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系统短路容量计算公式_系统短路容量



系统短路容量 定义：
1)短路就是电源未经过负载而直接由导线接通成闭合 回路。短路电流
是指不接用电器时的电流，相当于直接找个导线把电池的正负相连接
时的电流。 (通常这是一种严重而应该尽可能避免电路的故障,会导致
电路因电流过大而烧毁并发生火灾。) 2)在 混联电路中,用导线或
开关直接将某电路元件或负载的两端连接起来。(这是因需要并不会导致因电流过大而发生烧毁现象的安全连接,是一种局部或部分的短
路。如用几十只小灯泡串联而成 的节日小彩灯,为了延长它的使用寿
命,当其中某只灯丝断开而损坏后,其内部的特别结构会自动将其两
端连接而使其他小灯泡正常工作。) 短路在物理学的解释 电力系统
在运行中，相与相之间或 相与地（或中性线）之间发生非正常连接（即
短路）时而流过非常大的电流。其电流值远大于额定电流， 并取决于
短路点距电源的电气距离。例如，在发电机端发生短路时，流过发电
机的短路电流最大 瞬时值可达额定电流的10～15倍。大容量电力系
统中，短路电流可达数万安。这会对电力系统的正常 运行造成严重影
响和后果。
三相系统中发生的短路有4种基本类型： 三相短路， 两相短路，
单相对地短路和两相对地短路。其中，除三相短路时，三相回路依旧
对称，因而又称 对称短路外，其余三类均属不对称短路。在中性点接
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地的电力网络中，以一相对地的 短路故障最多，约占全部故障的90%。
在中性点非直接接地的电力网络中，短路故障主要是各种相间短路。
发生短路时，电力系 统从正常的稳定状态过渡到短路的稳定状
态，一般需3～5秒。在这一暂态过程中，短路电流的变化很复 杂。
它有多种分量，其计算需采用电子计算机。在短路后约半个周波（0.01
秒）时将出现短 路电流的最大瞬时值，称为冲击电流。它会产生很大
的电动力，其大小可用来校验电工设备在发生短路时 机械应力的动稳
定性。短路电流的分析、计算是电力系统分析的重要内容之一。它为
电力系统的 规划设计和运行中选择电工设备、整定继电保护、分析事
故提供了有效手段。
电气线路上，由于种种原因相接或相碰，产生电流忽然增大的现
象称短路。相线之间相碰叫相同短路；
相线与地线、与 接地导体或与大地直接相碰叫对地短路。在短路电
流忽然增大时，其瞬间放热 量很大，大大超过线路正常工作时的发热
量，不仅能使绝缘烧毁，而且能使金属熔化，引起可燃物燃烧发 生火
灾。造成短路的主要原因有：1、线路老化，绝缘破坏而造成短路；
2、电源过电压，造成绝缘击穿；
3、小动物（如蛇、野兔、猫等）跨接在裸线上；
4、人为的多种乱拉乱接造成；
5、室外架空线的线路松弛，大风作用下碰撞；
6、线路安装过低与各种运输物品或金属物品相碰造成短路. 系统短
路容量简介 当电力系统发生短路故障时，需要迅速切断故障部分，
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使其余部分能继续运行。这一任务要由继电保护装置和断路器来完
成。所 谓“短路”，就是电力系统中一切不正常的相与相之间或相与
地之间发生通路的情况。为了校验断路器的 断流能力，或者我们计算
无功冲击与电压波动关系时，都需要用到短路容量的概念。
定义 系统的短路容量是指电力系统在规定的运行方式下，关注
点三相短路时的视在功率，它是表征电 力系统供电能力强弱的特征参
数，其大小等于短路电流与短路处的额定电压的乘积。从短路容量定
义可以 看出，它与电力系统的运行方式有关，在不同的运行方式下，
数值 也不相同。因而工程应用上需要进一 步弄清楚最大短路容量与
最小短路容量的概念。所谓最大短路容量 ，是指系统在最大运行方式，
即系统具有最小的阻抗值时关注点的短路容量；
最小短路容量就 是指系统在最小运行方式下，即系统具有最大的阻抗
值时，发生短路后具有最小短路电流值时的短路容量 。从以上 定义
可以看出：短路容量只是一个定义的计算量，而不是测量量，是 反
映电 力系统某一供电点电气性能的一个特征量，跟短路电流与该点故
障前正常运行时的相间电压有关，短路容 量是对电力系统的某一供电
点而言的，反映了该点的某些重要性能：①该点带负荷的能力和电压
稳定性；
②该点与电力系统电源之间联系的强弱；
③该点发生短路时，短路电流的水平。随 着电力系统容量的扩大，系
统短路容量的水平也会增大，该值是根据该地电力系统的所有相关参
数计算出来的，既与本地用户的用电设备有关，又与电力系统的设备
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及运行方式有关。
最大短路容量 选择断路器时，用最大短路容量 设计院在设计
一套装置时，电气上主要的把握就是考虑各级母线关合 电流的等级，
也就是考虑电网短路电流及发电机反馈电流的条件下，发生故障时断
路器的分断能 力。接触比较 多 的钢厂和石化，其供电方式一般是将
110kV电压经三绕组变压器后送到各处。 历史悠久一点的厂大都采用
6kV电压等级，这是因为开始的设备大都采用6kV电压等级。随着规模的扩大，包括设备规模和供电规模的扩大，采用6kV电压等级时，
往往能导致最大短路电流超过 40kA，也就是需要采用50kA等 级
的断路器。而50kA断路器的成本要比40kA的 高的多，所以开关器件
选型困难。现在新上的系统或改造的系统，都是10kV的电压等级，
其 主要原因就在于此。
系统短路容量与系统对应的电压等级和短路电流有关,不同的电
压等级有不同短路电流的限定值,如220kV短路电流不能大于50kA,
短路容量一般用来分析各级 电压断路器的开断电流以及设备的动热
稳定电流得到配合,也可以分析以下几点；

①某一节点带负荷的能力和电压稳定性；
②某一节点与电力系统电源之间联系的强弱；
③某一节点发生短路时,短路电流的水平. 短路容量也和整个系统的
容量有关.随着电力系统容量的扩大,系统短路容量的水平也会增大；
系统最高一级电压母线的短路容量应在不超过规定值的基础上,应维
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持一定的短路容量以减小受端系统的电源阻抗,即使系统发生震荡,
也能维持各级电压不过低. 短路容量是电力系统设计里的一个重要
参数值，也是一个计算值，指的是电力系统在规定的运行方式下， 关
注点三相短路时的视在功率。
短路容量是一个矛盾值，它既反映了电力系统互相 联系的紧密程
度和稳定性（短路时，与关注点任一联络线都会为这点贡献短路电
流），也反映了 该点发生短路时，短路电流的大小。短路容量小，系
统不稳定，联络不强；
短路容量大，短路 电流超标，设备代价昂贵（63KA、50KA、40KA遮
断的设备差别很大），控制措施复杂。
当电力系统发生短路故障时，需要迅速切断故障部分，使其余部
分能继续运行。这一任 务要由继电保护装置和断路器来完成。短路容
量是指电力系统在规定的运行方式下，关注点三相短路时的 视在功
率，它是表征电力系统供电能力强弱的特征参数，其大小等于短路电
流与短路处的额定电 压的乘积。设计院在设计一套装置时，电气上主
要的把握就是考虑各级母线关合电流的等级，也就是考虑 电网短路电
流及发电机反馈电流的条件下，发生故障时断路器的分断能力。随着
规模的扩大，包 括设备规模和供电规模的扩大，采用6kV电压等级时，
往往能导致最大短路电流超过40kA，也就是 需要采用50kA等级的断
路器。
选择断路器时，用最大短路容量 设计院在设计一 套装置时，电
气上主要的把握就是考虑各级母线关合电流的等级，也就是考虑电网
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短路电流及发电机反馈电流的条件下，发生故障时断路器的分断能
力。接触比较多 的钢厂和石 化，其供电方式一般是将110kV电压经
三绕组变压器后送到各处。历史悠久一点的厂大都采用6kV 电压等
级，这是因为开始的设备大都采用6kV电压等级。随着规模的扩大，
包括设备规模和供 电规模的扩大，采用6kV电压等级时，往往能导致
最大短路电流超过40kA，也就是需要采用50k A等级的断路器。而50kA
断路器的成本要比40kA的高的多，所以开关器件选型困难。现在新上的系统或改造的系统，都是10kV的电压等级，其主要原因就在于
此。


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