电网短路电流计算发电机并网.doc

电网(diànwǎng)短路电流计算(发电机并网)电网(diànwǎng)短路电流计算(发电机并网)短路(du ǎnl ù)电流计算书（发电机并网(b ìn ɡ w ǎn ɡ)）一、原始数据系统(x ìt ǒng)阻抗标么值为0.0122（最大运行(y ùnx íng)方式），0.0428（最小运行(y ùnx íng)方式） 取基准容量，基准电压（对应于各电压等级10.5kV ，0.4kV ） 电气设备参数如下： （1） 发电机G1~G2：，，（2） 主变压器1T~2T ，（3） 辅助变压器 3T~4T ，9%=k U（4） 厂用变压器5T~8T ，9%=k U三、各元件阻抗参数计算 发电机（G1~G2）：1.4857主变压器（1T~2T ）：辅助变压器（5T ）：e jk T S S U X ⨯=100% 厂用变压器（3T~4T ）：ejk T S S U X ⨯=100% 四、电气主接线图五、阻抗(zǔkàng)系统图六、短路(duǎnlù)电流计算（1）求计算(jì suàn)电抗及查表求电流标幺值对于(duìyú)无限大容量系统：对于发电机(有限容量系统(xìtǒng))：先求计算电抗，再查表得到电流标幺值It（2）计算短路电流、冲击电流和短路容量对于无限容量系统：电流基准值短路电流短路容量对于发电机(有限容量系统)：电流(diànliú)基准值(归算到短路点)短路(duǎnlù)电流短路(duǎnlù)容量冲击(chōngjī)电流，在实用计算中，当短路发生(fāshēng)在发电机电压母线时，取；短路发生在发电厂高压侧母线时，取；在其他地点短路时，取.全电流系数1.1系统S出口6.6KV母线k1 点短路（1）系统及其等值网络的化简各电源的计算电抗如下：最大运行方式：最小运行方式：1）系统S供给K1点的短路电流：最大运行方式:短路电流周期分量起始值：起始短路容量：短路电流冲击值：式中，因为短路发生在发电机电压母线，取9.1Ksh最小运行方式：短路电流周期分量起始值：起始短路(du ǎnl ù)容量：短路电流(di ànli ú)冲击值：式中，因为短路(du ǎnl ù)发生在发电机电压母线，取9.1=sh K 2)发电机G1供给(g ōngj ǐ)K1点的短路(du ǎnl ù)电流： 最大运行方式： 根据的值，可以从汽轮发电机计算曲线数字表中查得各电流的标幺值为发电机G1：4.75，3.0换算到35kV 的发电机额定电流为 所以短路电流周期分量起始值：稳态短路电流有效值： 起始短路容量： 短路电流冲击值：最小运行方式：计算过程和结果与最大运行方式相同。

电网短路电流计算1.短路电流的定义和基本原理：短路电流是电力系统中电流的最大值，通常发生在电网出现故障时。

故障时，电流会沿着故障点附近低阻抗路径流动，形成短路电流。

短路电流的大小取决于电源的最大输出功率、电网的电压和阻抗。

2.发电机短路电流计算方法：发电机并网接入电网时，短路电流的计算方法如下：2.1基础参数的获取：首先，需要获取发电机和电网的基础参数，包括发电机的额定功率（MVA）、额定电压（kV）、短路阻抗（pu）以及电网的短路容量（MVA）等。

2.2短路阻抗的确定：根据发电机的类型和连接方式，可以通过实验或者参考标准，确定发电机的短路阻抗。

短路阻抗通常以百分比（pu）的形式给出。

2.3短路电流计算方法：根据公式 I = U / Z ，其中I为短路电流（kA），U为发电机的电压（kV），Z为短路阻抗（pu），可以计算出短路电流的大小。

2.4确定故障位置：根据实际情况，需要确定故障发生的位置。

故障可以发生在发电机附近的高压侧，也可以发生在电网的其他位置。

2.5短路电流的限制：根据电网的规范和安全要求，需要对短路电流进行限制。

通常通过设置保护装置或者选择合适的发电机容量来限制短路电流。

3.短路电流计算的影响因素：短路电流的大小受到多种因素的影响，包括发电机容量、电网电压、短路阻抗、电缆长度等。

调整这些参数可以对短路电流进行控制和限制。

4.短路电流计算的用途：短路电流计算有助于电力系统的设计和保护设置。

它可以帮助工程师评估电网的稳定性、选择合适的保护装置、确定故障位置和排除电力系统中的潜在问题。

总结：电网短路电流计算是电力系统设计和保护设置中重要的一部分。

通过计算短路电流，可以评估电力系统的稳定性和安全性，为工程师提供有关电网故障的关键信息。

在发电机并网的情况下，短路电流的计算需要考虑发电机和电网的基本参数、短路阻抗的确定以及故障位置的确定等因素。

同时，通过合理调整这些参数，可以对短路电流进行控制和限制，以确保电力系统的正常运行。

发变组保护短路电流整定计算稿计算/日期：复审/日期：审核/日期：批准/日期：一、原始数据：Sj＝100MV A1、根据业主方提供最新线路阻抗值：系统最大运行方式下容量：2200MW，系统最小运行方式下容量：2000MW1）正序阻抗：正序电阻0.71099Ω，正序电抗18.620Ω2) 负序阻抗：负序电阻0.71516Ω，负序电抗18.4977Ω3) 零序阻抗：零序电阻1.10004Ω，零序电抗18.5626Ω折算到Sj=100MVA下的标幺值，且忽略电阻：X1＝18.620×100÷4002＝0.01164X2＝18.4977×100÷4002＝0.01156X0＝18.5626×100÷4002＝0.011602、发电机：Se＝128MW，Pe＝108.635MW，cosφ＝0.85，Ue＝13.8KV，Ie＝5345A，Xd″＝0.188（饱和值），X2＝0.172（饱和值），X0＝0.077（饱和值）故：X1＝0.188×100÷128＝0.147X2＝0.172×100÷128＝0.134X0＝0.077×100÷128＝0.0603、＃1主变：Se＝135MV A，Ue＝(420±2×2.5%)/13.8 kV，YNd11，额定电流：185.6/5648 A，Ud＝12.5％，X0＝166.7Ω/相故：X1＝X2＝0.125×100÷135＝0.0926X0＝166.7×100÷4002＝0.10424、励磁变：Se＝1050kV A，Ue＝13.8/0.40kV，Yd11，Ud＝6％，X1＝X2＝0.06×100÷1.05＝5.71二、等值阻抗图：三、短路电流计算：1、d1点短路：主变高压侧短路。

发电机短路电流计算公式
发电机短路电流计算公式如下：
短路电流=额定电压/ (短路阻抗+阻抗内降)
其中，短路阻抗是指发电机的短路阻抗，通常用相对单位即短路
电压标定值表示，可以通过测量或者设备参数查表获取；阻抗内降是
指由于发电机的额定电流、发热、剩磁等原因导致的内部阻抗的降低。

拓展：
发电机短路电流是指在发电机短路故障状态下通过故障点的电流。

短路故障是指发电机绕组之间或与地之间发生直接连接的故障，例如
绕组间相间短路、对地短路等。

短路电流是短路故障时内部电机的负
载电流，具有很高的电能和热能，对设备和系统安全运行带来威胁。

对于发电机的短路电流计算，需要考虑短路故障类型、发电机的
参数、运行状态等因素。

通常，短路电流会远远高于额定电流，因此
在设计和运行发电机系统时需要合理考虑短路电流带来的影响。

三、近端短路的一台发电机馈电的三相短路电流初始值I″k的计算1.按公式计算靠近发电机端或有限电源容量的网络发生短路的主要特点是：电源母线上的电压在短路发生后的整个过渡过程不能维持恒定，短路电流交流分量随之变化，见图4-1 (b)，电源的内阻抗不能忽略不计。

图4-1 短路电流波形图(a)远端短路时的电流波形图;(b)近端短路的电流波形图I″k—对称短路电流初始值; ip—短路电流峰值; Ik—稳态短路电流iDC—短路电流直流分量; A—直流分量iDC的初始值短路电流的变化与发电机的电参数及电压自动调整装置的特性有关。

工程设计中常采用运算曲线法计算短路过程某一时刻的短路电流交流分量。

因为同步电机的转子绕组(等效阻尼绕组及励磁绕组)的磁链在突然短路瞬间不能突变，与转子绕组的磁链成正比的超瞬态电动势E″，在突然短路瞬间仍保持短路前的数值，因此短路电流交流分量的起始值，即超瞬态短路电流有效值I″k可利用公式直接计算对于汽轮发电机(4-17)或(4-18)对于水轮发电机(4-19)式中Ij——基准电流，kA;E″——发电机超瞬态电动势，工程计算中可以认为E″≈UrG，kV;UrG——发电机额定电压，kV，UrG＝1.05Un;Un——系统标称电压，kV;X″d——发电机超瞬态电抗，Ω;Xw——自发电机出口至短路点间的短路电路电抗，Ω;X″*d、X*w——以发电机额定总容量SnΣ为基准容量的X″d和Xw的标幺值;K——考虑到水轮发电机的超瞬态电抗X″d值比较大而引入的计算系数，见表4-14。

表4-14 水轮发电机的计算系数K值2.按发电机运算曲线计算用运算曲线(图4-4～图4-12) 或查相对应的发电机运算曲线数字表(表4-15～表4 -18)计算交流分量是十分简便的。

由于在制定运算曲线时计及了同步电机的过渡过程和负荷对交流分量的影响，因而也是比较准确的。

用运算曲线计算交流分量的步骤如下：图4-4 汽轮发电机运算曲线(一) (Xc＝0.12～0.5，t=0～1s)图4-5 汽轮发电机运算曲线(二) (Xc＝0.12～0.5，t=1～4s)图4-6 汽轮发电机运算曲线(三) (Xc＝0.5～3.45，t=0～0.2s)图4-7 汽轮发电机运算曲线(四) (Xc＝0.5～3.45，t=0.2、0.6s)图4-8 汽轮发电机运算曲线(五) (Xc＝0.5～3.45，t=0.6～4s)图4-9 水轮发电机运算曲线(一) (Xc＝0.5～3.5，t=0、0.1s)图4-10 水轮发电机运算曲线(二) (Xc＝0.18～0.56，t=0～0.4s)图4-11 水轮发电机运算曲线(三) (Xc＝0.18～0.56，t=0.4～4s)图4-12 水轮发电机运算曲线(四)(Xc＝0.5～3.5，t=0.1～4s)(1) 网络简化。

短路电流的简便估算法沈 坚在工程设计中，我们经常需要确定变压器的阻抗值是否满足电气设备的开断水平，这就需要进行短路电流计算。

《电力工程电气设计手册》中叙述的计算方法虽然计算结果比较准确，但是计算过程比较复杂。

我们可以通过变压器、发电机的额定电流除以短路电压百分值或次暂态电抗百分值，快速得到短路电流的估算值。

以下分三种情况介绍计算方法和算例。

一．由发电机提供的短路电流I"I"X √(Ue为额定电压，X’’d为发电机次暂态电抗值)将X d X/、S Pe/cos 和S √3UeIe 代入上式，经化简可得：I Ie/X(Ie为额定电流，X为发电机电抗百分值)算例：某600MW发电机的额定电流为18525A，X为20.49%，求发电机供的短路电流值。

解：I Ie/X=18525/0.2049=90.41kA二．双卷变压器低压侧的短路电流I"I"X √(Ue为额定电压，X’’d为变压器电抗值)将Xd和Se √ 代入上式，经化简可得：I Ie/(Ie为额定电流，为变压器短路电压百分值)算例：某双卷变压器容量为2500KVA, 变比为10/0.4‐0.23kV, 短路电压百分值为10%，变压器低压侧额定电流为3798A。

求变压器低压侧的短路电流。

解：I Ie/ =3798/0.10=37.98 kA对于380V系统，当考虑电动机反馈电流时，计算结果应乘以1.3的修正系数；对于10KV或6KV系统，不用乘以修正系数。

即：37.98X1.3=49.374 kA。

若按《火力发电厂厂用电设计技术规定》附录N的计算方法，短路电流计算值为48.8 kA。

由此看出，用估算法计算出的短路电流值比较接近真实值。

三．分裂变压器低压侧的短路电流I"先按高低压绕组容量的比例，把以高压绕组额定容量为基准的半穿越短路电抗折算为低压分裂绕组的电抗值，再根据上述双卷变压器的短路电流的估算法。

一.概述供电网络中发生短路时,很大的短路电流会使电器设备过热或受电动力作用而遭到损坏,同时使网络内的电压大大降低,因而破坏了网络内用电设备的正常工作.为了消除或减轻短路的后果,就需要计算短路电流,以正确地选择电器设备、设计继电保护和选用限制短路电流的元件.二.计算条件1.假设系统有无限大的容量.用户处短路后,系统母线电压能维持不变.即计算阻抗比系统阻抗要大得多.具体规定: 对于3~35KV级电网中短路电流的计算,可以认为110KV及以上的系统的容量为无限大.只要计算35KV及以下网络元件的阻抗.2.在计算高压电器中的短路电流时,只需考虑发电机、变压器、电抗器的电抗,而忽略其电阻;对于架空线和电缆,只有当其电阻大于电抗1/3时才需计入电阻,一般也只计电抗而忽略电阻.3. 短路电流计算公式或计算图表,都以三相短路为计算条件.因为单相短路或二相短路时的短路电流都小于三相短路电流.能够分断三相短路电流的电器,一定能够分断单相短路电流或二相短路电流.三.简化计算法即使设定了一些假设条件,要正确计算短路电流还是十分困难,对于一般用户也没有必要.一些设计手册提供了简化计算的图表.省去了计算的麻烦.用起来比较方便.但要是手边一时没有设计手册怎么办?下面介绍一种“口诀式”的计算方法,只要记牢7句口诀,就可掌握短路电流计算方法.在介绍简化计算法之前必须先了解一些基本概念.1.、主要参数Sd三相短路容量(MVA)简称短路容量校核开关分断容量Id三相短路电流周期分量有效值(KA)简称短路电流校核开关分断电流和热稳定IC三相短路第一周期全电流有效值(KA) 简称冲击电流有效值校核动稳定ic三相短路第一周期全电流峰值(KA) 简称冲击电流峰值校核动稳定x电抗(Ω)其中系统短路容量Sd和计算点电抗x 是关键.2、.标么值计算时选定一个基准容量(Sjz)和基准电压(Ujz).将短路计算中各个参数都转化为和该参数的基准量的比值(相对于基准量的比值),称为标么值(这是短路电流计算最特别的地方,目的是要简化计算).(1)基准基准容量Sjz =100 MVA基准电压UJZ规定为8级. 230, 115, 37, 10.5, 6.3, 3.15 ,0.4, 0.23 KV 有了以上两项,各级电压的基准电流即可计算出,例: UJZ (KV)3710.56.30.4因为S=1.73*U*I 所以IJZ (KA)1.565.59.16144(2)标么值计算容量标么值S* =S/SJZ.例如:当10KV母线上短路容量为200 MVA时,其标么值容量S* = 200/100=2.电压标么值U*= U/UJZ ; 电流标么值I* =I/IJZ3、无限大容量系统三相短路电流计算公式短路电流标么值: I*d = 1/x* (总电抗标么值的倒数).短路电流有效值: Id= IJZ* I*d=IJZ/ x*(KA)冲击电流有效值: IC = Id *√1+2 (KC-1)2 (KA)其中KC冲击系数,取1.8所以IC =1.52Id冲击电流峰值: ic =1.41* Id*KC=2.55 Id (KA)当1000KVA及以下变压器二次侧短路时,冲击系数KC ,取1.3这时:冲击电流有效值IC =1.09*Id(KA)冲击电流峰值: ic =1.84 Id(KA)掌握了以上知识,就能进行短路电流计算了.公式不多,又简单.但问题在于短路点的总电抗如何得到?例如:区域变电所变压器的电抗、输电线路的电抗、企业变电所变压器的电抗,等等.一种方法是查有关设计手册,从中可以找到常用变压器、输电线路及电抗器的电抗标么值.求得总电抗后,再用以上公式计算短路电流; 设计手册中还有一些图表,可以直接查出短路电流.下面介绍一种“口诀式”的计算方法,只要记牢7句口诀,就可掌握短路电流计算方法. 4．简化算法【1】系统电抗的计算系统电抗，百兆为一。

发电机短路电流计算一、概述发电机短路电流计算是电力系统设计、施工和运行中必不可少的重要环节之一。

该计算方法是基于阻抗法，通过对电力系统中网络各部分的短路电流进行计算，来判断系统的安全性和稳定性。

下面将介绍发电机短路电流计算的基本思路和步骤。

二、计算步骤（一）确定短路形式发电机短路电流的计算需要明确发电机在何种形式下发生短路。

一般来说，发电机短路分内部短路和外部短路两种情况。

其中，内部短路指发电机内部发生的短路，外部短路指发电机与外部电力系统之间发生的短路。

（二）建立系统模型建立发电机短路电流计算的系统模型很关键。

一般来说，系统模型包括发电机、接线柜、变压器等组成的电力系统分析模型和电气特性模型。

通过对系统模型的建立，可以明确各部分的参数，从而进行短路电流计算。

（三）计算各部分参数对于电力系统中每个部分的参数进行计算非常关键。

一般来说，需要计算的参数包括发电机的额定电压、阻抗等特性参数、接线柜、变压器等设备的电气特性参数、电缆长度、截面积、接头处等的阻抗参数等。

（四）计算短路电流通过上述步骤，可以得到各部分的电气参数和设备特性，从而计算出电力系统中各部分的短路电流。

其中，应关注的短路电流包括最大短路电流和极短路电流等。

（五）对计算结果进行验证和修正计算完成后，需要对计算结果进行验证和修正。

一般来说，需要对计算结果进行实测、模拟验证，以确保结果的有效性和可靠性。

如果出现计算错误，需要进行修正，直到计算结果符合实际情况。

三、总结发电机短路电流计算是电力系统设计、施工和运行中非常重要的一环。

通过确定短路形式、建立系统模型、计算各部分参数、计算短路电流以及对计算结果进行验证和修正等步骤，可以准确地计算出系统中各部分的短路电流，从而保障电力系统的安全性和稳定性。