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文檔簡介

1、供電網絡中發生短路時很大的短路電流會使電器設備過熱或受電動力作用而遭到損壞同時使網絡內的電壓大大降低,因而破壞了網絡內用電設備的正常工作.為了消除或減輕短路的后果,就需要計算短路電流,以正確地選擇電器設備、設計繼電保護和選用限制短路電流的元件.2 .計算條件1 .假設系統有無PM大的容量用戶處短路后,系統母線電壓能維持不變.即計算阻抗比系統阻抗要大得多.具體規定:對于335KV級電網中短路電流的計算,可以認為110KV及以上的系統的容量為無限大.只要計算35KV及以下網絡元件的阻抗.2 .在計算高壓電器中的短路電流時,只需考慮發電機、變壓器、電抗器的電抗,而忽略其電阻;對于架空線和電纜,只有當

2、其電阻大于電抗1/3時才需計入電阻,一般也只計電抗而忽略電阻.3 .短路電流計算公式或計算圖表,都以三相短路為計算條件.因為單相短路或二相短路時的短路電流都小于三相短路電流.能夠分斷三相短路電流的電器,一定能夠分斷單相短路電流或二相短路電流.3 .簡化計算法即使設定了一些假設條件,要正確計算短路電流還是十分困難,對于一般用戶也沒有必要一些設計手冊提供了簡化計算的圖表.省去了計算的麻煩用起來比較方便.但要是手邊一時沒有設計手冊怎么辦?下面介紹一種口訣式”的計算方法,只要記牢7句口訣,就可掌握短路電流計算方法.在介紹簡化計算法之前必須先了解一些基本概念1 .主要參數Sd三相短路容量(MVA)簡稱短

3、路容量校核開關分斷容量Id三相短路電流周期分量有效值(KA)簡稱短路電流校核開關分斷電流和熱穩定IC三相短路第一周期全電流有效值(KA)簡稱沖擊電流有效值校核動穩定ic三相短路第一周期全電流峰值(KA)簡稱沖擊電流峰值校核動穩定x電抗()其中系統短路容量Sd和計算點電抗x是關鍵.2 .標么值計算時選定一個基準容量(Sjz)和基準電壓(Ujz).將短路計算中各個參數都轉化為和該參數的基準量的比值(相對于基準量的比值),稱為標么值(這是短路電流計算最特別的地方,目的是要簡化計算).基準基準容量Sjz=100MVA基準電壓UJZ規定為8級.230,115,37,10.5,6.3,3.15,0.4,0

4、.23KV有了以上兩項,各級電壓的基準電流即可計算出,例:UJZ(KV)3710.56.30.4因為S=1.73*U*I所以IJZ(KA)1.565.59.16144(2)標么值計算容量標么值S*=S/SJZ.例如:當10KV母線上短路容量為200MVA時淇標么值容量S*=200/100=2.電壓標么值U*=U/UJZ;電流標么值I*=I/IJZ3無限大容量系統三相短路電流計算公式短路電流標么值:I*d=1/x*(總電抗標么值的倒數).短路電流有效值:Id=IJZ*I*d=IJZ/x*(KA)沖擊電流有效值:IC=Id*V1+2(K展(KA)其中KC沖擊系數,取1.8所以IC=1.52Id沖擊

5、電流峰值:ic=1.41*Id*KC=2.55Id(KA)當1000KVA及以下變壓器二次側短路時,沖擊系數KC,取1.3這時:沖擊電流有效值IC=1.09*Id(KA)沖擊電流峰值:ic=1.84Id(KA)掌握了以上知識,就能進行短路電流計算了.公式不多,又簡單.但問題在于短路點的總電抗如何得到?例如:區域變電所變壓器的電抗、輸電線路的電抗、企業變電所變壓器的電抗,等等.一種方法是查有關設計手冊,從中可以找到常用變壓器、輸電線路及電抗器的電抗標么值.求得總電抗后,再用以上公式計算短路電流;設計手冊中還有一些圖表,可以直接查出短路電流.下面介紹一種口訣式”的計算方法只要記牢7句口訣,就可掌握

6、短路電流計算方法.4 .簡化算法【1】系統電抗的計算系統電抗,百兆為一。容量增減,電抗反比。100除系統容量例:基準容量100MVA。當系統容量為100MVA時,系統的電抗為XS*=100/100=1當系統容量為200MVA時,系統的電抗為XS*=100/200=0.5當系統容量為無窮大時,系統的電抗為XS*=100/8=0系統容量單位:MVA系統容量應由當地供電部門提供。當不能得到時,可將供電電源出線開關的開斷容量作為系統容量。如已知供電部門出線開關為W-VAC12KV2000A額定分斷電流為40KA。則可認為系統容量S=1.73*40*10000V=692MVA,系統的電抗為XS*=100

7、/692=0.144。【2】變壓器電抗的計算110KV,10.5除變壓器容量;35KV,7除變壓器容量;10KV6KV,4.5除變壓器容量。例:一臺35KV3200KVA變壓器的電抗X*=7/3.2=2.1875一臺10KV1600KVA變壓器的電抗X*=4.5/1.6=2.813變壓器容量單位:MVA這里的系數10.5,7,4.5實際上就是變壓器短路電抗的數。不同電壓等級有不同的值。【3】電抗器電抗的計算電抗器的額定電抗除額定容量再打九折。例:有一電抗器U=6KVI=0.3KA額定電抗X=4%。額定容量S=1.73*6*0.3=3.12MVA.電抗器電抗X*=4/3.12*0.9=1.15電

8、抗器容量單位:MVA【4】架空線路及電纜電抗的計算架空線:6KV,等于公里數;10KV,取1/3;35KV,取3%0電纜:按架空線再乘0.2。例:10KV6KM架空線。架空線路電抗X*=6/3=210KV0.2KM電纜。電纜電抗X*=0.2/3*0.2=0.013。這里作了簡化,實際上架空線路及電纜的電抗和其截面有關,截面越大電抗越小。【5】短路容量的計算電抗加定,去除100。例:已知短路點前各元件電抗標么值之和為X*E=2,則短路點的短路容量Sd=100/2=50MVA。短路容量單位:MVA【6】短路電流的計算6KV,9.2除電抗;10KV,5.5除電抗;35KV,1.6除電抗;110KV,

9、0.5除電抗。0.4KV,150除電抗例:已知一短路點前各元件電抗標么值之和為X*E=2,短路點電壓等級為6KV,則短路點的短路電流Id=9.2/2=4.6KA。短路電流單位:KA【7】短路沖擊電流的計算1000KVA及以下變壓器二次側短路時:沖擊電流有效值Ic=Id,沖擊電流峰值ic=1.8Id1000KVA以上變壓器二次側短路時:沖擊電流有效值Ic=1.5Id,沖擊電流峰值ic=2.5Id例:已知短路點1600KVA變壓器二次側的短路電流Id=4.6KA,則該點沖擊電流有效值Ic=1.5Id,=1.5*4.6=7.36KA,沖擊電流峰值ic=2.5Id=2.5*406=11.5KA。可見短

10、路電流計算的關鍵是算出短路點前的總電抗標么值.但一定要包括系統電抗5 .舉例系統見下圖.由電業部門區域變電站送出一路10KV架空線路,經10KM后到達企業變電所,進變電所前有一段200M的電纜.變電所設一臺1600KVA變壓器.求K1,K2點的短路參10.5KV0.2KM調KI10-5KV10.5KV-0.4KV<X5車歷電A,M25碌04KV0.4KV系統圖電抗圖合并電抗圖系統容量:S=1.73*U*I=1.73*10.5*31.5=573MVA用以上口訣,很容易求得各電抗標么值,一共有4個.系統電抗X0=100/573=0.17510KM,10KV架空線路電抗X1=10/3=3.33

11、3200M,10KV電纜線路電抗X2=(0.2/3)*0.2=0.1331600KVA變壓器電抗X3=4.5/1.6=2.81請注意:以上電抗都是標么值(X*)將每一段電抗分別相加得到K1點總電抗=X0+X1=3.51K2點總電抗=X0+X1+X2+X3=6.45(不是2.94!)再用口訣,即可算出短路電流U(KV)X*Id(KA)IC(KA)ic(KA)Sd(MVA)口訣5.5/X*1.52*Id2.55Id100/X*K110.53.511.562.374.028.5口訣150/X*1.52*Id2.55Id100/X*K20.46.4523355915.5用口訣算和用第3節公式算有什么不同?用口訣算出的是實名制單位,KA,MVA,而用公式算出的是標么值.細心的人一定會看出,計算短路電流口訣中的系數150、9.

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