短路電流是什么

短路電流 （short-circuit current ）是電力系統(tǒng)在運(yùn)行中 ，相與相之間或相與地（或中性線）之間發(fā)生非正常連接（即短路）時(shí)流過(guò)的電流。其值可遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于額定電流 ，并取決于短路點(diǎn)距電源的電氣距離。

短路（Shortcircuit）是指在正常電路中電勢(shì)不同的兩點(diǎn)不正確地直接碰接或被阻抗（或電阻）非常小的導(dǎo)體接通時(shí)的情況。短路時(shí)電流強(qiáng)度很大，往往會(huì)損壞電氣設(shè)備或引起火災(zāi)。電力系統(tǒng)在運(yùn)行中，相與相之間或相與地（或中性線）之間發(fā)生非正常連接（即短路）時(shí)而流過(guò)非常大的電流。其電流值遠(yuǎn)大于額定電流，并取決于短路點(diǎn)距電源的電氣距離。例如，在發(fā)電機(jī)端發(fā)生短路時(shí)，流過(guò)發(fā)電機(jī)的短路電流最大瞬時(shí)值可達(dá)額定電流的10～15倍。大容量電力系統(tǒng)中，短路電流可達(dá)數(shù)萬(wàn)安。這會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行造成嚴(yán)重影響和后果。

短路電流計(jì)算條件

1.假設(shè)系統(tǒng)有無(wú)限大的容量。用戶處短路后，系統(tǒng)母線電壓能維持不變。即計(jì)算阻抗比系統(tǒng)阻抗要大得多。

具體規(guī)定：對(duì)于3~35KV級(jí)電網(wǎng)中短路電流的計(jì)算，可以認(rèn)為110KV及以上的系統(tǒng)的容量為無(wú)限大。只要計(jì)算35KV及以下網(wǎng)絡(luò)元件的阻抗。

2.在計(jì)算高壓電器中的短路電流時(shí)，只需考慮發(fā)電機(jī)、變壓器、電抗器的電抗，而忽略其電阻；對(duì)于架空線和電纜，只有當(dāng)其電阻大于電抗1/3時(shí)才需計(jì)入電阻，一般也只計(jì)電抗而忽略電阻。

3.短路電流計(jì)算公式或計(jì)算圖表，都以三相短路為計(jì)算條件。因?yàn)閱蜗喽搪坊蚨喽搪窌r(shí)的短路電流都小于三相短路電流。能夠分?jǐn)嗳喽搪冯娏鞯碾娖?，一定能夠分?jǐn)鄦蜗喽搪冯娏骰蚨喽搪冯娏鳌?/p>

短路電流如何計(jì)算

即使設(shè)定了一些假設(shè)條件，要正確計(jì)算短路電流還是十分困難，對(duì)于一般用戶也沒(méi)有必要。一些設(shè)計(jì)手冊(cè)提供了簡(jiǎn)化計(jì)算的圖表。省去了計(jì)算的麻煩。用起來(lái)比較方便。但要是手邊一時(shí)沒(méi)有設(shè)計(jì)手冊(cè)怎么辦？下面介紹一種 “口訣式”的計(jì)算方法，只要記牢7句口訣，就可掌握短路電流計(jì)算方法。

在介紹簡(jiǎn)化計(jì)算法之前必須先了解一些基本概念。

1.主要參數(shù)

Sd三相短路容量 （MVA）簡(jiǎn)稱(chēng)短路容量校核開(kāi)關(guān)分?jǐn)嗳萘?/p>

Id三相短路電流周期分量有效值（KA）簡(jiǎn)稱(chēng)短路電流校核開(kāi)關(guān)分?jǐn)嚯娏骱蜔岱€(wěn)定

IC三相短路第一周期全電流有效值（KA） 簡(jiǎn)稱(chēng)沖擊電流有效值校核動(dòng)穩(wěn)定

ic三相短路第一周期全電流峰值（KA） 簡(jiǎn)稱(chēng)沖擊電流峰值校核動(dòng)穩(wěn)定

x電抗（W）

其中系統(tǒng)短路容量Sd和計(jì)算點(diǎn)電抗x 是關(guān)鍵。

2.標(biāo)么值

計(jì)算時(shí)選定一個(gè)基準(zhǔn)容量（Sjz）和基準(zhǔn)電壓（Ujz）。將短路計(jì)算中各個(gè)參數(shù)都轉(zhuǎn)化為和該參數(shù)的基準(zhǔn)量的比值（相對(duì)于基準(zhǔn)量的比值），稱(chēng)為標(biāo)么值（這是短路電流計(jì)算最特別的地方，目的是要簡(jiǎn)化計(jì)算）。

（1）基準(zhǔn)

基準(zhǔn)容量 Sjz=100 MVA

基準(zhǔn)電壓 UJZ規(guī)定為8級(jí)。 230， 115， 37， 10.5， 6.3， 3.15 ，0.4， 0.23 KV

有了以上兩項(xiàng)，各級(jí)電壓的基準(zhǔn)電流即可計(jì)算出，例： UJZ （KV）3710.56.30.4

因?yàn)镾=1.73*U*I所以 IJZ（KA）1.565.59.16144

（2）標(biāo)么值計(jì)算

容量標(biāo)么值 S*=S\SJZ.例如：當(dāng)10KV母線上短路容量為200 MVA時(shí)，其標(biāo)么值容量

S* =200\100=2.

電壓標(biāo)么值 U*=U\UJZ ; 電流標(biāo)么值 I*=I\IJZ

3無(wú)限大容量系統(tǒng)三相短路電流計(jì)算公式

短路電流標(biāo)么值： I*d= 1\x* （總電抗標(biāo)么值的倒數(shù)）。

短路電流有效值： Id=IJZ* I*d=IJZ\ x*（KA）

沖擊電流有效值： IC= Id *√1 2 （KC-1）2（KA）其中KC沖擊系數(shù)，取1.8

所以IC =1.52Id

沖擊電流峰值： ic=1.41* Id*KC=2.55 Id （KA）

當(dāng)1000KVA及以下變壓器二次側(cè)短路時(shí)，沖擊系數(shù)KC ，取1.3

這時(shí)：沖擊電流有效值IC =1.09*Id（KA）

沖擊電流峰值： ic=1.84 Id（KA）

掌握了以上知識(shí)，就能進(jìn)行短路電流計(jì)算了。公式不多，又簡(jiǎn)單。但問(wèn)題在于短路點(diǎn)的總電抗如何得到？例如：區(qū)域變電所變壓器的電抗、輸電線路的電抗、企業(yè)變電所變壓器的電抗，等等。

一種方法是查有關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)，從中可以找到常用變壓器、輸電線路及電抗器的電抗標(biāo)么值。求得總電抗后，再用公式計(jì)算短路電流; 設(shè)計(jì)手冊(cè)中還有一些圖表，可以直接查出短路電流。