涂晓凯
（中国汽车工业工程有限公司 天津 300113）
摘要：在电力系统运行中，经常会发生短路故障。 在三相交流系统中可能发生的短路故障主要有三相短路，两相短路和单相短路。通常情况下以三相短路电流最大，危害更严重。短路电流计算是校验所选电气设备动热稳定及分段能力，继电保护整定的依据。
关键词：短路电流；短路分段能力；动热稳定；
前言：随着我国十三五经济开局之年的拉开帷幕，社会生活水平的不断进步，供配电系统的安全性和可靠性日益成为人们关注的焦点。经济的增长对电力系统的安全性和稳定性提出了前所未有的要求。当下，在电力系统的运行过程中，由于各种原因导致系统发生各种类型的故障，其中短路就是最常见的一种。因此，短路电流计算是工程技术人员，尤其是设计院设计人员不可缺少的基本技能。下面就以沈阳铁西宝马厂区的供配电系统为例，简单分析一下短路电流计算及其分析过程。
图1
一、短路电流的计算条件
1、短路电流周期分量不衰减
一般用电单位的电源引自地区市政大中型电力系统，用电单位的主变压器或者直降型电力变压器的容量远小于地区电力系统的容量，故短路电流可按照远端发电机端的无限大电源容量的网路短路进行计算。
2、仅考虑短路电路各元件的有效电阻
进行短路电流计算时，对短路点出现的电弧电阻、导线连接点、开关设备和电器的接触电阻等可以不计入计算过程。
3、一般不考虑直流分量
进行短路电流计算时，当电路电阻较大，短路电路直流分量衰减较快，一般不考虑直流分量。仅当离配电变压器低压侧很近时，例如低压侧20m以内大截面线路上或低压屏内部发生时，才需要考虑直流分量。
4、取导体计算温度为20℃
由于电器的载流量随着温度的变化而发生变化，一般情况默认的电力系统运行方式是气温不超过40℃，海拔不超过1000m，当气温高于40℃时，气温每升高1℃，额定电流负荷减少1.8%；而对于短路电流计算时，单位线路长度有效电阻的的计算温度不同，在计算三相最大短路电流时，导体计算温度取为20℃；在计算单相短路电流时，假设的计算温度升高，电阻值增大，其值一般为20℃时电阻的1.5倍。
5、计算单位
计算过程采用有名单位制，电压用V、电流用kA、容量用kVA、阻抗用mΩ。
6、计算电压的选取
对于220/380V网络计算短路电流时，计算电压cUn取电压系数c=1.05。计算单相接地故障电流时，c取1.0，Un为系统标称电压(线电压)380V。
二、沈阳铁西宝马工厂供配电系统计算实例
1、电力系统介绍
本厂区采用两路独立的66kV地区电网供电，厂内设三台66/20kV/50MVA的主变压器，其中两台主变正常使用，另外一台作为备用，厂内在能源中心设置主配电所，分别在涂装车间、车身车间、总装车间、冲压车间、供应商车间，试制车间设置六处分配电所。厂区内采用20kV作为中压电压，直供各车间分中压室或者车间变压器。
另外设置三台柴油发电机组作为备用电源，柴油发电机组出口电压3.3kV,经升压变压器3.3/20kV/3MVA升至20kV,与厂区市政20kV在中压切换。因此备用电源与市政电源不同时工作，计算时不予考虑此处的影响。
可以看出，其值与短路电流值的大小有着直接的关系。
三、结束语
对电力系统短路故障进行分析计算是十分重要的。 但电力系统有其复杂性和联网性的特点，突然短路的暂态过程更为复杂，要做到精确计算特定时间的短路电流非常困难，然而实际的工程中并不需要十分精确的短路电流计算结果，只需要根据电力系统的运行方式得到满足工程允许误差的结果即可。因此，对工程中遇到的短路电流计算，只需考虑其系统主要电气元件的影响，对于影响较小的电气元件可以忽略不计。
参考文献
[1]中国航空工业规划设计研究院.工业与民用配电设计手册. 第三版，第三版：北京：中国电力出版社，2005.
论文作者:涂晓凯
论文发表刊物:《电力设备》2016年第7期
论文发表时间:2016/7/4
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