短路電流
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短路電流范文第1篇
在道路照明配電中，由于配電線路較長，配電線路零序阻抗較大，單相接地（零）短路電流相對較小。為了計算低壓配電系統的單相接地（零）電流，需要利用不對稱短路電流的計算方法。不對稱短路電流可利用計算三相短路的原則進行計算。因為電壓的對稱分量與相應的電流對稱分量成正比，因此在正序、負序和零序分量中，都能獨立地滿足歐姆定律和克希荷夫定律。正序、負序和零序電流也只產生相應地正序、負序和零序電壓降，利用這一個重要的性質，可以用電工學中對稱分量法分析在對稱電路中所產生的各種不對稱短路。
單相接地（零）短路電流的計算
不對稱短路時，由于距發電機的電氣距離很遠，降壓變壓器容量與發電機電源容量相比甚小，因此，可假定正序阻抗約等于負序阻抗。單相接地（零）短路電流按下式計算：
式中Up平均線電壓（V）R0Σ，X0Σ，Z0Σ配電網絡的總零序電阻，總零序電抗，總零序阻抗。R1Σ，X1Σ，Z1Σ配電網絡的總正序電阻，總正序電抗，總正序阻抗。
電路中主要元件阻抗
1、電力系統正序電抗的計算在計算低壓電力網絡短路時，有時需要計入系統電抗XX，如果系統電抗不知，只有原線圈方面的短路容量或高壓短路器的額定容量Sdn（MVA）時，則系統正序電抗可近似地按下式計算：式中Uj=Up平均線電壓（V）Sdn原線圈方面的短路容量或高壓短路器的額定容量（KVA）。
2、變壓器阻抗的計算
變壓器的正序電阻：
變壓器的正序電抗：式中ΔPd變壓器短路損耗（kW）Ue變壓器二次側額定電壓（V）Se變壓器額定容量（KVA）Ud%變壓器阻抗電壓百分比，變壓器的零序電抗是與其本身結構和繞組的接法有關。目前不少廠家生產的Dyn11結線變壓器比Yyn0結線變壓器零序阻抗小，二次側短路電流大，可提高一次側過電流保護兼作二次側單相接地保護的靈敏性。故建議使用Dyn11結線變壓器，變壓器的零序電阻，零序電抗的取值計算如下：R0＝RⅠ＋RⅡ＝R1X0＝X1＋XⅡ=X1式中R0，X0變壓器的零序電阻，零序電抗。RⅠ，X1變壓器的一次繞組電阻，漏電抗。RⅡ，XⅡ變壓器的二次繞組電阻，漏電抗。R1，X1變壓器的正序電阻，正序電抗。
3、推導參見機械工業版社出版的高等學校教材《工廠供電》。銅、鋁母線電阻電抗的計算（矩形截面母線各相在同一平面內）
自動開關的選擇
1、自動開關額定電流的確定一千米路燈數量為14盞，高壓鈉燈功率因數為0.45.道路照明計算電流：
Iez≥Ijs取Iez=100A
2、自動開關長延時動作的過電流熱脫扣器額定電流的確定IZd1≥KzlIjs=1×23=23A取脫扣器額定電流為It.e=25A照明用自動開關長延時脫扣
器對高壓鈉燈的計算系數取1.參見《工廠配電設計手冊》第一版表11－21.
3、自動開關瞬時動作的過電流脫扣器的確定Izd3≥Kz3Ijs=6×23=138A取LZd3=150A，照明用自動開關瞬時脫扣器對高壓鈉燈的計算系數取6.參見《工廠配電設計手冊》第一版表11－21.
4、按短路電流校驗自動開關動作靈敏性自動開關動作系數取1.5時，靈敏性遠遠達不到要求。
用自動開關動作系數及短路電流確定自動開關瞬時脫扣器整定倍數值由于單相接地電流較小，現有的熱磁式自動開關瞬時過電流脫扣器的整定電流值最小為3倍脫扣器額定電流，一般較難滿足靈敏性的要求。如用過電流長延時脫扣器做后備保護，容易使電纜長時間過電流，輕則燒毀電纜，重則引起火災。由于道路配電屬于單相配電，即使配電中盡量使三相平衡，零序電流仍較大，也不能使用另加零序保護裝置的措施。按“JB1284－73”的規定，非選擇型配電用自動開關的瞬時過電流脫扣器的整定電流值為10倍脫扣器額定電流（可調式為3～10倍），只具有瞬時過電流脫扣器的自動開關，其脫扣器整定電流值為1～3倍或3～8倍脫扣器額定電流。遺憾的是，至今尚未查到如上面規定提到的只具有瞬時過電流脫扣器的熱磁式自動開關產品，包括像ABB，Schneider，Moeller等國外大公司也無此類產品。目前解決這個問題的辦法：
1、加大電纜截面，降低配電線路的零序電阻和電抗，一般道路照明設計中，線路電壓降都能滿足規范要求，在不影響投資和施工難度的情況下，這不失為一個好辦法。
2、使用電子式脫扣器，其保護短路時磁脫扣可最小做到1.5倍脫扣器額定電流。能滿足保護要求。由于本人才疏學淺，所述問題不夠深入，愿與廣大電氣設計同仁一同探討，同時希望引起低壓廠商的注意，能生產出更多適用于各類特殊場合的產品來。于各類特殊場合的產品來。定電流值為1～3倍或3～8倍脫扣器額定電流。
遺憾的是，至今尚未查到如上面規定提到的只具有瞬時過電流脫扣器的熱磁式自動開關產品，包括像ABB，Schneider，Moeller等國外大公司也無此類產品。
目前解決這個問題的辦法：
1、加大電纜截面，降低配電線路的零序電阻和電抗，一般道路照明設計中，線路電壓降都能滿足規范要求，在不影響投資和施工難度的情況下，這不失為一個好辦法。
2、使用電子式脫扣器，其保護短路時磁脫扣可最小做到1.5倍脫扣器額定電流。
能滿足保護要求。由于本人才疏學淺，所述問題不夠深入，愿與廣大電氣設計同仁一同探討，同時希望引起低壓廠商的注意，能生產出更多適用于各類特殊場合的產品來。于各類特殊場合的產品來。定電流值為1～3倍或3～8倍脫扣器額定電流。遺憾的是，至今尚未查到如上面規定提到的只具有瞬時過電流脫扣器的熱磁式自動開關產品，包括像ABB，Schneider，Moeller等國外大公司也無此類產品。目前解決這個問題的辦法：
短路電流范文第2篇
關鍵詞：短路電流基本概念；短路保護措施；限制短路電流的措施
電力系統中出現短路故障時，會破壞整個電力系統的穩定運行，造成對電力用戶的影響，發生嚴重情況時，還會危及人身和設備的安全。熟悉掌握短路故障的基本概念，合理有效地控制短路電流，十分必要。在運行維護中首先應當做好短路故障發生的預防工作，如果已發生短路故障，應盡快將故障部分切除，使系統電壓在有限的時間內恢復正常值，以保證系統的安全性、可靠性。
1短路電流基本知識
1.1短路電流基本概念
短路故障是帶電導體之間非正常的金屬性接觸，通常故障電流很大，危害主要有以下兩個方面：（1）大電流在電氣裝置、配電線路以及開關電器等帶電導體間產生很大的機械應力，使得帶電導體及其固定件變形、扭曲、松動甚至斷裂，嚴重破壞配電系統的正常運行。（2）大電流導致帶電導體及連接件溫度急劇上升，使得電線、電纜的絕緣材料損壞或失效，溫度過高引起可燃物燃燒，造成火災導致嚴重后果。在三相交流系統中，短路故障主要有四類：（1）三相短路；（2）兩相間短路；（3）兩相接地短路；（4）單相短路。以上幾種短路中，僅三相短路為對稱短路，且通常三相短路電流最大。在短路發生的過程中，電流變化的情況主要與以下兩點相關：（1）系統容量大小；（2）短路點距離電源的遠近。在平時的計算過程中，如果計算出的電抗標幺值X·c≥3時（供電電源容量為基準），我們可近似認為電源母線電壓維持不變，不考慮短路電流交流分量的衰減，即無限大容量的系統，我們又稱為遠端短路。若計算出來的電抗標幺值X·c＜3（供電電源容量為基準），應考慮短路電流交流分量的衰減進來，即有限容量系統，我們又稱為近端短路。短路電流計算方法有兩種：IEC法，目前在國際上廣泛應用；實用法，在國內電力行業廣泛應用；本文主要對實用法進行簡單介紹。在短路電流計算中，我們應求出最大短路電流值，用于電氣設備的動熱穩定效驗以及整定繼電保護裝置。同時，最小短路電流值也應當求出，用于效驗繼電保護裝置的靈敏系數。
1.2高壓系統短路電流計算
在知道短路電路的各項參數，如電源容量、系統電壓、系統阻抗等，再經過網絡變換化為最簡電路，計算求得短路點與電源之間的等值總阻抗，利用公式即可求出短路電流。短路電流的計算可以采用標幺制或有名單位制。標幺制主要應用于高壓網絡，有名單位制主要應用于1KV以下的低壓網絡。（1）標幺制。標幺制是一種相對單位制，為有名值與基準值之比。在計算過程中，首先，應當確定基準容量Sb和基準電壓Ub的值，后利用公式對應求出基準電流Ib=Sb/√3Ub、基準電抗Xb=Ub/√3Ib，電路元件電抗的標幺值X*=X/Xb=√3IbX/Ub=SbX/Ub2，最終可求得三相短路電流初始值Ik’=Ib/X*。在計算過程中，基準容量雖然可以任意選定，但通常為了計算簡便，基準容量Sb一般選定為100MVA；若為近端短路，一般選取發電機（饋送短路電流者）額定容量SrG作為基準容量。基準電壓Ub通常取各電壓級的平均電壓Uav，即Ub=Uav=1.05Un（Un為系統的標稱電壓）。采用標幺制計算時，元件阻抗的有名值和相對值都應按基準容量換算為標幺值，且基準電壓應采用平均電壓。電路元件阻抗標幺值和有名值的換算公式可參見《工業與民用供配電設計手冊》（第四版）表4.6-3。（2）有名單位制。采用有名單位制計算時，雖元件分屬不同電壓級，但各元件阻抗的相對值和歐姆值，都應當歸算到短路點所在級的平均電壓。三相短路電流初始值Ik’=Uav/√3Xc，如果Rc＞Xc/3，則應計入有效電阻Rc，則Ik’計算式變化為Ik’=Uav/√3Zc（其中Zc為短路電路總阻抗，RC為短路電路總電阻，Xc為短路電路總電抗）。電路元件阻抗標幺值和有名值的換算公式可參見《工業與民用供配電設計手冊》（第四版）表4.6-3。
1.3低壓系統短路電流計算方法
在低壓系統的三相短路電流計算中，考慮系統為對稱情況，三相短路中僅有正序分量，無須引入序阻抗的概念，各元件的相阻抗即相正序阻抗。而在單相短路（包括單相接地故障）計算中，系統發生不對稱短路，且短路發生處距離發電機較遠，可認為所有元件的負序阻抗與正序阻抗相等，此類計算中我們需要引入序阻抗和相保阻抗的概念。經過總結與簡化，可以列出低壓系統短路電流計算的通用公式：單相短路電流Ik1’=220/√Rphp2+Xphp2，三相短路電流的初始值Ik3’=230/√Rk2+Xk2（其中Rphp為短路電路的相保電阻，Xphp=短路電路的相保電抗，Rk=短路電路的總電阻，Xk=短路電路的總電抗）。
1.4短路電流計算結果的主要應用
（1）根據短路電流計算結果，比較和選擇電氣接線方案。（2）正確選擇和效驗電氣設備及載流導體。（3）確定繼電保護的選擇和整定，以及靈敏系數的校驗。（4）確定中性點接地方式。（5）對接地裝置的接觸電壓以及跨步電壓進行驗算。（6）大中型電動機的起動壓降計算。可以根據最大短路電流值選擇電氣設備容量參數以及繼電保護裝置，根據最小短路電流值可以效驗繼電保護裝置靈敏系數。另可利用阻抗標幺值計算來校驗電動機起動的電壓降。
2短路保護措施
在發生短路故障時，我們應當采取有效的措施，避免有害后果的發生。因此，對短路保護電器的選型和參數設定尤為重要，短路電流會對導體及其連接件產生熱效應和機械效應，造成線路及其絕緣損壞，以致引起電氣火災危害。合理選擇保護電器，在危害前可靠切斷電源是短路保護的基本要求。
2.1短路保護電器的類型
（1）gG熔斷器和aM熔斷器（反時限動作特性）：短路特性極佳的保護電器，具有良好的限流特性，對于被保護回路的安全十分有利，其允通能力（I2t）值很小，大大降低了短路時發熱對線路導體截面積的要求。（2）斷路器的瞬時過電流脫扣器：目前供配電系統中應用最廣泛的短路保護電器，同樣具有良好的限流特性，而且技術仍在不斷發展進步。（3）選擇型斷路器的短延時過電流脫扣器：可實現選擇性切斷，縮小切斷電路的范圍，具有明顯的優越性，但其價格昂貴，常用于電流較大、可靠性要求高的饋線回路。
2.2保護電器的裝設
保護電器的裝設要求如下：（1）每段配電線路都應裝設短路保護電器（電源切斷可能導致電氣裝置的運行出線危險的回路除外）。（2）每段配電線路只裝設一臺保護電器，一段線路不宜裝設兩臺保護電器，更不應裝設三臺，必要時可裝設隔離開關。過多的保護電器將增加切斷電路的概率，降低配電系統的可靠性和選擇性。（3）配電線路的分支處以及導體的截面減小處應裝設保護電器。（4）在配電箱和控制箱的進線處不應裝設保護電器，因為在該配電線路的首端已經設置了保護電器。
2.3保護電器的兼用
在配電系統中，每個配電回路都應設置保護電器，而這個保護電器通常兼作過負荷保護、接地故障保護和短路保護。斷路器的脫扣器具有兩種或四種功能（非選擇性和選擇性的區別），分別發揮不同的故障保護作用；而熔斷器僅有一組熔斷體，需同時滿足以上三項保護的技術要求。
3限制短路電流的措施
3.1影響短路電流的因素
（1）主接線的形式及運行方式。（2）電力系統的電壓等級。（3）電力系統中各元件的正、負、零序阻抗的大小。（4）系統中是否采用了限流電抗器、限流型電氣設備、故障電流限制器等。
3.2限制短路電流的措施
（1）電力系統可采取的限流措施：提高電壓等級；采用直流輸電；增大系統的零序阻抗；在電力系統主網加強聯系后，將次級電網解環運行；裝設故障電流限制器。（2）發電廠和變電站中可采取的限流措施：在發電廠的發電機電壓母線分段回路中安裝電抗器；變壓器采用分列運行方式；裝設電抗器于變壓器回路；出線上裝設電抗器；采用低壓側為分裂繞組的變壓器。（3）終端變電站中可采取的限流措施：變壓器采用分列運行方式；變壓器采用高阻抗型；裝設電抗器于變壓器回路；選用較小容量的變壓器（當Uk％一定時，變壓器的容量越小，變壓器的阻抗越大）。
4結語
隨著我國電力系統的不斷進步完善，在電氣設計中應有效地限制短路電流對電力系統的傷害。電氣設計人員應當熟悉掌握短路電流的計算方法，根據短路電流的大小，科學地規劃電力方案，合理地選擇保護系統，以保證電力系統的安全性與可靠性。
參考文獻：
[1]《低壓配電設計規范》GB50054-2011.
[2]《工業與民用供配電設計手冊》(第四版)任元會主編.
[3]《低壓配電設計解析》任元會主編.
短路電流范文第3篇
小型斷路器在住宅線路廣泛使用，選用時應注意分斷能力的選擇，以施耐德的C65為例，分斷能力有4.5kA（a）、6kA（N）、10kA（H）、15kA（L）四種，以Easy9為例，分斷能力有4.5kA（a）、6kA（N）、10kA（H）三種。4.5kA的價格當然比6kA的價格便宜，但是不能為了便宜選擇分斷能力不夠的斷路器。在住宅電氣線路，小型斷路器常用在電能表后和住宅配電箱的分支回路，而且是單相的，因此應該對電表箱母線和住戶配電箱母線做單相短路（接地）電流計算。本人經過一些計算，將計算結果表達在下面，計算條件是這樣的：變壓器高壓側（即系統）的短路容量為200MVA。變壓器容量為630、800、1000、1250vkVA，其中630vkVA變壓器短路阻抗分4%、6%兩種，其它容量變壓器為6%。變壓器低壓母線長度設定為10m。由變壓器向住宅供電的低壓電纜長度分為20、30、40、50、60、70、80、90、100m幾種，對630kVA變壓器，電纜長度止于70m。住宅往往有2或3個單元連在一起，低壓供電電纜進入其中一個單元的配電箱，由配電箱饋出分支電纜，分別向本單元的電表箱和其它單元的電表箱供電，電表箱設在底層樓間。低壓供電電纜的規格設定為銅芯4×95+1×50。分支電纜的長度按10、20、30m計算，10m的指對本單元電表箱供電的分支電纜。185mm2供電電纜的供電對象時總功率為192kW的六層住宅樓，24戶8kW。95mm mm2分支電纜的供電對象時總功率為96kW的六層單元，12戶每戶8kW。
另外可注意的是：絕大多數單相短路電流不超過10kA，個別超過10kA時，應選用C65L型小型斷路器。
一般情況下可以粗略地根據低壓供電電纜的長度，應用表4選擇電表箱內小型斷路器的分斷能力，各單元所選相同。
從表1可以看到：住房配電箱配母線的單相短路電流為2.53kA（序號13），筆者又以變壓器為1000kVA，供電電纜長度為20m，分支電纜長度為10m，住戶供電線長度為10m為例進行計算，求得單相短路電流為3.16kA，說明在住戶配電箱完全可以使用4.5kA的。
根據施耐德提供的《級聯與選擇性資料》，如果小型短路器上級設置施耐德的NS性塑殼斷路器，由于這種短路器具有限流特性，將使下級短路時實際的短路電流遠小于該點預期的短路電流，也就是說，下級斷路器的分斷能力在上級斷路器的幫助下大大增強了。
短路電流范文第4篇
關鍵詞： 白勉峽水電站； 電流； 機組
中圖分類號： TM711 文獻標識碼： A 文章編號： 1009-8631（2011）03-0054-02
1 白勉峽水電站基本情況
西鄉縣白勉峽電站由三臺機組并列運行，發電機的出口電壓為6.3kv。電站在建成后，在電力系統中擔任基荷運行。除附近西鄉縣用少量電能外，絕大部分電能通過附近的35kv變電站，由高壓架空線路并入漢中電網。
三臺發電機組選用臥式水輪發電機，型號為SFWE-K2000-6/1430，功率因數0.8；主變壓器容量按照水輪發電機容量來選擇，型號為S9-8000KVA/38.5±2×1.25%，Ud%=7.5。
2 白勉峽水電站短路電流計算
2.1 短路點的確定
短路電流計算主要是為了解決發電機出口開關、主變的高低壓側開關及其載流導體的選擇及其校驗。因此，確定短路計算點f1、f2兩點分別在6.3kV母線處、35kV母線處。
2.2 標么值的基準值的確定
1）為了計算方便，通常取基準容量：Sb=100MVA
2）基準電壓用各級的平均電壓：Ub1= 6.3kV、Ub2 =37kV
3）求出所有短路計算點電壓下的基準電流Ib ：
f1點：Ib1==9.164（kA）；
f2點：Ib2==1.560（kA）
2.3 計算短路電路中所有主要元件的正序電抗標么值
1）發電機的電抗標么值：x*d==8.4， S=2.5（MVA）
式中，xd″%――為發電機次暫態電抗百分值，SFWE-K2000-6/1430的參數為21；
S――為發電機額定容量，單位為MVA；Pn――為發電機額定功率，2000 KVA；
cosφ――為發電機的功率因數，0.8。
x*4==0.9375
2）變壓器的電抗標么值：
式中， Ud%――為變壓器的阻抗電壓百分值，S9-8000KVA/38.5的參數為7.5；
ST――為變壓器的額定容量，8 MVA。
3）架空線路的電抗標么值： x*5=x0 l =0.1753
式中，x0 ――為架空輸電線路的電抗值，0.4Ω/km； l――為架空輸電線路的長度，6km。
2.4 計算各短路點短路電流和短路容量
1）f1點短路時，等效電路圖簡化為圖（1）所示：
共有兩回支路供f1點短路電流，其中系統供的短路電流可用倒數法直接由1/x*7乘基準電流求得，另一支可從運算曲線表查得不同時間段的短路電流周期分量值I*t，再乘以該支路短路點所在電壓級的額定電流值，即為該支路電源供給短路點的短路電流值，計算結果如附表。
2）f2點短路時，等效電路圖簡化為圖（2）所示。計算原理同上，計算結果如附表。
參考文獻：
短路電流范文第5篇
[關鍵詞]電流法；軌道電路；故障；軌道絕緣；測試
doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2015.16.082
[中圖分類號]U284.2；U284.92 [文獻標識碼]A [文章編號]1673-0194（2015）16-0-01
1 使用電流法查找25Hz相敏軌道電路短路故障
1.1 使用電流法判斷室內至變壓器I次側短路故障
如圖1所示，用移頻表電流檔在送電端軌道變壓器I次側測試電流，一般為25 Hz、50 mA，若測得的電流較大，說明軌道變壓器一次側至室外有短路點，或軌道變壓器存在問題；若將軌道變壓器甩開，測試JZ 220、JF 220，若測得電流無或很小，則說明電纜或室內存在問題，再用甩線及電壓測試進一步進行測試查找。
1.2 使用電流法判斷軌道變壓器II次側至抗流故障
如判斷，軌道變壓器一次側無故障時，應從軌道變壓器二次側至抗流二次側進行查找，軌道變壓器二次側至抗流的二次側構成一個閉環回路，如圖2所示。首先要判斷軌道變壓器是否存在問題，先在軌道變壓器二次側測量輸出電壓（在端子上測試），若測得輸出電壓與標稱電壓相差不大，則說明軌道變壓器不存在問題；若測得電壓比標稱電壓相差較多時，則應進一步將軌道變壓器二次側配線甩開進一步判斷。當排除軌道變壓器故障后，便對該閉環回路A進行檢查，閉環回路A內的電流應相同（調整狀態測試值約為300 mA），若測不到電流則說明有短路點，可用電壓法進行逐步查找；若測得電流很大，則說明在軌道變壓器二次側至抗流二次側這個閉環回路內有短路點，此時測量限流電阻電壓，若測得限流電阻電壓幾乎和軌道變壓器二次側電壓相同，則說明抗流可能存在問題。受電端的測試查找方法同送電端，即查找閉環回路B的短路點即可。
1.3 使用電流法判斷通道短路故障
通道短路故障最為隱蔽，難于查找。查找通道故障時，可先用移頻測試表的電流鉗形夾在送電端及受電端的抗流引入線上測試電流，若兩端測得電流相差不大，可排除通道短路的可能；若測得送電端與受電端的電流相差較大，則可以判斷短路點在通道上。此時，從送電端開始，將移頻測試表的電流鉗形夾卡在鋼軌上（見圖2）測試25 Hz電流，向受電端逐步測試電流，當在某一點電流出現明顯下降時，則說明短路點便在此處。
2 使用電流法判斷軌道絕緣是否良好。
一般情況下，通道調整電流若在引入線測試為900 ～1 300 mA，或者將移頻測試表的電流鉗形夾直接卡在鋼軌上測試，電流為正常值的14%左右。具體測試方法如圖3所示。
