短路电流计算案例
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短路电流的计算及步骤一、短路电流的计算步骤:1、首先绘出计算电路图2、接着,按所选择的短路计算点绘出等效电路图二、短路电流的计算方法:1、欧姆法2、标幺制法三、采用欧姆法进行三相短路电流的计算根据设计的供电系统图1-1所示。
电力系统出口断路器为SN10-10Ⅲ型。
可计算本饲料厂变电所高压10KV母线上k-1点短路和低压380V母线上k-2点短路的三相短路电流和短路容量。
图1-11.k-1点的三相短路电流和短路容量(U=10.5KV)(1)计算短路电流中各元件的电抗及总电抗1)电力系统的电抗:由附表8查得SN10-10Ⅲ型短路器的断流容量S=750MV·A,因此X===0.1472)架空线路的电抗:由表3-1得X=0.35/km,因此X=X l=0.35 (/km)5km=1.753)绘k-1点短路的等效电路图,如图1-2(a)所示,图上标出各元件的序号(分子)和电抗值(分母),并计算其总电抗为:X= X+ X=0.147+1.75=1.897图1-2 短路等效电路图(欧姆法)(2)计算三相短路电流和短路容量1)三相短路电流周期分量有效值===3.18 kA2)三相短路次暂态电流和稳态电流= = =3.18kA3)三相短路冲击电流及第一个周期短路全电流有效值=2.55=2.553.18kA=8.11kA=1.51=1.513.18kA=4.8kA4)三相短路容量==10.5KV3.18 kA=58.10MV·A2 K-2点的短路电流和短路容量(U=0.4KV)1)电力系统的电抗===2.132)架空线路的电抗==0.35(/km) 5km=2.543)电力变压器的电抗:由附录表5得%=5,因此X===84) 绘k-2点短路的等效电路图,如图5-2(b)所示,图上标出各元件的序号(分子)和电抗值(分母),并计算其总电抗为:= X+ X+ X//= X+ X+=6.753(2)计算三相短路电流和短路容量1)三相短路电流周期分量有效值===34.04kA2)三相短路次暂态电流和稳态电流= = =34.04kA3)三相短路冲击电流及第一个周期短路全电流有效值=1.84=1.8434.04kA=62.64kA=1.09=1.0934.04 kA=37.11Ka4)三相短路容量==0.4KV34.04 kA=23.69MV·A综上所述可列短路计算表,如下表1-1工厂变配电所的选择第一节工厂变配电所类型、所址的选择一、变配电所的任务便配电所担负着从电力系统受电,经过变压,然后配电的任务。
短路电流的计算实例欧姆法:根据电源电压和回路阻抗按欧姆定律计算。
主要任务:求出短路稳态电流、冲击电流、冲击电流有效值、短路容量。
对无限大容量高压电网的短路计算,一般假设:1)忽略短路点的过渡电阻,按金属性短路计算;2)发生短路时电源电压保持不变;3)短路前电网参数三相对称;4) 忽略短路回路中各元件的电阻。
为简化计算,计算公式中的电源电压通常采用各级线路始末两端额定电压的平均值,其数据如表2-21所示。
(Var≈1.05*VN)标准电压VN(kV)0.127 0.22 0.38 0.66平均电压Var(kV)0.133 0.230.4 0.69标准电压VN(kV)1.14 6 10 35平均电压Var(kV)1.2 6.3 10.5 37稳态三相短路电流:短路电流冲击值为:冲击电流有效值:两相短路电流:短路容量:绘制计算电路图,选定短路计算点1)绘出计算电路图。
将各元件的额定参数标识出,并将各元件依次编号。
2)选定并标出短路计算点。
短路计算点要选择使需进行短路校验的电气设备有最大可能的短路电流通过。
2.绘制计算用的等效电路图按照所选择的短路计算点,用电抗符号表示电路中的各电气设备。
在等效电路图上,只将被计算的短路电流所经过的元件绘出,并标明编号和电抗值,其中分数的分子标编号,分母标计算出的元件电抗值。
根据等效电路就可以计算短路回路的总电抗和各短路参数。
3.元件电抗的计算1)系统电抗若已知电源母线上的短路容量Ss,则系统电抗:2)电力线路电抗 XwXw=x0·Lx0——导线或电缆单位长度的电抗;6kV及以上高压架空线x0 =0.4Ω/km ;6~10kV电缆线 x0 =0.08Ω/km3)电力变压器的电抗由变压器的短路电压百分数(短路电压与额定电压之比,即阻抗电压)uk%来近似计算。
由于式中 ZT ——变压器等效电抗,Ω;ST ——变压器额定容量,MV.A ;UN.T ——变压器额定电压, kV ;IN.T ——变压器额定电流,kA 。
短路电流的计算及步骤一、短路电流的计算步骤:1、首先绘出计算电路图2、接着,按所选择的短路计算点绘出等效电路图二、短路电流的计算方法:1、欧姆法2、标幺制法三、采用欧姆法进行三相短路电流的计算根据设计的供电系统图1-1所示。
电力系统出口断路器为SN10-10Ⅲ型。
可计算本饲料厂变电所高压10KV母线上k-1点短路和低压380V母线上k-2点短路的三相短路电流和短路容量。
图1-11.k-1点的三相短路电流和短路容量(U=10.5KV)(1)计算短路电流中各元件的电抗及总电抗1)电力系统的电抗:由附表8查得SN10-10Ⅲ型短路器的断流容量S=750MV·A,因此X===0.1472)架空线路的电抗:由表3-1得X=0.35/km,因此X=X l=0.35 (/km)5km=1.753)绘k-1点短路的等效电路图,如图1-2(a)所示,图上标出各元件的序号(分子)和电抗值(分母),并计算其总电抗为:X= X+ X=0.147+1.75=1.897图1-2 短路等效电路图(欧姆法)(2)计算三相短路电流和短路容量1)三相短路电流周期分量有效值===3.18 kA2)三相短路次暂态电流和稳态电流= = =3.18kA3)三相短路冲击电流及第一个周期短路全电流有效值=2.55=2.553.18kA=8.11kA=1.51=1.513.18kA=4.8kA4)三相短路容量==10.5KV3.18 kA=58.10MV·A2 K-2点的短路电流和短路容量(U=0.4KV)1)电力系统的电抗===2.132)架空线路的电抗==0.35(/km) 5km=2.543)电力变压器的电抗:由附录表5得%=5,因此X===84) 绘k-2点短路的等效电路图,如图5-2(b)所示,图上标出各元件的序号(分子)和电抗值(分母),并计算其总电抗为:= X+ X+ X//= X+ X+=6.753(2)计算三相短路电流和短路容量1)三相短路电流周期分量有效值===34.04kA2)三相短路次暂态电流和稳态电流= = =34.04kA3)三相短路冲击电流及第一个周期短路全电流有效值=1.84=1.8434.04kA=62.64kA=1.09=1.0934.04 kA=37.11Ka4)三相短路容量==0.4KV34.04 kA=23.69MV·A综上所述可列短路计算表,如下表1-1工厂变配电所的选择第一节工厂变配电所类型、所址的选择一、变配电所的任务便配电所担负着从电力系统受电,经过变压,然后配电的任务。
1、短路电流的计算方法:1.1、两相短路电流计算公式:I=∑R=R1/K+Rb+R2∑X=Xx+X1/K+Xb+X2式中:I——两相短路电流,A∑R、∑X——短路回路内一相电阻、电抗值的总和,ΩXx——根据三相短路容量计算的系统电抗值,ΩR1、X1——高压电缆的电阻、电抗值,ΩKb——变压器变压比Rb、Xb——变压器的电阻、电抗值,ΩR2、X2——低压电缆的电阻、电抗值,ΩUe——变压器二次侧额定电压,V1.2、三相短路电流计算公式:I=1.15 I2、电缆线路短路保护2.1、1200V及以下电网中电磁式过电流继电器的整定2.1.1、保护干线装置公式:Iz≥IQe+Kx∑Ie式中:IQe——最大容量电动机额定起动电流,A,为电动机额定电流的6.0~7.0倍。
∑Ie——其余电动机额定电流之和,AKx——需用系数,取0.5~1.0,一般取1.0。
2.1.2、校验公式:≥1.5若线路上串联两台以上开关(其间无分支线路),则上一级开关整定值,也应按下一级开关保护范围最远点的两相短路电流来校验,校验灵敏度应满足1.2~1.5的要求,以保证双重保护的可靠性。
若校验不满足时,应采取以下措施:1.加大干线或支线电缆截面。
2.设法减少低压电缆线路的长度。
3.采用相敏保护器或软起动等新技术提高灵敏度。
4.更换大容量变压器或采取变压器并联。
5.增设分段保护开关。
6.采用移动变电站或移动变压器。
2.2、电子保护器的整定:2.2.1、电磁起动器中电子保护器过流整定公式:Iz≤Ie当运行中电流超过Iz时视为过载,电子保护器延时动作;当运行中电流达到8Iz时视为短路,电子保护器瞬时动作。
2.2.2、校验公式:≥1.2若校验不满足时,应采取以下措施:1.加大干线或支线电缆截面。
2.设法减少低压电缆线路的长度。
3.采用相敏保护器或软起动等新技术提高灵敏度。
4.更换大容量变压器或采取变压器并联。
5.增设分段保护开关。
6.采用移动变电站或移动变压器。
两相短路电流计算及查表优质资料(可以直接使用,可编辑优质资料,欢迎下载)解析法计算低压电网短路电流计算两相短路电流的计算公式为:I =∑∑+22)()(2X R Ue∑R =R1/K b 2+R b +R 2 ∑X =Xx+X 1/ K b 2+X b +X 2式中:I —两相短路电流,A ;∑R 、∑X —短路回路内一相电阻、电抗值的总和,Ω;Xx —根据三相短路容量计算的系统电抗值,Ω; R1、X 1—高压电缆的电阻、电抗值,Ω;K b —矿用变压器的变压比,若一次电压为6000V ,二次电压为400、690、1200V 时,变比依次为15、8.7、5;当一次电压为10000V ,二次电压为400、690、1200V 时,变比依次为25、14.5、8.3;R b 、X b —矿用变压器的电阻、电抗值,Ω; R 2、X 2—低压电缆的电阻、电抗值,Ω; Ue —变压器二次侧的额定电压,V 。
若计算三相短路电流值I =1.15 I矿用橡套电缆的单位长度电阻与电抗380V、660V、1140V系统各电缆的换算系数为下表127V系统各电缆的换算系数为下表KBSG型变压器二次侧电压690V两相短路电流计算表(2)KBSG型变压器二次侧电压1200V两相短路电流计算表变压器容量(kVA)图1图2电流表、电压表读数练习1、请完成右图中甲、乙、丙、丁四表的读数。
甲图:量程;分度值; 读数。
乙图:量程;分度值; 读数。
丙图:量程; 分度值; 读数。
丁图:量程;分度值; 读数。
2、读出下列电表的测量值.⑴⑵接0~3V 量程时读数为 _______ V .接0~3A 量程时读数为 _______ A . 接0~15V 量程时读数为 ______ V .接0~0.6A 量程时读数A .3、请完成电流表电压表的读数0 1 2 351015V0.2 0.4 0.6123 A0 1 23 A0.6 3 0.2 0.40.6 读数: 01 23 A─0.630.20.40.6读数:1 23 A─0.630.20.40.6─0 1 23A0.630.2 0.4 0.6、─ 3 15 读数:─ 3 15 读数:─ 3 15 读数:─ 3 15 读数:电流表和电压表的估读方法认识电表:(以实验室学生用表为例)1、电流表:图1,学生实验中用的直流电流表的量程为0~0.6A ~ 3A ,内阻一般在1Ω 以下。
1、计算公式:同步电机及发电机标么值计算公式:rjd d S S x X ⋅=100%""* (1-1)变压器标么值计算公式: rTjk T S S u X ⋅=100%* (1-2) 线路标么值计算公式: 2*jj L L U S L X X ⨯⨯= (1-3)电抗器标么值计算公式: j jr r k k U I I U x X ⋅⋅=100%* (1-4) 电力系统标么值计算公式:sj s S S X =* (1-5)异步电动机影响后的短路全电流最大有效值:2""2""])1()1[(2)(M M ch s s ch M s ch I K I K I I I -+-++=•• (1-6)其中:%"d x 同步电动机超瞬变电抗百分值j S 基准容量,100MVA j U 基准容量,j I 基准电流,r S 同步电机的额定容量,MVA rT S 变压器的额定容量,MVA%k u 变压器阻抗电压百分值L X 高压电缆线路每公里电抗值,取km /Ω高压电缆线路每公里电抗值,取km /ΩL 高压线路长度,kmr U 额定电压,kVr I 额定电流,kA%k x 电抗器的电抗百分值 s S 系统的短路容量,1627MVA"s I 由系统送到短路点去的超瞬变短路电流,kA"M I 异步电动机送到短路点去的超瞬变短路电流,kA ,rM qM M I K I 9.0"=rM I 异步电动机的额定电流,kAqM K 异步电动机的启动电流倍数,一般可取平均值6s ch K •由系统馈送的短路电流冲击系数M ch K •由异步电动机馈送的短路电流冲击系数,一般可取~2、接线方案图1 三台主变接线示意图3、求k1点短路电流的计算过程 网络变换(a ) (b )(c ) (d )(e ) (f ) (g )(h ) (i ) (j ) (k )图2 求k1点短路电流网络变换图用标么值计算各线路电抗根据图1中所给数值,用标么制计算个电抗值:X1=s X *+L X *=sj S S +2jj L U S L X ⨯⨯=+=X2=X3=X4=rTjk T S S u X ⋅=100%*=X5=X6=jjr r k k U I I U x X ⋅⋅=100%*= X7=X9=X12=r jd Ld S S x X X ⋅=+100%""**+2jj L U S L X ⨯⨯=()+=(超瞬变电抗百分值14%,功率因数为;电缆均长400米)X8=X10=X11=2*jj L L US L X X ⨯⨯==X13=X14=X15=2*jj L L U S L X X ⨯⨯==X16=X17=X18=rjd d S S x X ⋅=100%""*= X19=X20=X21=X8+X13+X16=X10+X14+X17=X11+X15+X18= X22=X23=X24=X7//X19=X9//X20=X12//X21=X25=X28=X2+X5+2252X X X ⨯=X26=X29= X22+X5+2522X X X ⨯=X27=X30= X2+X22+5222X X X ⨯=X31=X3//X25//X28= X32=X26//X29//X23= X33=X27//X30= X34=X1//X33= X35=X34+X31=因为电网与发电机属于不同类型电源,要用分布系数法求出两种电源支路的等值电抗X36、X37。
分布系数:C1=134X X = C2=3334X X =X36=135C X =X37=235C X =X38=X32//X37= 求短路电流值:I *S ”= I *=I *=I *k =361X = 765.65.523.1*42.01.0"=⨯=⨯=====j S k S I I I I I I I (kA ) 221.17765.68.122"..=⨯⨯==S s ch s ch I K i (kA )发电机支路的等值电抗换算的以发电机容量为基准值的标么值为:X *C =X38j RG S S ⨯=10039330186.0⨯+⨯⨯= 根据X *C ,查《》,第二版,第108页,表4-18得到各电流的标么值为:I *0=,I *=,I *=,I *4=I *k =换算到短路点电压发电机额定电流:jRGRG U S I 3=5.10339330⨯⨯+⨯==(kA )081.32433.6987.40*"=⨯=⨯=RG G I I I (kA )854.25433.6019.41.0*1.0=⨯=⨯=RG G I I I (kA ) 58.22433.651.32.0*2.0=⨯=⨯=RG G I I I (kA )735.15433.6446.24*=⨯=⨯=RG kG I I I (kA )933.83081.3285.122"..=⨯⨯==G G ch G ch I K i (kA )考虑到异步电动机对短路电流的影响,假定每段母线上参与反馈的异步电动机的等效容量为10000kW ,其额定功率因数为,启动电流倍数取平均值6,则由异步电动机送到短路点的超瞬变短路电流:rM qM M I K I 9.0"==(kA )629.987.01031069.19.0229.0..=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯=rM qM M ch M ch I K K i (kA )则k 1点的总短路电流:43.42584.3081.32765.6""""=++=++=∑M G S I I I I (kA )783.110629.9933.83221.17...=++=++=M ch G ch S ch ch i i i i (kA )短路全电流最大有效值:2"""2"""])1())(1[(2)(M M ch G s s ch G M s ch I K I I K I I I I -++-+++=••=(kA )4、求k2点短路电流的计算过程 网络变换(a ) (b )(c ) (d )(e ) (f )(g ) (h ) (i ) (j )(k ) (l ) (m ) (n )图2 求k2点短路电流网络变换图用标么值计算各线路电抗根据图1中所给数值,用标么制计算个电抗值:X1=s X *+L X *=sj S S +2jj L U S L X ⨯⨯=+=X2=X3=X4=rTjk T S S u X ⋅=100%*= X5=X6=jjr r k k U I I U x X ⋅⋅=100%*= X7=X9=X12=r jd L d S S x X X ⋅=+100%""**+2jj L U S L X ⨯⨯=+=(超瞬变电抗百分值14%,功率因数为,电缆均长400米)X8=X10=X11=2*jj L L U S L X X ⨯⨯==X13=X14=X15=2*jj L L US L X X ⨯⨯==X16=X17=X18=rjd d S S x X ⋅=100%""*= X19=X20=X21=X8+X13+X16=X10+X14+X17=X11+X15+X18= X22=X23=X24=X7//X19=X9//X20=X12//X21=X25=X2+X5+2252X X X ⨯=X26= X22+X5+2522X X X ⨯=X27= X2+X22+5222X X X ⨯=X28=64343X X X X X ++⨯=X29=64363X X X X X ++⨯=X30=64346X X X X X ++⨯=X31= 2928252825X X X X X ++⨯=X32=2928252925X X X X X ++⨯=X33=2928252829X X X X X ++⨯=X34=X33+X30= X35=X1//X27= X36=X23//X26= X37=X31+X35= X38=X32+X36=因为电网与发电机属于不同类型电源,要用分布系数法求出两种电源支路的等值电抗X39、X40。
分布系数:C1=2735X X = C2=135X X =X39=137C X =X40=237C X =X41=X38//X39=X42=X40//X41= X43=X34+X42=不同类型电源,要用分布系数法求出两种电源支路的等值电抗X44、X45。
分布系数:C3=4142X X = C4=4042X X =X44=343C X =X45=443C X =X46=X24//X44= 求短路电流值:I *S ”= I *=I *=I *k =451X = 962.55.5084.1*42.01.0"=⨯=⨯=====j S k S I I I I I I I 177.15962.58.122"..=⨯⨯==S s ch s ch I K i (kA )发电机支路的等值电抗换算的以发电机容量为基准值的标么值为:X *C =X46j RG S S ⨯=10039330211.0⨯+⨯⨯= 根据X *C ,查《工业与民用配电设计手册》,第二版,第108页,表4-18得到各电流的标么值为:I *0=,I *=,I *=,I *4=I *k =换算到短路点电压发电机额定电流:jRGRG U S I 3=5.10339330⨯⨯+⨯==(kA )331.28433.6404.40*"=⨯=⨯=RG G I I I (kA )41.23433.6639.31.0*1.0=⨯=⨯=RG G I I I (kA )734.20433.6223.32.0*2.0=⨯=⨯=RG G I I I (kA ) 555.15433.6418.24*=⨯=⨯=RG kG I I I (kA )122.74331.2885.122"..=⨯⨯==G G ch G ch I K i (kA )考虑到异步电动机对短路电流的影响,假定每段母线上参与反馈的异步电动机的等效容量为10000kW ,其额定功率因数为,启动电流倍数取平均值6,则由异步电动机送到短路点的超瞬变短路电流:rM qM M I K I 9.0"==(kA )629.987.01031069.19.0229.0..=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯=rM qM M ch M ch I K K i (kA )则k 2点的总短路电流:877.37584.3331.28962.5""""=++=++=∑M G S I I I I (kA )928.98629.9122.74177.15...=++=++=M ch G ch S ch ch i i i i (kA )短路全电流最大有效值:2"""2"""])1())(1[(2)(M M ch G s s ch G M s ch I K I I K I I I I -++-+++=••=(kA )。