短路电流计算.doc

8.短路电流计算第一节 概 况三相交流系统中可能发生的短路故障主要有三相生短路，两相短路和单相短路（包括单相接地故障）通常三相短路电流最大。. 当短路点发生在发电机附近时，两相短路电流可能大于三相短路电流。 当短路点靠近中性点接地的变压器时；单相短路电流有可能大于三相短路电流。 短路过程中，短路电流变化情况决定于电源容量大小及短路点离电源的远近。 在工程计算中，如果以供电电源容量为基准的短路电流，计算电抗大于或等于3，认为电源母线电压维持不变，不考虑短路电流周期分量的衰减，即为无限大电源容量系统或远离发电机端短路，否则短路电流应按短路电流含衰减交流分量系统，即有限电源容量的系统或靠近发电机端进行计算。 短路和电流计算应求出最大短路电流值，和最小短路电流值，以确定电气设备的容量，额定参数，及选择熔丝。继电保护整定，校验电动机的起动的依据。一般需要计算的短路电流短路冲击电流（短路全电流最大瞬时值或短路电流峰值）作为选择电气设备时校验动稳定所用。Ich短路全电流最大有效值（第一周期的短路全电流有效值） 超瞬变短路电流有效值（起始或0S的短路电流周期分量有效值）短路后0.2S的短路电流周期分量有效值。稳态短路电流有效值（时间为无穷大短路电流周期分量有效值）超瞬变短路容量稳态短路容量第二节 电气元件的参数换算及网络变换进行短路电流计算的必要的条件首先了解短路电路的电参数。如：电源容量，电源电压，电路元件的阻抗然后按照计算公式或运算曲线，得出短路电流，其方法可以用有名单位制或标幺制。前者一般用于1000伏以下低压网络短路电流计算，后者一般用于中高压网络。一、标幺制标幺制是一种相对单位制，电参数的标幺值为其有名值与基准值之比。例：.容量标幺值： 4-1电压标幺值： 4-2电流标幺值： 4-3电抗标幺值： 4-4S, U, I, X-容量，电压，电流，电抗有名值。Sj , Uj , Ij , Xj-容量，电压，电流，电抗的基准值。通常首选的基准容量Sj和基准电压Uj基准值可以任意选定，但为方便起见，基准容量Sj一般取100MVA.基准电压Uj应取各电压级平均电压（指线电压）Up即Uj=Up1.05UnUn为系统标准电压. 常用基准值（Sj=100MVA）系统标称电压Un KV0.38361035110基准电压Uj=Up KV0.43.156.3010.537115基准许电流Ij=1 KA144.318.39.165.51.560.50Uj=Up1.05Un ，但对于0.38KV，则Uj=1.05x0.38=0.4 KV采用标幺值计算短路电路决阻抗时，必须先将元件电压的有名值和相对值按同一基准容量换换算为标幺值，而基准电压采用各元件所在级的平均电压。电路元件阻抗标幺值和有名值的换算公式见表4-2二 有名值用有名值(欧姆制)计算短路电路总阻抗时必须把各电大级所在元件阻抗的相对值和欧姆值，都归算到短路点所在级平均电压下的欧姆值。换算公式见表4-2表4-2序号元件名称标幺值有名值（）符号说明1同步电动机（同步发电机或电动机）Sr同步电动机的额定容量MVASrT变压器额定容量MVA（对于三绕组变压器是指最大容量绕组的额定容量）Xd同步电机的超瞬变电抗相对值Xd% -同步电机的超瞬变电抗百分值Uk%变压器阻抗电压百分值Xk%-电抗器的电抗百分值Ur-额定电压（指线电压）KVIr -额定电流KAX.R路每相电抗值，电阻值Sj-短路容量MVASj -基准容量MVAIj基准电流KAP变压器短路损耗KWUj基准电压KV,对于发电机实际设备电压2.变压器当电阻忽略不计时当电阻忽略不计时3串联电抗器4线路5电力系统（已知短路容量Ss6基准电压相同，从某一基准容量Sj1下，标幺值X*换算到另一基准容量Sj下的标幺值X*.7将电压Uj1下的电抗值X1换算到另一电压Uj2下的电抗值X2三 网络变换网络变换目的是简化短路电路，以求得电源至短路的等值总阻抗 以求得最简单电路 在简化短路电路过程中，如果各电路的电抗和电阻均需计入。则简化过程比较复杂。例： 当电路元件为串联时： 总电抗：X=X1+X2+. (4-8) 总电阻：R=R1+R2+. (4-9) 当两个电路元件为并联时:总电抗 (4-10)总电阻 (4-11) 如果两个并联元件的电阻与电抗的比值比较接近（例两台同容量变压器并联),则并联电路的总电阻和总电抗可按并联公式分别计算，当R1/X1R2/X2时，则： (4-10) (4-11). 表4-3 常用电抗网络变换公式第三节 高压系统电路元件的阻抗同步电动机，异步电动机，变压器，水泥电抗器均按标幺制计算电抗值。对高压线路，要求不十分精确时，用线路电抗值作标幺制式计算。如果需要比较精确计算，应计入线路电阻，电抗值，标幺制计算。见各类设备电气参数表：汽轮发电机，水轮发电机，三相双供组电力变压器，作线电抗器电抗等参数。第四节 中压系统短路电流计算一、计算条件 （1）短路前三相系统应是正常运行情况下的接线方式，不考虑仅在切换过程中短路时出现的接线方式。 校验导体和电器的稳定性时，一般以最大运行方式下的三相短路电流为依据，计算短路点应选择在流过所较验导体或电器的短路电流最大的地点，若是动稳定校验所用是短路电流最大可能的瞬时值。在继电保护计算中，不仅要考虑最大运行方式的三相短路电流，而且还应校验最小运行方式的两相短路或单相短路电流，（2）设定短路回路各元件的磁设备系统为不饱和状态，即作为各元件的感抗为一常数，计算中应考虑对短路电流有影响向时所有元件的电抗，（有效电阻可略去不计）但若短路电路中总电阻R大于总电抗X的三分之一，则应计入有效电阻。（3）设定短路发生在短路为最大值的瞬间，所有电源的电动势相位角相同，所有同步电动机都具有自动调整励磁装置，（包括强行励磁），系统中所有电源却在额定负荷下运行。（4）电路电容和变压器励磁电流略去不计。二、远离发电机端的三相短路电流周期分量计算。. 远离发电机端（无限大电源容量的）网络发生短路时，即以电源容量为基准的计算，电抗，X*js3时，短路电流周期分量在整个短路过程中不发生衰减。即I=I0.2=IK(1) 用标幺值计算时，三相短路电流周期分量有效值I按下式计算： (4-16) (4-17) (4-18)式中I*Z-短路电流周期分量有效值标幺值S*K-短路容量标幺值X*js-短路电路总电抗（计算电抗）标幺值 Iz-短路电流有效值 KA Sk-短路短路容量 MVA Ij-基准电流 KA Sj-基准容量 KA(三) 用有名单位制计算，三相短路电流周期分量有效值，按下式计算： . Iz=I= KA (4-19)如果，Rjs1/3Xjs 则应计入有效电阻，Rjs Iz”值应按下式计算： Iz=I= KA (4-20)式中：Up-短路点所在级的网络平均电压 KV Zjs-短路电路总阻抗 Rjs-短路电路总电阻 Xjs-短路电路总电抗 (2) 靠近发电机端的三相短路电流周期分量的计算靠近发电机端或有限电源容量的网络发生短路的主要特点，电源母线上的电压在短路发生后的整个过渡过程不能维持恒定，短路电流周期分量随之变化，电源内阻抗不能忽略不计。 短路电流的变化与发电机的电参数及电压，自动调整装置的特性有关。工程计算中常用运算曲线法计算短路过程某一时刻的短路电流周期分量。 同步电机的转子绕阻（等效阻尼绕阻及励磁绕阻）的磁链在突然短路的瞬间不能突变，与转子绕组的磁链成正比的超瞬变电动势E,在突然短路瞬间仍能保持短路前的数值，因此短路电流周期分量的起始值 ，即超瞬变短路电流有效值I,可利用公式计算。对汽轮发电机 I= KA (4-21) 或I= KA (4-22)对水轮发电机 I= (4-23)式中： Ij-基准电流 KAE-发电机超瞬变电动势，工程计算用作为E= UrG KVUrG-发电机额定电压 KV UrG =1.05UnUn-系统标称电阻 KVXd-发电机超瞬变电抗 X-自发电机出口至短路点间的短路电路电抗X*d,X-以发电机额定容量，Sn为基准容量的Xd和X的标幺值。K-考虑到，水轮发电机的超瞬变电抗Xd值比较大而引入的计算系数。当时间t0.06s时，周期分量处于超瞬变过程，换算过后的时间为t当时间t0.06s时，周期分量处于瞬变过程，换算过后时间为t四 短路点由多个电源供电的三相短路电流周期分量的计算如果一个网络是由参数条件相差悬殊的多个电源供电，则在制订短路电流计算网络时，应将参数相近的电源合并，分成几个等效电源组。然后分别标出各等效电源组向短路点提供的短路电流，最后将各组提供的短路电流相加，即得到通过短路点的全部短路电流。电源的参数条件是指发电机型式（例如汽轮发电机，水轮发电机）电源容量以及电源至短路点的阻抗大小等。如图，多电源供电的例子，其中假设电源1和2；3和4的参数条件相近，均为有限电源容量，电源5为无限大电源容量，图a。计算短路点F的三相短路电流周期分量，其计算步骤： 先将各电源的内电抗Xd及支路外电抗X，按同一基准容量Sj(一般取Sj=100MVA)归算为标幺值，再将各电源及其所在支路电抗合并成一个等效标幺电抗X*,图b。 将各电源按其参数条件分组合并，电源Sr1和Sr2合并为Sr1,电源Sr3和Sr4合并为Sr2,支路电抗X*1和X*2合并为X*11。X*3和X*4合并为X*21.图c 消去公共支路电抗X*b,求出各组电源至短路点F之间的等值电抗。图d,图中。 X*12=X*/C1 X*22=X*/C2 (4-27)X*52=X*/C3式中 X*=短路电路的总电抗X*=+X*6 C1, C2, C3分布系数C1=C2= C3=对于同一个短路点应有C 1+C2+C3+Cn=1 再将X*12和X*22分别归算到以Sr1和Sr2为基准容量的标幺值，X*js1和X*js2,至于X*52因为该支路由无限大容量供电故不必换算。取X*js3=X*S2。图e 根据电源组I和II的发电机类型及其所在支路的标幺值。X*js1和X*js2可以从相应曲线上查出某一时刻t由电源组I和II通过相应支路，送到短路点电流周期分量，标幺值，和支路III按无限大容量，系统计算。I*3=1/X*js3 求出各组电源送到短路点去的短路电源周期分量，有效值。I1,I2,I3,此三路电流之和即为通过短路点F的全部短路电流I,即I=I1+I2+I3 KA (4-28)式中 I2= I*2 I3= I*3 如果支路I和II的等效电抗标幺值，X*js3则通过该支路的短路电流周期分量，有效值I在整个短路过程中可以作为不衰减因而可按无限大电源容量系统考虑，可直接用公式计算。 I=五. 三相短路冲击电流和全电流最大有效值的计算。.从图中短路电流变化可知，短路全电流ik包含有周期分量iz和非周期分量if0.短路电流非周期的起始值。if0=I”,短路冲击电流和ich即为短路全电流最大瞬时值，它出现在短路发生后的半周期（0.01s）内的瞬间，其值可按下式计算。ich=kchI KA (4-29)短路全电流最大有效值Ich按下式计算 Ich=I KA (4-30)式中 Kch短路电流冲击系数。Kch=1+e0.01/Tf Tf短路电流非周期分量衰减时间常数,S当电网频率为50HZ时，Tf= X短路电路总电抗（假定短路电路没有电阻的条件下求得）. R短路电路总电阻（假定短路电路没有电抗的条件下求得）如果电路只有电抗 则Tf= Kch=2 如果电路只有电阻则Tf=0 Kch=1 可见2Kch1工程计算中，Kch的取值以及ich和Ich的计算值如下：当短路发生在单机容量为12000kw及以上的发电机端时，取Kch=1.9 , ich=2.69I,Ich=1.62I 短路点远离发电厂，短路电路的总电阻较小，总电抗较大（RX/3）的电路中，发生短路时，短路电流非周期分量衰减较快，可取Kch=1.3,ich=1.84I”,Ich=1.09I六 电动机对短路电流的影响。(1) 高压同步电动机对短路电流的影响可按有限电源容量考虑。同步电动机在短路过渡过程任一时刻，所给出的短路电流周期分量可利用汽轮发电机，水轮发电机运算曲线或运算曲线数字表计算。(2) 高压异步电动机对短路电流的影响只有在计算电动机附近短路点的短路冲击电流和短路全电流最大有效值时才予以考虑，在下列情况下，可不考虑高压异步电动机对短路冲击电流和短路全电流的影响。 异步电动机与短路点的连接已相隔一个变压器。 在计算不对称短路电流时。电动机反馈对短路冲击电流的影响，仅当短路点附近所接用电动机额定电流之和大于短路电流的1%时，才予以考虑。异步电动机起动电流倍数可取为67，异步电动机的短路电流冲击系数可取1.3。由异步电动机馈送的短路冲击电流的计算见式（8-1-22）。 由异步电动机提供的短路冲击电流Ich.M按下式计算 (8-1-22)计入异步电动机提供的短路冲击电流Ich.M和短路全电流最大有效值Ich,按下列两式计算 KA (8-1-23) KA (8-1-24)以上式中 -由系统送到短路点去的短路冲击电流，KA; -由系统送到短路点去的短路超瞬变短路电流，KA;-由短路点附近的异步电动机送到短路点去的超瞬变短路电流，KA，其值 如果有多台异步电动机，则;-异步电动机的起动电流倍数，一般可取平均值6，亦可由的产品样本查得如果有多台异步电动机，则应以等效电动机起动电流倍数-异步电动机的额定功率，KW; -异步电动机的额定电流，KA,可由产品样本查得，如果有多台异步电动机，则应以各台电动机额定电流的总和代之。-由系统馈送的短路电流冲击系数；-由异步电动机馈送的短路电流冲击系数，一般可取1.41.7， 七 两相短路电流的计算1 超瞬变短路电流Ik2，短路冲击电流，ich.k2和短路全电流最大有效值Ich.k2.两相短路超瞬变电流Ik2的计算公式如下：对于汽轮发电机：Ik2= （4-34）对于水轮发电机：Ik2=将上述两式与三相短路超瞬变电流Ik3的计算相除即得 =0.866而iih和Ich均正比于I故Ik2=0.866Ik3ich.k2=0.866Ich.k3 (4-35)Ich.K2=0.866Ich.k32 稳态短路电流两相短路稳态电流Ik2与三相短路稳态电流Ik3的比值关系,视短路点与电源的距离的远近而定。(1) 在发电机出口处发生短路时Ik2=1.5Ik3 KA (4-36)(2) 在远距离点短路时，即Xxjs3时，因Ik=I故Ik2=0.866Ik3 KA (4-37)(3) 一般可以这样估计X*js0.6时, Ik2Ik3X*js0.6时， Ik2=Ik3X*jsIk33.利用运算曲线确定两相短路电流在靠近发电短路时，两相短路电流的周期分量，也可借助三相短路的运算曲线（汽轮发电机，水轮发电机）或运算曲线数字表，作近似计算，其方法是以两倍的X*js(X*js为计算三相短路电流用的短路电抗的标幺值)作横坐标从运算曲线上查得I*z然后按下式即可求得两相短路电流在某一时刻t的周期分量有名值IZK2 IzK2=I*zIr KA (4-38)式中Ir有限电源容量系统向短路点馈送短路电流时所有发电机额定电流的总和KA八 变压器低压侧短路时计算到高压侧穿越电流的换算关系表 4-23第五节 低压网络短路电流的计算本节内容包括220/380V的低压网络电路元件阻抗的计算，三相短路，单相短路（包括单相接地故障）电流的计算和柴油发电机系统短路电流的计算一 计算条件高压系统短路电流的计算条件同样适用于低压网络短路电流的计算，但低压网络还有如下一些特点：. (1)一般用电单位的电源来自地区大中型电力系统，配电用的电力变压器的容量远小于系统的容量，因此短路电流可按远离发电机端即无限大电源容量的网络短路，短路电流周期分时不衰减。(2)计入短路电路各元件的有效电阻，但短路点的电弧电阻，导线连接头，开关设备和电器的接触，电阻可忽略不计。(3)当电路电阻较大，短路电流非周期分量，衰减较快，一般可以不考虑非周期分量。只有在离配电变压器低压侧很近时，例如：低压侧，20米以内大截面线路上或低压配电屏内部发生短路时，才需要计算非周期分量。(4)单位线路长度有效值电阻的计算温度不同，在计算三相最大短路电流时，导体计算温度取20，在计算单相短路（包括单相接地故障）电流时，假设的计算温度升高，电阻增大，其值一般以20时电阻的1.5倍。(5) 计算过程采用有名单位制，电压用伏，电流用千安，容量用千伏安，阻抗用毫欧。(6) 计算220/380V网络三相短路电流时，计算电压CUn取电压系数C为1.05，计算单相接地故障电流时，C取1.0,Un为系统标准电压(线电压)380V二 三相和两相短路电流的计算. 在220/380V网络中一般以三相短路电流为最大，一台变压器供电的低压网络三相短路电流计算电路如下：图4-15低压网络三相起始短路电流周期分量有效值，按下式计算：I= = KA 式 4-45Rk=Rs+Rt+Rm+RLXk=Xs+XT+Xm+XL式中：Un网络标称电压（线电压）v,220/380V网络为380vC电压系数，计算三相短路电流时取1.05Zk,Rk,Xk 短路电路总阻抗，总电阻，总电抗 mRS，XS 变压器高压侧系统的电阻，电抗（归算到400V侧）mRT,XT 变压器的电阻，电抗.mRm,Xm 变压器低压侧线线段的电阻，电抗，mRL,XL 配电线路的电阻，电抗，mI,Ik 三相短路电流初始值，稳态值。. 只要 /2变压器低压侧短路时的短路电流周期分时不衰减，即Ik=I低压网络两相短路电流Ik2与三相短路电流Ik3的关系和高压系统一样，即Ik2=0.866Ik3两相短路稳态电流Ik2与三相短路稳态电流Ik3比值关系也与高压系统一样，在远离发电机时，Ik2=0.866Ik3,在发电机出口处短路时Ik2=1.5Ik3.三 单相短路（包括单相接地故障）电流的计算。1 单相接地故障电流的计算。. TN接地系统的低压网络单相接地故障电流用下式计算。= -(4-46) 4-47 R(1)=R(1)s+R(1).T+R(1).m+R(1).LR(2)=R(2)s+R(2).T+R(2).m+R(2).LR(0)=R(0)s+R(0).T+R(0).m+R(0).LX(1)=X(1)s+X(1).T+X(1).m+X(1).LX(2)=X(2)s+X(2).T+X(2).m+X(2).LX(0)=X(0)s+X(0).T+X(0).m+X(0).L以上式中 Un-220/380V网络标称线电压即380V, Un/=380/取220VC取电压系数，计算单相接地故障电流时取1R(1),R(2),R(0) 短路电路正序，负序，零序电阻 mX(1),X(2),X(0) 短路电路正序，负序，零序电抗 mZ(1),Z(2),Z(0) 短路电路正序，负序，零序阻抗 mRP, XP, ZP短路电路的相线保护线回路（简称相保，保护线包括PE线和PEN线）电阻，相保护电抗，相保阻抗m。2 相线与中性线之间短路的单相短路电流Ik1的计算。. TN和TT接地系统的低压网络相线与中性线之间短路的单相短路电流Ik1的计算与上述单相接地故障电流计算一样，仅将配电线路的相保电阻，RP .L相保电抗XP. L改用相线中性线回路的电阻，电抗。四 10（6）/0.4KV电力变压器低压侧短路电流值。表2-254-27第六节 低压网络电路元件阻抗的计算 在计算三相短路电流时，元件阻抗指的是的元件相阻抗即相正序阻抗。因为已经假定条件是对称的，发生三相短路时，只有正序分量存在，所以不需要提出序阻抗的概念。. 在计算单相短路（包括单相接地故障）电流时则必须提出序阻抗和相保阻抗的概念。在低压网络中发生不对称短路时，由于短路点离发电机较远，因此可以认为所有元件的负序阻抗等于正序阻抗，即等于相阻抗。TN接地系统低压网络的零序阻抗等于相线的零序阻抗与三倍保护线（PE,PEN线）的零序阻抗之和，即R(0) = R(0) + 3R(0)P (4-48)X(0) = X(0) + 3X(0)PTN接地系统低压网络的相保阻抗与各序阻抗关系可以代入前式，求得. RP = = 4-49 XP = = 一 高压系统阻抗. 在计算220/380v网络短路电流时，变压器高压侧系统阻抗需要计入若已知高压侧系统短路容量为则归算到变压器低压侧的高压系统阻抗，可按下式计算：Zs=如果不知道其电阻Rs和电抗Xs的确切数值，可以认为Rs=0.1Xs Xs=0.995Zs式中：Un变压器低压侧标称电压 0.38KVC电压系，计算三相短路电流时取1.05Ss变压器高压侧系统短路容量MVARs, Xs, Zs归算到变压器低压侧的高压侧系统电阻，电抗，m至于零序阻抗，对于D，Yn和Y,Yn0连接的配电变压器,当低压侧发生单相接地短路时，由于低压绕组，零序电流不能在高压侧流通，高压侧对于零序电流相当于开路状态。故在计算单相接地短路电流时，视若无此阻抗。故不计入R(0)S , X(0)S .即. RP = mXP = m表4-28列了10（6）/0.4KV配电变压器高压侧系统短路容量与高压系统阻抗，相保阻抗（归算到400V）的数值关系二 10(6)KV/0.4KV三相绕组配电变压器的阻抗配电变压器正序阻抗可按前表4-2有关公式计算，变压器负序阻抗等于正序阻抗。y, yn0连接的变压器零序阻抗比正序阻抗大得多，其值由制造厂通过测试提供，D,yn11连接变压器的零序阻抗如果没有测试数据时，可取其值等于正序阻抗值，即相阻抗。 (8-1-30) (8-1-31) (8-1-32)当电阻值允许忽略不计时。式中 -变压的额定容量，MVA（对于三绕组变压器，是指最大容量绕组的额定容量）；-变压短路损耗，KW;Uk-变压器阻抗电压百分值；Ur-额定电压（指线电压）,KV;Ir-额定电流,KA 表4-29至4-32列出了几种变压器的各序阻抗值和相保阻抗值。三 低压配电线路的阻抗. 各种形式的低压配电线路阻抗（正，负序）的计算方法后面电压损失计算再谈，现在谈的是，线路的零序阻抗和相保阻抗的计算方法：1 线路零序阻抗的计算。各种形式的低压配电线路零序阻抗Z(0)均按公式4-48变化为：= = (4-51) 式中：Z(0).相线的零序阻抗，Z(0). =Z(0)p保护线的零序阻抗Z(0).P= R(0) ，X(0) 相线的零序电阻和电抗R(0)P，X(0)P保护线手工艺零序电阻电抗 相线，保护线的零序电阻和零序电抗的计算方法与正负序电阻和电抗的计算方法相同，但在计算相线零序电抗和保护线零序电抗X(0)p时，线路电抗计算公式中的几何均距Dj改用D0代替，其计算公式：D0= (4-52)式中：DL1P,DL2PDL3P相线L1,L2,L3中心至保护线PE或PEN线中心距离mm,2 线路相保阻抗的计算公式单相接地短路中任一元件（配电变压器，线路等）的相保阻抗ZP计算公式为：。 = (4-53)= 式中：元件的相保电阻元件的相保电抗R（1）X(1)元件的正序电阻和正序电抗R(2),X(2)元件的负序电阻和负序电抗R(0),X(0)元件的零序电阻和零序电抗 = =. 元件相线的电阻，相线的零序电阻和零序电抗。元件保护线的电阻，保护线的零序电阻和保护线的零序电抗。3 各种形式配电线路的相线（正，负序）电阻和相线（正，负序）电抗及相保电阻，相保电抗值见表4-33，表4-34。导线阻抗计算.ppt四 钢导体的阻抗 在低压配电网络中经常采用钢导体（扁钢，角钢，钢管，钢轨等）作为保护线，因此，在计算低压网络单相对地短路电流时，必须掌握钢导体的零序电阻和零序电抗。1 钢导体的零序电阻作为保护线的钢导体，其零序电阻就是本身的交流电阻计算方法如下：当1时，=(0.5+1.16) (4-54)当 1时，=（1+0.844） （4-55）上式中：钢导体的零序电阻 m钢导体的磁饱和系数。=钢导体工作温度为40时的电阻率。一般取0.159.mm2/m.钢导体的长度m钢导体的长度m 交流电频率HZ 钢导体断面的周长cm 钢导体相对磁导率其值与磁场强度H有关，可按图4-16曲线查找H=(A/cm) 含碳量C一般取0.22%I 短路时流过钢导体的电流A2 钢导体的零序电抗=X(0)P.n +X(0)P.W= m (4-56)式中:X(0)p.n钢导体的零序内感抗 mX(0)pw 钢导体的零序外感抗 m钢导体长度 mD0钢导体至各相线的几何均距D0=mmDL1p,DL2p,DL3p相线L1,L2,L3,中心至保护线PE或PEN中心的距离 mmG钢导体断面的等效半径(自几何均距)mm,对于扁钢为0.2236（a+b），圆钢为0.3894d,角钢为。a,b扁的和厚mmd 圆钢的直径 mm.角钢宽和厚 mm.R(0)p意义同4-54，和4-55.几种常用规格的钢导体在不电流下零序阻抗Z(0)，查阅图4-17,图4-18和表4-35，表4-36. 影响短路电流的因素，主要是系统容量大小或短路点离电源的远近，具体有区别。五 短路电流计算结果的应用：（1） 电气主结线比选 。（2） 选择电器和导体。（3） 确定中性点接地方式。（4） 计算软导线的短路摇摆。（5） 验算接地装置的接触电压和跨步电压。（6） 选择继电保护装置和整定计算。（7） 校验导体和电器的动、热稳定。应用短路电流计算结果对变配电所中断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、成套设备、支柱绝缘子、避雷器等设备以及软导线、硬导体的选择；验算接地装置的接触电压和跨步电压；选择继电保护装置和进行整定计算详见有关章节，本节不在复述。六 影响短路电流的因素及限制短路电流的措施影响短路电流的因素影响短路电流的因素主要有以下几点：(1) 电源布局及其地理位置，特别是大容量发电厂及发电厂群距受端系统或负荷中心的电气距离。(2) 发电厂的规模、单机容量、接入系统电压等级及主接线方式；(3) 电力网结构（特别是主网架）紧密程度及不同电压电力网间的耦合程度；(4) 接至枢纽变电所的发电和变电容量，其中性点接地数量和方式对单相短路电流水平影响很大；(5) 电力系统间互联的强弱及互联方式。限制短路电流的措施当电力网络电流数值与系统运行和发展不适应时，应采取措施限制短路电流，一般可以从电力网结构、系统运行和设备等方面措施：（1） 电力网结构方面：在保持合理电网结构的基础上，及时发展高一级、电网和互联或建线路时注意减少网络的紧密性，大容量发电厂尽量接入最高一级电压电网，合理选择开闭所的位置及直流联网等，要经过全面技术经济比较后决定。（2） 系统运行方面：高一级电压电网形成后及时将低一级电压电网分片运行、多母线分列运行和母线分段运行等。（3） 设备方面：结合电力电网具体情况，可采用高阻抗变压器、分裂电抗器等常用措施，在高压电网必要时可采用LC谐振式或晶闸管控制式短路电流限制装置。（4） 其它方面：为限制单相短路电流，可采用减少中性点接地变压数目、变压器中性点经小电抗接地、部分变压器中性点正常不接地，在变压器跳开前使用快速接地开关将中性点接地、发电机变压器组的升压变压器不接地，但要提高变压器中性点的绝缘水平及限制自耦变压器使用等。第七节 短路电流的计算示例一 高压短路电流计算示例（部分）例4-1，计算地区电网送的短路电流1地区电网 2 发电厂 SrG=15MVA Xk=12.21Up1=10.5kv Sks=150MVA 10.5KV Lj70 3 5 Lj70 4 l=0.85km Lj