短路电流是什么

短路电流是什么

  短路电流 （short-circuit current ）是电力系统在运行中 ，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。

  短路（Shortcircuit）是指在正常电路中电势不同的两点不正确地直接碰接或被阻抗（或电阻）非常小的导体接通时的情况。短路时电流强度很大，往往会损坏电气设备或引起火灾。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）时而流过非常大的电流。其电流值远大于额定电流，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。

  短路电流计算条件

  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。

  短路电流如何计算

  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 MVA

  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

  （2）标么值计算

  容量标么值 S*=SSJZ.例如：当10KV母线上短路容量为200 MVA时，其标么值容量

  S* =200100=2.

  电压标么值 U*=UUJZ ; 电流标么值 I*=IIJZ

  3无限大容量系统三相短路电流计算公式

  短路电流标么值： I*d= 1x* （总电抗标么值的倒数）。

  短路电流有效值： Id=IJZ* I*d=IJZ x*（KA）

  冲击电流有效值： IC= Id *√1 2 （KC-1）2（KA）其中KC冲击系数，取1.8

  所以IC =1.52Id

  冲击电流峰值： ic=1.41* Id*KC=2.55 Id （KA）

  当1000KVA及以下变压器二次侧短路时，冲击系数KC ，取1.3

  这时：冲击电流有效值IC =1.09*Id（KA）

  冲击电流峰值： ic=1.84 Id（KA）

  掌握了以上知识，就能进行短路电流计算了。公式不多，又简单。但问题在于短路点的总电抗如何得到？例如：区域变电所变压器的电抗、输电线路的电抗、企业变电所变压器的电抗，等等。

  一种方法是查有关设计手册，从中可以找到常用变压器、输电线路及电抗器的电抗标么值。求得总电抗后，再用公式计算短路电流; 设计手册中还有一些图表，可以直接查出短路电流。