7、短路电流计算与不对称故障分析

短路电流计算与不对称故障分析

1. 短路电流计算概述

短路电流通常依据电源数据以及故障点前所有互联线路和设备的阻抗进行计算。在大型互联系统中，精确计算短路电流往往复杂且繁琐。不过，多数情况下无需进行复杂计算，在合理的精度范围内，近似的短路电流幅值可轻松确定，以用于断路器的应用和保护继电器的设置。

由于典型电气系统中电阻相较于电抗通常较小，因此计算时可忽略电阻，仅考虑电抗。计算系统短路电流时，所有发电机、同步电机和感应电机都被视为电源，负载电流可忽略不计。当多个电流源并联时，假定短路时所有发电电压同相且幅值相等。

计算故障电流时，可将每个电抗用欧姆表示，但需遵循一些关于电机额定值和变压器引起的系统电压变化的规则。若将电抗用百分比或标幺值表示，计算通常会更简便。另一种简单的计算方法是使用系统的额定兆伏安（MVA）进行计算，即MVA法。

2. 标幺值法

2.1 标幺值法的概念

标幺值法是使用设备的额定值作为测量涉及该设备问题中各量的单位，相当于采用一套适合所考虑系统的单位。例如，用安培表示变压器的负载时，单独的安培值无法说明变压器的负载情况，需将其与变压器的正常或额定负载进行比较。

假设一个三相、2300 - 460 伏、500 KVA 的变压器在低压侧向负载输送 200 安培电流。单独的 200 安培值意义不大，但与满载电流（此例中为 627 安培）相比，其比值为 0.318，这一结果更具意义，它表明变压器输送的电流是正常电流的 0.318 倍，即 0.318 标幺值或 31.8%。

将这一概念扩展到电路的其他参数，如电压、电流、千伏安和电抗，可形成标幺值法的完整理论。以下是相