短路电流
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短路电流范文第1篇
在道路照明配电中，由于配电线路较长，配电线路零序阻抗较大，单相接地（零）短路电流相对较小。为了计算低压配电系统的单相接地（零）电流，需要利用不对称短路电流的计算方法。不对称短路电流可利用计算三相短路的原则进行计算。因为电压的对称分量与相应的电流对称分量成正比，因此在正序、负序和零序分量中，都能独立地满足欧姆定律和克希荷夫定律。正序、负序和零序电流也只产生相应地正序、负序和零序电压降，利用这一个重要的性质，可以用电工学中对称分量法分析在对称电路中所产生的各种不对称短路。
单相接地（零）短路电流的计算
不对称短路时，由于距发电机的电气距离很远，降压变压器容量与发电机电源容量相比甚小，因此，可假定正序阻抗约等于负序阻抗。单相接地（零）短路电流按下式计算：
式中Up平均线电压（V）R0Σ，X0Σ，Z0Σ配电网络的总零序电阻，总零序电抗，总零序阻抗。R1Σ，X1Σ，Z1Σ配电网络的总正序电阻，总正序电抗，总正序阻抗。
电路中主要元件阻抗
1、电力系统正序电抗的计算在计算低压电力网络短路时，有时需要计入系统电抗XX，如果系统电抗不知，只有原线圈方面的短路容量或高压短路器的额定容量Sdn（MVA）时，则系统正序电抗可近似地按下式计算：式中Uj=Up平均线电压（V）Sdn原线圈方面的短路容量或高压短路器的额定容量（KVA）。
2、变压器阻抗的计算
变压器的正序电阻：
变压器的正序电抗：式中ΔPd变压器短路损耗（kW）Ue变压器二次侧额定电压（V）Se变压器额定容量（KVA）Ud%变压器阻抗电压百分比，变压器的零序电抗是与其本身结构和绕组的接法有关。目前不少厂家生产的Dyn11结线变压器比Yyn0结线变压器零序阻抗小，二次侧短路电流大，可提高一次侧过电流保护兼作二次侧单相接地保护的灵敏性。故建议使用Dyn11结线变压器，变压器的零序电阻，零序电抗的取值计算如下：R0＝RⅠ＋RⅡ＝R1X0＝X1＋XⅡ=X1式中R0，X0变压器的零序电阻，零序电抗。RⅠ，X1变压器的一次绕组电阻，漏电抗。RⅡ，XⅡ变压器的二次绕组电阻，漏电抗。R1，X1变压器的正序电阻，正序电抗。
3、推导参见机械工业版社出版的高等学校教材《工厂供电》。铜、铝母线电阻电抗的计算（矩形截面母线各相在同一平面内）
自动开关的选择
1、自动开关额定电流的确定一千米路灯数量为14盏，高压钠灯功率因数为0.45.道路照明计算电流：
Iez≥Ijs取Iez=100A
2、自动开关长延时动作的过电流热脱扣器额定电流的确定IZd1≥KzlIjs=1×23=23A取脱扣器额定电流为It.e=25A照明用自动开关长延时脱扣
器对高压钠灯的计算系数取1.参见《工厂配电设计手册》第一版表11－21.
3、自动开关瞬时动作的过电流脱扣器的确定Izd3≥Kz3Ijs=6×23=138A取LZd3=150A，照明用自动开关瞬时脱扣器对高压钠灯的计算系数取6.参见《工厂配电设计手册》第一版表11－21.
4、按短路电流校验自动开关动作灵敏性自动开关动作系数取1.5时，灵敏性远远达不到要求。
用自动开关动作系数及短路电流确定自动开关瞬时脱扣器整定倍数值由于单相接地电流较小，现有的热磁式自动开关瞬时过电流脱扣器的整定电流值最小为3倍脱扣器额定电流，一般较难满足灵敏性的要求。如用过电流长延时脱扣器做后备保护，容易使电缆长时间过电流，轻则烧毁电缆，重则引起火灾。由于道路配电属于单相配电，即使配电中尽量使三相平衡，零序电流仍较大，也不能使用另加零序保护装置的措施。按“JB1284－73”的规定，非选择型配电用自动开关的瞬时过电流脱扣器的整定电流值为10倍脱扣器额定电流（可调式为3～10倍），只具有瞬时过电流脱扣器的自动开关，其脱扣器整定电流值为1～3倍或3～8倍脱扣器额定电流。遗憾的是，至今尚未查到如上面规定提到的只具有瞬时过电流脱扣器的热磁式自动开关产品，包括像ABB，Schneider，Moeller等国外大公司也无此类产品。目前解决这个问题的办法：
1、加大电缆截面，降低配电线路的零序电阻和电抗，一般道路照明设计中，线路电压降都能满足规范要求，在不影响投资和施工难度的情况下，这不失为一个好办法。
2、使用电子式脱扣器，其保护短路时磁脱扣可最小做到1.5倍脱扣器额定电流。能满足保护要求。由于本人才疏学浅，所述问题不够深入，愿与广大电气设计同仁一同探讨，同时希望引起低压厂商的注意，能生产出更多适用于各类特殊场合的产品来。于各类特殊场合的产品来。定电流值为1～3倍或3～8倍脱扣器额定电流。
遗憾的是，至今尚未查到如上面规定提到的只具有瞬时过电流脱扣器的热磁式自动开关产品，包括像ABB，Schneider，Moeller等国外大公司也无此类产品。
目前解决这个问题的办法：
1、加大电缆截面，降低配电线路的零序电阻和电抗，一般道路照明设计中，线路电压降都能满足规范要求，在不影响投资和施工难度的情况下，这不失为一个好办法。
2、使用电子式脱扣器，其保护短路时磁脱扣可最小做到1.5倍脱扣器额定电流。
能满足保护要求。由于本人才疏学浅，所述问题不够深入，愿与广大电气设计同仁一同探讨，同时希望引起低压厂商的注意，能生产出更多适用于各类特殊场合的产品来。于各类特殊场合的产品来。定电流值为1～3倍或3～8倍脱扣器额定电流。遗憾的是，至今尚未查到如上面规定提到的只具有瞬时过电流脱扣器的热磁式自动开关产品，包括像ABB，Schneider，Moeller等国外大公司也无此类产品。目前解决这个问题的办法：
短路电流范文第2篇
关键词：短路电流基本概念；短路保护措施；限制短路电流的措施
电力系统中出现短路故障时，会破坏整个电力系统的稳定运行，造成对电力用户的影响，发生严重情况时，还会危及人身和设备的安全。熟悉掌握短路故障的基本概念，合理有效地控制短路电流，十分必要。在运行维护中首先应当做好短路故障发生的预防工作，如果已发生短路故障，应尽快将故障部分切除，使系统电压在有限的时间内恢复正常值，以保证系统的安全性、可靠性。
1短路电流基本知识
1.1短路电流基本概念
短路故障是带电导体之间非正常的金属性接触，通常故障电流很大，危害主要有以下两个方面：（1）大电流在电气装置、配电线路以及开关电器等带电导体间产生很大的机械应力，使得带电导体及其固定件变形、扭曲、松动甚至断裂，严重破坏配电系统的正常运行。（2）大电流导致带电导体及连接件温度急剧上升，使得电线、电缆的绝缘材料损坏或失效，温度过高引起可燃物燃烧，造成火灾导致严重后果。在三相交流系统中，短路故障主要有四类：（1）三相短路；（2）两相间短路；（3）两相接地短路；（4）单相短路。以上几种短路中，仅三相短路为对称短路，且通常三相短路电流最大。在短路发生的过程中，电流变化的情况主要与以下两点相关：（1）系统容量大小；（2）短路点距离电源的远近。在平时的计算过程中，如果计算出的电抗标幺值X·c≥3时（供电电源容量为基准），我们可近似认为电源母线电压维持不变，不考虑短路电流交流分量的衰减，即无限大容量的系统，我们又称为远端短路。若计算出来的电抗标幺值X·c＜3（供电电源容量为基准），应考虑短路电流交流分量的衰减进来，即有限容量系统，我们又称为近端短路。短路电流计算方法有两种：IEC法，目前在国际上广泛应用；实用法，在国内电力行业广泛应用；本文主要对实用法进行简单介绍。在短路电流计算中，我们应求出最大短路电流值，用于电气设备的动热稳定效验以及整定继电保护装置。同时，最小短路电流值也应当求出，用于效验继电保护装置的灵敏系数。
1.2高压系统短路电流计算
在知道短路电路的各项参数，如电源容量、系统电压、系统阻抗等，再经过网络变换化为最简电路，计算求得短路点与电源之间的等值总阻抗，利用公式即可求出短路电流。短路电流的计算可以采用标幺制或有名单位制。标幺制主要应用于高压网络，有名单位制主要应用于1KV以下的低压网络。（1）标幺制。标幺制是一种相对单位制，为有名值与基准值之比。在计算过程中，首先，应当确定基准容量Sb和基准电压Ub的值，后利用公式对应求出基准电流Ib=Sb/√3Ub、基准电抗Xb=Ub/√3Ib，电路元件电抗的标幺值X*=X/Xb=√3IbX/Ub=SbX/Ub²，最终可求得三相短路电流初始值Ik’=Ib/X*。在计算过程中，基准容量虽然可以任意选定，但通常为了计算简便，基准容量Sb一般选定为100MVA；若为近端短路，一般选取发电机（馈送短路电流者）额定容量SrG作为基准容量。基准电压Ub通常取各电压级的平均电压Uav，即Ub=Uav=1.05Un（Un为系统的标称电压）。采用标幺制计算时，元件阻抗的有名值和相对值都应按基准容量换算为标幺值，且基准电压应采用平均电压。电路元件阻抗标幺值和有名值的换算公式可参见《工业与民用供配电设计手册》（第四版）表4.6-3。（2）有名单位制。采用有名单位制计算时，虽元件分属不同电压级，但各元件阻抗的相对值和欧姆值，都应当归算到短路点所在级的平均电压。三相短路电流初始值Ik’=Uav/√3Xc，如果Rc＞Xc/3，则应计入有效电阻Rc，则Ik’计算式变化为Ik’=Uav/√3Zc（其中Zc为短路电路总阻抗，RC为短路电路总电阻，Xc为短路电路总电抗）。电路元件阻抗标幺值和有名值的换算公式可参见《工业与民用供配电设计手册》（第四版）表4.6-3。
1.3低压系统短路电流计算方法
在低压系统的三相短路电流计算中，考虑系统为对称情况，三相短路中仅有正序分量，无须引入序阻抗的概念，各元件的相阻抗即相正序阻抗。而在单相短路（包括单相接地故障）计算中，系统发生不对称短路，且短路发生处距离发电机较远，可认为所有元件的负序阻抗与正序阻抗相等，此类计算中我们需要引入序阻抗和相保阻抗的概念。经过总结与简化，可以列出低压系统短路电流计算的通用公式：单相短路电流Ik1’=220/√Rphp²+Xphp²，三相短路电流的初始值Ik3’=230/√Rk²+Xk²（其中Rphp为短路电路的相保电阻，Xphp=短路电路的相保电抗，Rk=短路电路的总电阻，Xk=短路电路的总电抗）。
1.4短路电流计算结果的主要应用
（1）根据短路电流计算结果，比较和选择电气接线方案。（2）正确选择和效验电气设备及载流导体。（3）确定继电保护的选择和整定，以及灵敏系数的校验。（4）确定中性点接地方式。（5）对接地装置的接触电压以及跨步电压进行验算。（6）大中型电动机的起动压降计算。可以根据最大短路电流值选择电气设备容量参数以及继电保护装置，根据最小短路电流值可以效验继电保护装置灵敏系数。另可利用阻抗标幺值计算来校验电动机起动的电压降。
2短路保护措施
在发生短路故障时，我们应当采取有效的措施，避免有害后果的发生。因此，对短路保护电器的选型和参数设定尤为重要，短路电流会对导体及其连接件产生热效应和机械效应，造成线路及其绝缘损坏，以致引起电气火灾危害。合理选择保护电器，在危害前可靠切断电源是短路保护的基本要求。
2.1短路保护电器的类型
（1）gG熔断器和aM熔断器（反时限动作特性）：短路特性极佳的保护电器，具有良好的限流特性，对于被保护回路的安全十分有利，其允通能力（I²t）值很小，大大降低了短路时发热对线路导体截面积的要求。（2）断路器的瞬时过电流脱扣器：目前供配电系统中应用最广泛的短路保护电器，同样具有良好的限流特性，而且技术仍在不断发展进步。（3）选择型断路器的短延时过电流脱扣器：可实现选择性切断，缩小切断电路的范围，具有明显的优越性，但其价格昂贵，常用于电流较大、可靠性要求高的馈线回路。
2.2保护电器的装设
保护电器的装设要求如下：（1）每段配电线路都应装设短路保护电器（电源切断可能导致电气装置的运行出线危险的回路除外）。（2）每段配电线路只装设一台保护电器，一段线路不宜装设两台保护电器，更不应装设三台，必要时可装设隔离开关。过多的保护电器将增加切断电路的概率，降低配电系统的可靠性和选择性。（3）配电线路的分支处以及导体的截面减小处应装设保护电器。（4）在配电箱和控制箱的进线处不应装设保护电器，因为在该配电线路的首端已经设置了保护电器。
2.3保护电器的兼用
在配电系统中，每个配电回路都应设置保护电器，而这个保护电器通常兼作过负荷保护、接地故障保护和短路保护。断路器的脱扣器具有两种或四种功能（非选择性和选择性的区别），分别发挥不同的故障保护作用；而熔断器仅有一组熔断体，需同时满足以上三项保护的技术要求。
3限制短路电流的措施
3.1影响短路电流的因素
（1）主接线的形式及运行方式。（2）电力系统的电压等级。（3）电力系统中各元件的正、负、零序阻抗的大小。（4）系统中是否采用了限流电抗器、限流型电气设备、故障电流限制器等。
3.2限制短路电流的措施
（1）电力系统可采取的限流措施：提高电压等级；采用直流输电；增大系统的零序阻抗；在电力系统主网加强联系后，将次级电网解环运行；装设故障电流限制器。（2）发电厂和变电站中可采取的限流措施：在发电厂的发电机电压母线分段回路中安装电抗器；变压器采用分列运行方式；装设电抗器于变压器回路；出线上装设电抗器；采用低压侧为分裂绕组的变压器。（3）终端变电站中可采取的限流措施：变压器采用分列运行方式；变压器采用高阻抗型；装设电抗器于变压器回路；选用较小容量的变压器（当Uk％一定时，变压器的容量越小，变压器的阻抗越大）。
4结语
随着我国电力系统的不断进步完善，在电气设计中应有效地限制短路电流对电力系统的伤害。电气设计人员应当熟悉掌握短路电流的计算方法，根据短路电流的大小，科学地规划电力方案，合理地选择保护系统，以保证电力系统的安全性与可靠性。
参考文献：
[1]《低压配电设计规范》GB50054-2011.
[2]《工业与民用供配电设计手册》(第四版)任元会主编.
[3]《低压配电设计解析》任元会主编.
短路电流范文第3篇
小型断路器在住宅线路广泛使用，选用时应注意分断能力的选择，以施耐德的C65为例，分断能力有4.5kA（a）、6kA（N）、10kA（H）、15kA（L）四种，以Easy9为例，分断能力有4.5kA（a）、6kA（N）、10kA（H）三种。4.5kA的价格当然比6kA的价格便宜，但是不能为了便宜选择分断能力不够的断路器。在住宅电气线路，小型断路器常用在电能表后和住宅配电箱的分支回路，而且是单相的，因此应该对电表箱母线和住户配电箱母线做单相短路（接地）电流计算。本人经过一些计算，将计算结果表达在下面，计算条件是这样的：变压器高压侧（即系统）的短路容量为200MVA。变压器容量为630、800、1000、1250vkVA，其中630vkVA变压器短路阻抗分4%、6%两种，其它容量变压器为6%。变压器低压母线长度设定为10m。由变压器向住宅供电的低压电缆长度分为20、30、40、50、60、70、80、90、100m几种，对630kVA变压器，电缆长度止于70m。住宅往往有2或3个单元连在一起，低压供电电缆进入其中一个单元的配电箱，由配电箱馈出分支电缆，分别向本单元的电表箱和其它单元的电表箱供电，电表箱设在底层楼间。低压供电电缆的规格设定为铜芯4×95+1×50。分支电缆的长度按10、20、30m计算，10m的指对本单元电表箱供电的分支电缆。185mm2供电电缆的供电对象时总功率为192kW的六层住宅楼，24户8kW。95mm mm2分支电缆的供电对象时总功率为96kW的六层单元，12户每户8kW。
另外可注意的是：绝大多数单相短路电流不超过10kA，个别超过10kA时，应选用C65L型小型断路器。
一般情况下可以粗略地根据低压供电电缆的长度，应用表4选择电表箱内小型断路器的分断能力，各单元所选相同。
从表1可以看到：住房配电箱配母线的单相短路电流为2.53kA（序号13），笔者又以变压器为1000kVA，供电电缆长度为20m，分支电缆长度为10m，住户供电线长度为10m为例进行计算，求得单相短路电流为3.16kA，说明在住户配电箱完全可以使用4.5kA的。
根据施耐德提供的《级联与选择性资料》，如果小型短路器上级设置施耐德的NS性塑壳断路器，由于这种短路器具有限流特性，将使下级短路时实际的短路电流远小于该点预期的短路电流，也就是说，下级断路器的分断能力在上级断路器的帮助下大大增强了。
短路电流范文第4篇
关键词： 白勉峡水电站； 电流； 机组
中图分类号： TM711 文献标识码： A 文章编号： 1009-8631（2011）03-0054-02
1 白勉峡水电站基本情况
西乡县白勉峡电站由三台机组并列运行，发电机的出口电压为6.3kv。电站在建成后，在电力系统中担任基荷运行。除附近西乡县用少量电能外，绝大部分电能通过附近的35kv变电站，由高压架空线路并入汉中电网。
三台发电机组选用卧式水轮发电机，型号为SFWE-K2000-6/1430，功率因数0.8；主变压器容量按照水轮发电机容量来选择，型号为S9-8000KVA/38.5±2×1.25%，Ud%=7.5。
2 白勉峡水电站短路电流计算
2.1 短路点的确定
短路电流计算主要是为了解决发电机出口开关、主变的高低压侧开关及其载流导体的选择及其校验。因此，确定短路计算点f1、f2两点分别在6.3kV母线处、35kV母线处。
2.2 标么值的基准值的确定
1）为了计算方便，通常取基准容量：Sb=100MVA
2）基准电压用各级的平均电压：Ub1= 6.3kV、Ub2 =37kV
3）求出所有短路计算点电压下的基准电流Ib ：
f1点：Ib1==9.164（kA）；
f2点：Ib2==1.560（kA）
2.3 计算短路电路中所有主要元件的正序电抗标么值
1）发电机的电抗标么值：x*d==8.4， S=2.5（MVA）
式中，xd″%――为发电机次暂态电抗百分值，SFWE-K2000-6/1430的参数为21；
S――为发电机额定容量，单位为MVA；Pn――为发电机额定功率，2000 KVA；
cosφ――为发电机的功率因数，0.8。
x*4==0.9375
2）变压器的电抗标么值：
式中， Ud%――为变压器的阻抗电压百分值，S9-8000KVA/38.5的参数为7.5；
ST――为变压器的额定容量，8 MVA。
3）架空线路的电抗标么值： x*5=x0 l =0.1753
式中，x0 ――为架空输电线路的电抗值，0.4Ω/km； l――为架空输电线路的长度，6km。
2.4 计算各短路点短路电流和短路容量
1）f1点短路时，等效电路图简化为图（1）所示：
共有两回支路供f1点短路电流，其中系统供的短路电流可用倒数法直接由1/x*7乘基准电流求得，另一支可从运算曲线表查得不同时间段的短路电流周期分量值I*t，再乘以该支路短路点所在电压级的额定电流值，即为该支路电源供给短路点的短路电流值，计算结果如附表。
2）f2点短路时，等效电路图简化为图（2）所示。计算原理同上，计算结果如附表。
参考文献：
短路电流范文第5篇
[关键词]电流法；轨道电路；故障；轨道绝缘；测试
doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2015.16.082
[中图分类号]U284.2；U284.92 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194（2015）16-0-01
1 使用电流法查找25Hz相敏轨道电路短路故障
1.1 使用电流法判断室内至变压器I次侧短路故障
如图1所示，用移频表电流档在送电端轨道变压器I次侧测试电流，一般为25 Hz、50 mA，若测得的电流较大，说明轨道变压器一次侧至室外有短路点，或轨道变压器存在问题；若将轨道变压器甩开，测试JZ 220、JF 220，若测得电流无或很小，则说明电缆或室内存在问题，再用甩线及电压测试进一步进行测试查找。
1.2 使用电流法判断轨道变压器II次侧至抗流故障
如判断，轨道变压器一次侧无故障时，应从轨道变压器二次侧至抗流二次侧进行查找，轨道变压器二次侧至抗流的二次侧构成一个闭环回路，如图2所示。首先要判断轨道变压器是否存在问题，先在轨道变压器二次侧测量输出电压（在端子上测试），若测得输出电压与标称电压相差不大，则说明轨道变压器不存在问题；若测得电压比标称电压相差较多时，则应进一步将轨道变压器二次侧配线甩开进一步判断。当排除轨道变压器故障后，便对该闭环回路A进行检查，闭环回路A内的电流应相同（调整状态测试值约为300 mA），若测不到电流则说明有短路点，可用电压法进行逐步查找；若测得电流很大，则说明在轨道变压器二次侧至抗流二次侧这个闭环回路内有短路点，此时测量限流电阻电压，若测得限流电阻电压几乎和轨道变压器二次侧电压相同，则说明抗流可能存在问题。受电端的测试查找方法同送电端，即查找闭环回路B的短路点即可。
1.3 使用电流法判断通道短路故障
通道短路故障最为隐蔽，难于查找。查找通道故障时，可先用移频测试表的电流钳形夹在送电端及受电端的抗流引入线上测试电流，若两端测得电流相差不大，可排除通道短路的可能；若测得送电端与受电端的电流相差较大，则可以判断短路点在通道上。此时，从送电端开始，将移频测试表的电流钳形夹卡在钢轨上（见图2）测试25 Hz电流，向受电端逐步测试电流，当在某一点电流出现明显下降时，则说明短路点便在此处。
2 使用电流法判断轨道绝缘是否良好。
一般情况下，通道调整电流若在引入线测试为900 ～1 300 mA，或者将移频测试表的电流钳形夹直接卡在钢轨上测试，电流为正常值的14%左右。具体测试方法如图3所示。
