三相交流系統(tǒng)短路電流計(jì)算

1、中華人民共共和國國家家標(biāo)準(zhǔn) 三相交流系系統(tǒng)短路電電流計(jì)算 GB/TShortt-cirrcuitt currrent calcculattion in threee-phhase a.c. systtems 國家技術(shù)監(jiān)監(jiān)督局19995-004-066批準(zhǔn) 19996-001-011實(shí)施 本本標(biāo)準(zhǔn)等效效采用IEEC9099(19888)三三相交流系系統(tǒng)短路電電流計(jì)算(以下簡稱稱9099標(biāo)準(zhǔn))。 第一篇 概概 述 1 主題內(nèi)內(nèi)容與適用用范圍 1.1 主主題內(nèi)容 本本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定定了用等效效電壓源法法計(jì)算三相相交流系統(tǒng)統(tǒng)短路電流流，并提出出了計(jì)算中中采用的校校正系數(shù)的的求取方法

2、法及推薦值值。 1.2 適適用范圍 本本標(biāo)準(zhǔn)適用用于標(biāo)稱電電壓3800V220kkV，頻率率50Hzz的三相交交流系統(tǒng)的的短路電流流計(jì)算。 本本標(biāo)準(zhǔn)不適適用于受控控條件(短路試驗(yàn)驗(yàn)站)下人為短短路和飛機(jī)機(jī)、船舶用用電氣設(shè)備備的短路計(jì)計(jì)算。 本本標(biāo)準(zhǔn)主要要作為進(jìn)出出口設(shè)備及及對外工程程投標(biāo)使用用，在國內(nèi)內(nèi)工程計(jì)算算中逐步推推廣采用。 2 引用標(biāo)標(biāo)準(zhǔn) GGB 15693 額定電壓壓 GGB 29000.192 電工術(shù)語語 基本術(shù)語語 GGB 29000.2594 電工術(shù)語語 旋轉(zhuǎn)電機(jī)機(jī) 3 術(shù)語 3.1 短短路 shorrt-ciircuiit 通通過一個(gè)比比較低的電電阻或阻抗抗，偶然地地或有意地

3、地對正常電電路中不同同電壓下的的兩個(gè)或幾幾個(gè)點(diǎn)之間間的連接。 3.2 短短路電流 shorrt-ciircuiit currrent 在在電路中，由由于故障或或不正確連連接造成短短路而產(chǎn)生生的過電流流。 注注：需區(qū)別別流過短路路點(diǎn)和電網(wǎng)網(wǎng)支路中的的短路電流流。 3.3 預(yù)預(yù)期(可達(dá)到的的)短路電流流 prosspecttive(avaiilablle)shhort-circcuit currrent 電電源不變，將將短路點(diǎn)用用阻抗可忽忽略的理想想連接代替替時(shí)，流過過短路點(diǎn)的的電流。 注注：假設(shè)三三相短路電電流是由于于三相同時(shí)時(shí)短路而產(chǎn)產(chǎn)生的。由由于三相不不在同一瞬瞬間短路，在在短路電流流中可能

4、出出現(xiàn)較大的的非周期分分量的研究究不屬于本本標(biāo)準(zhǔn)范圍圍。 3.4 對對稱短路電電流 symmmetriical shorrt-ciircuiit currrent 不不計(jì)非周期期分量時(shí)的的預(yù)期(可達(dá)到的的)短路電流流對稱交流流分量的有有效值。 3.5 對對稱短路電電流初始值值 iniitiall symmmetriical shorrt-ciircuiit currrent 系系統(tǒng)非故障障元件的阻阻抗保持為為短路前瞬瞬間值時(shí)的的預(yù)期(可達(dá)到的的)短路電流流的對稱交交流分量有有效值(見圖1和圖12)。 3.6 對對稱短路視視在功率初初始值innitiaalsymmmetrricall shorr

5、t-ciircuiit(apppareent)ppowerr 對對稱短路電電流初始值值、系統(tǒng)標(biāo)標(biāo)稱電壓UUn和系數(shù)三者者相乘的積積。即：3.7 短短路電流直直流(非周期)分量iDC D.C(aperriodiic)coomponnent of shorrt-ciircuiit currrent 短路路電流上下下包絡(luò)線間間的平均值值，該值從從初始值衰衰減到零值值(見圖1和圖12)。 3.8 短短路電流峰峰值 iP peaak shorrt-ciircuiit currrent 預(yù)預(yù)期(可達(dá)到的的)短路電流流的最大可可能瞬時(shí)值值(見圖1和圖12)。 注：短路路電流峰值值的大小與與短路發(fā)生生的瞬間有

6、有關(guān)。三相相短路電流流峰值ip的計(jì)算只只對會出現(xiàn)現(xiàn)最大短路路電流的某某相和某一一瞬間進(jìn)行行。不考慮慮連續(xù)發(fā)生生的故障。三相短路路指三相同同時(shí)短路。 3.9 開開斷電流 shorrt-ciircuiit breaakingg currrent 3.9.11 對稱開斷斷電流Ib symmmetriical shorrt-ciircuiit breaakingg currrent 在在開關(guān)設(shè)備備的第一對對觸頭分?jǐn)鄶嗨查g，預(yù)預(yù)期短路電電流對稱交交流分量在在一個(gè)周期期內(nèi)的有效效值。 3.9.22 不對稱開開斷電流IIbasyym asymmmetrricall shorrt-ciircuiit brea

7、akingg currrent 不不對稱開斷斷電流Ibasyym按下式式計(jì)算： 3.10 穩(wěn)態(tài)短路路電流IK steeady-statte shorrt-ciircuiit currrent 暫暫態(tài)過程結(jié)結(jié)束后的短短路電流有有效值(見圖1和圖12)。 3.11 對稱堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)電流ILR symmmetriical lookked-rrotorr currrent 在在額定電壓壓Urm和額定定頻率下，異異步電動機(jī)機(jī)轉(zhuǎn)子堵住住時(shí)的最大大對稱電流流有效 值。 3.12 等效電路路 equiivaleent elecctricc circcuit 用用理想元件件組成的網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)來描述述一個(gè)電路路性能的模模型。

8、 3.13 (獨(dú)立)電壓源 (inddepenndentt)volltagee sourrce 用用一個(gè)不受受電路中所所有電流和和電壓影響響的理想電電壓源和一一個(gè)無源電電路元件相相串聯(lián)來表表示的有源源電路元件件。 3.14 系統(tǒng)標(biāo)稱稱電壓Um nomiinal systtem volttage 電電力系統(tǒng)被被指定的電電壓(線電壓)，此電壓壓與電力系系統(tǒng)的某些些運(yùn)行特性性有關(guān)。 3.15 等效電壓壓源equuivallent volttage sourrce 為為計(jì)算正序序系統(tǒng)短路路電流，而而加于短路路點(diǎn)的理想想電壓源。在網(wǎng)絡(luò)中中，等效電電壓源是唯唯一的有源源電壓。 3.16 電壓系數(shù)數(shù)c vo

9、lttage facttorc 等等效電壓源源與被除的的系統(tǒng)標(biāo)稱稱電壓之比比，該值在在表1給出。 3.17 同步電機(jī)機(jī)的超瞬態(tài)態(tài)電熱E subttranssientt volttage E” of a syncchronnous machhine 短短路瞬間，在在超瞬態(tài)電電抗Id后起作用用的同步電電機(jī)對稱內(nèi)內(nèi)電勢的有有效值。 3.18 遠(yuǎn)端短路路 far-fromm geneeratoor shorrt circcuit 預(yù)預(yù)期(可達(dá)到的的)短路電流流對稱交流流分量的值值在短路過過程中基本本保持不變變的短 路。 3.19 近端短路路 nearr-to geneeratoor shorrt ci

10、rccuit 至至少有一臺臺同步電機(jī)機(jī)供給短路路點(diǎn)的預(yù)期期對稱短路路電流初始始值超過這這臺發(fā)電機(jī)機(jī)額定電流流兩倍的短短路；或同同步和異步步電動機(jī)反反饋到短路路點(diǎn)的電流流超過不接接電動機(jī)時(shí)時(shí)該點(diǎn)的對對稱短路電電流初始值值IK的5%的短路路。 3.20 短路點(diǎn)F的短路阻阻抗 shorrt-ciircuiit impeedancces at the shorrt-ciircuiit locaationn F 3.20.1 三相交流流系統(tǒng)的正正序短路阻阻抗possitivve-seequennce shorrt-ciircuiit impeedancceof a threeephaase a.c. s

11、ysttem 從從短路點(diǎn)看看的正序系系統(tǒng)阻抗(見第8.33.1條和和圖4a)。 3.20.2 三相交流流系統(tǒng)的負(fù)負(fù)序短路阻阻抗neggativve-seequennce shorrt-ciircuiit impeedancceof a threeephaase a.c.systtem 從從短路點(diǎn)看看的負(fù)序系系統(tǒng)阻抗(見第8.33.1條和和圖4b)。 3.20.3 三相交流流系統(tǒng)零序序短路阻抗抗zeroo-seqquencce shorrt-ciircuiit impeedancce of athrree-pphasee a.c.systtem 從從短路點(diǎn)看看的零序系系統(tǒng)阻抗(見第8.33.1條

12、和和圖4c)。 3.20.4 三相交流流系統(tǒng)短路路阻抗shhort-circcuit impeedancceof a threee-phhase a.c.systtem 用用作三相短短路電流計(jì)計(jì)算的正序序短路阻抗抗的簡略表表示符號。 3.21 電氣設(shè)備備的短路阻阻抗 shorrt-ciircuiit impeedancce of elecctriccal equiipmennt 3.21.1 電氣設(shè)備備的正序短短路阻抗pposittive-sequuencee shorrt-ciircuiit impeedancce ofellectrricall equiipmennt 當(dāng)當(dāng)由對稱的的正序電

13、壓壓系統(tǒng)供電電時(shí)，線對對中性點(diǎn)電電壓同電氣氣設(shè)備相應(yīng)應(yīng)相的短路路電流之比比(見第8.33.2條)。 注注：當(dāng)負(fù)序序阻抗和零零序阻抗不不可能同正正序阻抗混混淆時(shí)，表表示正序阻阻抗的下標(biāo)標(biāo)可以省略略。 3.21.2 電氣設(shè)備備的負(fù)序短短路阻抗nnegattive-sequuencee shorrt-ciircuiit impee- dancceofeelecttricaal equiipmennt 當(dāng)當(dāng)由對稱的的負(fù)序電壓壓系統(tǒng)供電電時(shí)，線對對中性點(diǎn)電電壓同電氣氣設(shè)備相應(yīng)應(yīng)相的短路路電流之比比(見第8.33.2條)。 3.21.3 電氣設(shè)備備的零序短短路阻抗zzero-sequuencee shor

14、tt-cirrcuittof elecctriccaleqquipmment 當(dāng)當(dāng)用三條并并聯(lián)的導(dǎo)線線作為電流流進(jìn)線，第第四根導(dǎo)線線或大地作作為回線，設(shè)設(shè)備由交流流電壓供電電時(shí)，線對對地電壓與與電氣設(shè)備備相連的一一個(gè)相的短短路電流之之比(見第8.33.2 條)。 3.22 同步電機(jī)機(jī)的超瞬態(tài)態(tài)電抗Xd ubtrransiient reacctancce Xd of a syncchronnousmmachiine 短短路瞬間的的有效電抗抗。計(jì)算短短路電流時(shí)時(shí)，用的飽飽和值。 3.23 斷路器的的最小延時(shí)時(shí)tmin miniimum timee delaay tmin of a circcuit

15、 breaaker 從從短路開始始至開關(guān)設(shè)設(shè)備第一對對觸頭分離離間的最短短時(shí)間間隔隔。 注注：時(shí)間ttmin指瞬瞬動繼電器器的可能最最快動作時(shí)時(shí)間與斷路路器的最短短分離時(shí)間間之和，不不包括跳閘閘機(jī)構(gòu)的可可調(diào)延遲時(shí)時(shí)間。 4 符號、下角符和和上角符 字字母下劃一一橫線表示示復(fù)數(shù)，如如。 計(jì)計(jì)算時(shí)可用用有名值或或相對值，因因此標(biāo)準(zhǔn)中中列出的公公式?jīng)]有注注明單位。用有名值值計(jì)算時(shí)，本本標(biāo)準(zhǔn)都用用法定計(jì)量量單位。 4.1 符符號 AA 非周期分分量的初始始值 cc 電壓系數(shù)數(shù) 等等效電壓源源(有效值) EE同步電電機(jī)超瞬態(tài)態(tài)電勢 ff 頻率(500 Hz) IIb 對稱開斷斷電流(有效值) IIbas

16、yym 不對稱開開斷電流(有效值) IIk穩(wěn)態(tài)短路路電流(有效值) IIKP在復(fù)勵(lì)勵(lì)發(fā)電機(jī)端端短路時(shí)的的穩(wěn)態(tài)短路路電流 IIK或IK3對稱短路路電流初始始值(有效值) IILR異步電電動機(jī)堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)電流 iiDC短路電電流中的非非周期分量量 iiP短路電流流峰值 KK阻抗校正正系數(shù) PPKT變壓器器的負(fù)載損損耗 qq 用于計(jì)算算異步電動動機(jī)開斷電電流的系數(shù)數(shù) qqn標(biāo)稱截面面 RR和r電阻有名名值和相對對值 RRG計(jì)算電流流IK和iP時(shí)的同步步電機(jī)的假假想電阻 SSK對稱短路路功率初始始值(視在功率率) SSr電氣設(shè)備備的額定視視在功率 ttf假想變比比 ttmin最小小延時(shí) ttr額定變比比(分

17、接位開開關(guān)于主分分接時(shí)) UUn系統(tǒng)標(biāo)稱稱電壓,線電壓(有效值) UUr設(shè)備的額額定電壓,線電壓(有效值) ukr阻抗電電壓,% uuRr電阻電電壓,% 、正序、負(fù)負(fù)序和零序序電壓 XX和x 電抗有名名值和相對對值 XXd和Xq直軸同步步電抗和交交軸同步電電抗 XXdq考慮勵(lì)勵(lì)磁影響后后，在復(fù)勵(lì)勵(lì)發(fā)電機(jī)端端穩(wěn)態(tài)短路路時(shí)的發(fā)電電機(jī)計(jì)算電電抗 XXd和Xq直軸超瞬瞬態(tài)電抗和和交軸超瞬瞬態(tài)電抗(二者均為為飽和值) 短短路比的倒倒數(shù) 正序短路路阻抗 負(fù)序短路路阻抗 零序短路路阻抗 異步電動動機(jī)效率 短路電流流峰值計(jì)算算系數(shù) 穩(wěn)態(tài)短路路電流計(jì)算算系數(shù) 對稱短路路開斷電流流計(jì)算系數(shù)數(shù) uu0真空絕對對導(dǎo)磁

18、率 電阻率 相角 4.2 下下角符 (1)正序序 (2)負(fù)序序 (0)零序序 ff 假想值 kk或k3 三相短路路 kk1 單相接地地短路或單單相對中性性線短路 kk2 兩相不接接地短路 kk2E和kE2EE 兩相接地地短路時(shí)的的線電流和和流入地或或中性線的的電流 mmax 最大值 mmin 最小值 nn 標(biāo)稱值 rr 額定值 rrs1 結(jié)果 tt 換算值 AAT 廠用變壓壓器 BB 母線 EE 大地 FF 故障點(diǎn)或或短路點(diǎn) GG 發(fā)電機(jī) HHV 高壓，變變壓器高壓壓繞組 LLV 低壓，變變壓器低壓壓繞組 LL 相線 LLR 堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子子 LLa、Lb、Lc三相系系統(tǒng)的a、b、c相線 MM 異步

19、電動動機(jī)或異步步電動機(jī)組組 MM 斷開異步步電動機(jī)(組)或不考慮慮異步電動動機(jī)(組) MMV 中壓，變變壓器中壓壓繞組 NN 三相交流流系統(tǒng)的中中性線 PP 端，極 PPSU 發(fā)電機(jī)變壓器組組 QQ 饋電網(wǎng)絡(luò)絡(luò)連接點(diǎn) TT 變壓器 4.3 上上角符 初始(超瞬態(tài))值 單位長度度電阻或電電抗 圖 1 遠(yuǎn)端短路路時(shí)的電流流波形圖Ik對對稱短路電電流初始值值；iP短路電流流峰值；IIk穩(wěn)態(tài)短路路電流；iDC短短路電流的的非周期分分量；A非周期分分量iDC的初始始值5 短路電電流非周期期分量iDC 在在計(jì)算短路路電流時(shí)，不不僅要計(jì)算算短路電流流的對稱交交流分量，還還要計(jì)算短短路后瞬間間出現(xiàn)的短短路電流

20、峰峰值iP，它的值值與頻率ff和X/R有關(guān)關(guān)。在網(wǎng)狀狀電網(wǎng)中，有有若干個(gè)時(shí)時(shí)間常數(shù)，因因此在計(jì)算算iP和iDC時(shí)不可可能給出計(jì)計(jì)算精度高高的簡易方方法。標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)第9.11.3.22條推薦有有關(guān)iP的計(jì)算方方法。 在在計(jì)算不對對稱開斷電電流ibasyym時(shí)，應(yīng)應(yīng)算非周期期分量iDC(見圖1和圖12)。iDC的計(jì)算算公式如下下： (1) 式中：Ik對稱短短路電流初初始值； f電力系系統(tǒng)標(biāo)稱頻頻率,500Hz； t時(shí)間； R/X短路阻阻抗的電阻阻與電抗之之比。 對對于網(wǎng)狀電電網(wǎng)中的短短路，按第第9.1.3.2條條方法B計(jì)算時(shí)，應(yīng)應(yīng)在式(11)右邊乘1.15；按按第9.11.3.22條方法C計(jì)算時(shí)，其其

21、等效頻率率按下面選選擇： t0.010.020.050.10.25fc/f0.40.270.150.09220.0555 其其中：f=50 Hz。 6 計(jì)算前前提條件 在在計(jì)算短路路電流時(shí)，根根據(jù)不同用用途需要計(jì)計(jì)算最大和和最小短路路電流，用用于選設(shè)備備容量或額額定值需要要計(jì)算最大大短路電流流和作為選選擇熔斷器器、整定繼繼電保護(hù)及及校核電動動機(jī)起動所所需要的最最小短路電電流，它們們都是以下下面條件為為基礎(chǔ)的： aa.在短路路持續(xù)時(shí)間間內(nèi)，短路路相數(shù)不變變，如三相相短路保持持三相短路路，單相接接地短路保保持單相接接地短路； bb.具有分分接開關(guān)的的變壓器，其其開關(guān)位置置均視為在在主分接位位置；

22、cc.不計(jì)弧弧電阻。 對對于圖2所示的對對稱短路和和不對稱短短路，可用用對稱分量量法計(jì)算其其短路電流流。 圖 2 短路方式式和電流方方向 注：圖中箭箭頭方向?yàn)闉槿我膺x定定的電流流流向 7 短路點(diǎn)點(diǎn)的等效電電壓源 對對于遠(yuǎn)端和和近端短路路都可用一一等效電壓壓源計(jì)算短短路電流。 用用等效電壓壓源計(jì)算短短路電流時(shí)時(shí)，短路點(diǎn)點(diǎn)用等效電電壓源代替替，該電壓壓源為網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的唯一的的電壓源，其其它電源，如如同步發(fā)電電機(jī)、同步步電動機(jī)、異步電動動機(jī)和饋電電網(wǎng)絡(luò)的電電勢都視為為零并用自自身內(nèi)阻抗抗代替。 用用等效電壓壓源計(jì)算短短路電流時(shí)時(shí)，可不考考慮非旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)負(fù)載的運(yùn)運(yùn)行數(shù)據(jù)和和發(fā)電機(jī)勵(lì)勵(lì)磁方式。 用用等效電壓壓源

23、時(shí)，除除零序網(wǎng)絡(luò)絡(luò)外，線路路電容和非非旋轉(zhuǎn)負(fù)載載的并聯(lián)導(dǎo)導(dǎo)納都可忽忽 略。 計(jì)計(jì)算近端短短路時(shí)，對對于發(fā)電機(jī)機(jī)及發(fā)電機(jī)機(jī)變壓器組組的發(fā)電機(jī)機(jī)和變壓器器的阻抗應(yīng)應(yīng)用修正后后的值(見第10.3.2.6、10.33.2.77和10.33.2.88條)。同步電電機(jī)用超瞬瞬態(tài)阻抗，異異步電動機(jī)機(jī)用堵轉(zhuǎn)電電流算出的的阻抗。在在計(jì)算穩(wěn)態(tài)態(tài)短路電流流時(shí)，才需需考慮同步步機(jī)同步電電抗和其勵(lì)勵(lì)磁頂值。 除除等效電壓壓源法外，如如果能得到到同樣的計(jì)計(jì)算精度，不不排除在特特殊情況下下，用特殊殊計(jì)算方法法，如疊加加法，或其其它精確計(jì)計(jì)算方法。 圖圖3為一單側(cè)側(cè)電源饋電電并用等效效電壓源計(jì)計(jì)算短路網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)個(gè)算例。各各

24、阻抗按第第8.3.2條計(jì)算算。等效電電壓源中的的電壓系數(shù)數(shù)c根據(jù)表1選用，計(jì)計(jì)算最大值值用最大電電壓系數(shù)(Cmax)，最小值值用最小電電壓系數(shù)(Cmin)。 圖 3 用用等效電壓壓源計(jì)算示示意圖 表1 標(biāo)稱電壓Un計(jì)算最大短短路電流的的電壓系數(shù)數(shù)cmax計(jì)算最小短短路電流的的電壓系數(shù)數(shù)cmin220/3380 V380/6660 V和1140 V1.001.050.951.00335 kV1.101.00352220 kV1.101.00 注注：電壓系系數(shù)c與標(biāo)稱電電壓Un的積應(yīng)不不超過設(shè)備備最高電壓壓Um。 用用于計(jì)算短短路電流最最大值的等等效電壓源源按式(22)計(jì)算。 aa.電壓為為220

25、/380 V： (22a) bb.電壓為為380/660 V和11400 V： (22b) cc.電壓為為335kVV及35220kkV： (22c) 第二篇 短短路電流中中交流分量量不衰減的的系統(tǒng) (遠(yuǎn)端短路路) 8 遠(yuǎn)端短短路 遠(yuǎn)遠(yuǎn)端短路的的短路電流流波形如圖圖1所示。對對于遠(yuǎn)端短短路，可以以認(rèn)為短路路電流的交交流分量是是不衰減的的，即預(yù)期期短路電流流是由不衰衰減的交流流分量和以以初始值A(chǔ)A衰減到零零的非周期期分量組成成。因此，可可以認(rèn)為遠(yuǎn)遠(yuǎn)端短路的的對稱電流流初始值IIK和穩(wěn)態(tài)短短路電流IIK(有效值)是相等的的，計(jì)算遠(yuǎn)遠(yuǎn)端短路，認(rèn)認(rèn)為IK=Ib=IK，三者相相等，只需需對IK和iP進(jìn)行

26、計(jì)算算。對一電電網(wǎng)經(jīng)變壓壓器饋電的的短路，當(dāng)當(dāng)饋電網(wǎng)絡(luò)絡(luò)電抗XQ t與變壓器器低壓側(cè)電電抗XTLV滿足足關(guān)系式XXTLV2XQt時(shí)，可可視為遠(yuǎn)端端短路(如圖3)。 8.1 對對稱短路 計(jì)計(jì)算對稱三三相短路時(shí)時(shí)，只需計(jì)計(jì)算正序阻阻抗。 8.2 不不對稱短路路 本本標(biāo)準(zhǔn)只對對以下三種種短路形式式進(jìn)行計(jì)算算： 兩兩相不接地地短路(圖2b)； 兩兩相接地短短路(圖2c)； 單單相接地短短路(圖2d)。 通通常，三相相短路時(shí)的的電流最大大，但在靠靠近中性點(diǎn)點(diǎn)接地的變變壓器或接接地變壓器器附近發(fā)生生單相接地地短路時(shí)，其其短路電流流可能大于于三相短路路電流。具具有Yz、Dy和Dz向量組組結(jié)線的變變壓器，其其

27、低壓繞組組Y或Z接地時(shí)，更更是如此。 用用對稱分量量法時(shí)，將將不對稱短短路的系統(tǒng)統(tǒng)分解為三三個(gè)獨(dú)立的的對稱系統(tǒng)統(tǒng)，各相電電流由以下下三個(gè)對稱稱分量系統(tǒng)統(tǒng)的電流疊疊加。 (3a) (3b) (3c) ； (4) 用用對稱分量量法求解時(shí)時(shí)，假定系系統(tǒng)阻抗平平衡，對不不換位線路路，短路電電流計(jì)算的的結(jié)果也具具有可接受受的精度。 8.3 短短路阻抗 在在應(yīng)用此標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)應(yīng)區(qū)分短路路點(diǎn)F的短路阻阻抗和電氣氣設(shè)備的短短路阻抗。用對稱分分量法時(shí)還還應(yīng)考慮序序網(wǎng)阻抗。 8.3.11 短路點(diǎn)F的短路阻阻抗 研研究短路點(diǎn)點(diǎn)F的正序或或負(fù)序阻抗抗時(shí)，電網(wǎng)網(wǎng)內(nèi)的所有有同步電機(jī)機(jī)和異步電電動機(jī)都用用自身的相相應(yīng)序阻抗

28、抗代替， 圖 4 三三相交流系系統(tǒng)F點(diǎn)短路時(shí)時(shí)的短路阻阻抗 根根據(jù)圖4aa或圖4b即可確確定F點(diǎn)的正序序或負(fù)序短短路阻抗或或，按第9章計(jì)算短短路電流時(shí)時(shí)，線路電電容和非旋旋轉(zhuǎn)負(fù)載的的并聯(lián)導(dǎo)納納均可忽略略。 對于三三相對稱短短路，正序序阻抗是唯唯一需用的的阻抗，在在這種條件件下，。 旋旋轉(zhuǎn)電機(jī)的的正序和負(fù)負(fù)序阻抗可可能不相等等。在本篇篇“遠(yuǎn)端短路路”的計(jì)算中中，通常取取。 在在短路線和和共用回線線(如接地系系統(tǒng)、中性性線、地線線、電纜外外殼和電纜纜鎧裝)間加一交交流電壓，根根據(jù)圖4cc即可確定定F點(diǎn)的零序序短路阻抗抗。 在在計(jì)算中性性點(diǎn)不接地地或經(jīng)消弧弧線圈接地地的中、高高壓電力系系統(tǒng)中不對對稱

29、短路電電流時(shí)，線線路零序電電容和非旋旋轉(zhuǎn)負(fù)載的的零序并聯(lián)聯(lián)導(dǎo)納不能能忽略。 對對于中性點(diǎn)點(diǎn)接地的電電力系統(tǒng)，在在不計(jì)線路路零序電容容情況下，短短路電流計(jì)計(jì)算值要比比實(shí)際值大大。其差值值與系統(tǒng)中中某些數(shù)據(jù)據(jù)有關(guān)，如如中性點(diǎn)接接地變壓器器間的線路路長度。 在在計(jì)算低壓壓系統(tǒng)中的的短路電流流時(shí)，可忽忽略線路電電容和非旋旋轉(zhuǎn)負(fù)載的的并聯(lián)導(dǎo)納納。 除除特殊情況況外，零序序短路阻抗抗與正序短短路阻抗不不等。 8.3.22 電氣設(shè)備備短路阻抗抗 對對于饋電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)、變壓壓器、架空空線路、電電纜線路、電抗器和和其它類似似電氣設(shè)備備，它們的的正序和負(fù)負(fù)序短路阻阻抗相等，即即。計(jì)算線線路零序阻阻抗時(shí)，在在零序網(wǎng)絡(luò)絡(luò)

30、中，假設(shè)設(shè)在三條平平行導(dǎo)線和和返回的共共用線間有有一交流電電壓，共用用線流過三三倍零序電電流，如圖圖5d所示。一般情況況下，零序序短路阻抗抗與正序短短路阻抗不不相等。可可以小于、等于和大大于。 圖 5 測測量零序短短路阻抗接接線圖 圖 6 電電網(wǎng)饋電短短路的系統(tǒng)統(tǒng)圖和等值值電路 8.3.22.1 饋電網(wǎng)絡(luò)絡(luò)阻抗 如如圖6a所示，由由電網(wǎng)向短短路點(diǎn)饋電電的網(wǎng)絡(luò)，僅僅知節(jié)點(diǎn)QQ的對稱短短路功率初初始值SKQ或?qū)ΨQ稱短路電流流初始值IIKQ，在Q點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)絡(luò)阻抗ZQ按下式計(jì)計(jì)算： (5aa) 如如果由中壓壓或高壓電電網(wǎng)經(jīng)變壓壓器向短路路點(diǎn)饋電，僅僅知節(jié)點(diǎn)QQ的對稱短短路功率初初始值SKQ或?qū)ΨQ稱短路電

31、流流初始值IIKQ，如圖圖6b所示，應(yīng)應(yīng)歸算到變變壓器低壓壓側(cè)的阻抗抗ZQt按下式式計(jì)算： (55b) 式中：ZQQt歸算到到變壓器低低壓側(cè)的阻阻抗； Un QQ點(diǎn)的系統(tǒng)統(tǒng)標(biāo)稱電壓壓； SKQ饋電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)在節(jié)點(diǎn)點(diǎn)Q的對稱短短路功率初初始值(視在功率率)； IKQ流過Q點(diǎn)的對稱稱短路電流流初始值； c電壓系系數(shù)，見表表1和式(2)； tr分接開開關(guān)在主分分接位置時(shí)時(shí)的變壓器器額定變比比。 若電電網(wǎng)電壓在在35kVV以上時(shí)，網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)阻抗可可視為純電電抗(略去電阻阻)，即ZQ=0+jjXQ。 計(jì)計(jì)算中若計(jì)計(jì)及電阻但但具體數(shù)值值不知道，可可按式RQ=0.11XQ和XQ=0.9995ZQ計(jì)算。 可可以不計(jì)算

32、算饋電網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的零序阻阻抗，僅在在特殊場合合才計(jì)算此此值。 8.3.22.2 變壓器的的阻抗 雙雙繞組變壓壓器的正序序短路阻抗抗按下式計(jì)計(jì)算： (66) (7) (8) 式中UrTT變壓器器高壓側(cè)或或低壓側(cè)的的額定電壓壓； IrT變壓器器高壓側(cè)或或低壓側(cè)的的額定電流流； SrT變壓器器額定容量量； PPkrT變壓器的的負(fù)載損耗耗； uKr阻抗電電壓，%； uRr電阻電電壓，%。 計(jì)計(jì)算大容量量變壓器短短路電流時(shí)時(shí)，可略去去繞組中的的電阻，只只計(jì)電抗，只只是在計(jì)算算短路電流流峰值iP或非周期期分量iDC時(shí)才計(jì)計(jì)及電阻。 雙雙繞組或多多繞組變壓壓器的零序序短路阻抗抗，由制造造廠給出。 注注：對于有有

33、分接開關(guān)關(guān)的變壓器器，按式(6)算出出的阻抗是是對應(yīng)主分分接時(shí)的值值。對電流流、電壓和和阻抗進(jìn)行行換算時(shí)，用用主分接位位置的變比比。 僅僅以下情況況需特殊考考慮； aa.計(jì)算單單側(cè)電源饋饋電的短路路電流且短短路電流方方向與短路路前電流方方向一致時(shí)時(shí)(如圖3或圖6b所示的的有分接開開關(guān)的單臺臺或多臺并并聯(lián)變壓器器低壓側(cè)的的短路)。 bb.有分接接開關(guān)變壓壓器，其變變比變化范范圍可能較較大時(shí)，即即： UTHV = UrTHVV (1PT) 而PT0.055 cc.變壓器器最小短路路電壓ukminn比對應(yīng)主主分接的額額定短路電電壓ukr小(ukminnukr)時(shí)。 dd.變壓器器運(yùn)行時(shí)的的實(shí)際電壓壓

34、高于系統(tǒng)統(tǒng)標(biāo)稱電壓壓Un(U1.055Un)時(shí)。 圖圖7所示三繞繞組變壓器器的正序短短路阻抗、按下式計(jì)計(jì)算(換算到H 側(cè))圖 7 三三繞組變壓壓器 (L側(cè)開路路) (9a) (M側(cè)開路路) (99b) (H側(cè)開開路) (9cc) 代入下式可可得： (110a) (10b) (10c) 式中：UrrTH變壓器額額定電壓； SrTHMMH、M間的額定定容量； SrTHLLH、L間的額定定容量； SrTMLLM、L間的額定定容量； ukrHMMH、M間的阻抗抗電壓，%； ukrHLLH、L間的阻抗抗電壓，%； ukrMLLM、L間的阻抗抗電壓，%。 8.3.22.3 架空線和和電纜的阻阻抗 架架空線

35、和電電纜的正序序短路阻抗抗=RL+jXL可按導(dǎo)線線有關(guān)參數(shù)數(shù)計(jì)算。其其零序短路路阻抗Z(0) = R(0) +j X0可通過測測量或按RR(0)LL /RL和X(0)LL / XL計(jì)算。 高高、低壓電電纜的正序序和零序阻阻抗、的大小與與國家的制制造工藝水水平和標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)有關(guān)，具具體數(shù)值可可從手冊或或制造廠給給出的數(shù)據(jù)據(jù)中得到。 導(dǎo)導(dǎo)線平均溫溫度20時(shí)的架空空線單位長長度有效電電阻RL可根據(jù)電電阻率和標(biāo)稱截截面qn，用下式式計(jì)算： (111) 式中：材料電電阻率，銅銅為=1/554mm2/m，鋁為為=1/334mm2/m，鋁合金金為=1/331mm2/m； qqn導(dǎo)線標(biāo)標(biāo)稱截面。 對對于換位架架空線

36、，單單位長度的的電抗XL (/km)，按下式式計(jì)算： (12aa) 式中：d導(dǎo)線間間的幾何均均距或相應(yīng)應(yīng)的導(dǎo)線的的中心距離離，其值為為：； r單導(dǎo)線線時(shí)，指導(dǎo)導(dǎo)線的半徑徑；分裂導(dǎo)導(dǎo)線時(shí)，,其中R為分裂導(dǎo)導(dǎo)線半徑，r0為每根導(dǎo)線半徑； n分裂導(dǎo)導(dǎo)線數(shù)，單單導(dǎo)線時(shí)，n=1； 0真空絕絕對導(dǎo)磁率率。 若若真空絕對對導(dǎo)磁率為為0=4104H/kmm,在f=500Hz時(shí)，將將式(122a)化簡簡的表示式式 為： (12bb) 8.3.22.4 限流電抗抗器阻抗 假假設(shè)電抗器器為幾何對對稱，它們們的正序、負(fù)序和零零序阻抗相相等。 8.3.22.5 電動機(jī)阻阻抗 對對于同步電電動機(jī)和同同步調(diào)相機(jī)機(jī)，在短路路

37、計(jì)算中均均按同步發(fā)發(fā)電機(jī)處理理(見第三 篇)。 電電網(wǎng)發(fā)生短短路時(shí)，網(wǎng)網(wǎng)內(nèi)連接的的異步電動動機(jī)將向短短路點(diǎn)反饋饋短路電流流，在三相相對稱短路路中反饋電電流衰減很很快，在電電動機(jī)(組)的額定電電流之和小小于等于不不計(jì)電動機(jī)機(jī)算出的對對稱短路電電流初始值值的時(shí),即下式成成立時(shí),不考慮影影響 (133) 式中：IIr M短路點(diǎn)點(diǎn)近區(qū)的電電動機(jī)(組)的額定電電流之和； IIK短路點(diǎn)點(diǎn)近區(qū)無電電動機(jī)(切斷電動動機(jī))時(shí)的對稱稱短路電流流初始值。 有有關(guān)異步電電動機(jī)阻抗抗計(jì)算第三三篇。 8.4阻抗抗、電流和和電壓的換換算 若計(jì)計(jì)算不同電電壓等級的的短路電流流時(shí)，需將將某一級電電壓下阻抗抗、電流和和電壓值換換

38、算到另一一級電壓下下的值，在在換算時(shí)，若若不知實(shí)際際分接頭位位置，可用用主分接對對應(yīng)的變比比，即額定定變比tr。 9短路電流流計(jì)算 9.1對稱稱短路 9.1.11單電源饋饋電的三相相短路 9.1.11.1對稱稱短路電流流初始值II”K 按按圖3結(jié)計(jì)計(jì)算算I”K，即 (14) 式中：等效電壓壓源； RK短路電電阻，等于于饋電網(wǎng)絡(luò)絡(luò)電阻、變變壓器繞組組電阻和線線路電阻之之和(見第8.33.2條)，RK=RQt=RT=RL; XK短路電電抗，等于于饋電網(wǎng)絡(luò)絡(luò)電抗、變變壓器電抗抗和線路電電抗之和，XK=XQt+XT+XL； ZK短路阻阻抗(見第8.33.2條)，。 若若短路阻抗抗中的電阻阻Rk 0.3 Xk時(shí)，可以以