Iz、ish、Ish和I∞的意义
三相短路电流主要计算量
I ish I sh I
"
1）次暂态短路电流 指短路瞬时，短路电流周期分量电流为最大幅值时所对应 I" 的有效值。 即当
t0
时，短路电流周期分量的有效值： —短路瞬间周期分量的幅值
2
I
"
" I Pm
I
" Pm
三相短路电流主要计算量
2）短路冲击电流
Id IN
x N
Sd SN
注意，在电抗器的计算中，因为 Ud Uav U N ,所以 不能用此公式计算电抗标么值，见下面的说明 。
标么制的定义
标么值公式小结： （1）基准值关系---第一套公式
S 3UI
Id
Sd
3U d
xd
Ud 3I d

2 Ud Sd
U 3 IX
Ik3 ?
x ''3 x1-3 x2-3 x3
I k3 U av3 3x ''3
短路电路总阻抗基准标么值的计算
显然，上述计算比较复杂，我们可以证明，如果取各电 压级的平均电压作为该级的基准电压 (U d U av )，则求出电 Sd 抗标么值 ( x d x 2 ) 在各电压级是相等的，即无需归 U av 算。 U U
I " —短路电流次暂态值
—短路电流冲击系数
3.2 三相短路过渡过程分析
三相短路电流主要计算量
3)短路冲击电流有效值 I
Sh
指发生短路后的第一个周期，全短路电流（包括周期， 非周期）的有效值。
I Sh 应为一个周期T内，两个分 根据有效值的定义， 量电流瞬时值的均方根值，即：
I sh
1 T

T
ish
(sh—shock)
第一个周期全电流峰值。 即 t=T/2 带入（3-3）式得：
ish I Pm I Pm e
I Pm (1 e
K Sh 1 e
0.01 T
a
Tt
a
t T 2
(T 20ms
"
0.01 Ta
) 2 I K sh
t T 2 10ms 0.01s)
4）短路电流稳态值
I
指短路进入稳定状态后，短路电流的稳态有效值。
如前所述，无限大容量电源供电系统发生三相短路时，短路 电流周期分量的幅值始终不变（ U m ＝常数）则有
I I I Pt
"
I Pt —短路电流周期分量在任意时刻t的有效值
标么制的定义
Um 恒 从上面的公式推导看出，在无限大容量电源系统， 定，因此，求出短路点以前的阻抗，就可计算出 :
即：
Ad
A Ad
A—有名值
Ad —任意选定的基准值，与A同单位（d—datum)
例如：有名值为 360V 及 400V 的电压值，若选定电压基准 值 Ud 400V 时，则基准标么值 U d 分别为0.9及1.0 如果基准值取设备的额定值，则其标么值叫做额定 标么值，表示为
AN
A AN
Sd
aV
短路电路总阻抗基准标么值的计算
在实际的电力系统中，电压等级是不同的，它们之
间通过变压器联接。在计算短路电流时，需要求出短路点与 本级电源之间的总电抗。为此应该把不同电压等级的电抗， 归算到短路点所在的电压等级，之后才能相加。
线路1 线路2
U av3
T2
线路3
K
x1
T1
x2
x3
Ik3 ?
（2）基准标幺值计算---第二套公式
S d
S Sd U Ud S SN
; ; ; ;
I d
xd
I Id
x xd
I
3U d Sd
Sd
U *d S N U *N
x U2
d
（3）额定标幺值计算---第三套公式
I N
I IN
I
x xN
3U N SN
SN
N
标么制的定义
② 基准电压 U d 的选择：
在需要计算某一电压等级电网中的短路电流时，取该
级电网的额定电压作为基准电压。但由于网路中有电压降 ，所以同一电压等级的网络中各处的电压是不一样的。 为简化计算，在工程计算中习惯上采用平均额定电压 （ U ）代表该级电压，从而认为同一等级中的各元件的额
av
定电压具有同一值。即 Ud U N Uav
（3）电抗器 电抗器的主要采用限制短路电流，所以它的电抗数 值在线路中占的比重较大。厂家给出的参数是：电抗器 的额定电压 U NL ；电抗器的额定电流 I NL ；电抗器的 额定电抗的百分比 X L %
XL%
XL X NL
100
X NL
XL X NL

XL % 100
由于有些电抗器的额定电压与它们安装处的平均电 压相差很大（如额定电压为 10KV 的电抗器，可以装在 Sd x X 6.3KV的线路上）。所以则不能用 公 dL NL S NL 式， 必须用：
U2
d
2 UN
U d U N xd x N x N
Sd SN
短路电路各元件电抗基准标么值的计算
实际电力系统中各电气元件的电抗表示法并不一样，应将 它们换算成统一的基准值。
（1） 发电机
厂家给出的参数是额定容量 S ,额定电压 U N ,以及 NG 以 SNG ,U N 为基准的在短路起始瞬间的电抗额定标么值 ①选用 S 及 U 为基准，所以应将转换为基准标么值， d d
av 1 kT1 U av 2
2 kT2 U av av 3
线路1
线路2
线路3
K
x1
Uav1
U av 2 U av3 Sd 3 Sd 2 Sd 1 首先说明，由于变压器是一个功率传送元件，如果略去变 压器本身的功率损耗，则一次侧容量和二次侧容量是等值 的，无需折合。即
T1
x2
T2
x3
Sd1 Sd 2 Sd 3 Sd
标么制的定义
（3）标么值的选择 应用标么值计算时，首先需要基准值，然后将网络中 电气元件的同一类参数都换算成所选定的基准值为基准的 标么值。那么，如何选择基准值呢？ 在计算短路电流中，通常选择容量 Sd 和电压U d 作为设 定基准值。则基准电流 I d 和基准电抗 X d 分别为:
Id
Sd 3U d
标么制的定义
（2) 供电系统的标么值 对于三相供电系统，计算三相对称的短路电流时，可 按一相进行，各部分的阻抗也按一相来确定。 根据功率方程和欧姆定律，S，I（线电流），U（线电 压），X之间的关系如下：
S 3UI
U 3 IX
基准值之间也必须符合上述关系。所以当任意选定两个 量的基准值之后，其余的两个量也就确定了。
x0 --可查附录表
②电阻： R R0l
其标么值为： x
d

x xd
x0l U 2
Sd
aV
（U d U aV）
U aV—线路导线所在的那一级的平均额定电压（V或KV）
R0 —线路每公里的电阻值， km
R0 1S
—导线的电阻率，
S--为导线面积，可查表得或计算
Rd R0 l U 2
U1 U2 U3 用电设备 U1
Uav
UN
标么制的定义
供电系统的各级电压的平均额定电压规定如下：
额定电压（KV) 平均电压（KV) 22 23 110 115 35 37 10 10.5 6 6.3 3 3.15 0.22/0.38 0.23/0.4
（4）额定标么值与基准标么值的转换 如果不加特殊说明，资料中（手册等）给定的某些电气 设备的标么值均指额定标么值。如果计算时，采用基准 标么值，则应把额定标么值归算标么值，它们之间的换 算关系如下：
短路电路总阻抗基准标么值的计算
（1）电抗 x1 在第1段的标么值为
x1d x1 U 2
Sd
av 1
（2）利用折算方法求 x1 在第3段的标么值 ① x1 折合到第3段的有名值为。
x13 x
1 1 k2 T1
1 2 kT 2
x1 (
U av 2 2 U av 3 2 U av1 U av 2
短路电流计算方法
• 短路电流次暂态值Iz ，它是指短路瞬时，短路电流周期分量 电流为最大幅值时所对应的有效值。此值通常用来作继电保 护的整定近似和校验断路器的额定断流量。 • 短路电流冲击值ish，它是指在发生最大短路条件下，短路后 0.01s时，短路电流所出现的最大瞬时值。此值通常用来校 验电气设备的动稳定性。 • 短路电流冲击有效值Ish，是指发生短路后的第一个周期内， 全短路电流的有效值。此值通常用来校验电气设备的动稳定 性。 • 短路电流稳态值I∞，它是指短路进入稳定状态后，短路电流 的稳态有效值。对于无限大容量电源系统的三相短路，I∞= Iz。此值通常用来校验电器和线路中载流部分的热稳定性。
xd =
Ud 3Id
=
2 Ud Sd
（应用例：已知 Sd ,U d 可求
Id
和 Xd ）
标么制的定义
① 基准容量 Sd 的选择： • 可选择某一元件（如发电机或变压器）的额定容量。
Sd SNG or Sd SNT
• 可选择某个整数（如100MVA或1000MVA—10个倍数）。
Sd 100(MVA) or Sd 1000(MVA)
)(
) x(
标么制的定义
短路计算中经常遇到的四个物理量的标么值可按下列各式 求出。