短路電流是什么

  短路電流 （short-circuit current ）是電力系統在運行中 ，相與相之間或相與地（或中性線）之間發生非正常連接（即短路）時流過的電流。其值可遠遠大于額定電流 ，并取決于短路點距電源的電氣距離。

  短路（Shortcircuit）是指在正常電路中電勢不同的兩點不正確地直接碰接或被阻抗（或電阻）非常小的導體接通時的情況。短路時電流強度很大，往往會損壞電氣設備或引起火災。電力系統在運行中，相與相之間或相與地（或中性線）之間發生非正常連接（即短路）時而流過非常大的電流。其電流值遠大于額定電流，并取決于短路點距電源的電氣距離。例如，在發電機端發生短路時，流過發電機的短路電流瞬時值可達額定電流的10～15倍。大容量電力系統中，短路電流可達數萬安。這會對電力系統的正常運行造成嚴重影響和后果。

  短路電流計算條件

  1.假設系統有無限大的容量。用戶處短路后，系統母線電壓能維持不變。即計算阻抗比系統阻抗要大得多。

  具體規定：對于3~35KV級電網中短路電流的計算，可以認為110KV及以上的系統的容量為無限大。只要計算35KV及以下網絡元件的阻抗。

  2.在計算高壓電器中的短路電流時，只需考慮發電機、變壓器、電抗器的電抗，而忽略其電阻；對于架空線和電纜，只有當其電阻大于電抗1/3時才需計入電阻，一般也只計電抗而忽略電阻。

  3.短路電流計算公式或計算圖表，都以三相短路為計算條件。因為單相短路或二相短路時的短路電流都小于三相短路電流。能夠分斷三相短路電流的電器，一定能夠分斷單相短路電流或二相短路電流。

  短路電流如何計算

  即使設定了一些假設條件，要正確計算短路電流還是十分困難，對于一般用戶也沒有必要。一些設計手冊提供了簡化計算的圖表。省去了計算的麻煩。用起來比較方便。但要是手邊一時沒有設計手冊怎么辦？下面介紹一種 “口訣式”的計算方法，只要記牢7句口訣，就可掌握短路電流計算方法。

  在介紹簡化計算法之前必須先了解一些基本概念。

  1.主要參數

  Sd三相短路容量 （MVA）簡稱短路容量校核開關分斷容量

  Id三相短路電流周期分量有效值（KA）簡稱短路電流校核開關分斷電流和熱穩定

  IC三相短路周期全電流有效值（KA） 簡稱沖擊電流有效值校核動穩定

  ic三相短路周期全電流峰值（KA） 簡稱沖擊電流峰值校核動穩定

  x電抗（W）

  其中系統短路容量Sd和計算點電抗x 是關鍵。

  2.標么值

  計算時選定一個基準容量（Sjz）和基準電壓（Ujz）。將短路計算中各個參數都轉化為和該參數的基準量的比值（相對于基準量的比值），稱為標么值（這是短路電流計算最特別的地方，目的是要簡化計算）。

  （1）基準

  基準容量 Sjz=100 MVA

  基準電壓 UJZ規定為8級。 230， 115， 37， 10.5， 6.3， 3.15 ，0.4， 0.23 KV

  有了以上兩項，各級電壓的基準電流即可計算出，例： UJZ （KV）3710.56.30.4

  因為S=1.73*U*I所以 IJZ（KA）1.565.59.16144

  （2）標么值計算

  容量標么值 S*=SSJZ.例如：當10KV母線上短路容量為200 MVA時，其標么值容量

  S* =200100=2.

  電壓標么值 U*=UUJZ ; 電流標么值 I*=IIJZ

  3無限大容量系統三相短路電流計算公式

  短路電流標么值： I*d= 1x* （總電抗標么值的倒數）。

  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，取1.8

  所以IC =1.52Id

  沖擊電流峰值： ic=1.41* Id*KC=2.55 Id （KA）

  當1000KVA及以下變壓器二次側短路時，沖擊系數KC ，取1.3

  這時：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，就能進行短路電流計算了。公式不多，又簡單。但問題在于短路點的總電抗如何得到？例如：區域變電所變壓器的電抗、輸電線路的電抗、企業變電所變壓器的電抗，等等。

  一種方法是查有關設計手冊，從中可以找到常用變壓器、輸電線路及電抗器的電抗標么值。求得總電抗后，再用公式計算短路電流; 設計手冊中還有一些圖表，可以直接查出短路電流。