最大短路电流的计算
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第一章计算条件及初始资料工程:设计阶段:单位: SCYALIAN设计人: CCP计算时间: 2011年11月15日14时26分10秒第一节计算条件:基准容量 = 100MVA, 冲击系数Kch = 1.8计算相关公式:*注: ^2和^3分别表示平方和立方该短路电流计算不计周期分量的衰减(参考<<电力工程电气设计手册—电气一次系统>> P140) 全电流计算公式:Ich = I"(√(1 + 2 x (Kch - 1)^2)冲击电流计算公式:ich = √2 x Kch x I"Kch —冲击系数I"(短路总电流即有效值Iz)电源供给的短路电流有效值 I" = I*" x IeI"* — 0秒短路电流周期分量的标么值Ie —电源的额定电流(kA)注: 1.在电网中,如果接有同步调相机和同步电动机时,应将其视作附加电源,短路电流的计算方法与发电机相同。
(参考<<电力工程电气设计手册—电气一次系统>>中P135页)2.在作零序网络时,若发电机或变压器的中性点是经过阻抗接地的,则必须将该阻抗增加3倍后再列入零序网络。
(参考<<电力工程电气设计手册—电气一次系统>>中P142页)第二节电气元件初始数据1.双绕组变压器:阻抗标么值 = 变压器的电抗百分 x 基准容量 / 变压器容量编号:ZB2电压(kV):35/10.5型号:SZ11-(M)-8000/35容量(kVA):8000电抗Ud%:7.5标么值:0.93752.系统:阻抗标么值 = 系统基准容量 / 系统容量系统类型:无限大电源编号:C1容量(MVA):2000标么值:0.053.线路段:阻抗标么值 = 线路电抗(从数据库中查询取得) x 基准容量 / (1.05 x 额定电压)^2 x 长度编号:L1类型:架空线路线路零序与正序电抗比例系数X0/X1:3.5电压(kV):35型号:LGJ-95截面(mm2):95线路电抗%:0.508线路长度(km):10标么值X1:0.3761标么值X0:1.3165编号:L2类型:铜电缆电压(kV):10型号:通用截面(mm2):95线路电抗%:0.214线路长度(km):0.6标么值X1:0.1165标么值X0:0.0408编号:L3类型:铜电缆电压(kV):10型号:通用截面(mm2):95线路电抗%:0.214线路长度(km):0.4标么值X1:0.0776标么值X0:0.0272编号:L4类型:铜电缆电压(kV):10型号:通用截面(mm2):70线路电抗%:0.291 线路长度(km):0.3 标么值X1:0.0792 标么值X0:0.02774.电动机:编号:P01型号:Y5603-2额定功率(kW):1250 启动电流倍数:5.58 冲击系数Kch:1.6编号:P02型号:Y5603-2额定功率(kW):1250 启动电流倍数:5.58 冲击系数Kch:1.6编号:P03型号:YR6304-10额定功率(kW):710 启动电流倍数:5.58 冲击系数Kch:1.65.计算网络简图第二章系统等值简化阻抗图系统等值简化阻抗图1.正序阻抗图:2.负序阻抗图:3.零序阻抗图:第三章计算成果1.短路节点: (d1) 电压等级:36.75kV(1)三相短路:设备名称 Xjs 0秒 0.1秒 0.2秒系统C1 0.426 3.687kA 3.687kA 3.687kA 短路总电流Iz: 3.687kA 3.687kA 3.687kA设备名称 Kch系统C1 1.8 5.567kA 5.567kA 5.567kA 全电流Ich: 5.567kA 5.567kA 5.567kA设备名称 Kch系统C1 1.8 9.386kA 9.386kA 9.386kA冲击电流ich: 9.386kA 9.386kA 9.386kA设备名称系统C1 234.688 234.688 234.688 短路容量MVA: 234.688 234.688 234.688设备名称: Ta系统C1 40 5.214kA 2.377kA 1.084kA 非周期分量ifz: 5.214kA 2.377kA 1.084kA(2)单相短路:设备名称 Xjs 0秒 0.1秒 0.2秒系统C1 2.219 2.124kA 2.124kA 2.124kA 短路总电流Iz: 2.124kA 2.124kA 2.124kA设备名称 Kch系统C1 1.8 3.207kA 3.207kA 3.207kA 全电流Ich: 3.207kA 3.207kA 3.207kA设备名称 Kch系统C1 1.8 5.407kA 5.407kA 5.407kA 冲击电流ich: 5.407kA 5.407kA 5.407kA设备名称系统C1 135.199 135.199 135.199 短路容量MVA: 135.199 135.199 135.199设备名称: Ta系统C1 40 3.004kA 1.37kA 0.624kA 非周期分量ifz: 3.004kA 1.37kA 0.624kA(3)两相短路:设备名称 Xjs 0秒 0.1秒 0.2秒系统C1 0.852 3.193kA 3.193kA 3.193kA 短路总电流Iz: 3.193kA 3.193kA 3.193kA设备名称 Kch系统C1 1.8 4.821kA 4.821kA 4.821kA 全电流Ich: 4.821kA 4.821kA 4.821kA设备名称 Kch系统C1 1.8 8.128kA 8.128kA 8.128kA 冲击电流ich: 8.128kA 8.128kA 8.128kA设备名称系统C1 203.244 203.244 203.244 短路容量MVA: 203.244 203.244 203.244设备名称: Ta系统C1 40 4.516kA 2.059kA 0.939kA 非周期分量ifz: 4.516kA 2.059kA 0.939kA(4)两相对地短路:设备名称 Xjs 0秒 0.1秒 0.2秒系统C1 0.751 3.279kA 3.279kA 3.279kA 短路总电流Iz: 3.279kA 3.279kA 3.279kA设备名称 Kch系统C1 1.8 4.951kA 4.951kA 4.951kA 全电流Ich: 4.951kA 4.951kA 4.951kA设备名称 Kch系统C1 1.8 8.347kA 8.347kA 8.347kA 冲击电流ich: 8.347kA 8.347kA 8.347kA设备名称系统C1 208.718 208.718 208.718 短路容量MVA: 208.718 208.718 208.718设备名称: Ta系统C1 40 4.637kA 2.114kA 0.964kA 非周期分量ifz: 4.637kA 2.114kA 0.964kA2.短路节点: (d2) 电压等级:10.5kV(1)三相短路:设备名称 Xjs 0秒 0.1秒 0.2秒系统C1 1.364 4.032kA 4.032kA 4.032kA 电动机反馈电流: 1.293kA 0.258kA 0.051kA 短路总电流Iz: 5.325kA 4.29kA 4.084kA设备名称 Kch系统C1 1.8 6.088kA 6.088kA 6.088kA 电动机反馈电流: 1.695kA 0.338kA 0.067kA 全电流Ich: 7.783kA 6.426kA 6.155kA设备名称 Kch系统C1 1.8 10.264kA 10.264kA 10.264kA 电动机反馈电流: 3.217kA 0.641kA 0.128kA 冲击电流ich: 13.481kA 10.905kA 10.392kA设备名称系统C1 73.328 73.328 73.328 电动机反馈电流: 23.515 4.692 0.928 短路容量MVA: 96.843 78.02 74.256设备名称: Ta系统C1 40 5.702kA 2.6kA 1.185kA 电动机反馈电流: 40 1.829kA 0.834kA 0.38kA 非周期分量ifz: 7.531kA 3.434kA 1.565kA(2)两相短路:设备名称 Xjs 0秒 0.1秒 0.2秒系统C1 2.727 3.492kA 3.492kA 3.492kA 短路总电流Iz: 3.492kA 3.492kA 3.492kA设备名称 Kch系统C1 1.8 5.273kA 5.273kA 5.273kA 全电流Ich: 5.273kA 5.273kA 5.273kA设备名称 Kch系统C1 1.8 8.889kA 8.889kA 8.889kA 冲击电流ich: 8.889kA 8.889kA 8.889kA设备名称系统C1 63.507 63.507 63.507 短路容量MVA: 63.507 63.507 63.507设备名称: Ta系统C1 40 4.938kA 2.252kA 1.027kA 非周期分量ifz: 4.938kA 2.252kA 1.027kA3.短路节点: (d3) 电压等级:10.5kV(1)三相短路:设备名称 Xjs 0秒 0.1秒 0.2秒系统C1 1.48 3.715kA 3.715kA 3.715kA 电动机反馈电流: 1.293kA 0.258kA 0.051kA 短路总电流Iz: 5.008kA 3.973kA 3.766kA设备名称 Kch系统C1 1.8 5.61kA 5.61kA 5.61kA 电动机反馈电流: 1.695kA 0.338kA 0.067kA 全电流Ich: 7.305kA 5.948kA 5.677kA设备名称 Kch系统C1 1.8 9.457kA 9.457kA 9.457kA 电动机反馈电流: 3.217kA 0.641kA 0.128kA 冲击电流ich: 12.674kA 10.098kA 9.585kA设备名称系统C1 67.563 67.563 67.563 电动机反馈电流: 23.515 4.692 0.928 短路容量MVA: 91.078 72.255 68.491设备名称: Ta系统C1 40 5.254kA 2.395kA 1.092kA 电动机反馈电流: 40 1.829kA 0.834kA 0.38kA 非周期分量ifz: 7.083kA 3.229kA 1.472kA(2)两相短路:设备名称 Xjs 0秒 0.1秒 0.2秒系统C1 2.96 3.217kA 3.217kA 3.217kA 短路总电流Iz: 3.217kA 3.217kA 3.217kA设备名称 Kch系统C1 1.8 4.858kA 4.858kA 4.858kA 全电流Ich: 4.858kA 4.858kA 4.858kA设备名称 Kch系统C1 1.8 8.189kA 8.189kA 8.189kA 冲击电流ich: 8.189kA 8.189kA 8.189kA设备名称系统C1 58.506 58.506 58.506 短路容量MVA: 58.506 58.506 58.506设备名称: Ta系统C1 40 4.55kA 2.074kA 0.946kA 非周期分量ifz: 4.55kA 2.074kA 0.946kA4.短路节点: (d4) 电压等级:10.5kV(1)三相短路:设备名称 Xjs 0秒 0.1秒 0.2秒系统C1 1.441 3.815kA 3.815kA 3.815kA 电动机反馈电流: 1.293kA 0.258kA 0.051kA 短路总电流Iz: 5.108kA 4.073kA 3.866kA设备名称 Kch系统C1 1.8 5.761kA 5.761kA 5.761kA 电动机反馈电流: 1.695kA 0.338kA 0.067kA 全电流Ich: 7.456kA 6.099kA 5.828kA设备名称 Kch系统C1 1.8 9.711kA 9.711kA 9.711kA 电动机反馈电流: 3.217kA 0.641kA 0.128kA 冲击电流ich: 12.928kA 10.352kA 9.839kA设备名称系统C1 69.382 69.382 69.382 电动机反馈电流: 23.515 4.692 0.928 短路容量MVA: 92.897 74.074 70.31设备名称: Ta系统C1 40 5.395kA 2.46kA 1.122kA 电动机反馈电流: 40 1.829kA 0.834kA 0.38kA 非周期分量ifz: 7.224kA 3.294kA 1.502kA(2)两相短路:设备名称 Xjs 0秒 0.1秒 0.2秒系统C1 2.883 3.304kA 3.304kA 3.304kA 短路总电流Iz: 3.304kA 3.304kA 3.304kA设备名称 Kch系统C1 1.8 4.989kA 4.989kA 4.989kA 全电流Ich: 4.989kA 4.989kA 4.989kA设备名称 Kch系统C1 1.8 8.411kA 8.411kA 8.411kA 冲击电流ich: 8.411kA 8.411kA 8.411kA设备名称系统C1 60.088 60.088 60.088 短路容量MVA: 60.088 60.088 60.088设备名称: Ta系统C1 40 4.673kA 2.13kA 0.971kA 非周期分量ifz: 4.673kA 2.13kA 0.971kA5.短路节点: (d5) 电压等级:10.5kV(1)三相短路:设备名称 Xjs 0秒 0.1秒 0.2秒系统C1 1.443 3.811kA 3.811kA 3.811kA 电动机反馈电流: 1.293kA 0.258kA 0.051kA 短路总电流Iz: 5.104kA 4.069kA 3.862kA设备名称 Kch系统C1 1.8 5.754kA 5.754kA 5.754kA 电动机反馈电流: 1.695kA 0.338kA 0.067kA 全电流Ich: 7.449kA 6.092kA 5.821kA设备名称 Kch系统C1 1.8 9.701kA 9.701kA 9.701kA 电动机反馈电流: 3.217kA 0.641kA 0.128kA 冲击电流ich: 12.918kA 10.342kA 9.829kA设备名称系统C1 69.309 69.309 69.309 电动机反馈电流: 23.515 4.692 0.928 短路容量MVA: 92.824 74.001 70.237设备名称: Ta系统C1 40 5.39kA 2.457kA 1.12kA 电动机反馈电流: 40 1.829kA 0.834kA 0.38kA 非周期分量ifz: 7.219kA 3.291kA 1.5kA(2)两相短路:设备名称 Xjs 0秒 0.1秒 0.2秒系统C1 2.886 3.3kA 3.3kA 3.3kA 短路总电流Iz: 3.3kA 3.3kA 3.3kA设备名称 Kch系统C1 1.8 4.983kA 4.983kA 4.983kA 全电流Ich: 4.983kA 4.983kA 4.983kA设备名称 Kch系统C1 1.8 8.4kA 8.4kA 8.4kA 冲击电流ich: 8.4kA 8.4kA 8.4kA设备名称系统C1 60.016 60.016 60.016 短路容量MVA: 60.016 60.016 60.016设备名称: Ta系统C1 40 4.667kA 2.128kA 0.97kA 非周期分量ifz: 4.667kA 2.128kA 0.97kA。
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。
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。
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(W)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, , , ,, KV有了以上两项,各级电压的基准电流即可计算出,例: UJZ (KV)3因为S=*U*I 所以 IJZ (KA)44(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,取所以IC =冲击电流峰值: ic =* Id*KC= Id (KA)当1000KVA及以下变压器二次侧短路时,冲击系数KC ,取这时:冲击电流有效值IC =*Id(KA)冲击电流峰值: ic = Id(KA)掌握了以上知识,就能进行短路电流计算了。
变压器短路容量-短路电流计算公式-短路冲击电流的计算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。
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(MV A)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(W)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 MV A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 MV A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1000KV A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。
电力系统各种元件电抗值的计算通常我们在计算短路电流时,首先要求出短路点前各供电元件的相对电抗值,为此先要绘出供电系统图,并假设有关的短路点。
供电系统中供电元件通常包括发电机、变压器、电抗器及架空线路(包括电缆线路)等。
目前,一般用户都不直接由发电机供电,而是接自电力系统,因此也常把电力系统当作一个“元件”来看待。
常用电气设备标么值和有名值计算公式: 1、系统电抗的计算:系统电抗,百兆为1,容量增减,电抗反比。
本句话的意思是当系统短路容量为100MV A 时,系统电抗数值为1;当系统短路容量不为100MV A ,而是更大或更小时,电抗数值应反比而变。
例如当系统短路容量为200MV A 时,电抗便是0.5(100/200=0.5); 当系统短路容量为50MV A 时,电抗便是2(100/50=2),系统容量为“∞”,则100/∞=0,所以其电抗为0。
依据一般计算短路电流书中所介绍的,均换算到100MV A 基准容量条件下的相对电抗公式而编出的(以下均同),即S X j *=式中:Sj 为基准容量取100MV A 、S 为系统容量(MV A)。
2、发电机、电动机、调相机的计算: 标么值:ϕcos /100%""*e j d d P S X X ⨯= 有名值:ϕcos /100%""e j d d P U X X ⨯=X d %为次暂去电抗百分值,3、变压器电抗的计算: 标么值:e jd d S S U X ⨯=100%""*有名值:ee S U U X 2d d 100%⨯= U d %为短路电压百分值低压侧有两个分裂绕组的双绕组变压器的计算则用:()4K 1U X f 2-d12-1+=()ej 2-1f 1S S X 4K 1X ⨯⨯-=ej 2-1f 21S S X K 21X X ⨯⨯⨯== 不分裂绕组的三双绕组变压器则的计算用: ()e j 3-23-12-11S S X X X 21X ⨯-+=()e j 2-13-23-12S S X X X 21X ⨯-+= ()ej 3-23-12-11S S X X X 21X ⨯-+=4、电抗器电抗的计算: 标么值:2k "*k U 3U 100%j j e e S I X X ⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯= 有名值:e eK S U X X 2k 100%⨯= X K %为百分电抗值,I e 单位为KA 5、架空线路及电缆线路电抗值的计算:标么值:2jj U S X X ⨯=* 有名值:dcs dac das D rDX ⋅⋅==3 789.0lg145.0 r 导线半径 D 为三相导线间的平均距(cm )(基准定量Sj=100MV A)第五节 网络简化短路电流计算在电力工程的设计过程中占有极其重要的地位,在短路电流计算中,当绘制出正、负序及零序阻抗图后就需要进行网络化简,在采用网络化简求解复杂网络的短路电流时,网络化简就是很重要的一步,需要掌握一些基本的方法和公式。
最大三相短路电流
首先,我们需要了解什么是最大三相短路电流。
最大三相短路电流是指在电路中发生的最大三相短路时所流过的电流。
这个电流值是非常危险的,因为它可以直接影响到电力系统的稳定性和安全性。
因此,我们需要使用正确的公式来计算最大三相短路电流。
接下来,我们需要介绍最大三相短路电流计算公式。
这个公式可以表示为:最大三相短路电流= 电路总容量/ 电路总电阻+ 电路总电抗
这个公式中,电路总容量是指电路中的总容量,单位为兆伏安(MVA)。
电路总电阻是指电路中的总电阻,单位为欧姆(Ω)。
电路总电抗是指电路中的总电抗,单位为欧姆(Ω)。
在使用这个公式计算最大三相短路电流时,需要注意以下几点:
首先,电路总容量需要根据实际情况进行计算,因为电路中的容量可能不仅仅包括电力设
备的容量,还包括其他负载的容量。
其次,电路总电阻和电路总电抗需要根据电路中的实际情况进行测量,因为这些参数可以
直接影响到计算结果的准确性。
最后,需要注意的是,在计算最大三相短路电流时,需要考虑到电路中的各种因素,例如电路拓扑结构、电力设备的特性、负载的情况等等。
这些因素都会对计算结果产生影响。
综上所述,使用最大三相短路电流计算公式可以准确地计算电路中的最大三相短路电流。
但是,在使用这个公式时需要注意电路总容量、电路总电阻和电路总电抗的准确性,以及考虑到电路中的各种因素。
只有这样,才能得到准确的计算结果,从而保证电力系统的稳
定性和安全性。
短路电流计算>计算方法短路电流计算>计算方法短路电流计算方法一、高压短路电流计算(标幺值法)1、基准值选择功率、电压、电流电抗的基准值分别为、、、时,其对应关系为:为了便于计算通常选为线路各级平均电压;基准容量通常选为100MVA。
由基准值确定的标幺值分别如下:式中各量右上标的“*“用来表示标幺值,右下标的“d”表示在基准值下的标幺值。
2、元件的标幺值计算(1)电源系统电抗标幺值—电源母线的短路容量(2)变压器的电抗标幺值由于变压器绕组电阻比电抗小得多,高压短路计算时忽略变压器的绕组电阻,以变压器的阻抗电压百分数(%)作为变压器的额定电抗,故变压器的电抗标幺值为:—变压器的额定容量,MVA(3)限流电抗器的电抗标幺值%—电抗器的额定百分电抗—电抗器额定电压,kV —电抗器的额定电流,A(4)输电线路的电抗标幺值已知线路电抗,当=时—输电线路单位长度电抗值,Ω/km3、短路电流计算计算短路电流周期分量标幺值为—计算回路的总标幺电抗值—电源电压标幺值,在=时,=1=短路电流周期分量实际值为=对于电阻较小,电抗较大(<1/3)的高压供电系统,三相短路电流冲击值=2.55 三相短路电流最大有效值=1.52常用基准值(=100MVA)电网额定电压(kV)3.06.010.035.060.0110基准电压(kV)3.156.310.53763115基准电流(kA)18.39.165.51.560.920.502二、低压短路电流计算(有名值法)1.三相短路电流2.两相短路电流3.三相短路电流和两相短路电流之间的换算关系4.总电阻和总电抗5.系统电抗6.高压电缆的阻抗7.变压器的阻抗8.低压电缆的电阻和电抗—三相短路电流,A—两相短路电流,A—变压器二次侧的额定电压,对于127、380、660和1140V电网分别为133、400、690和1200V。
、—分别为短路回路中一相的总电阻和总电抗,。
母线最大短路电流简算一.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。
短路电流计算公式短路电流计算是为了评估电力系统中发生短路故障时的电流大小,以便设计合适的保护设备。
在进行短路电流计算时,首先需要了解系统的参数,包括额定电压、电阻、电抗以及线路参数等。
本文将介绍三种常用的短路电流计算方法:对称分量法、节点分析法和改进拓展节点分析法。
一、对称分量法1.对称分量介绍对称分量法基于对称量的概念,将三相电路中的不对称故障转化为对称故障计算,进而得到短路电流。
对称分量有正序、负序和零序三种,其中正序分量与系统运行在正常条件下的情况相对应,负序分量通常与系统中的不平衡故障相关,零序分量则与系统中的接地故障相关。
2.对称分量法计算步骤(1)确定对称分量系数根据系统的对称分量系数公式,计算出正序、负序和零序的分量系数。
(2)计算正序分量将现有系统与对等系统相连,使用正序分量系数公式计算正序分量。
(3)计算负序分量将现有系统与对等系统相连,使用负序分量系数公式计算负序分量。
(4)计算零序分量将现有系统与对等系统相连,使用零序分量系数公式计算零序分量。
(5)计算短路电流将正序、负序和零序分量相加,得到总的短路电流。
二、节点分析法1.节点分析介绍节点分析法是一种计算电力系统节点电压和电流的方法。
在短路电流计算中,可以使用节点分析法计算短路电流的幅值和相位。
2.节点分析法计算步骤(1)确定系统节点将电力系统划分为多个节点,包括母线节点、支路节点和负载节点等。
(2)列出节点电压方程根据各个节点的电压关系,列出节点电压方程。
(3)列出支路电流方程根据支路的电流关系,列出支路电流方程。
(4)将方程整理为矩阵形式将节点电压方程和支路电流方程整理为矩阵形式,并求解该矩阵方程组。
(5)计算短路电流根据节点电流和电压的关系,计算短路电流的幅值和相位。
三、改进拓展节点分析法1.改进拓展节点分析介绍改进拓展节点分析法是节点分析法的一种改进方法,用于计算电力系统中的短路电流。
相比于传统的节点分析法,改进拓展节点分析法考虑了电源阻抗,并且可以应用于更加复杂的电力系统。
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.容量增减,电抗反比.100除系统容量例:基准容量100MVA.当系统容量为100MVA时,系统的电抗为XS*=100/100=1当系统容量为200MVA时,系统的电抗为XS*=100/200=0.5当系统容量为无穷大时,系统的电抗为XS*=100/∞=0系统容量单位:MVA系统容量应由当地供电部门提供.当不能得到时,可将供电电源出线开关的开断容量作为系统容量.如已知供电部门出线开关为W-VAC 12KV 2000A 额定分断电流为40KA.则可认为系统容量S=1.73*40*10000V=692MVA, 系统的电抗为XS*=100/692=0.144.【2】变压器电抗的计算110KV, 10.5除变压器容量;35KV, 7除变压器容量;10KV{6KV}, 4.5除变压器容量.例:一台35KV 3200KVA变压器的电抗X*=7/3.2=2.1875一台10KV 1600KVA变压器的电抗X*=4.5/1.6=2.813变压器容量单位:MVA这里的系数10.5,7,4.5 实际上就是变压器短路电抗的%数.不同电压等级有不同的值.【3】电抗器电抗的计算电抗器的额定电抗除额定容量再打九折.例:有一电抗器U=6KV I=0.3KA 额定电抗X=4% .额定容量S=1.73*6*0.3=3.12 MVA. 电抗器电抗X*={4/3.12}*0.9=1.15电抗器容量单位:MVA【4】架空线路及电缆电抗的计算架空线:6KV,等于公里数;10KV,取1/3;35KV,取3%0电缆:按架空线再乘0.2.例:10KV 6KM架空线.架空线路电抗X*=6/3=210KV 0.2KM电缆.电缆电抗X*={0.2/3}*0.2=0.013.这里作了简化,实际上架空线路及电缆的电抗和其截面有关,截面越大电抗越小.【5】短路容量的计算电抗加定,去除100.例:已知短路点前各元件电抗标么值之和为X*∑=2,则短路点的短路容量Sd=100/2=50 MVA.短路容量单位:MVA【6】短路电流的计算6KV,9.2除电抗;10KV,5.5除电抗; 35KV,1.6除电抗; 110KV,0.5除电抗.0.4KV,150除电抗例:已知一短路点前各元件电抗标么值之和为X*∑=2, 短路点电压等级为6KV,则短路点的短路电流Id=9.2/2=4.6KA.短路电流单位:KA【7】短路冲击电流的计算1000KVA及以下变压器二次侧短路时:冲击电流有效值Ic=Id, 冲击电流峰值ic=1.8Id 1000KVA以上变压器二次侧短路时:冲击电流有效值Ic=1.5Id, 冲击电流峰值ic=2.5Id 例:已知短路点{1600KVA变压器二次侧}的短路电流Id=4.6KA,则该点冲击电流有效值Ic=1.5Id,= 1.5*4.6=7.36KA,冲击电流峰值ic=2.5Id=2.5*406=11.5KA.可见短路电流计算的关键是算出短路点前的总电抗{标么值}.但一定要包括系统电抗。
最大短路电流计算方法短路电流计算可是电气领域里挺有趣又很重要的事儿呢。
那最大短路电流咋算呢?咱得先知道一些基本的概念哦。
短路嘛,就是电路里不该连在一起的地方连起来了,这时候电流就会突然变得很大。
一般来说,计算最大短路电流要考虑电源的情况。
如果是简单的理想电源,就像咱们在课本里学的那种,那可以根据欧姆定律来简单推导一下。
不过实际情况可没这么简单啦。
在实际的电力系统里,电源有内阻,线路有阻抗。
这时候我们就得把这些因素都考虑进去。
比如说,对于一个三相电力系统,我们要计算三相短路电流。
这就需要知道电源的电动势、系统的等效阻抗。
这个等效阻抗包括了发电机的内阻、变压器的阻抗、线路的阻抗等等好多部分呢。
计算的时候,我们会用到一些公式。
就像有名的短路电流计算公式I = U/Z,这里的U是电源电压,Z就是总的等效阻抗啦。
但是这个Z的计算可有点麻烦哦。
要把各个部分的阻抗按照一定的规则加起来。
比如说变压器的阻抗,它是有专门的参数可以查到的,然后按照一定的比例换算到计算的电路里。
还有哦,短路的类型也会影响短路电流的大小。
三相短路是比较严重的一种情况,通常计算最大短路电流的时候会先考虑三相短路。
不过单相短路在一些情况下也很重要呢。
另外,在计算的时候,我们可能还需要考虑一些特殊的情况。
比如系统里有没有电抗器啊,如果有电抗器的话,它会对短路电流起到限制的作用,那计算的时候就得把电抗器的阻抗也加进去。
总之呢,计算最大短路电流不是一件特别简单的事儿,但是只要把各个部分的知识都掌握好,一步一步来,就能够算出比较准确的结果啦。
这就像搭积木一样,把每个小零件都找对,然后按照正确的方式组合起来,就能搭出一个漂亮的“短路电流计算大厦”啦。
抗为:osi第部分短路计算结果1、 系统为最大运行方式,Xmax 二0.0177;2、 全厂#1、#2、#3、#4机组全部运行。
3、 220kV 系统为负荷方式。
4、 忽略热电两台机组运行,(因为热电两台机组对500kV 系统影 响较小)。
#1高公变的短路阻抗(折算到Sj 二100MVA 、Uj=Up 下)Ud=10. 5% Kf=4X*二(1/2) x Kf x Ud x (Sj/Se)二(1/2) x 4X 10. 5X (100/63) =0.3333一、最大运行方 (Sj=100MVA, Uj=Up )各电源对6・3kV 母线(以6kV 公用0BC01段为例)dl 点的转移 电孑1用%匸最大运行方式下各电源对短路点的转移阻抗图6. 3kV公用段0BC01 (0BC02)母线di点最大三相短路电流为:I(3>dl. max=24. 342kA二、最小运行方式:1、系统为最小运行方式,Xmax=O. 0629;2、全厂#1、#2机组中只有一台机组运行。
3、220kV系统为负荷方式。
4、忽略热电两台机组运行,(因为热电两台机组对500kV系统影响较小)。
最小运行方式下,短路点正序阻抗图・〃I500k啄统最小运行方式下各电源对6. 3kV母线(以6kV公用0BC01段为例)di点的转移电抗为:6. 3kV公用段0BC01 (0BC02)母线di点最小三相短路电流为:(3)I<)di.min=23. 068kA第二部分 A QlrV 豕结化学变压器A 、B 保护整总计算最小运行方式下各电源对短路点的转移阻抗图变压器参数:型号:SC9-1000/6. 3容量:lOOOkVA高压侧CT 变比:300/5低压侧CT 变比:2000/5一次额定电流:91. 6A/1443A二次额定电流:1. 53/3. 61A联结形式:Dynll短路阻抗:Ud 二6% —、短路电流计算结果1、 化学变折算到Sj 二100MVA 、Uj 二Up 下短路阻抗标幺值为:Ud 二(Ud%) Sj/Se 二0.06X 100/仁 62、 变压器低压侧最大三相短路电流计算(阻抗图如下所示):500k\Z^ 统变压器低压侧出口处最大三相短路电流为:Id2. max <3,=l. 4366kA3、变压器低压侧最小三相短路电流计算(阻抗图如下所示):变压器低压侧出口处最小三相短路电流为:Id2. min<3>=l. 432kA二、保护整定计算1综合保护BHJ的保护整定(保护装置为WDZ-440) 1・1高压侧电流速断保护整定1. 1. 1高压侧电流速断保护电流整定:(1)按躲过变压器低压侧母线上三相短路时流过保护的最大短路电流整定lsd=Kk x lk.max/Na^l. 3 x 1436. 6/60=31. 13 (A)式中:Isd ----- 动作电流二次值;Kk --- 可靠系数,取1. 3 ;Ik. max 一一最大运行方式下变压器低压母线三相短路时流过变压器高压侧电流互感器的最大短路电流,为1436. 6A;Na——变压器高压侧CT变比,为300/5二60。
最大运行方式短路电流计算在电力系统中,短路是指在电路中出现直接接触或相互接触的两个导线之间的故障。
短路故障可能会导致电流迅速增加,从而对电力设备和系统造成损坏甚至危险,因此必须进行短路电流计算,以确定系统能够承受的最大短路电流。
最大运行方式短路电流是指在电力系统中,由于系统运行方式(例如并联方式、串联方式等)的不同,导致系统可能承受的最大短路电流也会发生变化。
因此,对于系统的最大运行方式短路电流的计算十分重要。
短路电流计算是通过电力系统仿真软件进行的。
在进行短路电流计算时,需要考虑系统的拓扑结构、负载情况、设备参数以及运行方式等因素。
本文将结合实际案例,介绍最大运行方式短路电流的计算方法。
1. 电力系统简介为了更好地说明最大运行方式短路电流的计算方法,我们首先介绍一下电力系统的基本情况。
假设我们有一个简化的电力系统,包括一台发电机、一组变压器、一台电动机和一些负载。
发电机接入电网,输出电压为10kV,额定功率为100MVA。
发电机通过一组变压器将电压升高至110kV,然后送入输电线路。
输电线路连接到一台电动机,接线方式为串联。
电动机的额定功率为50MVA。
另外,还有一些负载通过配电变压器接入电力系统,配电变压器的额定功率为20MVA。
这个简化的电力系统可以用下图表示:[图1:电力系统拓扑图]2. 最大运行方式短路电流的计算方法在实际运行中,电力系统可能会处于不同的运行方式下,例如并联方式、串联方式等。
在不同的运行方式下,系统可能承受的最大短路电流也会发生变化。
因此,需要分别计算在不同运行方式下的最大短路电流。
对于上述电力系统,我们将分别计算在并联方式和串联方式下的最大运行方式短路电流。
2.1 并联方式下的计算首先,我们假设电网的短路电流为Ig,变压器的短路电流为It,电动机的短路电流为Im,负载的短路电流为Iz。
根据电力系统的拓扑结构,可以得到发电机、变压器、电动机、负载的短路电流与电网的短路电流之间的关系:Ig = It + Im + Iz其中,It = Ig * (110kV / 10kV),表示变压器的短路电流为电网短路电流的110kV / 10kV 倍;Im = Ig * (110kV / 10kV),表示电动机的短路电流为电网短路电流的110kV / 10kV倍;Iz = Ig * (110kV / 10kV),表示负载的短路电流为电网短路电流的110kV / 10kV倍。
110kv变电站短路电流计算公式1. 介绍110kv变电站是电力系统中的重要组成部分,起到输电、变压和分配电能的作用。
在变电站运行过程中,短路事故是不可避免的风险之一。
准确计算110kv变电站短路电流对于安全稳定运行具有重要意义。
2. 短路电流的定义短路电流是指短路故障时,通过短路点的最大电流值。
它是电网设计和保护装置的重要参数。
3. 110kv变电站短路电流计算的重要性110kv变电站的短路电流计算是电网规划、设备选型以及保护装置设置的重要依据。
通过准确计算短路电流,可以保证电网设备的正常运行,同时也能为事故时快速切除故障点提供依据。
4. 110kv变电站短路电流计算公式110kv变电站短路电流的计算公式涉及多个参数,主要包括电网的参数、变压器参数和短路点位置等。
(1)电网参数110kv电网的电阻和电抗是短路电流计算的重要参数,一般可以通过电网原始设计资料或者现场测量获得。
电网参数包括电阻R和电抗X,短路电流计算公式中常用的电网参数为Z=R+jX(其中j为虚数单位)。
(2)变压器参数110kv变电站中的变压器参数对短路电流计算也有重要影响,主要包括变压器的短路阻抗以及其与电网的连接方式。
一般情况下,变压器的短路阻抗可以通过变压器参数表或者实际测量获得。
(3)短路点位置短路点的位置也是影响短路电流计算的重要因素。
一般情况下,在110kv变电站中,短路点是指在某一特定点处发生短路故障,因此在计算短路电流时需要确定短路点的位置,并考虑其对电网整体结构的影响。
综合考虑以上参数,110kv变电站短路电流的计算公式可以表示为:\[I_{sc} = \frac{U}{Z_{eq}}\]其中,\(I_{sc}\)为短路电流,\(U\)为系统电压,\(Z_{eq}\)为等值阻抗。
5. 短路电流计算实例为了更好地理解110kv变电站短路电流的计算过程,我们以一个实际案例进行说明。
假设一座110kv变电站的电阻为0.1Ω,电抗为0.2Ω,变压器的短路阻抗为1.0Ω,系统电压为110kv。
之马矢奏春创作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、设计继电呵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需要.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此外地方,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 (KC1)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.公式未几,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,从中可以找到经常使用变压器、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.容量增减,电抗反比.100除系统容量例:基准容量 100MVA.当系统容量为100MVA时,系统的电抗为XS*=100/100=1当系统容量为200MVA时,系统的电抗为XS*=100/200=0.5当系统容量为无穷大时,系统的电抗为XS*=100/∞=0系统容量单位:MVA系统容量应由当地供电部分提供.当不克不及得到时,可将供电电源出线开关的开断容量作为系统容量.如已知供电部分出线开关为WVAC 12KV 2000A 额定分断电流为40KA.则可认为系统容量S=1.73*40*10000V=692MVA, 系统的电抗为XS*=100/692=0.144.【2】变压器电抗的计算110KV, 10.5除变压器容量;35KV, 7除变压器容量;10KV{6KV}, 4.5除变压器容量.例:一台35KV 3200KVA变压器的电抗X*=7/3.2=2.1875一台10KV 1600KVA变压器的电抗X*=4.5/1.6=2.813变压器容量单位:MVA这里的系数10.5,7,4.5 实际上就是变压器短路电抗的%数.分歧电压等级有分歧的值.【3】电抗器电抗的计算电抗器的额定电抗除额定容量再打九折.例:有一电抗器 U=6KV I=0.3KA 额定电抗 X=4% .额定容量 S=1.73*6*0.3=3.12 MVA. 电抗器电抗X*={4/3.12}*0.9=1.15电抗器容量单位:MVA【4】架空线路及电缆电抗的计算架空线:6KV,等于公里数;10KV,取1/3;35KV,取 3%0电缆:按架空线再乘0.2.例:10KV 6KM架空线.架空线路电抗X*=6/3=210KV 0.2KM电缆.电缆电抗X*={0.2/3}*0.2=0.013.这里作了简化,实际上架空线路及电缆的电抗和其截面有关,截面越大电抗越小.【5】短路容量的计算电抗加定,去除100.例:已知短路点前各元件电抗标么值之和为 X*∑=2, 则短路点的短路容量Sd=100/2=50 MVA.短路容量单位:MVA【6】短路电流的计算6KV,9.2除电抗;10KV,5.5除电抗; 35KV,1.6除电抗;110KV,0.5除电抗.0.4KV,150除电抗例:已知一短路点前各元件电抗标么值之和为 X*∑=2, 短路点电压等级为6KV,则短路点的短路电流 Id=9.2/2=4.6KA.短路电流单位:KA【7】短路冲击电流的计算KVA及以下变压器二次侧短路时:冲击电流有效值Ic??Id??冲击电流峰值ic????IdKVA以上变压器二次侧短路时:冲击电流有效值Ic????Id??冲击电流峰值ic????Id例:已知短路点{ ??KVA变压器二次侧}的短路电流??Id??????KA则该点冲击电流有效值Ic????Id=????????=??????KA冲击电流峰值ic????Id??????????????KA可见短路电流计算的关键是算出短路点前的总电抗{标么值}但一定要包含系统电抗。
短路电流计算方法
短路电流计算是电力系统中一项非常重要的工作,它是针对线路或设备在短路状态下电流的大小和方向的计算。
正确地计算短路电流有助于选择合适的保护装置来保护设备,以及评估系统的稳态和动态行为。
下面是短路电流计算的基本方法及步骤。
一、短路电流基本原理
短路电流是指在电力系统中,短路处的电阻很小,使得电流极大,电力系统对电流的负荷能力不足而出现故障。
因此,短路电流大小的计算就显得特别重要。
总的短路电流分为三种类型:
1.三相短路电流
短路故障时,电源中发生三相短路。
三相短路电流的计算是根据 Ohm 定律进行的,即
l = V / Z
其中,l 是电流,V 是电压,Z 是短路阻抗,它由以下式子得到:
Z = (Z1*Z2)/(Z1+Z2)
其中,Z1 和 Z2 分别是两端的线圈或电容器的阻抗。
2.两相短路电流
1。
最大短路电流的计算1)首先计算电力变压器的短路电流。
若电力变压器的容量是Sn,阻抗电压是Usr,则短路电流Ik为:Ik=Sn/692.8Usr,其中692.8是400V与√3的乘积,Ik的单位为kA2)再根据电缆截面、长度和短路电流查表,求得下级系统的短路电流3)同理,再根据电缆截面、长度和短路电流查表,求得再下级或末级系统的短路电流。
举例:变压器的容量Sn=630kVA,阻抗电压是6%,于是有:Ik=630/(692.8x0.06)=15.16kA至于短路电流的峰值可以不予计算,因为此峰值不会传递到下一级电网。
设电缆为3X120平方毫米,电缆长度为50米,于是查表可得电缆终端的短路电流为11.9kA。
这个表见《电气工程师实用手册》【1】系统电抗的计算系统电抗,百兆为一。
容量增减,电抗反比。
100除系统容量例:基准容量100MVA。
当系统容量为100MVA时,系统的电抗为XS*=100/100 =1当系统容量为200MVA时,系统的电抗为XS*=100/200=0.5当系统容量为无穷大时,系统的电抗为XS*=100/∞=0系统容量单位:MVA系统容量应由当地供电部门提供。
当不能得到时,可将供电电源出线开关的开断容量作为系统容量。
如已知供电部门出线开关为W-VAC 12KV 2000A 额定分断电流为40KA。
则可认为系统容量S=1.73*40*10000V=692MVA, 系统的电抗为XS*=100/692=0.144。
【2】变压器电抗的计算110KV, 10.5除变压器容量;35KV, 7除变压器容量;10KV{6KV}, 4.5除变压器容量。
例:一台35KV 3200KVA变压器的电抗X*=7/3.2=2.1875一台10KV 1600KVA变压器的电抗X*=4.5/1.6=2.813变压器容量单位:MVA这里的系数10.5,7,4.5 实际上就是变压器短路电抗的%数。
不同电压等级有不同的值。
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。
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疑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(W)其中系统短路容量Sd和计算点电抗x是关縫.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,,, KV有了以上两项,各级电压的基准电流即可计算出,例:UJZ (KV)3因为 S=*U*I 所以 IJZ (KA)44(2)标么值计算容量标么值S* =S/SJ乙例如: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*二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 2 (KC-1)2 (KA)其中KC冲击系数,取所以IC =冲击电流峰值:ic =* Id*KC= Id (KA)当1000KVA及以下变压器二次侧短路时,冲击系数KC,取这时:冲击电流有效值IC =*Id(KA)冲击电流峰值:ic = Id (KA)掌握了以上知识•就能进行短路电流计算了。
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。
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。
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。
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(MV A)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(W)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 MV A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 MV A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1000KV A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。
最大短路电流的计算
1)首先计算电力变压器的短路电流。
若电力变压器的容量是Sn,阻抗电压是Usr,则短路电流Ik
为:
Ik=Sn/692.8Usr,其中692.8是400V与√3的乘积,Ik的单位为kA
2)再根据电缆截面、长度和短路电流查表,求得下级系统的短路电流
3)同理,再根据电缆截面、长度和短路电流查表,求得再下级或末级系统的短路电流。
举例:
变压器的容量Sn=630kVA,阻抗电压是6%,于是有:
Ik=630/(692.8x0.06)=15.16kA
至于短路电流的峰值可以不予计算,因为此峰值不会传递到下一级电网。
设电缆为3X120平方毫米,电缆长度为50米,于是查表可得电缆终端的短路电流为11.9kA。
这个表见《电气工程师实用手册》
【1】系统电抗的计算
系统电抗,百兆为一。
容量增减,电抗反比。
100除系统容量
例:基准容量100MVA。
当系统容量为100MVA时,系统的电抗为XS*=100/100=1
当系统容量为200MVA时,系统的电抗为XS*=100/200=0.5
当系统容量为无穷大时,系统的电抗为XS*=100/∞=0
系统容量单位:MVA
系统容量应由当地供电部门提供。
当不能得到时,可将供电电源出线开关的开断容量
作为系统容量。
如已知供电部门出线开关为W-VAC 12KV 2000A 额定分断电流为40KA。
则可认为系统容量S=1.73*40*10000V=692MVA, 系统的电抗为
XS*=100/692=0.144。
【2】变压器电抗的计算
110KV, 10.5除变压器容量;35KV, 7除变压器容量;10KV{6KV}, 4.5除变压器容量。
例:一台35KV 3200KVA变压器的电抗X*=7/3.2=2.1875
一台10KV 1600KVA变压器的电抗X*=4.5/1.6=2.813
变压器容量单位:MVA
这里的系数10.5,7,4.5 实际上就是变压器短路电抗的%数。
不同电压等级有不同的值。
【3】电抗器电抗的计算
电抗器的额定电抗除额定容量再打九折。
例:有一电抗器U=6KV I=0.3KA 额定电抗X=4% 。
额定容量S=1.73*6*0.3=3.12 MVA. 电抗器电抗X*={4/3.12}*0.9=1.15
电抗器容量单位:MVA
【4】架空线路及电缆电抗的计算
架空线:6KV,等于公里数;10KV,取1/3;35KV,取3%0
电缆:按架空线再乘0.2。
例:10KV 6KM架空线。
架空线路电抗X*=6/3=2
10KV 0.2KM电缆。
电缆电抗X*={0.2/3}*0.2=0.013。
这里作了简化,实际上架空线路及电缆的电抗和其截面有关,截面越大电抗越小。
【5】短路容量的计算
电抗加定,去除100。
例:已知短路点前各元件电抗标么值之和为X*∑=2, 则短路点的短路容量
Sd=100/2=50 MVA。
短路容量单位:MVA
【6】短路电流的计算
6KV,9.2除电抗;10KV,5.5除电抗; 35KV,1.6除电抗; 110KV,0.5除电抗。
0.4KV,150除电抗
例:已知一短路点前各元件电抗标么值之和为X*∑=2, 短路点电压等级为6KV, 则短路点的短路电流Id=9.2/2=4.6KA。
短路电流单位:KA
【7】短路冲击电流的计算
1000KVA及以下变压器二次侧短路时:冲击电流有效值Ic=Id, 冲击电流峰值
ic=1.8Id
1000KVA以上变压器二次侧短路时:冲击电流有效值Ic=1.5Id, 冲击电流峰值ic=2.5Id
例:已知短路点{1600KVA变压器二次侧}的短路电流Id=4.6KA,
则该点冲击电流有效值Ic=1.5Id,=1.5*4.6=7.36KA,冲击电流峰值
ic=2.5Id=2.5*406=11.5KA。
可见短路电流计算的关键是算出短路点前的总电抗{标么值}.但一定要包括系统电抗。