变电站经接地装置的入地短路电流及电位计算

变电站经接地装置的入地短路电流及电位计算

1. 计算用入地短路电流的计算

最大短路电流按单台变压器短路计算，变压器参数：110/10KV ，50MV A ，

Uk%=16

由于Rt<

I max =Un/Xt=110/38.7=2.842KA=2842A

站内或站外发生接地时,流经接地装置的电流可分别按下式计算: I=(I max -I n )(1-K e1)

I=I n (1-K e2)

式中: I----入地短路电流, A;

I max ----接地短路时的最大接地短路电流, A;

I n ----发生最大接地短路电流时,流经变电站接地中性点的最大接地

短路电流, A, 此处按I n =0.8I max 计算;

K e1 K e2----分别为站内或站外短路时,避雷线的工频分流系数。

本变电站中，I max =2842A ，I n =2273.6A ，K e1 =0.5，K e2=0.1，

故： I=284.2A

I=2046.24A

计算用入地短路电流取两式中较大的I 值，即取I=2046.24A

2. 发生接地故障时,接地装置的电位计算

接地装置的电位可按下式计算: U g =IR

式中: U g ----接地装置的电位,V;

I----计算用入地短路电流,A;

R----接地装置的接地电阻,Ω。

由于： I=2046.24A ， R=0.5Ω

所以： U g =1023V

3.接地网地表面的最大接触电位差的计算

接地网地表面的最大接触电位差,即网孔中心对接地网接地极的最大电位差,可 按下式计算: U tmax = K tmax U g

式中: U tmax ----最大接触电位差,V;

K tmax ----最大接触电位差系数。

当接地极的埋设深度h=0.6～0.8m 时, K tmax 可按下式计算:

K tmax = K d K L K n K s

K d =0.841-0.225lgd

K L =1.0

K n =0.076+0.776/n

K s =0.234+0.414lg √ S

式中: n----均压带计算根数;

d----均压带等效直径;

L 1、L 2----接地网的长度和宽度。

由于：d=0.02m, n=10, L 1 =66m, L 2=49m, S=8478m 2

Ω=??=?=7.3850

10011016100%22N N K T S U U X

故: K

d =1.223, 845, K

n

=0.154 ,K

s

=1.047, K

tmax

=0.197

U

tmax

=201.5V

4.接地网的最大跨步电位差可按下式计算:

U

smax = K

smax

U

g

式中: U

smax

----最大跨步电位差;

K

smax

----最大跨步电位差系数。

K

smax =(1.5-α

2

)ln h2+(h+T/2)2 / h2+(h-T/2)2 / ln(20.4S/dh)

α2 =0.35 (n-2)/n 1.14(√ S /30)ββ=0.1√ n

n=2(L/L

0)(L

/4√ S )1/2

而 T=0.8m(跨步距离), h=0.8m, S=8478m2, L=1358m, L

=451m, d=0.02m

可算出: n=6.664, β=0.258, α

2 =0.311, K

smax

=0.073

U

smax

=74.679V

5.验算

在110KV变电站接地系统发生单相接地或同点两相接地时,变电站接地装置的接触电位差和跨步电位差不应超过下列数值:

U

t = ( 174+0.17ρ

f

)/√ t

U s = ( 174+0.7ρ

f

)/√ t

式中: U

t

----接触电位差, V;

U

s

----跨步电位差, V;

ρ

f

----人脚站立处地表面的土壤电阻率,Ω·m; t----接地短路电流的持续时间, s。

由于: ρ

f

=1500Ω·m, t=1s

故:U

t =429V＞U

tmax

=201.5V

U

s =1224V＞U

smax

=74.679V

所以,本变电站接地装置的形式和布置,满足保护接地的要求,接触电位差和跨步电位差也满足规范要求。

题目短路电流及其计算

题目：短路电流及其计算 讲授内容提要：三相短路、两相短路及单相短路的计算 短路电流的效应及短路校验条件 教学目的：掌握三相短路、两相短路及单相短路电流的计算，会根据短路条件进行设备校验。 教学重点：欧姆法和标幺值法计算短路电流的方法，掌握短路热稳定和动稳定校验的方法。 教学难点：欧姆法和标幺值法计算短路电流的方法 采用教具和教学手段：多媒体及板书 授课时间：年月日授课地点：新教学楼教室 注：此页为每次课首页，教学过程后附；以每次（两节）课为单元编写教案。

第三章 短路电流及其计算 本次课主要内容：三相短路、两相短路及单相短路的计算 短路电流的效应及短路校验条件 第三节 无限大容量电力系统中短路电流的计算 计算过程：绘出计算电路图、元件编号、绘等效电路、计算阻抗和总阻抗、计算短路电流和短路容量。 一、欧姆法进行三相短路计算 22 ) 3(3∑ ∑ += X R U I C K 计算高压短路时电阻较小，一般可忽略。 、电力系统的阻抗计算 OC C S S U X 2= 、电力变压器的阻抗计算 2)(N C K T S U P R ?≈ N C K T S U U X 2 100%? ≈ 、电力线路的阻抗计算 l R R WL 0= l X X WL 0= 、阻抗换算 2'' )(C C U U R R = 2'' )(C C U U X X = 三、标幺制法三相短路电流计算 、基准值 基准容量 MVA S d 100= （可以任意选取） 基准电压 c d U U = （通常取短路计算电压） 基准电流 C d d d d U S U S I 33==

基准电抗 d C d d d S U I U X 2 3= = 、元件标幺值： 电力系统电抗标幺值： OC d d C OC C d S S S S S U S U X X X ===*//22 电力变压器电抗标幺值： N d K d C N C K d T T S S U S U S U U X X X ?=?==*100%/100%2 2 电力线路电抗标幺值： 22/C d O d C O d WL WL U S l X S U l X X X X ?===* 、短路电流标幺值及短路电流计算 *)* 3()3(2) 3()3(1 3/3/∑ * ∑ ∑∑* = =====X I I I I X X S U U S X U I I I d d K K d C C d C d K K 、三相短路容量 ** ) 3()3(33∑ ∑== =X S X U I U I S d c d C K K 四、两相短路电流的计算 ∑ =Z U I C K 2) 2( 866.02/3/) 3()2(==K K I I 五、单相短路电流的计算 ∑ ∑∑++=321)1(3Z Z Z U I K ? 工程计算 0 )1(-= ??Z U I K 第四节 短路电流的效应和稳定度校验 一、短路电流的电动效应和动稳定度 动稳定度校验 一般电器： )3(max ) 3(max sh sh I I i i ≥≥

220kV短路电流计算书

XX220kV 变电站短路电流计算书 一、系统专业提供2020年系统阻抗值（Sj ＝1000MV A ） 220kV 侧：Z1=0.070，Z0=0.129。 220kV 侧按不小于50kA 选设备。 110kV 侧：Z1=无穷，Z0=0.60。 主变选择：220±8×1.25%/121/38.5kV ；主变容量：120/120/60MV A ； 变压器短路电压：U k(1-2)%＝14，U k(1-3)%＝24，U k(2-3)%＝8。 二、短路电流计算 1、则由公式得各绕组短路电压： ％）％％（）（）（）（32-k 3-1k 2-1k 1U U U 2 1-+=k U ＝15 ％）％％（）（）（）（3-1k 32-k 2-1k 2U U U 2 1-+=k U ＝－1 ％）％％（）（）（）（2-1k 32-k 3-1k 3U U U 2 1-+=k U ＝9 2、变压器电抗标么值由e j S S X ?=100U d d *％（S e 指系统最大绕组的容量）得： X *1＝1.25；X *2＝－0.083；X *3＝0.75。 3、限流电抗器电抗标么值：2k k *3100U j j e e U S I U X ??= ％＝()21005.11000431010012????＝1.57。 三、三相短路电流的计算（对称） 1、当220kV 母线发生短路时（d 1） 220kV 系统提供的短路电流标么值为：I *＝1/0.07=14.29； 短路电流周期分量有效值为：=??=?=2303100029.143*)3(j j per U S I I 35.86kA ； 由于110kV 侧不提供电源，所以==)3()3(1per d I I 35.86kA ； 短路冲击电流峰值=?="= 86.3555.22I K i ch ch 91.45kA 。（注：K ch 为冲击系数，远离发电厂选2.55）； 容量：==d dj S S )3(14290MV A 2、当110kV 母线短路时（d 2）

单相短路电流计算

1、替代定理 在任意具有唯一解的电路中，某支路的电流为i k ，电压为u k ，那么该支路可以用独立电压源u k ，或者独立电流源i k 来等效替代，如下图所示。替代后的电路和原电路具有相同的解。 图 叠加定理 由全部独立电源在线性电阻电路中产生的任一电压或电流，等于每一个独立电源单独作用所产生的相应电压或电流的代数和。 注意点：（1）只适用于线性电路；（2）一个电源作用，其余电源为零，如电压源为零即电压为零——>短路，电流源为零即电流为零——>开路；（3）各回路电压和电流可以叠加，但功率不能叠加。 3、三相系统及相量图的应用 交流变量 正常的电力系统为三相系统，每相的电压和电流分量均随着时间作正弦变化，三相间相互角偏差为120°，比如以A 相为基准，A 相超前B ，B 相超前C 各120°，就构成正序网络，如下式所示： ) 120sin()360240sin()240sin(); 120sin(); sin( t U t U t U u t U u t U u m m m c m b m a 以A 相为例，因为三角函数sin 是以360°（或2π）为周期变化，所以随着时间t 的流逝，当 t 值每增长360°（或2π）时，电压ua 就经过了一个周期的循环，如下图所示：

图 如上图，t代表时间， 代表t=0时刻的角度（例如上图中ua当t=0时位于原点， ）， 表示角速度即每秒变化多少度。例如电网的频率为50Hz，每即代表0 秒变化50个周期，即变化50*360°或者50*2π。此处360°和2π仅是单位制的不同，分别为角度制和弧度制，都是代表一个圆周；值得注意的是用360°来分析问题更加形象，而2π为国际单位制中的标准单位，计算时更通用。 向量的应用 用三角函数分析问题涉及较为繁琐的三角函数计算，图的正弦波形图可表示出不同周期分量的峰值和相差角度，但使用范围有限。为此，利用交流分量随时间做周期变化，且变化和圆周关系密切的特点，引入向量如下，方便交流分量的加减乘除计算：

防雷接地计算书

工程设计计算书 110kV变电站工程施工图设计阶段 工程代号： B1481S 专业：电气计算项目：防雷接地计算书 主任工程师： 组长： 主要设计人： 校核： 计算： 防雷计算

一. 避雷针的保护半径计算 单支避雷针的保护范围 当5h .0h x <时， P )2h 5h .1(r x x -= 式中： x r —避雷在 水平面上的保护半径 h —避雷针高度 x h —被保护物的高度m P —高度影响系数， 1;P 30m,h =≤ 当h m ≥120＞30m 时，h p 5.5= ； #1，#2，#5独立避雷针高度为24米，站内#3架构避雷针高度为26米，站内#4架构避雷针高度为26米（此避雷针为二期），全站取被保护物高度为10米。 （1） 对于#1，#2避雷针，当10h x =m 时，5h .0h x < P )2h 5h .1(r x x -= 1)102245.1(??-?= 16m = （2）对于#3避雷针，当10h x =m 时，5h .0h x < P )2h 5h .1(r x x -= 1)102625.1(??-?= =19m （3）对于#5避雷针，当5h x =m 时，5h .0h x < P )2h 5h .1(r x x -= 1)52425.1(??-?= =26m

二. 两支避雷针的保护范围 1 两支等高避雷针的保护范围： （1） 两针外侧的保护范围按单支避雷针计算： （2） 两针间的保护最低点高度O h 按下式计算： 7P D h h o - = 式中：O h —两针间保护范围上部边缘最低点高度，m ； D —两避雷针间的距离，m ； （3） 两针间x h 水平面上保护范围的一侧最小宽度x b 按下式计算： 当o x h 2 1 h ≥ 时， )h h (b x o x -= 当o x h 2 1h < x o x h 2h 5.1b -= 2 两支不等高避雷针的保护范围 （1）两针外侧的保护范围分别按单支避雷针的计算方法确定。 （2）不等高化成等高避雷针间距离： 当P h h D D h h )(21 21'12--=≥时， 三 避雷针的具体保护范围计算 两避雷针间的距离按图纸上实际数据计算 （1）#1—#2针联合保护范围（等高）， D=40.2 m ，10m h x = 7P D h h o -=1 740.2 24?- ==18.3m ， o x h 2 1h ≥ )h h (b x o x -==3.8103.18=-m （2）#2—#3针联合保护范围（不等高）， D=34.8m ，10m h x =

短路电流及其计算

短路电流及其计算 第一节短路电流概述 本节将了解短路的原因及危害，掌握短路的种类，并知道短路电流计算的基本方法。 一、短路的概念 短路时至三相电力供电系统中，相与相或相与地的导体之间非正常连接。 在电力系统设计和运行中，不仅要考虑正常工作状态，而且还必须考虑到发生事故障碍时所照成的不正常工作状态。实际运行表明，在三相供电系统中，破坏供电系统正常运新的故障最为常见而且危害最大的就是各种短路。当发生短路时，电源电压被短接，短路回路阻抗很小，于是在回路中流通很大的短路电流。 对中性点不接地的系统又相遇相之间的短路；对于中性点接地的系统又相遇相之间的短路，一项于几项与大地相连接以及三相四线制系统中相与零项的连接等，其中两相接地的短路实际上是两相短路。常见的短路形式如图3—1所示 2.短路的基本种类 在三相供电系统中，短路的类型主要有： （1）三相电路 三相短路是指供电系统中，三相在同一点发生短接。用“d（3）”表示，如图3-1a所示。（2）两相电路 两相短路是指三相供电系统中，任意两项在同一地点发生短接。用“d（2）”表示，如图3-1b 所示。 （3）单相电路 单相短路是指在中性点直接接地的电力系统中，任一项与地发生短接。用“d（1）”表示，如图3-1c所示。 （4）两相接地电路 两相接地的短路是指在中性点直接接地的电力系统中，不同的两项同时接地所形成的两相短路，用“d（1-1）”表示，如图3-1d所示。 按短路电流的对称性来说，发生三相短路时，三项阻抗相等，系统中的各处电压和电流仍保持对称，属于对称性短路，其他形式的短路三相阻抗都不相等，三相电压和电流不对称，均为不对称短路。

110KV变电站设计负荷及短路电流计算部分

第二章 负荷及短路电流计算 一、负荷计算 同时系数，出线回路较少的时候，可取0.9-0.95，出线回路数较多时，取 0.85-0.9 ；针对课题实际情况可知同时系数取0.9。 在不计同时系数时计算得 ： 1、主变负荷计算 由所给原始资料可知： 110KV 侧负荷量为： KW P 356400.9240002000300026300270000=??+++?+?=∑ ）（var 162560.924749.040004358.020004358.0300024749.0630024358.07000(0K Q =???+?+?+??+??=∑ ）KVA Q P S 391722 200=∑+∑=∑ 35KV 侧负荷量为： KW P 263610.9200709900920050280001=??+++?+?=∑ ）（var 117000.923584.00074358.09907494.000924559.0050024358.08000(1K Q =???+?+?+??+??=∑ ）KVA Q P S 2884021211 =∑ +∑=∑ 变电站站用负荷量： KVA S S S 06.340)2884039172(%5.0)(%5.01 2 =+?=∑+∑?=∑ ar 159.8282Kv 0.4706.340in w 2528.29988.006.340os 2222=?=∑ =∑=?=∑ =∑??S S Q K C S P 因为变电站站用负荷是从35KV 侧通过站用降压变压器得到，35KV 出线考虑5%的损耗；考虑站用电的损耗和站用变压器的效率，取损耗为5%；因为选用一台220KV 到35KV 的三绕组主变，故主变35KV 侧的容量为： 在计及同时系数0.9时： KVA S S S 272759.005.1)2 1 35kv =??∑+∑≥（三绕主 如果再考虑该变电站5～10年的10%发展，则： KVA S S S 303321.19.005.1)2 1 35kv =???∑+∑≥（三绕主

66kV昌泉线接地短路电流计算书

昌图风电场升压站66kV系统接地短路电流计算书 计算： 校核： 审定： 铁岭龙源风力发电有限公司 年月日

概述 电力系统中性点不接地和经消弧线圈接地的系统称小接地短路电流系统(简称小接地系统)，其短路类型有：三相短路、二相短路、两相接地短路。 小接地系统的两相接地短路是指两相接地不在同一点，它可以是同一小接地系统的不同出线，也可以是同一出线的不同点。其短路电流及母线各相对地电压的变化受接地点和接地电阻的影响很大，常规的继电保护难以准确反映两点接地故障及切除故障线路，导致故障长时间的存在，严重威胁电网安全。发生两相接地短路的过程一般如下：任一相绝缘受到破坏而接地，非故障的两相对地电压升高为线电压，绝缘薄弱点被击穿而形成两点接地。小接地系统电压较低，架空线路的导线截面一般较小，电阻在短路电流计算过程中不可忽略。三相电缆线路通过两相接地短路电流后极易转换为相间短路。因而现对我风场66KV昌泉线不同状态下接地短路电流进行计算。 一、系统参数说明 1、昌一变（系统侧）变压器容量：300000KV A；变压器变比：66/220 KV 风场变压器容量：50000KV A；变压器变比：66/10 KV； 中性点运行方式：不接地； 昌泉线线型：LGJ—240/30 66KV昌泉线长度：19.8KM 电网侧系统阻抗：0.1+J1.3 土壤电阻率：ρ＝200Ω/m 2、原始数数输入

二、接地扁钢的选择（假设三种接地短路情况） 1、昌泉线单相接地短路电流计算 我风场属中性点不接地系统，单相接地接地时构不成回路但可以通过线路的容抗间接形成回路而有漏电电流，即单相接地时的电容电流。现将我风场66KV系统的这单相接地电容电流计算如下： 根据经验公式,计算电容电流 Ic= (2.7~3.3)×UP×L×10-3 式中: UP━电网线电压(kV) L ━架空线长度(km) 2.7━系数，适用于无架空地线的线路 3.3━系数，适用于有架空地线的线路 Ic= 2.7×UP×L×10-3 =2.7×66×19.8×10-3 =3.528A 2、在同一出线上，接地点不在同一点的两相接地短路计算 如图，S为系统侧，我风场为负荷侧，假设的F、E两相接地短路， E 点更靠近电源，设E点到系统侧母线5km，F点到系统侧母线2km。则其序阻 抗与二相短路相同，F点到E点三相电流之和等于 d ，其序阻抗与单相接地 短路相同，小接地系统的线路一般不设架空地线，一般取X ＝1.4Ω/km，接 地电阻R jd ≈0.1ρ，ρ为所在杆塔处的土壤电阻率。 根据克希荷夫第二定律有： E BC - d （Z s1 +Z f1 +R jd1 +R jd2 +Z f2 +Z s2 ）-1/3 d （Z ef1 +Z ef2 +R efo ）=0 得： d =3 E BC /3（Z s1 +Z f1 +R jd1 +R jd2 +Z f2 +Z s2 ）+ d （Z ef1 +Z ef2 +R efo ） BC 为电源的线电势； Zs1、Zs2分别为网侧系统的正、负序阻抗； Z f1、Z f2 为F点到系统侧母线正、负序阻抗； Z ef1、Z ef2 、R efo 分别为EF之间的正序阻抗、负序阻抗、零序阻抗； R jd１、R jd2 为E、F点的接地电阻。

短路电流计算

短路电流计算 第一节概述 一、电力系统或电气设备的短路故障原因 （1）自然方面的原因。如雷击、雾闪、暴风雪、动物活动、大气污染、其他外力破坏等等，造成单相接地短路和相间短路。 （2）人为原因。如误操作、运行方式不当、运行维护不良或安装调试错误，导致电气地设备过负荷、过电压、设备损坏等等造成单相接地短路和相间短路。 （3）设备本身原因。如设备制造质量、设备本身缺陷、绝缘老化等等造成单相接地短路和相间短路。 二、短路种类 1.单相接地短路 电力系统及电气设备最常见的短路是单相接地,约占全部短路的75%以上。对大电流接地系统，继电保护应尽快切断单相接地短路。对中性点经小电阻或中阻接地系统，继电保护应瞬时或延时切断单相接地短路。对中性点不接地系统，当单相接地电流超过允许值时，继电保护亦应有选择性地切断单相接地短路。对中性点经消弧线圈接地或不接地系统，单相接地电流不超过允许值时，允许短时间单相接地运行，但要求尽快消除单相接地短路点。 2.两相接地短路 两相接地短路一般不超过全部短路的10%。大电流接地系统中，两相接地短路大部分发生于同一地点，少数在不同地点发生两相接地短路。中性点非直接接地的系统中，常见是发生一点接地，而后其他两相对地电压升高，在绝缘薄弱处将绝缘击穿造成第二点接地，此两点多数不在同一点，但也有时在同一点，继电保护应尽快切断两相接地短路。 3.两相及三相短路 两相及三相短路不超过全部短路的10%。这种短路更为严重，继电保护应迅速切断两相及三相短路。

4.断相或断相接地 线路断相一般伴随相接地。而发电厂的断相，大都是断路器合闸或分闸时有一相拒动造成两相运行，或电机绕组一相开焊的断相，或三相熔断器熔断一相的两相运行，两相运行一般不允许长期存在，应由继电保护自动或运行人员手动断开健全相。 5.绕组匝间短路 这种短路多发生在发电机、变压器、电动机、调相机等电机电器的绕组中，虽然占全部短路的概率很少，但对某一电机来说却不一定。例如，变压器绕组匝间短路占变压器全部短路的比例相当大，这种短路能严重损坏设备，要求继电保护迅速切除这种短路。 6.转换性故障和重叠性故障 发生以上五种故障之一，有时由于故障的演变和扩大，可能由一种故障转换为另一种故障，或发生两种及两种以上的故障（称之复故障），这种故障不超过全部故障的5%。 第二节 对称短路电流计算 一、阻抗归算 为方便和简化科计算，通常将发电机、变压器、电抗器、线路等元件的阻抗归算至同一基准容量bs S （一般取100MVA 或1000MVA 基准容量）和基准电压bs U （一般取电网的平均额定电压bv U ）时的基准标么阻抗（以下不作单独说明，简称标么阻抗）；归算至额定容量的标么阻抗称相对阻抗。 （一）标么阻抗的归算 1.发电机等旋转电机阻抗的归算 发电机等旋转电机一般给出的是额定条件下阻抗对值，其标么可按下式计算 bs G G GN S X X S * = （1-1） 式中 G X * ——发电机在基准条件下电抗的标么值； G X ——发电机额定条件电抗的标对值； G X ——基准容量（MVA ）；

110KV变电站负荷及短路电流计算及电气设备的选择及校验

第一章短路电流计算 1、短路计算的目的、规定与步骤 1.1短路电流计算的目的 在发电厂和变电站的电气设计中，短路电流计算是其中的一个重要环节。其计算的目的主要有以下几方面： 在选择电气主接线时，为了比较各种接线方案，或确定某一接线是否需要采取限制短路电流的措施等，均需进行必要的短路电流计算。 在选择电气设备时，为了保证设备在正常运行和故障情况下都能安全、可靠地工作，同时又力求节约资金，这就需要进行全面的短路电流计算。例如：计算某一时刻的短路电流有效值，用以校验开关设备的开断能力和确定电抗器的电抗值；计算短路后较长时间短路电流有效值，用以校验设备的热稳定；计算短路电流冲击值，用以校验设备动稳定。 在设计屋外高压配电装置时，需按短路条件校验软导线的相间和相相对地的安全距离。 1.2短路计算的一般规定 (1)计算的基本情况 1）电力系统中所有电源均在额定负载下运行。 2）所有同步电机都具有自动调整励磁装置（包括强行励磁）。 3）短路发生在短路电流为最大值时的瞬间。 4）所有电源的电动势相位角相等。 5）应考虑对短路电流值有影响的所有元件，但不考虑短路点的电弧电阻。对异步电动机的作用，仅在确定短路电流冲击值和最大全电流有效值时才予以考虑。 (2)接线方式 计算短路电流时所用的接线方式，应是可能发生最大短路电流的正常接线方式（即最大运行方式），不能用仅在切换过程中可能并列运行的接线方式。 1.3 计算步骤 (1)画等值网络图。 1）首先去掉系统中的所有分支、线路电容、各元件的电阻。

2）选取基准容量d S 和基准电压c U （一般取各级电压的1.05倍）。 3）将各元件的电抗换算为同一基准值的标幺值的标幺电抗。 4）绘制等值网络图，并将各元件电抗统一编号。 (2)选择计算短路点。 (3)化简等值网络：为计算不同短路点的短路值，需将等值网络分别化简为以短路点为中心的辐射形等值网络，并求出各电源与短路点之间的总电抗的标幺值* X ∑。 (4)求计算无限大容量系统三相短路电流周期分量有效值的标幺值(3)* k I 。 (5)计算三相短路电流周期分量有效值(3) k I 和三相短路容量(3) k S 。 2、参数计算及短路点的确定 基准值的选取：100d S MVA = 2.1变压器参数的计算 (1)主变压器参数计算 由表查明可知：12%U =10.513%U =1823%U =6.5 MVA S N 75= 1121323%0.5(%%%)U U U U =+-=0.5*（18+10.5-6.5）=11 2122313%0.5(%%%)U U U U =+-=0.5*（10.5+6.5-18）=-0.5 3132312%0.5(%%%)U U U U =+-=0.5*（18+6.5-10.5）=7 电抗标幺值为： 1467.075 100 10011100%1*1=?=?= N D S S U X -0.006775100 1000.5-100%2*2=?=?= N D S S U X 0.093375 100 1007100%3*3=?=?= N D S S U X (2)站用变压器参数计算 由表查明：%4k U =5000.5N S KVA MVA ==

某系统单相、两相接地短路电流的计算

1 课程设计的题目及目的 1.1 课程设计选题 如图1所示发电机G ，变压器T1、T2以及线路L 电抗参数都以统一基准的标幺值给出，系统C 的电抗值是未知的，但已知其正序电抗等于负序电抗。在K 点发生a 相直接接地短路故障，测得K 点短路后三相电压分别为Ua=1∠-120，Uc=1∠120. （1）求系统C 的正序电抗； （2）求K 点发生bc 两相接地短路时故障点电流； （3）求K 点发生bc 两相接地短路时发电机G 和系统C 分别提供的故障电流(假设故障前线路中没有电流)。 系统C 发电机G 15.01=T X 15 .00=T X 2T 25.02==''X X d 图1 电路原理图 1.2 课程设计的目的 1. 巩固电力系统的基础知识； 2. 练习查阅手册、资料的能力； 3．熟悉电力系统短路电流的计算方法和有关电力系统的常用软件；

2设计原理 2.1 基本概念的介绍 1.在电力系统中，可能发生的短路有：三相短路、两相短路、两相短路接地和单相短路。三相短路也称为对称短路，系统各相与正常运行时一样仍处于对称状态。其他类型的短路都属于不对称短路。 2.正序网络:通过计算对称电路时所用的等值网络。除中性点接地阻抗、空载线路（不计导纳）以及空载变压器（不计励磁电流）外，电力系统各元件均应包括在正序网络中，并且用相应的正序参数和等值电路表示。 3.负序网络：与正序电流的相同，但所有电源的负序电势为零。因此，把正序网络中各元件的参数都用负序参数代替，并令电源电势等于零，而在短路点引入代替故障条件的不对称电势源中的负序分量，便得到负序网络。 4.零序网络：在短路点施加代表故障边界条件的零序电势时，由于三项零序电流大小及相位相同，他们必须经过大地（或架空地线、电缆包庇等）才能构成回路，而且电流的流通与变压器中性点接地情况及变压器的解法有密切关系。2.2电力系统各序网络的制定 应用对称分量法分析计算不对称故障时，首先必须作出电力系统的各序网络。为此，应根据电力系统的接线图，中型点接地情况等原始资料，在故障点分别施加各序电势，从故障点开始，逐步查明各序电流流通的情况。凡是某一序电流能流通的元件，都必须包括在该序网络中，并用相应的序参数和等值电路表示。除中性点接地阻抗，空载线路以及空载变压器外，电力系统各元件均应包括在正序网络中，并且用相应的正序参数和等值电路表示，如图2所示；负序电流能流通的元件与正序电流的相同，但所有电源的负序电势为零。因次，把正序网络中各元件的参数都用负序参数代替，并令电源电势等于零，便得到负序网络如图3所示；在短路点电流施加代表故障边界条件的零序电势时，由于三相零序电流大小及相位相同，他们必须经过大地才能构成通路，而且电流的流通与变压器中性点接地情况及变压器的接法有密切的关系。如图4所示。利用各序的网络图可以计算出相应的序阻抗。 图2 系统的正序网络

接地计算

修改码：0 表GD118 计算书首页 工程名称湖南华润鲤鱼江发电B厂设计阶段施工图 计算书名称全厂接地装置的接地电阻、接触电位和跨步电位计算 批准: 审核: 校核: 设计: 计算日期年月日

1．总述： 本计算书为湖南华润鲤鱼江发电B厂500kV开关站防雷接地计算。计算目的是为了校验升压站接地网布置的合理性，以及接地网表面最大接触电压和跨步电压应小于允许值。计算依据为中华人民共和国电力行业标准DL/T621-1997《交流电气装置的接地》(备案号：684-1997)。 2．入地短路电流计算： 2.1 鲤鱼江发电B厂远景主结线示意图： 鲤鱼江发电A厂远景规划4?300MW机组，每两台机组以发电机-变压器组扩大单元接线形式接入发电B厂500kV开关站。由于A厂资料暂缺，暂按两台300MW机组相当于一台600MW机组等效考虑计算。 短路点发生在500kV母线上，取S d=1000MVA,U d=525kV,则: 短路电流基准值I d=S d/3U d=1000/(3?525)=1099.71A 系统零序电抗X0=0.1161(以上均为归算在统一基准值下的电抗标幺值)。 主变零序电抗标幺值X T1*=0.15?1000÷720=0.2083 启备变零序电抗标幺值X T0*=0.20?1000÷50=4 由于启备变零序电抗远远大于主变零序电抗及系统阻抗，故在零序网络图中启备变分支可忽略不计。

X 0∑= X 0//( X T1*/6) =0.1161//(0.2083/6)=0.0267 单相接地短路电流I k =28.613 kA(短路电流数据见图F2351C-D-06) 流经变压器中性点电流: I n = I k ? X 0/{ X 0+ X T1*/6} =28.613?0.1161/{0.1161+0.0347} =22.03kA 3 全厂接地网的接地电阻及接触电压与跨步电压计算： 2005年07月初，本院勘测队在鲤鱼江发电B 厂厂区内，实测93个测量点， 测量时天气晴朗，地表干燥。从测量结果看，各点的电阻率偏高，属于高土壤电 阻率地区，现取平均值1797.05Ω·m ，季节系数ψ取1.2,则ρ=ψρ0=2156.46 Ω·m 。 全厂接地网基本是以水平接地体为主，且边缘闭合的复合接地网，水平 接地体采用—60×6镀锌扁铁，接地网长度L 1=810m ，宽度L 2=405m ，接地网外 缘边线总长度L 0=2780m ，水平接地极的总长度L=21400m ，接地网面积S=328050m 2。接地网沿长方向布置的均压带根数n 1=16，沿宽方向布置的均压带 根数n 2=21。 全厂接地网接地电阻R g ≈0.5ρ/ S =0.5×2156.46÷328050 =1.88Ω 全厂接地网均压带可近似认为等间距，均压带等效根数由下式计算： n=2(L/L 0)(L 0/4S )1/2 =2?21400÷2780?(2780/4328050)1/2 =16.95≈17 （B8） 均压带直径d=0.03m 2.3 入地短路电流及接触电压和跨步电压计算： 发电厂内发生接地短路，流经接地装置电流： I=(I k －I n )(1－ke 1) =(28.613－22.03)(1－0.5) （B1） =3.29kA 发电厂外发生接地短路，流经接地装置电流： I=I n (1－ke 2) =22.03? (1－0.1) （B2） =19.83kA 入地短路电流取上述两式中较大值，I=19.83kA 本厂属于有效接地系统，按接地规程规定，全厂接地装置的接地电阻应 R ≤I 2000=198302000 =0.10Ω。 接地装置电位U g =IR g

某110kv变电站短路电流计算书

某110kv变电站短路电流计算书

一、短路电流计算 取基准容量S j=100MV A，略去“*”， U j=115KV，I j=0.502A 富兴变：地区电网电抗X 1=S j/S dx=I j/I dx =0.502/15.94=0.031 5km线路电抗X2=X*L*(S j/Up2) =0.4*5*(100/1152)=0.015 发电机电抗X3=(Xd’’%/100)*(S j/Seb) =(24.6/100)*(100/48)=0.512 16km线路电抗X4=X*L*(S j/Up2) =0.4*16*(100/1152)=0.049 5.6km线路电抗X5=X*L*(S j/Up2) =0.4*5.6*(100/1152)=0.017 31.5MV A变压器电抗X6=X7= (Ud%/100)*(S j/Seb)=(10.5/100)*(100/31.5)=0.333 50MV A变压器电抗X=(Ud%/100)*(Sj/Seb)=0.272 X8=X3+X4+X5=0.578 X9=X1+X2=0.046 X10=(X8*X9)/(X8+X9) X11=X10+X6=0.046 地区电网支路的分布系数C1=X10/X9=0.935 发电机支路的分布系数C2=X10/X8=0.074 则X13=X11/C1=0.376/0.935=0.402 X14=X11/C2=0.376/0.074=5.08 1、求d1’点的短路电流 1.1求富兴变供给d1’点(即d1点)的短路电流 I x″=I j/(X1+X2)=0.502/(0.031+0.015)=10.913kA S x″=S j/(X1+X2)=100/(0.031+0.015) ≈2173.913MV A

短路电流计算(案例分析)

4-10 某工厂变电所装有两台并列运行的S9-800（Y,yn0接线）型变压器，其电源由地区变电站通过一条8km 的10kV 架空线路供给。已知地区变电站出口断路器的断流容量为500MVA ，试用标幺制法求该厂变电所10kV 高压侧和380V 低压侧的三相短路电流k I 、sh i 、sh I 及三相短路容量k S 。 解：（1）取100=d S MVA ， 5.101=d U kV ，4.02=d U kV ，则 kA 5.5kA 5 .10310031 1=?= = d d d U S I ，kA 3.144kA 4 .0310032 2=?= = d d d U S I （2）计算各元件电抗标幺值 系统 2.0500 100 * === oc d S S S X 线路 9.25 .10100 84.02 21* =??==av d WL U S l x X 变压器 625.58 .0100 1005.4100%* =?==N d k T S S U X （3）k 1点短路： 1.39.22.0* **1=+=+=∑WL S X X X kA 77.1kA 1.35 .5* 1 11=== ∑X I I d k kA 51.4kA 77.155.255.21=?==k sh I i kA 67.2kA 77.151.151.11=?==k sh I I kA 77.11==∞k I I MV A 26.32MV A 1.3100* 1 === ∑X S S d k （4）k 2点短路： 9125.52 625.59.22.02****2 =++=++=∑T WL S X X X X

短路电流计算方法

第七章短路电流计算 Short Circuit Current Calculation §7-1 概述General Description 一、短路的原因、类型及后果 The cause, type and sequence of short circuit 1、短路：是指一切不正常的相与相之间或相与地<对于中性点接地 的系统）发生通路的情况。 2、短路的原因： ⑴元件损坏 如绝缘材料的自然老化，设计、安装及维护不良等所造成的设备缺陷发展成短路. ⑵气象条件恶化 如雷击造成的闪络放电或避雷器动作；大风造成架空线断线或导线覆冰引起电杆倒塌等. ⑶违规操作 如运行人员带负荷拉刀闸；线路或设备检修后未拆除接地线就加电压. ⑷其他原因 如挖沟损伤电缆,鸟兽跨接在裸露的载流部分等. 3、三相系统中短路的类型： ⑴基本形式: )3(k—三相短路；)2(k—两相短路； )1( k—单相接地短路；)1,1(k—两相接地短路； ⑵对称短路：短路后，各相电流、电压仍对称,如三相短路； 不对称短路：短路后，各相电流、电压不对称。 如两相短路、单相短路和两相接地短路. 注:单相短路占绝大多数；三相短路的机会较少,但后果较严重。4、短路的危害后果 随着短路类型、发生地点和持续时间的不同，短路的后果可能只破坏局部地区的正常供电，也可能威胁整个系统的安全运行。短路的危险后果一般有以下几个方面。 （1）电动力效应 短路点附近支路中出现比正常值大许多倍的电流，在导 体间产生很大的机械应力，可能使导体和它们的支架遭 到破坏。 （2）发热 短路电流使设备发热增加，短路持续时间较长时，设备 可能过热以致损坏。 （3）故障点往往有电弧产生，可能烧坏故障元件，也可能殃

3短路电流及其计算课后习题解析(精选、)

习题和思考题 3-1.什么叫短路？短路的类型有哪些？造成短路故障的原因有哪些？短路有哪些危害？短路电流计算的目的是什么？ 答：所谓短路，就是指供电系统中不等电位的导体在电气上被短接，如相与相之间、相与地之间的短接等。其特征就是短接前后两点的电位差会发生显著的变化。 在三相供电系统中可能发生的主要短路类型有三相短路、两相短路、两相接地短路及单相接地短路。三相短路称为对称短路，其余均称为不对称短路。在供电系统实际运行中，发生单相接地短路的几率最大，发生三相对称短路的几率最小，但通常三相短路的短路电流最大，危害也最严重，所以短路电流计算的重点是三相短路电流计算。 供电系统发生短路的原因有： （1）电力系统中电气设备载流导体的绝缘损坏。造成绝缘损坏的原因主要有设备长期运行绝缘自然老化、设备缺陷、设计安装有误、操作过电压以及绝缘受到机械损伤等。 （2）运行人员不遵守操作规程发生的误操作。如带负荷拉、合隔离开关（内部仅有简单的灭弧装置或不含灭弧装置），检修后忘拆除地线合闸等； （3）自然灾害。如雷电过电压击穿设备绝缘，大风、冰雪、地震造成线路倒杆以及鸟兽跨越在裸导体上引起短路等。 发生短路故障时，由于短路回路中的阻抗大大减小，短路电流与正常工作电流相比增加很大（通常是正常工作电流的十几倍到几十倍）。同时，系统电压降低，离短路点越近电压降低越大，三相短路时，短路点的电压可能降低到零。因此，短路将会造成严重危害。 （1）短路产生很大的热量，造成导体温度升高，将绝缘损坏； （2）短路产生巨大的电动力，使电气设备受到变形或机械损坏； （3）短路使系统电压严重降低，电器设备正常工作受到破坏,例如,异步电动机的转矩与外施电压的平方成正比，当电压降低时，其转矩降低使转速减慢，造成电动机过热而烧坏； （4）短路造成停电，给国民经济带来损失，给人民生活带来不便； （5）严重的短路影响电力系统运行稳定性，使并列的同步发电机失步，造成系统解列，甚至崩溃； （6）单相对地短路时，电流产生较强的不平衡磁场，对附近通信线路和弱电设备产生严重电磁干扰，影响其正常工作。 计算短路电流的目的是: （1）选择电气设备和载流导体，必须用短路电流校验其热稳定性和动稳定性。

某系统单相、两相接地短路电流的计算

1 课程设计的题目及目的 课程设计选题 如图1所示发电机G ，变压器T1、T2以及线路L 电抗参数都以统一基准的标幺值给出，系统C 的电抗值是未知的，但已知其正序电抗等于负序电抗。在K 点发生a 相直接接地短路故障，测得K 点短路后三相电压分别为Ua=1∠-120，Uc=1∠120. （1）求系统C 的正序电抗； （2）求K 点发生bc 两相接地短路时故障点电流； （3）求K 点发生bc 两相接地短路时发电机G 和系统C 分别提供的故障电流(假设故障前线路中没有电流)。 系统C 发电机G 15.01=T X 15 .00=T X 2T 25.02==''X X d 图1 电路原理图 课程设计的目的 1. 巩固电力系统的基础知识； 2. 练习查阅手册、资料的能力； 3．熟悉电力系统短路电流的计算方法和有关电力系统的常用软件；

2设计原理 基本概念的介绍 1.在电力系统中，可能发生的短路有：三相短路、两相短路、两相短路接地和单相短路。三相短路也称为对称短路，系统各相与正常运行时一样仍处于对称状态。其他类型的短路都属于不对称短路。 2.正序网络:通过计算对称电路时所用的等值网络。除中性点接地阻抗、空载线路（不计导纳）以及空载变压器（不计励磁电流）外，电力系统各元件均应包括在正序网络中，并且用相应的正序参数和等值电路表示。 3.负序网络：与正序电流的相同，但所有电源的负序电势为零。因此，把正序网络中各元件的参数都用负序参数代替，并令电源电势等于零，而在短路点引入代替故障条件的不对称电势源中的负序分量，便得到负序网络。 4.零序网络：在短路点施加代表故障边界条件的零序电势时，由于三项零序电流大小及相位相同，他们必须经过大地（或架空地线、电缆包庇等）才能构成回路，而且电流的流通与变压器中性点接地情况及变压器的解法有密切关系。 电力系统各序网络的制定 应用对称分量法分析计算不对称故障时，首先必须作出电力系统的各序网络。为此，应根据电力系统的接线图，中型点接地情况等原始资料，在故障点分别施加各序电势，从故障点开始，逐步查明各序电流流通的情况。凡是某一序电流能流通的元件，都必须包括在该序网络中，并用相应的序参数和等值电路表示。除中性点接地阻抗，空载线路以及空载变压器外，电力系统各元件均应包括在正序网络中，并且用相应的正序参数和等值电路表示，如图2所示；负序电流能流通的元件与正序电流的相同，但所有电源的负序电势为零。因次，把正序网络中各元件的参数都用负序参数代替，并令电源电势等于零，便得到负序网络如图3所示；在短路点电流施加代表故障边界条件的零序电势时，由于三相零序电流大小及相位相同，他们必须经过大地才能构成通路，而且电流的流通与变压器中性点接地情况及变压器的接法有密切的关系。如图4所示。利用各序的网络图可以计算出相应的序阻抗。 图2 系统的正序网络 X c X T X L X T X d ” C V fa(1) G + + +

.110kV降压变电所短路电流计算.doc(故障分析课程设计)

《电力系统分析》课程设计任务书 110kV降压变电所短路电流计算 原始资料 1、电气一次部分设计情况 该变电所为110/38.5/10.5kV三级电压，所内装设31.5MV A及40MV A主变各一台，2回110kV架空进线，4回35kV出线及8回10kV出线。 主接线可以考虑110kV侧采用内桥、外桥、单母分段接线，35kV可以考虑单母分段、双母线接线，10kV可以考虑单母分段、双母线接线。 2、参数部分 系统电抗标幺值" d X=0.0581，两条110kV进线为LGJ-150型，线路长度一条为16.582km，另一条为14.520km。 3、主变铭牌参数如下： #1主变：型号SFSZ8-31500/110 接线Y N/Y N0/△-11 变比110±4×2.5%/38.5±2×2.5%/10.5 短路电压（%）高-中10.47 高-低18 中-低6.33 短路损耗（Kw）高-中169.7 高-低181 中-低136.4 空载电流（%）0.46 空载损耗（kW）40.6 #1主变：型号SFSZ10-40000/110 接线Y N/Y N0/△-11 变比110±8×1.25%/38.5±2×2.5%/10.5 短路电压（%）高-中11.79 高-低21.3 中-低7.08 短路损耗（Kw）高-中74.31 高-低74.79 中-低68.30 空载电流（%）0.11 空载损耗（kW）26.71 为了方便计算，设基准容量S B =100MVA，基准电压U B =Uav 设计任务 1、设计110kV降压变电所主接线方案，用1#图纸绘制。 2、短路计算要求： 1）利用“近似法”进行标幺值计算。 2）对于110kV母线故障，考虑两条进线同时运行的情况以计算最大三相短路电流及两相短路电流。 对于35、10kV母线故障，因为不考虑两台主变长期并列运行，所以按分列运行情况进行计算，计算最大三相短路电流及两相短路电流。

综合接地电阻计算

接地电阻计算方法 单根垂直接地体（棒形）：RE1≈σ/l 单根水平接地体：RE1≈2σ/l 多根放射形水平接地带(n≤12,每根长l≈60m): RE≈0.062σ/n+1.2 环形接地带: RE≈0.6σ/√A σ值(参考): 土壤类别Ω.m 较湿时较干时 黑土、田园土50 30~100 50~300 粘土60 30~100 50~300 砂质粘土、可耕地100 30~300 80~1000 黄土200 100~200 250 含砂粘土、砂土300 100~1000 >1000 多石土壤400 砂、砂砾100 250~1000 1000~2500 接地体及接地线的最小尺寸规格 类别材料及使用场所最小尺寸 接地体圆钢直径10mm 角钢厚度4mm 钢管壁厚3.5mm 扁钢截面48mm2 厚度4mm 接地线圆钢室内直径6mm 室外直径8mm

扁钢室内截面48mm2 厚度3mm 室外截面48mm2 厚度4mm 垂直接地体根数确定：n≥RE1/ηRE 垂直接地体的利用系数η值（环形敷设） 根数10 20 30 1 0.52~0.58 0.44~0.50 0.41~0.47 垂直接地体的间距与其长度比 2 0.66~0.71 0.61~0.66 0.58~0.63 3 0.74~0.78 0.68~0.73 0.66~0.71 满足热稳定的最小截面：Smin=4.52I(1)k

接地电阻的计算与测量 路灯设施的接地保护事关国家财产和人民生命安全的大事.为做好接地保护并有效地设置接地电阻，必须正确计算和测量接地电阻.理论上，接地电阻越小，接触电压和跨步电压就越低，对人身越安全.但要求接地电阻越小，则人工接地装置的投资也就越大，而且在土壤电阻率较高的地区不易做到.在实践中，可利用埋设在地下的各种金属管道(易燃体管道除外)和电缆金属外皮以及建筑物的地下金属结构等作为自然接地体.由于人工接地装置与自然接地体是并联关系，从而可减小人工接地装置的接地电阻，减少工程投资. 一、接地电阻值的规定 在1000V以下中性点直接接地系统中，接地电阻Rd应小于或等于4Ω，重复接地电阻应小于或等于10Ω.而电压1000V以下的中性点不接地系统中，一般规定接地电阻R为4Ω.因此，根据实际安装经验，在路灯照明系统中接地电阻Rd应小于或等于4Ω. 二、人工接地装置接地电阻的计算 人工接地装置常用的有垂直埋设的接地体、水平埋设的接地体以及复合接地体等.此外，接地电阻大小还与接地体形状有关，在路灯施工应用中，通常使用垂直、水平接地体，这里只简要介绍上述两种接地电阻的计算. 1、垂直埋设接地体的散流电阻 垂直埋设的接地体多用直径为50mm，长度2-2．5m的铁管或圆钢，其每根接地电阻可按下式求得: Rgo＝[ρLn(4L/d)]/2πL 式中:ρ—土壤电阻率(Ω/cm) L—接地体长度(cm) d—接地铁管或圆钢的直径(cm) 为防止气候对接地电阻值的影响，一般将铁管顶端埋设在地下0．5-0．8m 深处.若垂直接地体采用角钢或扁钢(见图1)，其等效直径为: 等边角钢d＝0．84b 扁钢d＝0．5b 为达到所要求的接地电阻值，往往需埋设多根垂直接体，排列成行或成环形，而且相邻接地体之间距离一般取接地体长度的1-3倍，以便平坦分布接地体的电