第4章 短路电流计算
第4.1节 短路电流计算的目的
在发电厂和变电站的电气设计中，短路电流计算是其中的一个重要环节。 4.1.1短路电流计算的目的主要有以下几方面：
（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，均需要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、可靠的工作，同时又力求节约资金，这就需要进行全面的短路电流计算。例如：计算某一时刻短路电流的有效值，用以校验开关设备的开断能力和确定电抗器的电抗值；计算短路后较长时间短路电流有效值，用以校验设备的热稳定；计算短路电流冲击值，用以校验设备动稳定。
（3）在设计屋外高压配电装置时，需按短路条件校验软导线的相间和相对低的安全距离。
（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。
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（5）接地装置的设计，也需用短路电流。
第4.2节 短路电流计算的一般规定
4.2．1验算导体和电器时所用的短路电流，一般有以下规定： 4.2.1.1.计算的基本情况
电力系统中所有电源都在额定负荷下运行；
（2）同步电机都具有自动调整励磁装置（包括强行励磁）； （3）短路发生在短路电流为最大值的瞬间； （4）所有电源的电动势相位角相同； （5）正常工作时，三相系统正常运行；
（6）应考虑对短路电流值有影响的所有元件，但不考虑短路点的电弧电阻。对异步电动机的作用，仅在确定短路电流的冲击值和最大全电流有效值时才予以考虑。
4.2.2. 接线方式
计算短路电流时所用的接线方式，应是可能发生最大短路电流的正常接线方式（即最大运行方式），而不能用仅在切换过程中可能并列运行的接线方式。 4.2.3. 计算容量
应按本工程设计规划容量计算，并考虑电力系统的远景发展规划（一般考虑本工程建成后5~10年）。 4.2.4. 短路种类
一般按三相短路计算。若发电机出口的两相短路，或中性点直接接地系统以及自耦变压器等回路中的单相（或两相）接地短路较三相短路情况严重时，则应按严重情况校验。 4.2.5. 短路计算点
在正常接线方式时，通过电气设备的短路电流为最点，称为短路计算点。对于带电抗器的6~10kv出线与厂用分支回路，在选择母线至母线隔离开关之间的引线、套管时，短路计算点应该取在电抗器前。选择其余的导体和电气时，短路计算点一般取在电抗器后。
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第4.3节 短路电流计算的步骤
在工程设计中，短路电流的计算通常采用实用计算曲线法。其具体计算步骤如下：
4.3.1. 绘制等值网络
（1）选取基准功率SB和基准电压UB （2）发电机电抗用器的励磁支路；
（3）无限大功率电源的电抗等于零。 （4）略去负荷。 4.3.2. 进行网络变换
按网络变换的原则，将网络中的电源合并成若干组，例如，共有g组，每组用一个等值发电机代表。无线大功率电源（如果有的话）另成一组。求出各等值发电机对短路点的转移电抗的转移电抗
?Uav；
x''d，略去各网络元件的电阻、输电线路的电容和变压
xfi（i=1,2,…,g）以及无限大功率电源对短路点
xfs。
4.3.3. 将前面求出得转移电抗按各相应的等值发电机的容量进行规算，便得到各等值发电机对短路点的计算电抗。
xjs?iSNi?xfi（i?1,2,...,8)
SB式中，SNi为第i台等值发电机的额定容量，即由它所代表的那部分发电机的额定容量之和。 4.4.4. 由
xjs1,xjs2,...xjsg分别根据适当的计算曲线找出指定时刻t各等
值发电机提供的短路周期电流标幺值
IPt1*,IPt2*,...,IPtg*。
4.4.5. 网络中无限大功率电源供给的短路电流周期是不衰减的，并由下式确定
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IPS*1?xfs
4.4.6．计算短路电流周期分量的有名值。
第i台等值发电机提供的短路电流为
IPti*?IPti*INi?IPti*SNi3Uav
无限大功率电源提供的短路电流为
IPs*?IPs*IB?IPs*短路点周期电流的有名值为
gSB3Uav
IPt??IPti*i?1SNiSB?IPS*3UAV3UAV
式中，Uav应取短路处电压级的平均额定电压；第i台等值发电机的额定电流；级的基准电流。
4.4.7.计算短路容量和短路电流冲击值。 4.4.8.绘制短路电流计算结果表。
INi为规算到短路处电压级的
IB为对应于所选基准功率SB在短路处电压
第4.4节 短路电流计算结果
4.4.1．本变电站短路电流计算结果如下
三相短路电流计算电路图：
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