简单电力网三相短路电流计算步骤与无限大电源供电认知

对无限大电源容量系统短路电流常用的计算方法有欧姆法（又称有名单位制法）、标幺值法（又称相对单位制法）和短路容量法（又称兆伏安法）。

一、欧姆法计算短路电流步骤

（1）绘制短路计算电路图。

（2）绘制等值电路图。

（3）计算短路回路中各元件的电阻和电抗，然后将不同电压等级元件电阻和电抗进行折算。

（4）计算短路回路总阻抗。

（5）计算短路电流。

对无限大电源容量系统发生三相短路时，其短路属对称短路，计算公式为

式中　Uav——短路点所在处线路平均电压，kV；

——三相短路电流，kA。

二、标幺值法计算短路电流的步骤

（1）取基准值SB=100MVA，UB=Uav。

（2）画出标幺值表示的等值电路。

（3）计算出从短路点到各电源点之间的等值阻抗X∑*。

（4）计算三相短路电流周期分量有效值的标幺值，即

（5）计算三相短路电流周期分量有效值，即

（6）求得后，就可利用前面的公式求出等。

【例14-1】　某电力系统如图14-3（a）所示，已知电力系统的短路容量为3000MVA，变压器容量为15MVA。

（1）用有名值法计算变电所高压侧K1点及低压侧K2点的短路电流和短路容量。

（2）用标幺值法计算变电所低压侧K2点的短路电流。

图14-3　例14-1用图

（a）某电力系统；（b）K1点短路等值电路；（c）K2点短路等值电路；（d）K2点标幺值短路等值电路

1.有名值法计算

（1）计算K1点短路情况。

1）电力系统电抗

2）计算架空线路电抗

X2=0.43×50=21.5(Ω)

3）绘制K1点短路等值电路如图14-6（b）所示，并计算总电抗，即

X∑K1=X1+X2=4.41+21.5=25.91(Ω)(www.xing528.com)

4）计算K1点短路的三相短路电流和三相短路容量

三相短路电流为

三相短路容量为

（2）计算K2点短路情况。

1）电力系统电抗

2）计算架空线路电抗

3）计算变压器电抗，按UK%=10.5%，得

4）绘制K2点短路等值电路如图14-3（c）所示，并计算总电抗

X∑K2=X1+X2+X3=36.75+179.23+771.75=987.73(mΩ)

5）计算K2点短路的三相短路电流和三相短路容量

三相短路电流为

三相短路容量为

2.标幺值法计算

（1）确定基准值。取

SB=100MVA,UB=Uav

（2）计算各元件电抗标幺值。

1）电力系统电抗标幺值

2）架空线路电抗标幺值

3）变压器电抗标幺值

（3）绘制K2点标幺值短路等值电路如图14-3（d）所示，并计算总电抗标幺值。

XK2∑*=X1*+X2*+X3*=0.033+0.163+0.7=0.896

（4）计算K2点短路的三相短路电流，即

可见，标幺值法计算结果与有名值法计算结果相同。在利用标幺值法计算时，短路电路中所有元件的电抗标幺值求出后，就可利用其等效电路进行电路化简，计算其总的电抗标幺值X∑*。由于各元件电抗都采用相对值，与短路计算点的电压无关，因此无需进行换算，这也是标幺值法较欧姆法优越之处。