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短路计算

电力学术语

在电力系统和电气设备的设计和运行中，短路计算是解决一系列技术问题所不可缺少的基本计算，目的是正确选择和校验电气设备，准确地整定供配电系统的保护装置，避免在短路电流作用下损坏电气设备，保证供配电系统中出现短路时，保护装置能可靠工作。

原因
运行中的电力系统或工厂供配电系统的相与相或者相与地之间发生的金属性非正常连接。系统中带电部分的电气绝缘出现破坏，而引起这种破坏的原因有过电压、雷击、绝缘材料的老化，以及运行人员的误操作和施工机械的破坏、鸟害、鼠害等。
目的
为了正确选择和校验电气设备，准确地整定供配电系统的保护装置，避免在短路电流作用下损坏电气设备，保证供配电系统中出现短路时，保护装置能可靠动作。
无限大容量电力系统是指其容量相对于用户供电系统容量大得多的电力系统，当用户供电系统的负荷变动甚至发生短路时，电力系统变电所馈电母线上的电压能基本保持不变。如果电力系统的电源总阻抗不超过短路电路总阻抗的5%~10%，或电力系统容量超过用户供电系统容量的50倍时，可将电力系统视为无限大容量系统。最严重情况时短路全电流的波形曲线如图1所示。
公式
对于高压电路的短路
其短路计算的公式为：
对于低压电路的短路
其短路计算的公式为：
短路计算的短路参数
1、
短路后第一个周期的短路电流周期分量的有效值，称为次暂态短路电流有效值。
2、
短路后经过半个周期（即0.01s）时的短路电流峰值，是整个短路过程中的最大瞬时电流。这一最大的瞬时短路电流称为短路冲击电流。
3、
它是指三相短路冲击电流有效值，短路后第一个周期的短路电流的有效值。
方法简介
当供配电系统中某处发生短路时，其中一部分阻抗被短接，网路阻抗发生变化。因此在进行短路电流计算时，应先对各电气设备的参数（电阻或电抗）进行计算。
①有名值法。电气设备的电阻和电抗及其他电气参数用有名值（即有单位的值）表示。
②标幺值法。电气设备的电阻和电抗及其他电气参数用相对值表示。
③短路容量法。电气设备的电阻和电抗及其他电气参数，用短路容量表示。
有名值法进行短路计算的步骤
有名值法进行短路计算的步骤如下：
①绘制短路回路等效电路。
②计算短路回路中各元件的阻抗值。
⑧求等效阻抗，化简电路。
④计算三相短路电流周期分量有效值及其他短路参数。
⑤列短路计算表。
标幺值法进行短路计算的步骤
标幺值法进行短路计算的步骤如下：
①选择基准容量、基准电压、计算短路点的基准电流。
②绘制短路回路的等效电路。
③计算短路回路中各元件的电抗标幺值。
④求总电抗标幺值，化简电路。
⑤计算三相短路电流周期分量有效值及其他短路参数。
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