（四川西南广厦建筑设计院有限责任公司 成都 610042）
摘要：简单介绍短路电流的分类、计算方法和计算条件；分析近端短路电流的暂态过程和近端三相短路电流的计算；简述在不同电器设备的校验时所选短路电流以及在计算近端短路电流时所需要注意的问题
关键词：近端三相短路电流；短路的暂态过程；三相短路峰值电流
Abstract This paper briefly introduces the classification，calculation method and calculation conditions of short circuit current；Analysis of transient process of near end short circuit current and calculation of three phase short circuit current；This paper briefly introduces the selection of short circuit current and the problems that should be paid attention to in the calculation of the short circuit current at the same time
Key words Near three phase short circuit current Transient process of short circuit Three-phase short-circuit peak current
0 引言
供配电系统的事故大部分由短路电流引起的。发生短路电流时，电流可能达到正常电流的几十倍。这样大的电流所产生的热效应及力效应会使电气设备受到严重损害。为此，要对短路电流计算，确保供配电系统能具有选择性的尽快切断短路故障。
1 短路电流的分类
在三相交流系统中可能发生的短路故障包括三相短路、两相短路和单相短路电流（包括单相接地故障）；按系统容量又分为有限容量系统（近端短路）和无限大容量系统（远端短路）。考虑到通常三相短路电流最大且远端三相短路电流的计算较为简单，所以本文着重介绍较为复杂的近端三相短路电流。
2 短路电流的算方法
2.1有名制
有名单位制一般用于1000V以下低压网络的短路电流计算。
2.2标幺制
标幺制广泛用于高压网络的短路电流计算。基准容量可以任意选择，有限电源容量系统，则可以选取向短路点馈送短路电流的发电机额定总容量Sr∑作为基准容量。基准电压Uj应选取各级电压级平均线电压Uav，即Uj=Uav=1.05Un（系统标称电压）。
3 计算条件
3.1短路前三相系统对称运行，所有电源的电动势相位角相同，短路电流发生在短路电流最大值瞬间（在无载电路内，某相电压过零的瞬间时发生短路）。
3.2电气系统中各元件的磁路不饱和，即带铁芯的电气设备电抗值不随电流大小发生变化。
3.3系统中的同步和异步电机均为理想电动机，不考虑电机的磁饱和、磁滞、涡流及导体集肤效应等影响；转子结构完全对称；定子三相绕组结构完全相同，空间位置相差120°电气角度。
3.4 同步电机有自动调励装置。不考虑短路点的电弧阻抗和变压器的励磁电流。输电线的电容略去不计。
3.5 除计算短路电流的衰减时间常数和低压网络系统的短路电流外，元件的电阻都略去不计。
3.6 元件的计算参数均取额定值，不考虑参数的误差和调整范围。
4 网络的简化
网络的简化方法包括对称关系法、并联电源支路的合并、合成电抗分解法、分布系数法、网络中间点消去法和等值电源归并法。由于篇幅的原因，本文不对各方法进行详细阐述，具体可详见《钢铁电力设计手册》上册的短路电流计算章节。
5 近端短路
5.1 近端短路的判据
至少有一台同步电机供给短路点的预期对称短路电流初始值超过这台发电机额定电流两倍的短路；或同步和异步电动机反馈到短路点的电流超过不接电动机时对称短路电流初始值Ik "的5%的短路。
5.2 近端短路的过渡过程
同步电机处于超瞬态过渡过程时，阻尼绕组和励磁绕组同时作用，Xd "最小，短路电流最大。其等效电路图如下图：
5.3近端短路的计算
近端短路电流可按公式计算和按发电机运算曲线计算，工程中常采用运算曲线法计算短路过程中某一时刻的短路电流的交流分量。计算步骤如下：
a）网络简化。用统一的基准容量和平均额定电压归算系统各元件电抗的标幺值，按第4条所述方法进行网络简化，求得各电源对短路点的等值电抗。
b）求计算用电抗Xc。运算曲线Ikt=f（Xc，t）的自变量Xc，是以其相应发电机额定容量为基准容量的标幺值电抗值。在使用运算曲线时，应将各电源对短路点的等值电抗归算到以电源等值发电机额定容量为基准容量的标幺值。
c）求ts短路电流交流分量的标幺值。根据求得的各电源对短路点的Xc，查相应的ts运算曲线，或查相对应的发电机运算曲线数字表（运算曲线或数字表可查阅发电机参数或数据手册）
d）求ts短路电流交流分量的用名值。有运算曲线查得的短路电流标幺值I*乘以相应电源的基准电流Ir.j，即得该分支短路电流交流分量有名值
Ikt= I*x Ir.j
超瞬态短路电流初始值Ik "，查t=0s
稳态短路电流有效值Ik，查t=4s
6 三相短路电流峰值ich和全电流最大有效值Ip
6.1 峰值电流ich
由于电流不能突变，根据Lenz定律，将产生一直流分量A= Ik "，使短路电流由0开始变化，在0.01s时达到最大，即为ich，变化过程如下图所示：
结束语
综上所述，在计算短路电流时，应先判断是近端短路还是远端短路系统，从而采用不同的计算方法，而作为近端短路系统在校验热稳定是要特别注意周期分量值是衰减的，周期分量的热效应不能简单的按远端短路系统采用稳态短路电流Ik的平方与短路持续时间t的乘积。
参考文献：
[1] 《工业与民用配电设计手册》 中国电力出版社.
[2] 《钢铁企业电力设计手册》上册 冶金工业出版社.
[3] DL/T5222-2005，《导体和电器选择设计技术规定》.
作者简介：
苟露，四川西南广厦建筑设计院有限责任公司，工程师。
论文作者:苟露
论文发表刊物:《电力设备》2017年第11期
论文发表时间:2017/8/8
标签：电流论文; 系统论文; 近端论文; 电抗论文; 容量论文; 基准论文; 发电机论文; 《电力设备》2017年第11期论文;