干货！3分钟教你如何简便计算出来变压器的短路电流

干货！3分钟教你如何简便计算出来变压器的短路电流

短路电流是电力系统中一个重要的参数，特别是在变压器的运行和保护中扮演着关键角色。本文将从短路电流的定义出发，详细介绍变压器短路电流的计算方法，并通过具体案例进行说明。

什么是变压器的短路电流？

当变压器两侧短路时，由于短路电阻几乎为零，电路中会瞬间产生极大的电流，称为变压器短路电流。短路电流的大小与变压器的额定容量、电压等参数有关。短路电流是变压器运行中的一种异常情况，也是变压器保护工作中需要关注的重要参数之一。

变压器的短路电流与电压、变压器参数以及短路位置等因素密切相关。一般来说，短路电流与电压成反比，即电压越高，短路电流越小；而与变压器的额定容量和阻抗有关，变压器容量越大，短路电流越大；同时，短路电流还与短路位置有关，短路位置越接近变压器高压侧，短路电流越大。

变压器的短路电流如何简便计算？

变压器的二次侧发生短路时，其短路电流可以通过以下公式计算：

Isc2=I2N / uK

其中：

• Isc2：变压器二次侧短路电流值
• I2N：变压器二次侧额定电流值
• uK：变压器的短路阻抗

这个公式是如何得来的呢？首先我们需要了解一下变压器的短路试验。

变压器的短路试验

变压器的短路试验时，把二次绕组短路，一次绕组上加一可调的低电压，调节该电压值，使得一次侧和二次侧的电流达到额定电流值时，记下一次侧所加的电压值U1K，短路试验接线示意图如图一所示：

根据以上短路试验可以得出：

I1N=I2N / k
uk=U1K / U1N
I1N=U1K / ZT=（U1N*uk）/ ZT=（U1N / ZT）*uk
U1N / ZT=I1N / uk=（I2N / k）/uk

其中：

• I1N：变压器一次侧额定电流值
• I2N：变压器二次侧额定电流值
• k：变压器的变比
• U1K：短路试验时，一二次侧达到额定电流值时的一次侧电压
• ZT：变压器的阻抗
• uK：变压器的阻抗电压

变压器二次侧短路时

当变压器正常运行时，如果二次侧发生短路，短路接线示意图如图二所示：

根据图二可以得出：

Isc1=U1N / ZT
Isc2= k * Isc1 =k *（U1N / ZT）

将以上公式一代入公式二即可得出：

Isc2=k * [（I2N / k）/uk]=I2N /uk

其中：

• Isc1：变压器一次侧短路电流值
• Isc2：变压器二次侧短路电流值
• k：变压器的变比
• uK：变压器的阻抗电压

以上是单相变压器的短路试验计算，三相变压器的计算于此相同，同样可以计算出变压器二次侧的短路电流为：

Isc2=I2N / uK

举例

根据Isc2=I2N / uK公式，变压器的阻抗电压是给定的，只要计算出变压器的二次额定电流，就可以简便的计算出变压器二次侧的短路电流了，我们选用1000kVA容量（阻抗电压为6%）的变压器来计算一下：

二次侧额定电流为：

I2N=S2N /(√3U2N)=1000/(√30.4)=1443（A）

二次侧短路电流为：

Isc2=I2N / uK =1443 / 6%=24050（A）=24.05（kA）

变压器二次侧额定电流应不超过多少？

理解二次侧额定电流

二次侧额定电流是指变压器二次侧能够承载的最大电流值，在使用过程中，不应该超过这个数值。常见的二次侧额定电流包括10A、16A、32A、63A、100A等，在实际应用中，需要根据设备需求选择合适的变压器。

计算二次侧额定电流的公式

二次侧额定电流的计算公式为：I2=Sn/(U2×√3)，其中Sn为变压器的额定容量，U2为二次侧的额定电压，√3≈1.732是三相系统的系数。

例如，一个容量为100kVA，二次侧额定电压为400V的三相变压器，其二次侧额定电流的计算公式为：I2=100×1000/(400×1.732)≈144A。

二次侧电流应不超过的最大限值

在实际使用中，二次侧电流应不超过其额定电流，否则可能会对设备造成损坏。除此之外，还有一些其他的因素需要考虑，如变压器的温升、传导功率、额定容量等因素，这些因素将对最大电流值产生影响。

综上所述，对于变压器二次侧，其额定电流应作为基准值，不建议超过这个数值。此外，对于不同工作环境和设备，应根据需要进行调整和计算，以确保变压器正常运行和使用。