10/0.4kV变压器低压侧短路电流的实用计算方法

原标题：10/0.4kV变压器低压侧短路电流的实用计算方法

作者：郑俊观

单位：北京全路通信信号研究设计院集团有限公司

根据《低压配电设计规范》GB50054-2011中电器的选择应符合下列规定：“电器应适应所在场所及其环境条件；电器的额定频率应与所在回路频率相适应；电器的额定电压应与所在回路标称电压相适应；电器的额定电流不应小于所在回路的计算电流；电器应满足短路条件下的动稳定与热稳定的要求；用于断开短路电流的电器应满足短路条件下的接通能力和分段能力。”所以为了满足低压电器选择最后两点的要求，需要计算变压器低压侧的短路电流。

10kV配电变压器的容量远小于电力系统容量，可以认为上级电源系统的容量为无穷大，不计短路点的接触电阻等等，假设短路发生在变压器低压出口处，即忽略母线阻抗。这样计算出来的三相短路电流比实际短路电流稍大，但是按照该方式计算出的短路电流在实际中肯定满足要求，所以不影响其实用性。

1 变压器低压侧出口处短路电流的计算

变压器低压侧出口处三相短路电流可以按照下面公式进行计算：

式中，Ik＂为变压器低压侧三相短路稳态电流的有效值，单位为看kA；U2为低压侧系统的标称电压，单位为kV；ZT为变压器的阻抗。计算变压器低压侧出口电流时，变压器低压侧出口电压取值为0.4kV。

变压器阻抗的计算公式如下所示：

式中，ZT为变压器的阻抗；uk%为变压器的阻抗电压的百分比；U2为变压器低压侧线电压，为0.38kV；ST为变压器的容量，单位为MVA。

将（2）代入到（1）中，简化可得：

式中U2为变压器二次侧额定电压，为0.38kV，在计算变压器低压侧出口电流时，取值为0.4kV。

将（4）代入（3），可得：

（5）

根据式（3）和式（5）可得，变压器低压出口处三相短路电流稳态有效值约等于变压器二次侧额定电流除以变压器的阻抗电压百分数，也可以说变压器低压出口处三相短路电流稳态有效值约等于1.443倍的变压器的额定容量除以变压器的阻抗电压百分数。

电器设备进行热稳定校验和断路器进行开断能力校验时需要用到三相短路电流的稳态有效值，而进行动稳定校验时需要用到三相短路峰值电流。

式中，ip为三相短路峰值电流；Kp为短路峰值电流系数，一般在民用建筑电气中，其取值为1.8，将Kp=1.8 代入式（6）中可得：

比如，变压器的容量ST为400kVA，等于0.4MVA，变压器的阻抗电压uk%为4%，根据公式（5）和（7），

为了以后便于查找变压器低压出口侧短路电流值，按照计算公式（5）和（7），计算出了不同变压器容量下的三相短路电流稳态有效值和三相短路峰值电流的速查表如下表所示。

文章来源：电气工程师合作组 微信公众号返回搜狐，查看更多

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