设k点发生短路，取 U d U av3 ，则线路WL1的电抗X1折算
到短路点的电抗 X 1 为：
2
2此式说明：不论在哪一2 电压级发生短
X1
X 1 KT21 KT2 2
X
1
U av2 U av1
路，各段元件参数的标幺值只需用元
U X U av3 件所在级的平均a电v3压作为基准电压来 计算，而1无需再进行电压折算。即任 U U av2 何一个用标幺值a表v1示的量，经变压器
抗标幺值
X
*
。
图4-2的等效电路图如图4-3所示。
图4-3 图4-2的等效电路图
注意：求电源到短路点的总电抗时，必须是电源与短路点直接相连 的电抗，中间不经过公共电抗。当网络比较复杂时，需要对网络进 行化简，求出电源至短路点直接相连的电抗（即转移电抗）。
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4.3 无限容量系统三相短路电流计算
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110 220 330 115 230 345
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4.2 标幺制
三、不同准标幺值之间的换算
电力系统中各电气设备如发电机、变压器、电抗器等所给
出的标幺值都是额定标幺值 ，进行短路电流计算时必须将它们
换算成统一基准值的标幺值。 换算方法是：
➢先将以额定值为基准的电抗标幺值 X N* 还原为有名值，即
则X1折算到第三段的标幺值为：
变换后数值不变。
X
* 1
X1 Xd
X
1
U av3 U av1
2
Sd U2
av3
X1
Sd U2
av1
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4.2 标幺制
六、短路回路总电抗标幺值
将各元件的电抗标幺值求出后，就可以画出由电源到短路
点的等值电路图，并对网络进行化简，最后求出短路回路总电
某一物理量的标幺值Ａ* ，等于它的实际值A与所选定的
基准值Ad的比值，即
A* A Ad
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4.2 标幺制
基准值的选取
通常先选定基准容量 Sd和基准电压Ud，则基准电流Id和基
准电抗Xd分别为：
Id
Sd 3U d
Xd
Ud 3I d
U
2 d
Sd
常取基准容量Sd=100MVA， 基准电压用各级线路的平均额
定电压，即 U d U。av
线路平均额定电压：指线路始端最大额定电压与末端最小
额定电压的平均值。取线路额定电压的1.05倍，见表4-1。
表4-1 线路的额定电压与平均额定电压
额定电压UN/ kV
0.22 0.38 3
6 10 35 60
平均额定电压Uav /kV 0.23 0.4 3.15 6.3 10.5 37 63
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二、短路的种类
4.1 概述
➢对称短路：
三相短路k（3） ➢不对称短路：
两相短路k（2） 单相接地短路k（1） 两相接地短路k（1,1）
进行短路电流计算的目的： 选择合理的电气接线图 选择和校验各种电气设备 合理配置继电保护和自动装置
图4-1 短路的类型
a）三相短路 b）两相短路 c）单相接地短路 d）两相接地短路 e）两相接地短
2020/8/3河北科技大学ຫໍສະໝຸດ 气工程系5一、概述
4.2 标幺制
在短路电流计算中，各电气量的数值，可以用有名值表示， 也可以用标幺值表示。通常在1kV以下的低压系统中宜采用 有名值，而高压系统中宜采用标幺值。
在高压电网中，通常总电抗远大于总电阻，所以可以只计 各主要元件的电抗而忽略其电阻。
二、标幺制的概念
X
X
* N
X
N
X
* N
U
2 N
SN
➢选定Sd和Ud，则以此为基准的电抗标幺值为：
X
* d
X Xd
X Sd
U
2 d
X
* N
U
2 N
SN
Sd
U
2 d
若取 U d U N U av ，则
X
* d
X
* N
Sd SN
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4.2 标幺制
四、电力系统各元件电抗标幺值的计算
Sd S NL
U
2 NL
U
2 d
式中，SNL 3U NL I NL为电抗器的额定容量。 ➢输电线路：通常给出线路长度和每公里的电抗值，则
X
* W
L
XWL Xd
X
W
L
Sd
U
2 d
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4.2 标幺制
五、不同电压等级电抗标幺值的关系
图4-2 具有三个电压等级的电力网
电力工程基础
第四章 短路电流及其计算
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第四章 短路电流及其计算
4.1 概述 4.2 标幺制 4.3 无限容量系统三相短路电流计算 4.4 有限容量系统三相短路电流的实用计算 4.5 不对称故障的分析计算 4.6 电动机对短路冲击电流的影响 4.7 低压电网短路电流计算 4.8 短路电流的效应
3
4.1 概述
短路的危害： 短路电流的热效应会使设备发热急剧增加，可能导致设备 过热而损坏甚至烧毁；
短路电流产生很大的电动力，可引起设备机械变形、扭曲 甚至损坏；
短路时系统电压大幅度下降，严重影响电气设备的正常工 作；
严重的短路可导致并列运行的发电厂失去同步而解列，破 坏系统的稳定性。
不对称短路产生的不平衡磁场，会对附近的通讯系统及弱 电设备产生电磁干扰，影响其正常工作 。
一、由无限容量系统供电时三相短路的说是明一物：个理无相限对过大概程功念率，电真源正
100
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4.2 标幺制
➢电抗器：通常给出INL、UNL和电抗百分数 X L %，其中
XL%
3INL X L U NL
100
X
* NL
100
∴
X
* L
XL Xd
XL% 100
U NL Sd
3I NL
U
2 d
XL%
Sd
U
2 NL
100
S NL
U
2 d
X
* NL
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4.1 概述
一、短路的原因及其后果
所谓短路,是指电力系统中正常情况以外的一切相与相之间 或相与地之间发生通路的情况。
短路的原因： 电气设备载流部分绝缘损坏；
运行人员误操作；
其他因素。
短路的现象： 电流剧烈增加；
系统中的电压大幅度下降。
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➢发电机：通常给出SN、UN和额定电抗标幺值
X
* NG
，则
X
* G
X
* NG
Sd SN
➢变压器：通常给出SN、UN和短路电压百分数 U k % ，
由于
U
k
%
U U
k N
100
3I N X T UN
100
X
* NT
100
所以
X
* T
X
* NT
Sd SN
Uk% 100
Sd SN
式中，X
* NT
U k % 为变压器的额定电抗标幺值。