜导线可以承受1KW功率负载； 三相平衡电路，每1平方毫米的铜导线可以承受2-2.5KW的功率。 相电压：三根火线中任意相线与零线之间的电压叫相电压Ua.Ub,Uc 线电压：三相电路中A、B、C三相引出线相互之间的电压,又称线电压。 不论星形接线还是三角形接线,三个线电压分别是UAB、UBC和UCA, 3 / 8

变压器短路电流的实用计算方法

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% （1） 由变压器的等值电路可知，低压侧短路后的阻抗折算到高压侧，与高压侧阻抗相加后得总的阻抗Zd，在阻抗电压Ud时，高压绕组电流为额定值I1N， 即： I1N=Ud/Zd （2） 如果高压绕组的电压为U1，则此时高压绕组的电流I1为： I1=U1/Zd （3） 由式（2）和式（3）可得： I1=U1/Ud*I1N （4） 对于单个变压器，其容量远小于电力系统的容量，故可以认为当变压器低压侧出现短路时，高压侧电压不变，即为U1N，代入式（4）就可得到变压器低压侧短路时，高压侧的短路电流I1d： I1d=U1N/Ud*I1N （5） 将式（1）中的Ud代入式（5）得： I1d=I1N/Ud%×100 （6） 而变压器高压绕组的额定电流I1N可表示为： I1N=SN/√3U1N （7） 式中SN———变压器的额定容量 将式（7）代入式（6）可得： I1d=100SN/√3U1NUd% （8） 由式（6）或式（8）可计算出变压器低压三相短路时，高压侧的短路电流值。 3变压器低压三相短路时低压侧短路电流的计算 由于变压器的励磁电流仅为I1N的1%~3%，忽略励磁电流，则高、低压绕组的电流I1、I2与电压U1、 U2的关系为： I1/I2=U2/U1=U2N/U1N 式中

单相短路电流计算

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： :

短路电流计算案例之欧阳家百创编

短路容量及短路电流的计算 欧阳家百（2021.03.07） 1、计算公式： 同步电机及发电机标么值计算公式： r j d d S S x X ?= 100%""*（1-1） 变压器标么值计算公式：rT j k T S S u X ?= 100%*（1-2） 线路标么值计算公式：2*j j L L U S L X X ??=（1-3） 电抗器标么值计算公式：j j r r k k U I I U x X ? ?= 100%*（1-4） 电力系统标么值计算公式：s j s S S X = *（1-5） 异步电动机影响后的短路全电流最大有效值： 2 ""2""] )1()1[(2)(M M ch s s ch M s ch I K I K I I I -+-++=?? （1-6）

其中：%"d x 同步电动机超瞬变电抗百分值 j S 基准容量，100MV A j U 基准容量，10.5kV j I 基准电流，5.5kA r S 同步电机的额定容量，MV A rT S 变压器的额定容量，MV A %k u 变压器阻抗电压百分值 L X 高压电缆线路每公里电抗值，取 0.08km /Ω 高压电缆线路每公里电抗值，取0.4km /Ω L 高压线路长度，km r U 额定电压，kV r I 额定电流，kA %k x 电抗器的电抗百分值 s S 系统的短路容量，1627MV A "s I 由系统送到短路点去的超瞬变短路电流，kA

"M I 异步电动机送到短路点去的超瞬变短路电流，kA ， rM qM M I K I 9.0" = rM I 异步电动机的额定电流，kA qM K 异步电动机的启动电流倍数，一般可取平均值6 s ch K ?由系统馈送的短路电流冲击系数 M ch K ?由异步电动机馈送的短路电流冲击系数，一般可取 1.4~1.7 2、接线方案 图1 三台主变接线示意图 3、求k1点短路电流的计算过程 3.1网络变换 （a ） （b ） （c ） （d ）

三相电机的电流计算公式

三相电机的电流计算公式 如果一台排风扇是三相电机，它的标签上只写了电压380V，功率是4KW，还有转速，那么怎么计算它的电流呢？ 公式是什么呢 A=KW/（1.732*0.38*COS) COS=功率因数 第 2.0.1条电力负荷应根据对供电可靠性的要求及中断供电在政治、经济上所造成损失或影响的程度进行分级，并应符合下列规定： 一、符合下列情况之一时，应为一级负荷： 1．中断供电将造成人身伤亡时。 2．中断供电将在政治、经济上造成重大损失时。例如：重大设备损坏、重大产品报废、用重要原料生产的产品大量报废、国民经济中重点企业的连续生产过程被打乱需要长时间才能恢复等。 3．中断供电将影响有重大政治、经济意义的用电单位的正常工作。例如：重要交通枢纽、重要通信枢纽、重要宾馆、大型体育场馆、经

常用于国际活动的大量人员集中的公共场所等用电单位中的重要电力负荷。 在一级负荷中，当中断供电将发生中毒、爆炸和火灾等情况的负荷，以及特别重要场所的不允许中断供电的负荷，应视为特别重要的负荷。 二、符合下列情况之一时，应为二级负荷： 1．中断供电将在政治、经济上造成较大损失时。例如：主要设备损坏、大量产品报废、连续生产过程被打乱需较长时间才能恢复、重点企业大量减产等。 2．中断供电将影响重要用电单位的正常工作。例如：交通枢纽、通信枢纽等用电单位中的重要电力负荷，以及中断供电将造成大型影剧院、大型商场等较多人员集中的重要的公共场所秩序混乱。 三、不属于一级和二级负荷者应为三级负荷。 第2.0.2条一级负荷的供电电源应符合下列规定： 一、一级负荷应由两个电源供电；当一个电源发生故障时，另一个电源不应同时受到损坏。 二、一级负荷中特别重要的负荷，除由两个电源供电外，尚应增设应急电源，并严禁将其它负荷接入应急供电系统。 第2.0.3条下列电源可作为应急电源：

2013年短路电流计算案例平时复习用习题

案例题 1，有一台三绕组变压器，容量为25MV A ，电压为110/35/10KV ，阻抗电压U k %按第二种组合方式(即降压型)为U k12%=10.5，U k13%=18，U K23%=6.5，接入110KV 供电系统，系统短路容量S S ”=1500MV A,见下图。 (1)阻抗电压的这种组合，则高、中、低三个绕组排列顺序自铁芯向外依次为(C )。 A 、中—低—高 B 、高—中—低 C 、低—中—高 D 、高—低—中 (2)每个绕组的等值电抗百分值为(D)。 A 、1x =11 2x =7 3x =－0.5 B 、1x =7 2x =－0.5 3x =11 C 、1x =－0.5 2x = 11 3x =7 D 、1x =11 2x =－0.5 3x =7 (3)取基准容量S j =100MV A ，则每个绕组归算到基准容量时的电抗标幺值为( B )。 A 、28.01=*x 02.02-=*x 44.03=*x B 、44.01=*x 02.02-=*x 28.03=*x C 、28.01=*x 44.02=*x 02.03-=*x D 、44.01=*x 28.02=*x 02.03-=*x 1 2 1 37KV K 3

(4)短路点K 1的超瞬态三相短路电流周期分量有效值"K I 为(A )。 A 、3.2KA B 、3.71KA C 、1.98KA D 、2.17KA (5)短路点K 2的超瞬态三相短路电流周期分量有效值"K I 为(D )。 A 、7.64KA B 、11.29KA C 、13.01KA D 、6.99KA 1题答案 (1)C (2)D (3)B (4)A (5)D 计算过程 (2)()%U %U %U 2 1 %2313121k k k x -+= ()115.6185.102 1 =-+= ()%U %U %U 2 1 %1323122k k k x -+= ()5.0185.65.102 1 -=-+= ()%U %U %U 2 1 %1223133k k k x -+= ()75.105.6182 1 =-+= (3)44.025 10010011% 11=?==*r j S S x x 02.025 100 1005.0% 22-=?-= =*r j S S x x

三相电流计算公式1

三相电流计算公式 相电流计算公式 阻类电功率的计算公式= 1.732*线电压U*线电流I (星形接法) = 3*相电压U*相电流I(角形接法) 三相电机类电功= 1.732*线电压U*线电流I*功率因数COSΦ(星形接法) = 3*相电压U*相电流I... 相电流的计算公式: 额定电流计算公式发布者:admin 发布时间:2009-7-17 阅读:89次电力变压器变压器额定电流 I1N/I2N,单位为A、正常运行时所能承担的电流,在三相变压器中均代表线电流。信息来自:输配电设备网 I1N... 相电机功率计算公式里面的电流电压指的到底是什么？ 流电三相四线供电而言，线电压是380，相电压是220，线电压是根号3相电压对于电动机而言一个绕组的电压就线的电压是线电压（指A相 B相 C相之间的电压，一个绕组的电流就是相电流，导线的电流是线电流当电机星接. 相四线电流计算公式 流相量计算公式: IN*=IA*+IB*+IC* =IA∠0+IB∠-120+IC∠120 =IA+IB(cos-120+jsin-120)+IC(cos120+jsin120) C)+j0.866... 相电电流计算公式 比较复杂。首先,电流分为相电流和线电流。其次,三相短路有多种接法,最常见的是星接(Y)和角接(D)。Y接时,相电,D接时,线电流等于相电流的1.732倍。所以,只要知道了接法,可以先求出相电流,再求出线电流。而相电流... 三相电电流计算公式。 的额定电流都是指线电流,额定电压都是指线电压。若已知电压U、负载视在功率S(三相电输出视在功率)和功率因可以先求出负载的有功功率P,然后在求电流I。其具体求法如下: 1、负载的有功功率P为:P=S×cosφ 2、线电流.

短路电流计算公式

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

某系统单相、两相接地短路电流的计算

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 + + +

三相电流计算公式

三相电流计算公式 I=P/(U*所以1000W的线电流应该是。 功率固定的情况下，电流的大小受电压的影响，电压越高，电流就越小，公式是I=P/U 当电压等于220V时，电流是，电压等于380V时，电流是，以上说的是指的单相的情况。380V 三相的时候，公式是I=P/(U*，电流大小是 三相电机的电流计算I= P/*380* 式中：P是三相功率是根号3) 380 是三相线电压(I 是三相线电流) 是功率因数，这里功率因数取的是，如果功率因数取或者，计算电流还小。电机不是特别先进的都是按计算。按10kW计算：I=10kW/*380* =10kW/ = A 三相电机必须是三相电源，10KW电动机工作时，三根电源线上的工作电流都是 A 实际电路计算的时候还要考虑使用系数,启动电流等因素来确定导线截面积、空开及空开整定电流。 三相电中，功率分三种功率，有功功率P、无功功率Q和视在功率S。电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数，用符号cosΦ表示，在数值上，功率因数是有功功率和视在功率的比值，即cosΦ=P/S 三种功率和功率因素cosΦ是一个直角功率三角形关系：两个直角边是有功功率P、无功功率Q，斜边是视在功率S。三相负荷中，任何时候这三种功率总是同时存在：S2=P2+Q2 S=√(P2+Q2) 视在功率S= 有功功率P=Φ 无功功率Q=Φ 功率因数cosΦ=P/S 根号3，没有软件写不上，用代替 系统图 Pe：额定功率Pj：计算有功功率Sj：计算视在功率Ij：计算电流Kx：同时系数cosφ：功率因数Pj=Kx*Pe Sj=Pj/cosφ 单相供电时，Ij=Sj/Ue 三相供电时，Ij=Sj/√3Ue 电气系统图里的符号是有标准的 KM表示交流接触器 KA表示中间继电器, KT表示时间继电器； FR表示热继电器；

短路电流计算计算方法.docx

短路电流计算 > 计算方法 短路电流计算 > 计算方法短路电流计算方法一、高压短 路电流计算（标幺值法） 1、基准值 选择功率、电压、电流电抗的基准值分别为、、、时，其对应关系为： 为了便于计算通常选为线路各级平均电压；基准容量 通常选为 100MVA 。由基准值确定的标幺值分别如下： 式中各量右上标的“ * “用来表示标幺值右，下标的“ d”表示在基准值下的标幺值。 2、元件的标幺值计算 （1）电源系统电抗标幺值 —电源母线的短路容量 （2）变压器的电抗标幺值 由于变压器绕组电阻比电抗小得多，高压短路计算时 忽略变压器的绕组电阻，以变压器的阻抗电压百分数（% ）

作为变压器的额定电抗，故变压器的电抗标幺值为： —变压器的额定容量，MVA （3）限流电抗器的电抗标幺值 % —电抗器的额定百分电抗—电抗器额定电压， kV —电抗器的额定电流， A （4）输电线路的电抗标幺值 已知线路电抗，当=时 —输电线路单位长度电抗值，Ω/km 3、短路电流计算 计算短路电流周期分量标幺值为 —计算回路的总标幺电抗值 —电源电压标幺值，在=时， =1 = 短路电流周期分量实际值为 = 对于电阻较小，电抗较大（<1/3 ）的高压供电系统，三相短路电流冲击值=2.55三相短路电流最大有效值

=1.52 常用基准值 (=100MVA) 电网额定电压（kV ） 3.0 6.0 10.0 35.0 60.0 110 基准电压（ kV ） 3.15 6.3 10.5 37 63 115 基准电流（ kA ） 18.3 9.16

5.5 1.56 0.92 0.502 二、低压短路电流计算（有名值法） 1. 三相短路电流 2.两相短路电流 3.三相短路电流和两相短路电流之间的换算关系 4.总电阻和总电抗 5.系统电抗 6.高压电缆的阻抗 7.变压器的阻抗

短路电流计算案例

1、计算公式： 同步电机及发电机标么值计算公式： r j d d S S x X ?=100%""* （1-1） 变压器标么值计算公式： rT j k T S S u X ?= 100%* （1-2） 线路标么值计算公式： 2*j j L L U S L X X ??= （1-3） 电抗器标么值计算公式： j j r r k k U I I U x X ? ?= 100%* （1-4） 电力系统标么值计算公式：s j s S S X = * （1-5） 异步电动机影响后的短路全电流最大有效值： 2 ""2""])1()1[(2)(M M ch s s ch M s ch I K I K I I I -+-++=?? （1-6） 其中：%"d x 同步电动机超瞬变电抗百分值 j S 基准容量，100MVA j U 基准容量， j I 基准电流， r S 同步电机的额定容量，MVA rT S 变压器的额定容量，MVA %k u 变压器阻抗电压百分值 L X 高压电缆线路每公里电抗值，取km /Ω 高压电缆线路每公里电抗值，取km /Ω L 高压线路长度，km r U 额定电压，kV

r I 额定电流，kA %k x 电抗器的电抗百分值 s S 系统的短路容量，1627MVA "s I 由系统送到短路点去的超瞬变短路电流，kA "M I 异步电动机送到短路点去的超瞬变短路电流，kA ，rM qM M I K I 9.0"= rM I 异步电动机的额定电流，kA qM K 异步电动机的启动电流倍数，一般可取平均值6 s ch K ?由系统馈送的短路电流冲击系数 M ch K ?由异步电动机馈送的短路电流冲击系数，一般可取~ 2、接线方案 图1 三台主变接线示意图 3、求k1点短路电流的计算过程 网络变换 （a ） （b ） （c ） （d ） （e ） （f ） （g ） （h ） （i ） （j ） （k ） 图2 求k1点短路电流网络变换图 用标么值计算各线路电抗 根据图1中所给数值，用标么制计算个电抗值： X1=s X *+L X *= s j S S +2j j L U S L X ? ?=+= X2=X3=X4=rT j k T S S u X ?= 100%*=

三相电流计算公式演示教学

三相电流计算公式

精品文档 三相电流计算公式 I=P/(U*1.732)所以1000W的线电流应该是1.519A。 功率固定的情况下，电流的大小受电压的影响，电压越高，电流就越小，公式是I=P/U 当电压等于220V时，电流是4.545A，电压等于380V时，电流是2.63A，以上说的是指的单相的情况。 380V三相的时候，公式是I=P/(U*1.732)，电流大小是1.519A 三相电机的电流计算 I= P/(1.732*380*0.75) 式中： P是三相功率 (1.732是根号3) 380 是三相线电压 (I是三相线电流) 0.75是功率因数，这里功率因数取的是0.75 ，如果功率因数取0.8或者0.9，计算电流还小。电机不是特别先进的都是按0.75计算。按10kW计算： I=10kW/(1.732*380*0.75) =10kW/493.62 =20.3 A 三相电机必须是三相电源，10KW 电动机工作时，三根电源线上的工作电流都是20.3 A 实际电路计算的时候还要考虑使用系数,启动电流等因素来确定导线截面积、空开及空开整定电留。 三相电中，功率分三种功率，有功功率P、无功功率Q和视在功率S。电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数，用符号cosΦ表示，在数值上，功率因数是有功功率和视在功率的比值，即cosΦ=P/S 三种功率和功率因素cosΦ是一个直角功率三角形关系：两个直角边是有功功率P、无功功率Q，斜边是视在功率S。三相负荷中，任何时候这三种功率总是同时存在： S2=P2+Q2 S=√(P2+Q2) 视在功率S=1.732UI 有功功率 P=1.732UIcosΦ无功功率Q=1.732UIsinΦ功率因数cosΦ=P/S 根号3，没有软件写不上，用1.732代替 系统图 Pe：额定功率 Pj：计算有功功率 Sj：计算视在功率 Ij：计算电流 Kx：同时系数 cosφ：功率因数 Pj=Kx*Pe Sj=Pj/cosφ单相供电时，Ij=Sj/Ue 三相供电时，Ij=Sj/√3Ue 电气系统图里的符号是有标准的 KM表示交流接触器 KA表示中间继电器, 收集于网络，如有侵权请联系管理员删除

短路电流计算(案例分析)

4-10 某工厂变电所装有两台并列运行的S9-800（Y,yn0接线）型变压器，其电源由地区变电站通过一条8km 的10kV 架空线路供给。已知地区变电站出口断路器的断流容量为500MVA ，试用标幺制法求该厂变电所10kV 高压侧和380V 低压侧的三相短路电流k I 、sh i 、sh I 及三相短路容量k S 。 解：（1）取100=d S MVA ， 5.101=d U kV ，4.02=d U kV ，则 kA 5.5kA 5 .10310031 1=?= = d d d U S I ，kA 3.144kA 4 .0310032 2=?= = d d d U S I （2）计算各元件电抗标幺值 系统 2.0500 100 * === oc d S S S X 线路 9.25 .10100 84.02 21* =??==av d WL U S l x X 变压器 625.58 .0100 1005.4100%* =?==N d k T S S U X （3）k 1点短路： 1.39.22.0* **1=+=+=∑WL S X X X kA 77.1kA 1.35 .5* 1 11=== ∑X I I d k kA 51.4kA 77.155.255.21=?==k sh I i kA 67.2kA 77.151.151.11=?==k sh I I kA 77.11==∞k I I MV A 26.32MV A 1.3100* 1 === ∑X S S d k （4）k 2点短路： 9125.52 625.59.22.02****2 =++=++=∑T WL S X X X X