【正文】 0 近端短路 近端短路的短路電流波形如圖12所示。 對(duì)稱短路電流初始值I”K 對(duì)稱短路電流初始值I”K的最小值按下式計(jì)算：  (33) 式中：，c從表1中選c的最小值。為簡(jiǎn)便起見(jiàn)，可用三相短路計(jì)算κ值。 圖2c中，流入大地或地線中的電流IKE2E，按下式計(jì)算： (28) 短路電流峰值ip2E 由于ip3≥ip2E，或ip1≥ip2E，因此，不再計(jì)算ip2E。 二相不接地短路 短路電流初始值I〃K2 (23) 遠(yuǎn)端短路時(shí)Z(2) / Z(1)，則： (24) 對(duì)稱短路電流I〃K穩(wěn)態(tài)短路電流IK2和開(kāi)斷電流Ib2三者相等，即： IK2=Ib2=I”K2 (25) 短路電流峰值iP2 iP2=kI”K2 (26) 式中，系數(shù)k與電網(wǎng)結(jié)構(gòu)有關(guān)，其值可采用三相短路時(shí)計(jì)算出的k值。 如短路電流中交流分量是衰減的，即Z(2)/Z(1)＜1(第三篇近端短路)，根據(jù)圖11可確定最大短路電流的短路型式。 =Rc+jXc=Rc+j2πfcLc為有源電壓頻率fc=20Hz時(shí)從短路點(diǎn)看的等效阻抗。 在低壓網(wǎng)絡(luò)中，在高壓網(wǎng)絡(luò)中。 若計(jì)算精度要求不高，可用方法A。 在選取最小的R/X(或最大的X/R)的支路時(shí)，只需考慮這些支路當(dāng)在短路點(diǎn)加上標(biāo)稱電壓時(shí)，它們的短路電流之和占總短路電流的80%，任一支路可能是由多個(gè)支路串聯(lián)組成。 按式(15)，IK=Ib=I〃K。對(duì)電路進(jìn)行化簡(jiǎn)合并，計(jì)算出短路阻抗Zk=Z(1)在圖10所示結(jié)線中，將所有阻抗歸算到變壓器低壓側(cè)。 圖 9 多支路電源并聯(lián)供電示意圖 (在某些情況下母線B至點(diǎn)F間的阻抗可以忽略) 由多電源并聯(lián)向短路點(diǎn)饋電時(shí)，電流ip由各支路電流組成。圖9的電路，有支路電流I〃KT1，I〃KT2……按式(14)計(jì)算。 對(duì)于本篇“遠(yuǎn)端短路”，即短路電流中交流分量不衰減的系統(tǒng)，其對(duì)稱短路電流初始值I”K穩(wěn)態(tài)短 路電流和開(kāi)斷電流I b者相等，即 (15) 短路電流峰值 單電源饋電的短路是串聯(lián)供電電路，短路電流峰值可按下式計(jì)算 (16) 式中：k——峰值系數(shù)； ——對(duì)稱短路電流初始值； 系數(shù)κ可按下式作近似計(jì)算： κ≈+ 也可按圖8的R/X(或X/R)κ曲線查出。 XK——短路電抗，等于饋電網(wǎng)絡(luò)電抗、變壓器電抗和線路電抗之和，XK=XQt+XT+XL； ZK——短路阻抗()。 、電流和電壓的換算 若計(jì)算不同電壓等級(jí)的短路電流時(shí)，需將某一級(jí)電壓下阻抗、電流和電壓值換算到另一級(jí)電壓下的值，在換算時(shí)，若不知實(shí)際分接頭位置，可用主分接對(duì)應(yīng)的變比，即額定變比tr。 電網(wǎng)發(fā)生短路時(shí)，網(wǎng)內(nèi)連接的異步電動(dòng)機(jī)將向短路點(diǎn)反饋短路電流，在三相對(duì)稱短路中反饋電流衰減很快，在電動(dòng)機(jī)(組)的額定電流之和小于等于不計(jì)電動(dòng)機(jī)算出的對(duì)稱短路電流初始值的時(shí),即下式成立時(shí),不考慮影響 (13) 式中：ΣIr M——短路點(diǎn)近區(qū)的電動(dòng)機(jī)(組)的額定電流之和； I〃K——短路點(diǎn)近區(qū)無(wú)電動(dòng)機(jī)(切斷電動(dòng)機(jī))時(shí)的對(duì)稱短路電流初始值。 若真空絕對(duì)導(dǎo)磁率為μ0=4π104H/km,在f=50Hz時(shí)，將式(12a)化簡(jiǎn)的表示式 為： (12b) 限流電抗器阻抗 假設(shè)電抗器為幾何對(duì)稱，它們的正序、負(fù)序和零序阻抗相等。mm2/m； qn——導(dǎo)線標(biāo)稱截面。mm2/m，鋁為ρ=1/34Ω 高、低壓電纜的正序和零序阻抗、的大小與國(guó)家的制造工藝水平和標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)，具體數(shù)值可從手冊(cè)或制造廠給出的數(shù)據(jù)中得到。 架空線和電纜的阻抗 架空線和電纜的正序短路阻抗=RL+jXL可按導(dǎo)線有關(guān)參數(shù)計(jì)算。 (U≥)時(shí)。 ，其變比變化范圍可能較大時(shí)，即： UTHV = UrTHV (1177。對(duì)電流、電壓和阻抗進(jìn)行換算時(shí)，用主分接位置的變比。 雙繞組或多繞組變壓器的零序短路阻抗，由制造廠給出。 變壓器的阻抗 雙繞組變壓器的正序短路阻抗按下式計(jì)算： (6) (7) (8) 式中UrT——變壓器高壓側(cè)或低壓側(cè)的額定電壓； IrT——變壓器高壓側(cè)或低壓側(cè)的額定電流； SrT——變壓器額定容量； PkrT——變壓器的負(fù)載損耗； uKr——阻抗電壓，%； uRr——電阻電壓，%。 計(jì)算中若計(jì)及電阻但具體數(shù)值不知道，可按式RQ==。 圖 5 測(cè)量零序短路阻抗接線圖 圖 6 電網(wǎng)饋電短路的系統(tǒng)圖和等值電路 饋電網(wǎng)絡(luò)阻抗 如圖6a所示，由電網(wǎng)向短路點(diǎn)饋電的網(wǎng)絡(luò)，僅知節(jié)點(diǎn)Q的對(duì)稱短路功率初始值S〃KQ或?qū)ΨQ短路電流初始值I〃KQ，在Q點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)阻抗ZQ按下式計(jì)算： (5a) 如果由中壓或高壓電網(wǎng)經(jīng)變壓器向短路點(diǎn)饋電，僅知節(jié)點(diǎn)Q的對(duì)稱短路功率初始值S〃KQ或?qū)ΨQ短路電流初始值I〃KQ，如圖6b所示，應(yīng)歸算到變壓器低壓側(cè)的阻抗ZQt按下式計(jì)算： (5b) 式中：ZQt——?dú)w算到變壓器低壓側(cè)的阻抗； Un Q——Q點(diǎn)的系統(tǒng)標(biāo)稱電壓； S〃KQ——饋電網(wǎng)絡(luò)在節(jié)點(diǎn)Q的對(duì)稱短路功率初始值(視在功率)； I〃KQ——流過(guò)Q點(diǎn)的對(duì)稱短路電流初始值； c——電壓系數(shù)，見(jiàn)表1和式(2)； tr——分接開(kāi)關(guān)在主分接位置時(shí)的變壓器額定變比。一般情況下，零序短路阻抗與正序短路阻抗不相等。 電氣設(shè)備短路阻抗 對(duì)于饋電網(wǎng)絡(luò)、變壓器、架空線路、電纜線路、電抗器和其它類似電氣設(shè)備，它們的正序和負(fù)序短路阻抗相等，即。 在計(jì)算低壓系統(tǒng)中的短路電流時(shí)，可忽略線路電容和非旋轉(zhuǎn)負(fù)載的并聯(lián)導(dǎo)納。 對(duì)于中性點(diǎn)接地的電力系統(tǒng)，在不計(jì)線路零序電容情況下，短路電流計(jì)算值要比實(shí)際值大。 在短路線和共用回線(如接地系統(tǒng)、中性線、地線、電纜外殼和電纜鎧裝)間加一交流電壓，根據(jù)圖4c即可確定F點(diǎn)的零序短路阻抗。 旋轉(zhuǎn)電機(jī)的正序和負(fù)序阻抗可能不相等。 短路點(diǎn)F的短路阻抗 研究短路點(diǎn)F的正序或負(fù)序阻抗時(shí)，電網(wǎng)內(nèi)的所有同步電機(jī)和異步電動(dòng)機(jī)都用自身的相應(yīng)序阻抗代替， 圖 4 三相交流系統(tǒng)F點(diǎn)短路時(shí)的短路阻抗 根據(jù)圖4a或圖4b即可確定F點(diǎn)的正序或負(fù)序短路阻抗或，按第9章計(jì)算短路電流時(shí)，線路電容和非旋轉(zhuǎn)負(fù)載的并聯(lián)導(dǎo)納均可忽略。 短路阻抗 在應(yīng)用此標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)區(qū)分短路點(diǎn)F的短路阻抗和電氣設(shè)備的短路阻抗。 用對(duì)稱分量法時(shí)，將不對(duì)稱短路的系統(tǒng)分解為三個(gè)獨(dú)立的對(duì)稱系統(tǒng)，各相電流由以下三個(gè)對(duì)稱分量系統(tǒng)的電流疊加。 通常，三相短路時(shí)的電流最大，但在靠近中性點(diǎn)接地的變壓器或接地變壓器附近發(fā)生單相接地短路時(shí)，其短路電流可能大于三相短路電流。 對(duì)稱短路 計(jì)算對(duì)稱三相短路時(shí)，只需計(jì)算正序阻抗。因此，可以認(rèn)為遠(yuǎn)端短路的對(duì)稱電流初始值I〃K和穩(wěn)態(tài)短路電流IK(有效值)是相等的，計(jì)算遠(yuǎn)端短路，認(rèn)為I〃K=Ib=IK，三者相等，只需對(duì)I〃K和iP進(jìn)行計(jì)算。 ： (2a) ： (2b) ～35kV及35～220kV： (2c)  第二篇 短路電流中交流分量不衰減的系統(tǒng) (遠(yuǎn)端短路) 8 遠(yuǎn)端短路 遠(yuǎn)端短路的短路電流波形如圖1所示。 圖 3 用等效電壓源計(jì)算示意圖 表1 標(biāo)稱電壓Un計(jì)算最大短路電流的電壓系數(shù)cmax計(jì)算最小短路電流的電壓系數(shù)cmin220/380 V380/660 V和1140 V3～35 kV35～220 kV 注：電壓系數(shù)c與標(biāo)稱電壓Un的積應(yīng)不超過(guò)設(shè)備最高電壓Um。 圖3為一單側(cè)電源饋電并用等效電壓源計(jì)算短路網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)算例。在計(jì)算穩(wěn)態(tài)短路電流時(shí)，才需考慮同步機(jī)同步電抗和其勵(lì)磁頂值。 計(jì)算近端短路時(shí)，對(duì)于發(fā)電機(jī)及發(fā)電機(jī)—變壓器組的發(fā)電機(jī)和變壓器的阻抗應(yīng)用修正后的值(、)。 用等效電壓源計(jì)算短路電流時(shí)，可不考慮非旋轉(zhuǎn)負(fù)載的運(yùn)行數(shù)據(jù)和發(fā)電機(jī)勵(lì)磁方式。 圖 2 短路方式和電流方向 注：圖中箭頭方向?yàn)槿我膺x定的電流流向 7 短路點(diǎn)的等效電壓源 對(duì)于遠(yuǎn)端和近端短路都可用一等效電壓源計(jì)算短路電流。 6 計(jì)算前提條件 在計(jì)算短路電流時(shí)，根據(jù)不同用途需要計(jì)算最大和最小短路電流，用于選設(shè)備容量或額定值需要計(jì)算最大短路電流和作為選擇熔斷器、整定繼電保護(hù)及校核電動(dòng)機(jī)起動(dòng)所需要的最小短路電流，它們都是以下面條件為基礎(chǔ)的： ，短路相數(shù)不變，如三相短路保持三相短路，單相接地短路保持單相接地短路； ，其開(kāi)關(guān)位置均視為在主分接位置； 。iDC的計(jì)算公式如下： (1) 式中：I〃k——對(duì)稱短路電流初始值； f——電力系統(tǒng)標(biāo)稱頻率,50Hz； t——時(shí)間； R/X——短路阻抗的電阻與電抗之比。在網(wǎng)狀電網(wǎng)中，有若干個(gè)時(shí)間常數(shù)，因此在計(jì)算iP和iDC時(shí)不可能給出計(jì)算精度高的簡(jiǎn)易方法。用有名值計(jì)算時(shí)，本標(biāo)準(zhǔn)都用法定計(jì)量單位。 4 符號(hào)、下角符和上角符 字母下劃一橫線表示復(fù)數(shù)，如。 斷路器的最小延時(shí)tmin minimum time delay tmin of a circuit breaker 從短路開(kāi)始至開(kāi)關(guān)設(shè)備第一對(duì)觸頭分離間的最短時(shí)間間隔。 同步電機(jī)的超瞬態(tài)電抗X〃d ubtransient reactance X〃d of a synchronousmachine 短路瞬間的有效電抗。 電氣設(shè)備的負(fù)序短路阻抗nega