這個量稱作為變壓器的短路電壓百分比。它是在短路試驗中測得的。即變壓器二次短路，一次逐漸升高電壓，到電流（一次或二次）為額定電流時，一次側電壓與額定電壓之比。在變壓器的說明書或產品樣本中多有提供，可以查到的。 一、計算條件 1.假設系統有無限大的容量，使用者處短路後，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： 對於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。只要計算35KV及以下網路元件的阻抗。 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；對於架空線和電纜，只有當其電阻大於電抗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於三相短路電流。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。 二、介紹簡化計算法之前必須先了解一些基本概念。 1.主要引數 Sd三相短路容量 (MVA)簡稱短路容量校核開關分斷容量 Id三相短路電流週期分量有效值(KA)簡稱短路電流校核開關分斷電流和熱穩定 IC三相短路第一週期全電流有效值(KA) 簡稱衝擊電流有效值校核動穩定 ic三相短路第一週期全電流峰值(KA) 簡稱衝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.標麼值 計算時選定一個基準容量(Sjz)和基準電壓(Ujz).將短路計算中各個引數都轉化為和該引數的基準量的比值(相對於基準量的比值),稱為標麼值(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)標麼值計算 容量標麼值 S*=S/SJZ.例如:當10KV母線上短路容量為200 MVA時,其標麼值容量 S* =200/100=2. 電壓標麼值 U*= U/UJZ ; 電流標麼值 I* =I/IJZ 3無限大容量系統三相短路電流計算公式 短路電流標麼值: I*d= 1/x* (總電抗標麼值的倒數). 短路電流有效值: Id=IJZ* I*d=IJZ/ x*(KA) 衝擊電流有效值: IC = Id *√1 2 (KC-1)2 (KA)其中KC衝擊係數,取1.8 所以IC =1.52Id 衝擊電流峰值: ic=1.41* Id*KC=2.55 Id (KA) 當1000KVA及以下變壓器二次側短路時,衝擊係數KC ,取1.3 這時:衝擊電流有效值IC =1.09*Id(KA) 衝擊電流峰值: ic=1.84 Id(KA) “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。 4.簡化演算法 【1】系統電抗的計算 系統電抗,百兆為一。容量增減,電抗反比。100除系統容量 例:基準容量100MVA。當系統容量為100MVA時,系統的電抗為XS*=100/100=1 當系統容量為200MVA時,系統的電抗為XS*=100/200=0.5 當系統容量為無窮大時,系統的電抗為XS*=100/∞=0 系統容量單位:MVA 系統容量應由當地供電部門提供。當不能得到時,可將供電電源出線開關的開斷容量 作為系統容量。如已知供電部門出線開關為W-VAC 12KV 2000A 額定分斷電流為40KA。則可認為系統容量S=1.73*40*10000V=692MVA,系統的電抗為XS*=100/692=0.144。 【2】變壓器電抗的計算 110KV, 10.5除變壓器容量;35KV, 7除變壓器容量;10KV{6KV}, 4.5除變壓器容量。 例:一臺35KV3200KVA變壓器的電抗X*=7/3.2=2.1875 一臺10KV1600KVA變壓器的電抗X*=4.5/1.6=2.813 變壓器容量單位:MVA 這裡的係數10.5,7,4.5實際上就是變壓器短路電抗的%數。不同電壓等級有不同的值。 【3】電抗器電抗的計算 電抗器的額定電抗除額定容量再打九折。 例:有一電抗器U=6KV I=0.3KA 額定電抗 X=4% 。 額定容量S=1.73*6*0.3=3.12 MVA. 電抗器電抗X*={4/3.12}*0.9=1.15 電抗器容量單位:MVA 【4】架空線路及電纜電抗的計算 架空線:6KV,等於公里數;10KV,取1/3;35KV,取 3%0 電纜:按架空線再乘0.2。 例:10KV 6KM架空線。架空線路電抗X*=6/3=2 10KV 0.2KM電纜。電纜電抗X*={0.2/3}*0.2=0.013。 這裡作了簡化,實際上架空線路及電纜的電抗和其截面有關,截面越大電抗越小。 【5】短路容量的計算 電抗加定,去除100。 例:已知短路點前各元件電抗標麼值之和為 X*∑=2, 則短路點的短路容量 Sd=100/2=50MVA。 短路容量單位:MVA 【6】短路電流的計算 6KV,9.2除電抗;10KV,5.5除電抗; 35KV,1.6除電抗; 110KV,0.5除電抗。 0.4KV,150除電抗 例:已知一短路點前各元件電抗標麼值之和為 X*∑=2, 短路點電壓等級為6KV, 則短路點的短路電流Id=9.2/2=4.6KA。 短路電流單位:KA 【7】短路衝擊電流的計算 1000KVA及以下變壓器二次側短路時:衝擊電流有效值Ic=Id, 衝擊電流峰值ic=1.8Id 1000KVA以上變壓器二次側短路時:衝擊電流有效值Ic=1.5Id, 衝擊電流峰值ic=2.5Id 例:已知短路點{1600KVA變壓器二次側}的短路電流 Id=4.6KA, 則該點衝擊電流有效值Ic=1.5Id,=1.5*4.6=7.36KA,衝擊電流峰值ic=2.5Id=2.5*406=11.5KA。 可見短路電流計算的關鍵是算出短路點前的總電抗{標麼值}.但一定要包括系統電抗。 短路電流的計算是為了正確選擇和校驗電氣裝置,使其滿足電流的動、熱穩定性的要求。對於低壓開關裝置和熔斷器等,還應按短路電流校驗其分斷能力。 計算短路電流時,首先要選擇好短路點,短路點通常選擇在被保護線路的始、末端。始端短路點用於計算最大三相短路電流,用於校驗裝置和電纜的動、熱穩定性;末端用於計算最小二相短路電流,用於校驗繼電保護整定值的可靠性。 短路電流的計算方法有解釋法和圖表法,主要以解釋法為主。 三、短路電流的計算公式 1、三相短路電流計算: IK(3)=UN2/{√3·[(∑R)2+(∑X)2]1/2} 式中:IK(3) 三相短路電流,安; UN2 變壓器二次側額定電壓,對於127、380、660伏電網,分別取133、400、690伏; ∑R、∑X 短路迴路內一相的電阻、電抗的總和,歐。 2、二相短路電流計算: IK(2)=UN2/{2·[(∑R)2+(∑X)2]1/2} 式中:IK(2) 二相短路電流,安; 3、三相短路電流與二相短路電流值的換算 IK(3)=2 IK(2)/√3=1.15 IK(2) 或 IK(2)=0.866 IK(3) 四、阻抗計算 1、系統電抗 XS=UN22/SK 式中:XS 摺合至變壓器二次側的系統電抗,歐/相; UN2 變壓器二次側的額定電壓,KV; SK 電源一次側母線上的短路容量,MVA。 XS 、SK 指中央變電所母線前的電源電抗和母線短路容量。如中央變的短路容量資料不詳,可用防爆配電箱的額定斷流容量代替計算。 額定斷流容量與系統電抗值 (歐) 斷流容量MVA 額定電壓 V 25 30 40 50 400 0.0064 0.0053 0.004 0.0032 690 0.019 0.0159 0.0119 0.0095 2、變壓器阻抗 變壓器每相電阻、電抗按下式計算: RB=ΔP/3IN22=ΔP·UN22/SN2 XB=10UX%·UN22/ SN=10(U K2-UR2)1/2·UN22/ SN 式中:RB、 XB 分別為變壓器每相電阻和電抗值,歐; UX 變壓器繞組電抗壓降百分值,%;UX =(U K2-UR2)1/2 U K 變壓器繞組阻抗壓降百分值,%; UR 變壓器繞組電阻壓降百分值,%;UR=[△P/(10·SN)]% ΔP 變壓器短路損耗,瓦; UN2、IN2 變壓器二次側額定電壓(KV)和電流(A); SN 變壓器額定容量,KVA。 線路阻抗可以查表。
這個量稱作為變壓器的短路電壓百分比。它是在短路試驗中測得的。即變壓器二次短路，一次逐漸升高電壓，到電流（一次或二次）為額定電流時，一次側電壓與額定電壓之比。在變壓器的說明書或產品樣本中多有提供，可以查到的。 一、計算條件 1.假設系統有無限大的容量，使用者處短路後，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： 對於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。只要計算35KV及以下網路元件的阻抗。 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；對於架空線和電纜，只有當其電阻大於電抗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於三相短路電流。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。 二、介紹簡化計算法之前必須先了解一些基本概念。 1.主要引數 Sd三相短路容量 (MVA)簡稱短路容量校核開關分斷容量 Id三相短路電流週期分量有效值(KA)簡稱短路電流校核開關分斷電流和熱穩定 IC三相短路第一週期全電流有效值(KA) 簡稱衝擊電流有效值校核動穩定 ic三相短路第一週期全電流峰值(KA) 簡稱衝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.標麼值 計算時選定一個基準容量(Sjz)和基準電壓(Ujz).將短路計算中各個引數都轉化為和該引數的基準量的比值(相對於基準量的比值),稱為標麼值(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)標麼值計算 容量標麼值 S*=S/SJZ.例如:當10KV母線上短路容量為200 MVA時,其標麼值容量 S* =200/100=2. 電壓標麼值 U*= U/UJZ ; 電流標麼值 I* =I/IJZ 3無限大容量系統三相短路電流計算公式 短路電流標麼值: I*d= 1/x* (總電抗標麼值的倒數). 短路電流有效值: Id=IJZ* I*d=IJZ/ x*(KA) 衝擊電流有效值: IC = Id *√1 2 (KC-1)2 (KA)其中KC衝擊係數,取1.8 所以IC =1.52Id 衝擊電流峰值: ic=1.41* Id*KC=2.55 Id (KA) 當1000KVA及以下變壓器二次側短路時,衝擊係數KC ,取1.3 這時:衝擊電流有效值IC =1.09*Id(KA) 衝擊電流峰值: ic=1.84 Id(KA) “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。 4.簡化演算法 【1】系統電抗的計算 系統電抗,百兆為一。容量增減,電抗反比。100除系統容量 例:基準容量100MVA。當系統容量為100MVA時,系統的電抗為XS*=100/100=1 當系統容量為200MVA時,系統的電抗為XS*=100/200=0.5 當系統容量為無窮大時,系統的電抗為XS*=100/∞=0 系統容量單位:MVA 系統容量應由當地供電部門提供。當不能得到時,可將供電電源出線開關的開斷容量 作為系統容量。如已知供電部門出線開關為W-VAC 12KV 2000A 額定分斷電流為40KA。則可認為系統容量S=1.73*40*10000V=692MVA,系統的電抗為XS*=100/692=0.144。 【2】變壓器電抗的計算 110KV, 10.5除變壓器容量;35KV, 7除變壓器容量;10KV{6KV}, 4.5除變壓器容量。 例:一臺35KV3200KVA變壓器的電抗X*=7/3.2=2.1875 一臺10KV1600KVA變壓器的電抗X*=4.5/1.6=2.813 變壓器容量單位:MVA 這裡的係數10.5,7,4.5實際上就是變壓器短路電抗的%數。不同電壓等級有不同的值。 【3】電抗器電抗的計算 電抗器的額定電抗除額定容量再打九折。 例:有一電抗器U=6KV I=0.3KA 額定電抗 X=4% 。 額定容量S=1.73*6*0.3=3.12 MVA. 電抗器電抗X*={4/3.12}*0.9=1.15 電抗器容量單位:MVA 【4】架空線路及電纜電抗的計算 架空線:6KV,等於公里數;10KV,取1/3;35KV,取 3%0 電纜:按架空線再乘0.2。 例:10KV 6KM架空線。架空線路電抗X*=6/3=2 10KV 0.2KM電纜。電纜電抗X*={0.2/3}*0.2=0.013。 這裡作了簡化,實際上架空線路及電纜的電抗和其截面有關,截面越大電抗越小。 【5】短路容量的計算 電抗加定,去除100。 例:已知短路點前各元件電抗標麼值之和為 X*∑=2, 則短路點的短路容量 Sd=100/2=50MVA。 短路容量單位:MVA 【6】短路電流的計算 6KV,9.2除電抗;10KV,5.5除電抗; 35KV,1.6除電抗; 110KV,0.5除電抗。 0.4KV,150除電抗 例:已知一短路點前各元件電抗標麼值之和為 X*∑=2, 短路點電壓等級為6KV, 則短路點的短路電流Id=9.2/2=4.6KA。 短路電流單位:KA 【7】短路衝擊電流的計算 1000KVA及以下變壓器二次側短路時:衝擊電流有效值Ic=Id, 衝擊電流峰值ic=1.8Id 1000KVA以上變壓器二次側短路時:衝擊電流有效值Ic=1.5Id, 衝擊電流峰值ic=2.5Id 例:已知短路點{1600KVA變壓器二次側}的短路電流 Id=4.6KA, 則該點衝擊電流有效值Ic=1.5Id,=1.5*4.6=7.36KA,衝擊電流峰值ic=2.5Id=2.5*406=11.5KA。 可見短路電流計算的關鍵是算出短路點前的總電抗{標麼值}.但一定要包括系統電抗。 短路電流的計算是為了正確選擇和校驗電氣裝置,使其滿足電流的動、熱穩定性的要求。對於低壓開關裝置和熔斷器等,還應按短路電流校驗其分斷能力。 計算短路電流時,首先要選擇好短路點,短路點通常選擇在被保護線路的始、末端。始端短路點用於計算最大三相短路電流,用於校驗裝置和電纜的動、熱穩定性;末端用於計算最小二相短路電流,用於校驗繼電保護整定值的可靠性。 短路電流的計算方法有解釋法和圖表法,主要以解釋法為主。 三、短路電流的計算公式 1、三相短路電流計算: IK(3)=UN2/{√3·[(∑R)2+(∑X)2]1/2} 式中:IK(3) 三相短路電流,安; UN2 變壓器二次側額定電壓,對於127、380、660伏電網,分別取133、400、690伏; ∑R、∑X 短路迴路內一相的電阻、電抗的總和,歐。 2、二相短路電流計算: IK(2)=UN2/{2·[(∑R)2+(∑X)2]1/2} 式中:IK(2) 二相短路電流,安; 3、三相短路電流與二相短路電流值的換算 IK(3)=2 IK(2)/√3=1.15 IK(2) 或 IK(2)=0.866 IK(3) 四、阻抗計算 1、系統電抗 XS=UN22/SK 式中:XS 摺合至變壓器二次側的系統電抗,歐/相; UN2 變壓器二次側的額定電壓,KV; SK 電源一次側母線上的短路容量,MVA。 XS 、SK 指中央變電所母線前的電源電抗和母線短路容量。如中央變的短路容量資料不詳,可用防爆配電箱的額定斷流容量代替計算。 額定斷流容量與系統電抗值 (歐) 斷流容量MVA 額定電壓 V 25 30 40 50 400 0.0064 0.0053 0.004 0.0032 690 0.019 0.0159 0.0119 0.0095 2、變壓器阻抗 變壓器每相電阻、電抗按下式計算: RB=ΔP/3IN22=ΔP·UN22/SN2 XB=10UX%·UN22/ SN=10(U K2-UR2)1/2·UN22/ SN 式中:RB、 XB 分別為變壓器每相電阻和電抗值,歐; UX 變壓器繞組電抗壓降百分值,%;UX =(U K2-UR2)1/2 U K 變壓器繞組阻抗壓降百分值,%; UR 變壓器繞組電阻壓降百分值,%;UR=[△P/(10·SN)]% ΔP 變壓器短路損耗,瓦; UN2、IN2 變壓器二次側額定電壓(KV)和電流(A); SN 變壓器額定容量,KVA。 線路阻抗可以查表。