最新812三相和两相短路电流的计算汇总

1、精品资料8.1. 2三相和两相短路电流的计算8.1.2.2三相和两相短路电流的计算在220/38。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见图8- 1- 1。图8- 1- 1低压网络三相短路电流计算电路（a）系统图；（b）等效电路；（c）用短路阻抗表示的等效电路图低压网络三相起始短路电流周期分量有效值按下式计算八业2230卜人（8-1-19）“ 西+ x：西+ x：=rs+rt+ ri + 勺xk=xs + xr+xm + xl式中un网路标称电压（线电压），v, 220/380v网络为38ov ；c电压系数.计算三相短路电流时取1.05 ；zk、凡、xk

2、短路电路总阻抗、总电阻、总电抗，mh；凡、x变压器高压侧系统的电阻、电抗（归算到400v根！j） , niq；&、xt变压器的电阻、电抗，mq ；%、xm变压器低压侧母线段的电阻、电抗，口血；&、xl配电线路的电阻、电抗，m。；/、ik三相短路电流的初始值、稳态值，只要、将+n2,变压器低压侧短路时的短路电流周期分量不衰减，即 短路全电流包括有周期分量和非周期分量。短路电流非周期分量的起始值短路冲击电流山，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ie/j =ka(8 1 20)短路全电流最大有效值&按下式计算ich = /j1 + 2(k“_

3、1)2 ka (8- 1-21)式中kch短路电流冲击系数.心=l + e器；ytf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=-； 3144xz短路电路总电抗(假定短路电路没有电阻的条件下求得)，。；0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77=s, kch=2,如果电路只有电阻，则77=0, k“=l；可见2n (h n 1 o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% (xzr jv/0.01zff)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

4、.3。由异步电动机馈送的短路冲击电流的计算式(8- 1-22)。由异步电动机提供的短路冲击电流乙力加按下式计算心也=09五%小,/加 ka(8-1-22)计入异步电动机影响后的短路冲击电流y和短路全电流最大有效值加，按下列两式计算*=i,h.s + 加ka(8- 1- 23)i=j0 + g2 + (心,1)u - 1) (8- 1-24)以上式中ieh.s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3=。.9%/加，如果有多台异步电动机，则弓=0.9弓/阿；”异步电动机的起动电流倍

5、数，一般可取平均值6,亦可由产品样本查得，如果有多台异步电动机，则应以等效电动机起动电流倍数k嬴代之其值同”=整詈口 ；%,异步电动机的额定功率，kw；irm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；j由系统馈送的短路电流冲击系数；k.由异步电动机馈送的短路电流冲击系数，一般可取l4l7,准确资料可查图8-1一 2。图8- 1- 2异步电动机额定容量匕削与冲击系数ku的关系丁；-反馈电流周期分量衰减时间常数低压网络两相短路电流匕与三相短路电流总的关系也和高压系统一样，即42=6866匕。两相短路稳态电流公与三相短路稳态电流小比值关系

6、也与高压系统一样，在远离发电机短 路时，/*2=。86643 ；在发电机出口处短路时，42=1543。8.123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可用下述公i.oxu /、g式计算卜 +2（2）+no）32207ka(8- 1- 25)r(i、+(8- 1- 26)u/6 = 380/指，取 220v；r种=- = r铲 s + j + r竹 + r 钾 l_ x + x(2) + x0)f 一；一人物s十a(pp t+al 以上式中u. 一220/380v网路标称线电压，即380v,c电压系数，计算单相接地故障电流时取1

7、 ；r、r、r短路电路正序、负序、零序电阻，m。；x（d、（2）、x（o）短路电路正序、负序、零序电抗 mq ；4i）、z、z（0）短路电路正序、负序、零序阻抗，口血；j x钾、z钟短路电路的相线一保护线回路（以下简称相保，保护线包括pe线和pen线）电阻、相保电抗、相保阻抗，mq.（2）相线与中性线之间短路的单相短路电流房的计算：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4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z卬、相保电抗x即改用相线中性线回路的电阻、电抗。8.1.2.4低压网络电路元件阻抗的计算在计算三相短路电流时，元件阻抗指的是元件的相阻

8、抗，即相正序阻抗。因为已经假定系统是对称的，发生三相短路时只有正序分量存在，所以不需要特别提出序阻抗的概念。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，因此可以认为所有组件的负序阻抗 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(即pe、pen线)的零序阻抗之和，即z（o）=+ 3z（o）q（8- 1-27）r（o）= r（o）/ + 3”09 x（o）= x（o 咿 +3x（0 咿tn接地系统低压网络的相保阻抗与各序阻抗的关系可从式(8- 1-26)求得_ z

9、+z +z（o）卿3（8- 1- 28）p _ r + r（2）+ r+ r（o）=-物 33y _ x（i）+ x（2）+ x。_ 2x + x（o）x钟=qq(1)高压侧系统阻抗：在计算220/380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s；,则归算到变压器低压侧的高压系统阻抗可按下式计zs=/xl（）3 m。s：（8- 1- 29）如果不知道其电阻凡和电抗x，的确切数值，可以认为凡=o.1xx5= 0.995z5o以上式中un变压器低压侧标称电压，0.38kv;c电压系数，计算三相短路电流时取1.05 ；s：变压器高压侧系统短路容量，mva ；&、x、.

10、、z,归算到变压器低压侧的高压系统电阻、电抗、阻抗，至于零序阻抗，dny和yyno连接的配电变压器，当低压侧发生单相短路时，由于低压侧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时视无此阻抗。表8- 1-2列出了 10 (6) /0.4kv配电变压器高压侧系统短路容量与高压侧系统阻抗、相保阻抗(归算到400v)的数值关系。表8- 1-2 10 (6) /0.4kv变压器高压侧系统短路容量与高压侧阻抗、相保阻抗(归算到高压侧短 路容量s： (mva)102030507510020030000z：16.08.005.333.202.131.600.800.5

11、30x/15.927.965.303.182.121.590.800.530凡21.590.800.530.320.210.160.800.0501.060.530.350.210.140.110.050.030r3八印s 310.615.313.532.121.141.060.530.350400v)的数值关系niq注 1 zs =xi。、。 xg=0.995zr=0axso对于dnyll或yyn。连接变压器，零序电流不能在高压侧流通，故不计入高压侧的零序阻i2r2rr钾$ = q（r.s +r（2）s +r（o）s）= m。,x钟s =+ x（2）.s + x（o）.s） = mo(2)

12、10 (6) /0.4kv三相双绕组配电变压器的阻抗：配电变压器的正序阻抗可按(式8-1 -30式8- 1-33)有关公式计算，变压器的负序阻抗等于正序阻抗。yyno连接的变压器的零序阻抗比正序阻抗大得多，其值由制造厂通过测试提供；dynll连接变压器的零序阻抗 如没有测试数据时，可取其值等于正序阻抗值，即相阻抗rt = x 10-3 =x 10-3(8- 1- 30)31； s3xt=jz 辟(8- 1-31)(8- 1- 32)当电阻值允许忽略不计时(8- 1- 33)式中st变压器的额定容量，mva （对于三绕组变压器.是指最大容量绕组的额定容 量）ap变压器短路损耗，kw ；八一一变压

13、器阻抗电压百分值；u,额定电压（指线电压）.kv ；额定电流，ka。（3）低压配电线路的阻抗：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的零序阻抗z均可由式（8-1-27）变化为(8- 1- 34)2（0）=之勺 + 32（0） = jr（o）7 +3r（o）.p+ x（o）.a +3x（0） 式中z（o）.9相线的零序阻抗z,+ x/.p ； z（0）,p保护线的零序阻抗. 2（o）.夕=“）卜 + x）.p ;，。）.0、x（o）相线的零序电阻和电抗；r.p、x（o”保护线的零序电阻和电抗。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

14、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xgp时，线路电抗计算公式中的几何均距dj改用仅）代替，其计算公式如下4=西西西（8-1-35）式中d/、。、dl3p相线li、l2、l3中心至保护线pe或pen线中心的距离，mmo 2）线路相保阻抗的计算公式：单相接地短路电路中任一组件（配电变压器、线路等）的相保阻抗z印计算公式为仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢15(8- 1- 36)r卯=；%）+ 夫 + r（oj =；1）+ r（2）+ r（o 冲 + 3r（o）p】 = rip + rp =；x（d + x += ；x + x + x（。用 +3x.=?x + x 4-

15、x（ow + x（o）p式中 %元件的相保电阻，r即=；%）+夫+ %）；x兀件的相保电抗， = qx（）+ x+ x（o）；r、x兀件的正序电阻和正序电抗；r、x.元件的负序电阻和负序电抗；r（o）、x（o）兀件的零序电阻和零序电抗，r（o）= r（o）9+3凡o）p ； x（o）= x（0）+ 3x（o）p ；%、“0,6、xg）e元件相线的电阻、相线的零序电阻和相线的零序电抗；% r八x（0）/,元件保护线的电阻、保护线的零序电阻和保护线的零序电阻。（4）导线阻抗的具体计算方法： 1）导线电阻计算: a）导线直流电阻(8- 1- 37)r pcj 不.0 =020口 +2（6 20） q

16、cm（8- 1- 38）上两式中l线路长度，m；a导线截面，mn?；c）绞入系数，单股导线为1,多股导线为l02；02。导线温度为20c。时的电阻率，铝线芯（包括铝电线、铝电缆、硬铝母线）为0.0282。11m （或o.o28xlo-0.cm）,铜线芯（包括铜电线、铜电缆、硬铜母线）为0.0172。pm （gp 0.0172x1 o-4 cm）;pe导线温度为6co时的电阻率，。卜im （或xlotqcm）； a电阻温度系数，铝和铜都取。.004； 0导线实际工作温度，c%b）导线交流电阻rj = kifkjrd q（8- 1- 39） = 1丁（8-1-40）d（2r-d）3 = 5030

17、及 cm（8- 1-41）上三式中re导线温度为6co时的直流电阻值，。； g集肤效应系数，电线的k,可用式（8- 1-40）计算（当频率为50hz、芯线截面不超过240mm2时，（了均为1）,平线的kif见表8- 1 - 3 ；k】j邻近效应系数，电线ku可从图8- 1-3曲线求取，母线的k取1.03 ；pe导线温度为6co时的电阻率，q cm,其值见表8- 1-4；r线芯半径，cm ；3电流透入深度，cm,因集肤效应使电流密度沿导线横截面的径向按指数函数规律分布，工程上把电流可等效地看作仅在导线表面5厚度中均匀分布，不同频率时的电流渗入深度5值见表8- 1-5 ；相对导磁率，对于有色金属导

18、线为1 ；f频率，hz。表8- 1- 3母线的集肤效应系数kjf母线尺寸(宽x厚，mmxmm)铝铜母线尺寸(宽x厚，mmxmm)铝铜30x41.001.00563x81.031.0940x41.0051.00180x81.071.1240x51.0051.018100x81.081.161.0081.0281.1121.2250x51.011.04125x81.081.1450x6.31.021.05563x101.091.1863x6.31.031.0980x101.131.2380x6.31.061.14100x101.181.25100x6.3125x10图8- 1-3实习圆导体和圆管导

19、体的邻近效应系数曲线(a)实心圆导体；(b)圆管导体/频率，hz； go。一长100m的电线、电缆在运行温度时的电阻，。表8- 1- 4导线温度为6c。时的电阻率外值dem导线类型绝缘电线、聚氯乙烯绝缘电缆裸母线、裸绞线ikv油浸纸绝缘电力 电缆线芯工作温度(c)606575铝3.271x10-63.328x10-63.440x10-6铜1.995x10-62.030x10-62.098 xlo-6表8- 1-5不同频率时的电流透入深度6值频率(hz)铝(cm)铜(cm)60c65 c75 c60c65 c75 c501.3491.3611.3831.0391.0481.0663000.551

20、0.5550.5650.4240.4280.4354000.4770.4810.4890.3670.3710.3775000.4270.4300.4370.3290.3310.37710000.3020.3040.3090.2320.2340.238c）导线实际工作温度。线路通过电流后，导线产生温升，可按工业与民用配电设计手 册（第二版）p424页中电压损失计算公式中的线路电阻*,就是对应这一温升工作温度 下的电阻值，它与通过电流大小（即负荷率）有密切关系。由于供电对象不同，各种线路中 的负荷率也各不相同，因此导线实际工作温度往往不相同，在合理计算线路电压损失时，应 首先求得导线的实际工作温度

21、。导线温升近似地与负荷率的平方成正比。因此，电线、电缆的实际工作温度可按下式估算 8 = （，-%闾+%=+%（8- 1-42）式中0电线、电缆线芯的实际工作温度，c；%电线、电线线芯允许长期工作温度，c,其值如表8-1-6；%敷设处的环境温度，c,我国幅员辽阔，环境温度差异较大，为实用和编制表格的 方便，本书中，室内采用35c。，室外采用40c。；%导线允许温升，c。电线、电缆在不同负荷率k.时的实际工作温度6推荐值见表8- 1-7。表8- 1-6电线、电缆线芯允许长期工作温度电线、电缆种类线芯允许电线、电缆种类线芯允许长期工作长期工作温度温度(c)c)橡皮绝缘电线500v65通用橡套软电缆

22、500v65塑料绝缘电线500v70橡皮绝缘电力电缆500v65粘性油浸 纸绝缘电 力电缆i3kv80不滴流油浸纸绝缘 电力电缆单芯及分相铅包1 6kv806kv6510kv7010kv60带绝缘35kv8035kv506kv65交联聚乙 烯绝缘电 力电缆l-10kv90lokv6535kv80裸铝、铜母线或裸铝、铜绞线70聚氯乙烯绝缘电力电缆l6kv乙丙橡皮绝缘电缆90表8-1-7电线、电缆在不同负荷率kp时的实际工作温度e推荐值电压等级线路型式kp0 (c)635室外架空线0.6-0.755220/380v室外架空线0.70.86010-35油浸纸绝缘电缆0.80.9556油浸纸绝缘电缆0

23、.80.9606聚氯乙烯绝缘电缆0.80.960n10交联聚乙烯绝缘电缆0.80.980w1油浸纸绝缘电缆0.80.975聚氯乙烯绝缘电缆0.80.960220/380室内明线及穿管绝缘线0.80.960220/380照明线路0.6-0.750220/380母线0.80.9652)导线电抗计算：配电工程中，架空线的各相导线一般不换位，不简化计算，假设各相电抗相等。另外，线路容抗常可忽略不计，因此，导线电抗值实际上是感抗值。电线、母线和电缆的感抗按下式计算x-2限(8- 1-43)( dl!= 21n,+ 0.5 xw4 =inkin产xl0-4=2xl04lndj dj dj= 4.6x1 o-41c=4.6x10-4j 0.778rd.(8- 1-44)当/=50hz时，式(8- 1-43)可简化为x = 0. 14451g%d.(8