交流电网短路电流计算
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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。
短路电流计算公式变压器短路容量-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 (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。
在具有电阻、电感和电容的电路里,对交流电所起的阻碍作用叫做阻抗。
阻抗常用Z表示,是一个复数,实部称为电阻,虚部称为电抗,其中电容在电路中对交流电所起的阻碍作用称为容抗 ,电感在电路中对交流电所起的阻碍作用称为感抗,电容和电感在电路中对交流电引起的阻碍作用总称为电抗。
阻抗的单位是欧。
阻抗公式Z= R+j ( XL–XC)说明负载是电阻、电感的感抗、电容的容抗三种类型的复物,复合后统称“阻抗”,写成数学公式即是:[1]阻抗Z= R+j( XL – XC) 。
其中R为电阻,XL为感抗,XC为容抗。
如果( XL– XC) > 0,称为“感性负载”;反之,如果( XL – XC) < 0称为“容性负载”。
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(=100MVA))基准电压)基准电流二、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—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。
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。
短路电流计算方法的基本步骤和注意事项一.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.二.一般计算条件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、短路电流计算步骤1.确定计算条件,画计算电路图1)计算条件:系统运行方式,短路地点、短路类型和短路后采取的措施。
2运行方式:系统中投入的发电、输电、变电、用电设备的多少以及它们之间的连接情况。
3)根据计算目的确定系统运行方式,画相应的计算电路图。
4)选电气设备:选择正常运行方式画计算图;5)短路点取使被选择设备通过的短路电流最大的点。
6)继电保护整定:比较不同运行方式,取最严重的。
2.画等值电路,计算参数;分别画各段路点对应的等值电路。
标号与计算图中的应一致。
3.网络化简,分别求出短路点至各等值电源点之间的总电抗。
⑴. 星—角变换公式 角—星变换公式⑵.等值电源归算(1) 同类型且至短路点的电气距离大致相等的电源可归并;(2) 至短路点距离较远的同类型或不同类型的电源可归并;直接连于短路点上的同类型发电机可归并;四、注意事项短路电流的计算是为了正确选择和校验电气设备,使其满足电流的动、热稳定性的要求。
短路电流计算书(发电机并网)一、原始数据系统阻抗标么值为0.0122(最大运行方式),0.0428(最小运行方式)取基准容量MVA S j 100=,基准电压N av j U U U 05.1==(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:MW P e 7=,,8.0cos =φ MVA P G e e 75.8cos /==φ,13%''=d X(2) 主变压器1T~2TMVA S S T T 921==,9%=k U(3) 辅助变压器 3T~4T MVA S S T T 243==,9%=k U (4) 厂用变压器5T~8T MVA S S S S T T T T 28765====,9%=k U 三、各元件阻抗参数计算发电机(G1~G2): φcos /100''e j dG P S X X ⨯= =⨯==8.0/71001001321G G X X 1.4857 主变压器(1T~2T ): ejk T S S U X ⨯=100% 19100100921=⨯==T T X X 辅助变压器(5T ): ejk T S S U X ⨯=100% 5.42100100943=⨯==T T X X 厂用变压器(3T~4T ):ejk T S S U X ⨯=100% 5.42100100943=⨯==T T X X 四、电气主接线图五、阻抗系统图六、短路电流计算(1)求计算电抗及查表求电流标幺值t I *对于无限大容量系统:01CI I X **∞*== 对于发电机(有限容量系统):先求计算电抗**Gejs m jS X X S =⨯,再查表得到电流标幺值t I *(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b S I =短路电流0"b I I I I *∞==⨯ 短路容量"j C CS S X*=对于发电机(有限容量系统):电流基准值(归算到短路点)Gb I =短路电流t t Gb I I I *=⨯短路容量""C av S U I =冲击电流''2I K i sh sh =,在实用计算中,当短路发生在发电机电压母线时,取9.1=sh K ;短路发生在发电厂高压侧母线时,取85.1=sh K ;在其他地点短路时,取8.1=sh K .全电流系数2)1(21-+sh K1.1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:2175.01008.0/74857.2.1131/=⨯=⨯=j G G js S S X X2175.01008.0/74857.2.2142/=⨯=⨯=j G G js S S X X 0122.01/==X X S js最小运行方式:2175.01008.0/74857.2.1131/=⨯=⨯=j G G js S S X X 2175.01008.0/74857.2.2142/=⨯=⨯=j G G js S S X X 0428.01/==X X S js1) 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: )(2265.1350122.013531001''kA X I I I S=⨯⨯===∞起始短路容量: )(7213.81960122.01001"MVA X S S j S===短路电流冲击值: )(3543.3632265.1359.122''kA I K i S sh sh =⨯⨯==式中,因为短路发生在发电机电压母线,取9.1=sh K 最小运行方式:短路电流周期分量起始值:)(5415.380428.0135310012''kA X I I I S=⨯⨯===∞起始短路容量:)(4486.23360428.010012"MVA X S S j S===短路电流冲击值:)(5612.1035415.389.122''kA I K i S sh sh =⨯⨯==式中,因为短路发生在发电机电压母线,取9.1=sh K 2) 发电机G1供给K1点的短路电流: 最大运行方式:根据1/G js X 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:==0*"*I I 4.75,=∞*I 3.0 换算到35kV 的发电机额定电流为)(1443.035311kA S I G b G =⨯=所以短路电流周期分量起始值:)(6856.01443.075.41"*''1kA I I I b G G =⨯==稳态短路电流有效值:)(6854.01443.075.41*1kA I I I b G G =⨯==∞∞起始短路容量:)(5623.416856.03533''1''1MVA I U S G av G =⨯⨯== 短路电流冲击值:)(8422.16856.09.122"11kAI K i G sh G sh =⨯⨯==• 最小运行方式:计算过程和结果与最大运行方式相同。
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,。
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 (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) 因为S=*U*I 所以 IJZ (KA) (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。
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。
3 电力系统三相短路的实用计算①起始次暂态电流I"(短路电流基频交流分量的初始值)、冲击电流(短路电流最大瞬时值)、短路电流最大有效值、短路容量;(用于效验断路器开断电流、继电保护整定、电气设备动稳定效验);②采用运算曲线法近似计算电网三相短路暂态过程中,任一时刻短路电流(交流分量的有效值)3.1交流电流初始值的计算一、计算近似假设(各个元件次暂态参数的获取)1)发电机①电抗:用x d";②电动势:用E"(近似认为短路前后瞬间保持不变)相量表示:E0"=U0+jI0x d"标量表示:E0"≈U0+jI0x d"sinφ|0|其中:I|0|=P|0|−jQ|0|U0③近似计算中可取E"=1.05~1.08④不计负荷影响时(短路前空载),E"=1,且同相位。
⑤当电源远离短路点,可将发电机看作恒定电压源,取其额定电压U N。
2)线路、变压器① 并联支路:忽略线路对地电容、变压器励磁回路; ② 高压输电线路:仅考虑线路电抗,忽略电阻; ③低压输电线路或电缆:近似用阻抗模值z = 2+x 2 ④变压器变比:不考虑实际变比,用平均电压比。
3) 一般负荷①不考虑负荷(即短路前空载):基于负荷电流远小于短路电流。
②考虑负荷:恒定阻抗负荷:z i =U i|0|2P i|0|−jQ i|0|综合负荷:E "=0.8,x "=0.35远离短路点的负荷:略去不计或x "=0.354) 短路点附近的大型异步(同步)电动机负荷:①正常运行时,异步电动机的转差率很小(2%~5%),可作同步机看待。
则根据短路瞬间磁链守恒原理,可用与转子绕组总磁链成正比的E "、x "(为启动电抗)表示。
如短路瞬间的机端电压小于E ",则考虑到送短路电流,当作发电机看待。
E "、x "的确定:x "=1I st =14~7=0.14~0.25,近似x "≅0.2E 0 "≈U 0 −jI 0 x "sin φ|0|,近似E 0 "≅0.9(I "≅0.45)②如短路瞬间的机端电压大于E ",当作综合负荷看待。
中华人民共和国国家标准三相交流系统短路电流计算GB/T15544—1995Short-circuit current calculation in three-phase a.c.systems 国家技术监督局1995-04-06批准1996-01-01实施本标准等效采用IEC909(1988)《三相交流系统短路电流计算》(以下简称《909标准》)。
第一篇概述1主题内容与适用范围1.1主题内容本标准规定了用等效电压源法计算三相交流系统短路电流,并提出了计算中采用的校正系数的求取方法及推荐值。
1.2适用范围本标准适用于标称电压380V~220kV,频率50Hz的三相交流系统的短路电流计算。
本标准不适用于受控条件(短路试验站)下人为短路和飞机、船舶用电气设备的短路计算。
本标准主要作为进出口设备及对外工程投标使用,在国内工程计算中逐步推广采用。
2引用标准GB156—93额定电压GB2900.1—92电工术语基本术语GB2900.25—94电工术语旋转电机3术语3.1短路short-circuit通过一个比较低的电阻或阻抗,偶然地或有意地对正常电路中不同电压下的两个或几个点之间的连接。
3.2短路电流short-circuit current在电路中,由于故障或不正确连接造成短路而产生的过电流。
注:需区别流过短路点和电网支路中的短路电流。
3.3预期(可达到的)短路电流prospective(available)short-circuit current电源不变,将短路点用阻抗可忽略的理想连接代替时,流过短路点的电流。
注:假设三相短路电流是由于三相同时短路而产生的。
由于三相不在同一瞬间短路,在短路电流中可能出现较大的非周期分量的研究不属于本标准范围。
3.4对称短路电流symmetrical short-circuit current不计非周期分量时的预期(可达到的)短路电流对称交流分量的有效值。
3.5对称短路电流初始值initial symmetrical short-circuit current系统非故障元件的阻抗保持为短路前瞬间值时的预期(可达到的)短路电流的对称交流分量有效值(见图1和图12)。