电流短路计算 设计过程
短路电流及其计算
短路电流及其计算短路电流是指在电路中,当发生短路故障时,电流会迅速增大到很高的数值。
短路故障是指电路中的正、负极之间或者两个不同元件之间发生距离非常短的导通,导致电流异常增大。
短路电流的计算是为了评估电路中的设备或元件的安全工作能力,以确保其能够承受短路故障所产生的巨大电流,并选择合适的保护装置来防止其发生。
短路电流的计算方法根据电路的类型和复杂程度有所不同。
下面针对不同情况进行具体说明。
1.直流电路的短路电流计算方法:在直流电路中,由于电流只会沿着一条路径流动,所以短路电流的计算相对简单。
可以通过欧姆定律计算得到。
短路电流(Isc)= 电源电压(Us)/ 短路电阻(Rs)式中,Us为电源电压,Rs为短路电阻的阻值。
2.单相交流电路的短路电流计算方法:在单相交流电路中,短路电流的计算稍微复杂一些。
需要考虑电源电压、短路阻抗和负载阻抗之间的关系。
a) 短路电流(Isc)= 电源电压(Us)/ 短路阻抗(Zs)b) 短路电流(Isc)= 电源电压(Us)/ (短路阻抗(Zs)+ 负载阻抗(Zl))式中,Us为电源电压,Zs为短路阻抗,Zl为负载阻抗。
3.三相交流电路的短路电流计算方法:在三相交流电路中,短路电流的计算需要考虑三相电源之间的相位差、各相的电流大小以及负载阻抗和短路阻抗之间的关系。
a) 短路电流(Isc)= 母线电压(U)/ 短路阻抗(Zs)b) 短路电流(Isc)= 母线电压(U)/ (短路阻抗(Zs)+ 负载阻抗(Zl))式中,U为母线电压,Zs为短路阻抗,Zl为负载阻抗。
需要注意的是,短路电流的计算一般是在额定工况(即正常运行工况)下进行的。
此外,在实际的电路设计中,还需要考虑短路电流的持续时间、短路电流对设备和元件的热稳定性造成的影响等因素。
短路电流的计算对于电气工程师来说是非常重要的,它能够帮助工程师评估不同元件或设备的安全性能,同时也能够指导选择合适的保护措施,以最大程度地减少短路故障对电路和设备的损坏。
短路电流的计算方法
短路电流的计算方法短路电流是电力系统中的一种重要电气特性,在电路中出现故障时会产生短路电流,对设备、线路和人员等产生威胁。
因此,计算短路电流是电气系统设计和运行中必不可少的一项任务。
本文将介绍短路电流的计算方法。
1.短路电流的定义。
短路电流,也称为故障电流,是指在电路中发生短路时,电源输出电流超过额定电流的情况。
在电气系统设计时,短路电流是评估系统安全性的重要参数之一、计算短路电流的目的是为了保证系统能承受故障时的电流,从而达到系统安全运行的目的。
2.短路电流的计算方法。
(1)简单短路电流的计算方法。
简单短路电流指的是在发生短路时,电路中只有一个源和一个负载的情况。
在这种情况下,短路电流的计算方法如下:Isc = E / Z。
其中,Isc表示短路电流;E表示电源的电动势;Z表示短路阻抗。
在实际应用中,Z是根据电路的图纸和电气参数计算得出的。
因此,短路电流的计算只需知道电源电动势即可。
(2)对称分量法。
对称分量法是计算三相电路短路电流的常用方法。
它将三相电路分解为正序、负序和零序三部分,分别计算其短路电流,再根据三者合成得到总短路电流。
在正常情况下,三相电路中的电流包含正、负、零三种分量。
而在短路情况下,正、负分量的相位角发生变化,但其大小仍然相等,而零序分量则减小为0。
这些特点是对称分量法计算短路电流的基础。
对于一个三相电路,它的短路电流按对称分量法计算的步骤如下:1)分解正、负、零序。
三相电路中,正、负、零序分量的计算方法分别如下:正序分量:Ia0 = Ia, Ib0 = Ibe某p(-2π/3i), Ic0 = Ibe某p(2π/3i)。
负序分量:Ia2 = Ia, Ib2= Ibe某p(2π/3i), Ic2 = Ibe某p(-2π/3i)。
零序分量:I0=(Ia+Ib+Ic)/3。
其中,i为虚数单位。
2)计算短路电流。
在计算正、负、零序分量短路电流前,需先确定短路点的相序。
短路点的相序为零序时:I0sc = 3E / Z。
电力系统短路电流计算
电力系统短路电流计算电力系统短路电流计算是电力系统设计和运行中非常重要的一项工作。
短路电流是指在系统发生故障时电流的最大值,通常由短路电流计算来确定。
短路电流的计算对于保护设备的选择、电路设计和系统运行状态的分析都具有重要意义。
短路电流计算主要分为对称分量法和非对称分量法两种方法。
下面将对这两种方法进行详细介绍。
1.对称分量法:对称分量法是一种传统的短路电流计算方法,它将三相电流分解为正序、负序和零序三个对称分量,然后再计算每个分量的短路电流。
对称分量法的计算步骤如下:a.首先需要确定系统的短路电流初始值。
可以通过测量系统的各个节点电压和电流来获得。
一般来说,短路电流初始值取系统额定电流的2-3倍。
b.将系统的正常运行条件下的三相电流表示为复数形式:iA,iB和iC。
c.计算三相电流的正序分量:I1=(iA+α^2*iB+α*iC)/3,其中α=e^(j2π/3),j为虚数单位。
d.计算三相电流的负序分量:I2=(iA+α*iB+α^2*iC)/3e.计算三相电流的零序分量:I0=(iA+iB+iC)/3f.计算每个分量的短路电流。
可以使用短路电流公式和阻抗矩阵来计算。
例如,正序分量的短路电流I1'=Z1*I1,其中Z1为正序阻抗。
g.将三个分量的短路电流叠加得到总的短路电流。
2.非对称分量法:非对称分量法是一种更加准确的短路电流计算方法,它考虑了系统故障时的非对称特性,可以更好地反映系统的短路电流分布。
非对称分量法的计算步骤如下:a.获取系统正常运行条件下的三相电流。
b. 将三相电流转换为abc坐标系下的矢量形式。
c.计算叠加故障电流矢量。
d. 将叠加故障电流矢量转换为dq0坐标系的正序、负序和零序分量。
e.根据正、负、零序分量计算短路电流。
非对称分量法相比于对称分量法更加准确,但在计算过程中需要考虑更多的参数和细节,计算复杂度较高。
需要注意的是,短路电流计算是在假设系统中所有设备均采用理想的电气参数的情况下进行的。
短路电流的计算及步骤
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。
iec计算短路电流 算稿
iec计算短路电流算稿以IEC计算短路电流短路电流是指在电力系统中出现故障时,电流突然增大的现象。
它的存在可能会对设备和系统造成损坏,甚至导致事故发生。
因此,准确计算短路电流对于电力系统的设计和运行至关重要。
IEC(International Electrotechnical Commission)是国际电工委员会的简称,是一个全球性的电工技术标准制定组织。
IEC 60909是该组织制定的用于计算短路电流的标准,也被广泛应用于电力系统工程。
根据IEC 60909标准,计算短路电流的过程主要包括以下几个步骤:1. 收集系统参数:首先需要收集电力系统的各种参数,包括电源参数、变压器参数、线路参数和负荷参数等。
这些参数将用于后续的计算过程。
2. 绘制单线图:根据系统的拓扑结构,绘制出电力系统的单线图。
单线图是对电力系统各个元件的连接关系进行图形化表示,有助于后续计算的进行。
3. 确定故障类型:根据实际情况确定故障类型,常见的故障类型包括对地短路、相间短路和双相短路等。
4. 计算故障电流:根据故障类型和系统参数,使用IEC 60909标准中的计算方法,计算出故障点处的短路电流。
这一步骤需要考虑系统中各个元件的阻抗和相互连接关系。
5. 分析计算结果:计算出的短路电流结果需要进行分析,评估系统中各个元件的承载能力。
如果短路电流超过了设备的额定承载能力,则需要采取相应的措施,例如增加保护装置或更换设备。
需要注意的是,IEC 60909标准是一个理论模型,对于实际电力系统的计算结果可能存在一定的误差。
因此,在实际工程中,还需要结合经验和实测数据进行综合考虑,以确保计算结果的准确性。
除了IEC 60909标准,还有其他一些方法和软件可以用于计算短路电流,例如ANSI/IEEE标准、DIgSILENT PowerFactory和ETAP等电力系统仿真软件。
这些工具可以提供更加精确和详细的计算结果,并且能够考虑更多的实际因素。
短路电流的计算方法
短路电流的计算方法短路电流是指电路中发生短路故障时的电流值。
短路故障指电路中两个或多个电气元件之间的绝缘失效或直接发生短路连接。
短路电流的计算方法需要考虑电源电压、电路阻抗、短路位置等因素。
下面将详细介绍短路电流的计算方法。
1.短路电流基本概念短路电流是指从电源到发生短路故障处的电流。
短路电流的大小直接取决于电源的供电能力和短路处的阻抗。
短路电流一般分为对称短路电流和非对称短路电流两种。
2.对称短路电流计算对称短路电流是指发生短路故障时,电流的各相之间的大小和相位差相同。
对称短路电流的计算一般通过复数法或者对称分量法来进行。
(1)复数法:首先需要获得正常工作条件下电路的电压和电流的复数表示形式,即用复数表示的幅值和相位。
然后根据发生短路故障时电路的分析,将短路电流的每一个分量都转换成复数,然后通过复数的叠加原理,将每个分量的复数相加得到短路电流的复数。
(2)对称分量法:对称分量法是将实际电流分解成对称分量和零序分量的和,其中对称分量包括正序、负序和零序的幅值,计算对称短路电流时只需要考虑对称分量。
对称分量法适用于计算对称短路电流较为复杂的电力系统。
3.非对称短路电流计算非对称短路电流是指发生短路故障时,电流的各相之间的大小和相位差不同。
非对称短路电流的计算需要考虑不同相电流的不同阻抗和各相电源之间的相位差。
非对称短路电流计算的方法有很多,比较常用的方法包括:(1)等效电路法:等效电路法是通过将非对称短路问题转化为等效电路的问题来进行计算。
首先根据故障点的实际情况,绘制等效电路图,然后根据等效电路的特性进行计算。
(2)解析法:解析法是通过对非对称电路进行解析计算,得到各相之间的电流和相位差。
这种方法一般适用于较为简单的电路。
(3)数值法:数值法是通过数值计算的方式来求解非对称短路电流。
数值法的计算过程较为繁琐,但是对于复杂的电路系统可以得到较为准确的结果。
总结:短路电流的计算方法需要根据具体的电路型号和故障情况进行选择。
短路电流的计算(四)
短路电流的计算(四)近端短路的短路电流计算上一篇我讲了远端短路的短路电流计算,本篇就讲它的姊妹篇,近端短路的短路电流计算。
为什么叫做姊妹篇呢,因为近端短路的计算方法和远端短路的计算方法只相差一点点。
在讲解之前,我们回顾一下远端短路的短路电流计算基本步骤:1、根据线路图画出电抗示意图,一个元件就画一个电抗。
2、求出每个元件的电抗标幺值。
3、化简示意图,求出总电抗标幺值。
4、电抗标幺值的倒数就是短路电流标幺值I*,只要求出基准电流,乘以短路电流标幺值,就得到了我们要求的短路电流。
相对应的,近端短路也是这四个步骤就可以了。
唯一不同的就是如何求出这个短路电流标幺值I*,在远端短路中是求倒数;在近端短路中是查表法。
多说无益,我们接着拿2013年刚考的题稍微变一下:这条题目的参数:发电机超瞬态电抗值13.65%,线路电抗是0.37Ω/KM,右边的变压器参数为Uk%=8,Sr=16MVA,其它已经都在图上了,现在要求K2点的短路电流。
如何用有名值计算我就不再做了,如果有兴趣可以做一下。
我只用标幺值来求K2点的短路电流。
第一步:画示意图图中包含四个元件或线路,分别是1、发电机,2、40MVA变压器(图中是40MW,我觉得应该是VA才对),3、4.5km线路,4、16MVA变压器,四者是串联关系,那么我们画出示意图如下:第二步:分别计算各个元件的电抗标幺值,求标幺值的时候,我还是取100MVA 作为基准容量1、发电机:X*1=(13.65*100)/(100*37.5)=0.364。
这个题目不厚道,不直接给出视在功率,而是给出了有功功率和功率因数。
2、变压器:X*2=(8*100)/(100*40)=0.23、线路:X*3=4.5*0.37*100/(37*37)=0.12164、变压器:X*4=(8*100)/(100*16)=0.5第三步:化简示意图,求出总电抗标幺值这个图很简单,就是一路串联,各电抗标幺值相加就得到总电抗标幺值了,于是总电抗标幺值X*c=0.364+0.2+0.1216+0.5=1.1856第四步:求短路电流标幺值这一步就是和远端短路所不同的了,远端短路时用电抗标幺值的倒数得到短路电流标幺值,那我们这个系统是不是远端短路呢?远端短路的一种情况是以发电机的额定容量为基准容量的短路回路电抗标幺值≥3的就是远端短路,我们现在求出来的1.1856实际上是以100MVA为基准容量求出来的,如果把基准容量换为发电机的额定容量,也就是基准容量换为37.5MVA,那么电抗标幺值就变成了1.1856*37.5/100=0.4446,显然是小于3的,那就应该用近端短路的计算方法。
短路电流的计算方法
短路电流的计算方法短路电流是指电路中出现故障时,电流异常增大的现象。
短路电流的计算方法包括直流短路电流的计算和交流短路电流的计算。
一、直流短路电流的计算方法:直流短路电流的计算是为了确定短路电流对电路和设备的影响,以保证电路和设备安全。
直流短路电流的计算方法主要有以下几种:1.简化计算法:直流电路的短路电流可以通过简化计算法进行估算,根据欧姆定律和功率定律,可以通过电压和总电阻来估算短路电流。
假设短路电流源为电压为U、内阻为Z的电源电路,电源电阻为R,负载电阻为RL,总电阻为RT=RL+R,则短路电流IL=U/(Z+RT)。
2.等效电源法:将电源电路和负载电路转化为等效电源和等效负载电阻,然后根据欧姆定律计算短路电流。
等效电源法适用于简化电路和负载电路比较复杂的情况。
3.发电厂贡献法:针对大型电力系统,可以根据发电机的参数和系统的接线方式来计算各个节点的短路电流。
发电厂贡献法可以精确计算节点的短路电流,但计算过程较为复杂。
二、交流短路电流的计算方法:交流短路电流是指交流电路中出现短路时的电流。
交流短路电流的计算方法包括对称分量法和电流源法等。
1.对称分量法:根据对称分量法,交流短路电流可以分解为正序、负序和零序三个分量。
正序短路电流通常是三相对称的,可以通过正序电压和正序阻抗来计算。
负序短路电流和零序短路电流可以通过负序电压和零序电压以及负序阻抗和零序阻抗来计算。
2.电流源法:电流源法是一种常用的计算交流短路电流的方法,将电源电压和电源阻抗转化为电流源和阻抗的组合,然后根据电流传输方向计算短路电流。
根据基尔霍夫电流定律,在每个节点上列出节点电流方程组,然后根据节点电流的关系求解未知的短路电流。
3.电抗补偿法:电抗补偿法是通过在电路中添加合适的电抗元件,来减小电路的短路电流。
通过选取合适的电抗元件的参数,可以使得电路的短路电流降低到安全范围内。
总之,短路电流的计算方法根据电路的特点和问题的需求选择不同的方法,通过对电压、电流和阻抗的计算和分析,来确定短路电流的数值,以保证电路和设备的安全。
短路电流的计算
短路电流的计算在短路电流的计算中,分为无限容量系统及有限容量系统短路电流计算。
无限容量系统短路电流计算适用于电源容量很大或者是短路点距电源的电气距离很远的电网,这时系统电压认为是不变的;有限容量系统短路电流计算适用于电源功率不大或短路点距电源的电气距离很近的电网,这时电源母线电压是变化的。
理想中的无限容量系统是指电源容量为无限大,阻抗为零。
在实际计算中,只要电源阻抗不超过短路时总阻抗的5%--10%,则认为是无限容量系统。
煤矿供电一般引自大电力系统,计算时采用无限容量系统短路电流的计算方法。
一、高压供电系统短路电流的计算1)短路电流变化过程分析:下图为无限容量供电系统发生三相短路时的单线图。
当d 点发生三相短路时,整个电路阻抗缩小到Z L ,而无限容量系统母线电压不变,所以短路后回路中的电流突然增大。
此时会产生一个短路电流冲击i ch ,其有效值为I ch ,大小为:i ch =2.55I d (3) I ch =1.52I d (3)在校验电气设备动稳定性时,要用短路电流冲击值来校验。
2)短路回路中元件阻抗的计算在计算高压电网中的短路电流时,一般只计算发电机、变压器、线路、电抗器的电抗,只有在短路回路中总阻抗大于总电抗的1/3时,才计算电阻。
计算时一般采用标么值。
(1)系统电抗标么值: )(*dt d j x S S S X 或S j —基准容量,一般取100MV A ;S d -电源母线电大短路容量 S dt -电源线路断路器的切断容量Sr=∞ r=0 x=0F(3)(2)电力变压器的标么值:22*100%jebeb j bU U S S U X ∙∙= U%-阻抗电压; Sj -基准容量; Seb -额定容量; Ueb -额定电压; Uj -基准电压,一般取Up (平均电压)。
见下表(3)线路的标么值:20*pjLU S L X X ∙=X 0-线路单位电抗值(Ω/km ),见下表。
L -线路长度(km )(4)电抗器的电抗标么值:ekj jek k I U I U U X ∙=100%*3)短路电流的计算在计算短路电流之前,首先应根据供电系统图作出对应短路点的等值电路单线图,然后用网路简化规则加以简化,求出短路回路总阻抗,最后计算短路电流。
短路电流及计算范文
短路电流及计算范文短路电流是指电路中发生短路时,电流的最大值。
当电路发生短路时,电流会迅速增大,可能会造成电设备的损坏甚至引发火灾等危险情况。
因此,了解和计算短路电流是电气工程领域的重要知识。
短路电流可以通过欧姆定律计算得出。
根据欧姆定律,电流(I)等于电压(U)与电阻(R)之比,即I=U/R。
在短路情况下,电阻接近于0,因此电流可能非常大。
计算短路电流可以使用短路电流计算公式。
这个公式是根据欧姆定律推导出来的,它可以帮助工程师准确地计算电流的最大值。
短路电流计算公式如下:I_sc = U / (Z_s + Z_l)其中,I_sc是短路电流,U是电压,Z_s是源阻抗,Z_l是负载阻抗。
源阻抗是指电源本身的阻抗。
它包括电源内部阻抗和连接线路的阻抗。
负载阻抗是指电路中的负载元件的阻抗。
上面的公式可以规定正常电压下电路的短路电流,但在实际应用中,我们也需要考虑其他情况。
例如,电动机短路电流计算。
电动机的短路电流计算比较复杂,因为电动机包含很多绕组。
我们可以使用Park夺格拉夫法(Park's circle method)来计算电动机短路电流。
另一个需要考虑的情况是变压器的短路电流计算。
变压器的短路电流计算可以使用相似变压器法(Similar Transformer method)。
该方法通过将变压器视为两个相似的变压器来计算短路电流。
以上这些计算方法只是对短路电流计算的一些基本方法,实际情况可能会更加复杂。
在实际应用中,我们还需要考虑电源的稳定性、环境因素、电缆长度和截面积等因素。
在电气工程中,短路电流计算是非常重要的一项工作。
它可以帮助工程师合理设计电路,确保电设备的安全运行。
因此,掌握短路电流的计算方法对电气工程师来说非常关键。
总结一下,短路电流是电路中发生短路时的电流最大值。
我们可以使用欧姆定律和短路电流计算公式来计算短路电流。
同时,我们还需要考虑不同设备的特殊计算方法和其他因素的影响。
短路计算的步骤
短路计算的步骤短路计算是电力系统设计和分析中的重要步骤,用于确定系统中短路电流的大小和分布,以确保电气设备和保护装置能够正常工作。
以下是短路计算的一般步骤:1. 收集系统数据:收集系统的拓扑结构、线路参数、设备数据以及电源数据等信息。
这些数据包括系统的电压等级、线路和设备的阻抗、变压器的参数等。
2. 确定短路点:根据系统的拓扑结构和设备安装位置,确定需要进行短路计算的节点或截面。
通常选择系统中的关键节点、重要负荷节点或保护装置安装位置作为短路点。
3. 建立等效网络模型:根据系统数据,在短路点处建立等效网络模型。
这个模型包括线路和设备的等效阻抗和电压源等。
可以使用复数阻抗或对称分量法来建立等效网络模型。
4. 进行短路计算:使用短路计算软件或手动计算方法,根据建立的等效网络模型,计算短路电流。
常用的短路计算方法包括对称分量法、直接法和迭代法等。
5. 分析短路电流:分析计算得到的短路电流的大小和分布情况。
根据系统要求和设备能力,评估短路电流对设备和保护装置的影响。
6. 设备选型和保护设置:根据短路计算结果,选取适当的电气设备和保护装置,以确保设备能够承受短路电流并提供适当的保护。
根据短路电流的大小和时间特性,设置适当的保护装置的动作特性和参数。
7. 编写短路计算报告:将短路计算的结果整理成报告,包括系统数据、计算方法、计算结果、设备选型和保护设置等内容。
报告可以作为设计和审查的依据,也可用于系统运行和维护。
以上是一般的短路计算步骤,具体的步骤和方法可能会因系统规模、复杂度和要求的不同而有所变化。
在进行短路计算时,需要谨慎处理数据和计算过程,确保结果的准确性和可靠性。
短路电流的简便估算法
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。
短路电流的计算
短路电流的计算本节课介绍供电系统中短路电流的两种计算方法:有名值法和相对值法。
一、有名值法(绝对值法、欧姆法)1、低压电网短路电流的计算:*计算电压取比线电压高5%。
*对于高压电路,一般只计电抗,不计电阻。
*对于低压短路时,当时才需计算电阻。
2、短路电流计算步骤:1)求短路回路中各元件阻抗。
(1)电源系统的阻抗(①一般可不考虑电阻。
②可由高压馈电线出口断路器的断流容量(极限短路容量)来估算,。
③由开断电流Ioc来计算其断流容量,):(2)变压器的阻抗:式3-12式3-13式3-14(3)输电线路的阻抗:(*1、线路的电阻Rwl。
可由导线电缆的单位长度电阻R0值求得。
Rwl=R0L。
2、线路的电抗Xwl。
可由导线电缆的单位长度电抗Xwl 值求得。
Xw=X0L。
)(4)限流电抗器的电抗:2)短路回路总阻抗的计算、折算。
(注意:等效阻抗的换算)。
3)短路电流的计算:(1)绘制短路计算电路图:标参数、找短路点。
(2)绘制等效电路图,标出各元件阻抗值。
(3)计算短路回路的阻抗。
(4)计算短路电流。
二、相对值法(标幺值法)1)相对值(标幺值法、相对单位制法)(*选基本容量,工程设计通常取Sd=100MVA。
基本电压选各元件及短路点线路的平均电压Uav):计算电压个元件线电压,公式3-24、25、26、27、28、29、30、31、32。
2)系统各元件相对基准电抗值的计算:(1)电源系统的相对基准电抗:式3-28、29。
(2)变压器的相对基准电抗:式3-30:(3)电抗器的相对基准电抗:式3-31。
X(4)线路的相对基准电抗:式3-32、33。
3、短路电流的计算:1)短路电流的相对基准值:式3-35。
2)短路电流的计算:式3-36。
3)三相短路容量:式3-37、38。
例3-2.三、不对称短路电流的计算两相短路、单相短路。
1、两相短路电流的计算:1)解析法计算两相短路电流:图3—8、式3-39、40、41。
忽略电阻。
短路电流计算的基本步骤和注意事项
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。
380v短路电流计算实例
以下是一个380V短路电流计算的实例:首先,需要明确几个关键参数:1. 系统电压(Ue):380V2. 变压器额定容量(Se):假设为1000kVA3. 变压器阻抗电压百分数(Ud%):假设为6%4. 电缆长度和类型:假设使用铜芯电缆,长度为100米,电缆的电阻率为0.0175Ω·mm²/m(在20℃时)5. 短路点距离变压器的电气距离:假设为100米步骤:1. 计算变压器的阻抗(Z):Z = Ue² / Se × Ud% / 100将数值代入公式:Z = 380² / 1000 × 6 / 100 = 0.8664Ω2. 计算电缆的电阻(R):电缆截面积(A)假设为50mm²(具体截面积取决于电缆规格和载流量要求)R = ρ × l / A将数值代入公式:R = 0.0175 × 100 / 50 = 0.035Ω3. 电缆的电抗一般较小,可以忽略不计。
4. 计算总阻抗(Zt):由于电缆阻抗和变压器阻抗是串联的,因此总阻抗为两者之和。
Zt = Z + R将数值代入公式:Zt = 0.8664 + 0.035 = 0.9014Ω5. 计算短路电流(Ik):Ik = Ue / √3 × Zt将数值代入公式:Ik = 380 / √3 × 0.9014 = 2434A请注意,这只是一个简化的实例,实际的短路电流计算可能还需要考虑其他因素,如系统的接线方式、电源侧和负荷侧的阻抗、电缆的电抗、变压器的连接方式等。
因此,在实际应用中,建议使用专业的电气设计软件或咨询电气工程师进行准确的短路电流计算。
另外,上述计算中的公式和参数可能因不同的标准和规范而有所差异,因此在实际应用中,请参照当地的标准和规范进行计算。
短路电流的计算及步骤
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。
短路电流的计算及步骤
短路电流的计算及步骤短路电流是指在电路中其中一点出现故障或短路时流过的电流。
计算短路电流的目的是为了确定电路中的保护设备是否能够承受故障电流的冲击,从而保障电气设备和人身安全。
计算短路电流的步骤通常包括以下几个方面:1.收集电路信息:首先需要收集完整的电路信息,包括电源电压、电流传输路径、电流变压器、负载等。
2.选择计算方法:根据电路的复杂程度和需要计算的精度,选择适合的计算方法。
常用的计算方法包括基于电压降的计算方法、短路电流测量法和软件计算法等。
3.计算电抗:通过分析电路的拓扑结构和元件的参数,计算电路中的电感、电容和电阻等电抗元件的值。
电抗元件对电流的变化速度有很大的影响,因此必须进行准确的计算。
4.制作电抗模型:根据计算出的电感和电容值,制作电抗模型。
电抗模型是分析电路中短路电流分布和传输路径的基础。
5.计算电路中的短路电流:根据电路的传输路径和故障点的位置,利用电抗模型计算电路中的短路电流。
这一步骤需要涉及到复杂的数学计算和电路分析技术,可以使用相应的软件工具进行辅助计算。
6.考虑非线性元件:在实际电路中,常常还存在一些非线性元件,如电阻的温度特性、电感的磁饱和等,这些元件对电流的传输和短路电流的计算也会产生一定的影响。
因此,在计算短路电流时,需要考虑这些非线性元件的影响。
7.验证计算结果:计算得到的短路电流值应与实际测量值进行比较,以验证计算结果的准确性。
在进行比较时需要考虑电路的实际工作状态,如电压波动、负载变化等因素。
总结起来,计算短路电流的步骤包括收集电路信息、选择计算方法、计算电抗、制作电抗模型、计算短路电流、考虑非线性元件和验证计算结果。
通过这些步骤的分析和计算,可以预测电路中的短路电流,从而为电力系统的设计和运行提供重要的参考。
短路电路的计算
短路电路的计算短路电路是指电路中电流绕过部分或全部的负载并直接流向接地或直接回到电源的现象。
短路电路可以导致电路故障、设备损坏甚至火灾。
因此,对于电路的短路计算至关重要。
本文将详细介绍短路电路的计算方法。
短路电流计算是为了确定电路中出现短路时的电流大小。
这对于设计保护系统,如熔断器或断路器的额定容量以及选择适当的导线尺寸至关重要。
短路电流计算的第一步是确定短路点。
这通常是在电路中最可能发生短路的位置。
例如,电路中的继电器、开关或其他连接器。
然后,我们需要确定电路的短路电流路径。
这包括识别电源和负载之间的所有分支和支路。
在进行短路电流计算之前,我们首先需要了解一些相关的参数和定义。
例如,额定电流是指设备能够正常工作的最大电流。
额定电流通常以安培(A)为单位给出。
短路容量是指电路中出现短路时能承受的最大电流。
单位也是安培。
导线的电阻(R)和电抗(X)也是需要考虑的参数。
短路电流计算的主要方法有两种:直接法和标准法。
直接法是通过直接测量电路中的各个参数,如电压、电流、阻抗等来计算短路电流。
标准法是通过参考已有标准表格或公式来估算短路电流。
下面我将详细介绍这两种方法。
直接法通常用于低电压和相对简单的电路。
在这种方法中,我们需要测量电源的电压,记录负载的额定电流,并测量负载的电阻和电抗。
使用欧姆定律和功率因数的概念,我们可以计算短路电阻和短路电抗。
然后,我们可以使用电路中的各种支路和分支的电阻、电抗和电源电阻的数学运算来计算短路电流。
标准法通常适用于高电压和复杂的电路。
在这种方法中,我们使用已有的标准和公式来估算短路电流。
例如,根据特定设备的标准,我们可以找到相应设备的短路容量。
然后,我们使用已知的电路参数,如电阻、电抗和电源电压,在标准公式中代入这些值来计算短路电流。
无论使用哪种方法,短路电流计算都应该考虑到电路中所有的分支、支路和连接器。
此外,电路中的电源电阻也应该包括在短路电流计算中。
还应该注意电压降和功率因数的影响。
短路电流计算方法
短路电流计算方法1.短路电流概述短路电流是指在电力系统发生故障时,电流在故障点形成回路从正常电路中流过的电流。
短路电流大小直接影响到故障点所涉及的电力设备的安全运行,因此短路电流的准确计算很重要。
2.短路电流计算的基本原理3.短路电流计算的步骤步骤1:确定故障电流流向以及故障类型(单相、两相或三相)。
步骤2:建立电力系统单相等效电路,将三相系统转化为单相计算。
对于三相短路,通常采用基准法或复数法进行计算。
步骤3:确定电源电压和发电机的等值电动势,通过该电动势计算电流的大小和相位差。
步骤4:根据电路结构和元件参数计算短路电流的大小。
常见的计算方法有正序分析法、零序分析法和对称分析法等。
步骤5:根据电压降和电流大小,判断电力设备是否能够承受短路电流,并选择合适的保护措施和设备。
4.短路电流计算的常用方法根据实际情况和计算要求,短路电流计算可以采用不同的方法。
以下是几种常见的方法:正序分析法将三相不对称的电路转化为对称分量电路进行计算。
通过正序分析法,可以方便地得到短路电流的大小和相位差,适用于计算对称短路和非对称短路。
零序分析法用于计算三相对地短路时的短路电流。
该方法将三相电路转化为单相等效电路,利用零序分量电路进行计算,适用于计算接地故障。
4.3 对称分析法(Symmetrical Analysis Method)对称分析法是一种简化的计算方法,在短路计算中广泛使用。
该方法基于对称分析,将三相电路简化为单相等效电路,并根据对称等效电路进行计算,适用于计算对称短路。
4.4软件辅助计算方法随着计算机技术的发展,短路电流计算也可以通过专业软件进行。
软件根据电网模型和参数进行短路计算,可以自动分析短路电流的大小和故障点位置,大大提高了计算效率。
总结:短路电流计算是电力系统设计中的重要工作,准确计算短路电流对于保护设备和确保电力系统的稳定运行至关重要。
短路电流计算的基本原理是基于欧姆定律和基尔霍夫电流定律,利用复数法或相量法进行计算。
新能源电力系统短路电流计算
新能源电力系统的短路电流计算是确保系统运行安全和设备选型的重要一环。
以下是一般情况下新能源电力系统短路电流计算的基本步骤和注意事项:
步骤:
1. 系统参数获取:收集系统的电气参数,包括额定电压、额定频率、短路电压、变压器容量等。
2. 短路电流路径确认:确定短路点和可能出现短路的位置,包括发电机、母线、变压器、电缆等设备。
3. 短路电阻计算:根据系统结构和设备参数计算各部分的电阻值,包括电缆电阻、变压器电阻等。
4. 对称分量计算:将系统转换为对称分量,便于计算短路电流。
5. 短路电流计算:使用合适的计算方法(如莫霍尔斯法、赫德子公式等)计算系统各个节点处的短路电流值。
6. 短路电流比较:将计算得到的短路电流与设备的额定短时电流承受能力进行比较,确保设备可以承受短路电流。
7. 结果分析与处理:分析计算结果,评估系统的短路能力,根据需要进行调整和优化。
注意事项:
-准确性:系统参数的获取和计算过程需要准确无误,避免因数据不准确导致计算错误。
-安全性:确保在计算过程中考虑系统的安全性,避免短路电流超过设备承受范围。
-合理性:选择合适的计算方法和工具,确保计算结果合理可靠。
-经验与理论结合:在计算过程中结合实际经验和理论知识,综合考虑系统的特点和情况。
综合以上步骤和注意事项,可以进行新能源电力系统短路电流计算,确保系统在运行过程中能够稳定可靠地工作,达到设计要求。
如果遇到复杂情况或有特殊要求,建议寻求专业电力系统工程师的帮助进行计算和评估。
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二设计过程
d1短路点最大短路状态
2.1 元件短路阻抗计算过程
电力系统:X2 = Sj / Ss" = 100 / 150 = 0.6667
双匝变压器:X3 = Uk%Sj / 100Sr = 5.5 ×100 / (100 ×4.0000) = 1.3750
双匝变压器:X4 = Uk%Sj / 100Sr = 5.5 ×100 / (100 ×4.0000) = 1.3750
电缆线路:X5 = X0 ×L = 0.304 ×1.000000 = 0.3040
架空线路:X6 = X0 ×L = 0.325 ×0.850000 = 0.2763
架空线路:X7 = X0 ×L = 0.325 ×0.850000 = 0.2763
异步电机:X8 = Xd"Sj ×1000 / Src = 0.156 ×100 ×1000 / 556 = 28.0576
异步电机:X9 = Xd"Sj ×1000 / Src = 0.204 ×100 ×1000 / 253 = 80.6324
异步电机:X10 = Xd"Sj ×1000 / Src = 0.156 ×100 ×1000 / 556 = 28.0576
发电机:X11 = Xd"SjCosφ/ Pn = 0.1221 ×100 ×0.80 / 12 = 0.8140
2.2 系统网络变换计算过程
2.2.1 串联X101 = X4 + X6 = 1.3750 + 0.2763 = 1.6513
2.2.2 串联X102 = X3 + X7 = 1.3750 + 0.2763 = 1.6513
2.2.3 并联X103 = 1 / (1 / X8 + 1 / X9 + 1 / X10) = 1 / (1 / 28.0576 + 1 / 80.6324 + 1 / 28.0576) = 11.9497
2.2.4 三角-星型变换:
X104 = X101 × X5 / (X101 + X5 + X102) = 1.6513 × 0.3040 / (1.6513 + 0.3040 + 1.6513) = 0.1392
X105 = X101 × X102 / (X101 + X5 + X102) =1.6513 × 1.6513 / (1.6513 + 0.3040 + 1.6513) = 0.1392
X106 = X5 × X102 / (X101 + X5 + X102) = 0.3040 × 1.6513 / (1.6513 + 0.3040 +
1.6513) = 0.7561
2.2.5 串联X107 = X2 + X104 = 0.6667 + 0.1392 = 0.8059
2.2.6 串联X108 = X11 + X105 = 0.8140 + 0.1392 = 0.9532
2.2.7 求分布系数:
X109 = X总/ C1 = 1.1928 / 0.5419 = 2.2013
X110 = X总/ C2 = 1.1928 / 0.4581 = 2.6036
X总= X107X108 / (X107X108 + X108X107) + X106 = 0.8059 ×0.9532 / (0.8059 ×0.9532 + 0.9532 ×0.8059) + 0.7561 = 1.1928
C1 = X108 / (X107X108 + X108X107) = 0.9532 / (0.8059 × 0.9532 + 0.9532 ×0.8059) = 0.5419
C2 = X107 / (X107X108 + X108X107) = 0.8059 / (0.8059 × 0.9532 + 0.9532 ×0.8059) = 0.4581
2.3 短路电流计算过程
G|S 系统发电机并联变换G*X109,X110*X111
S|M 考虑异步电动机冲击变换M*X111,X103*X112
X109=2.2013 I"*=0.4543 I"=4.1631
X110=2.6036 I"*=2.7335 I"=3.7576
X103=11.9497 I"*=0.0846 I"=0.7749
总阻抗
X111 = 1 / (1 / X109 + 1 / X110 + 1 / X103) = 1 / (1 / 2.2013 + 1 / 2.6036 + 1 /
11.9497) = 1.0845
I"*总= I"*109 + I"*110 + I"*103 = 0.4543 + 2.7335 + 0.0846 = 3.2724(KA)
总短路电流有名值
I"总= I"109 + I"110 + I"103 = 4.1631 + 3.7576 + 0.7749 = 8.6957(KA)
短路容量
S总= √3 ×Uj ×I"总= √3 ×6.3000 ×8.6957 = 94.8867(MV A)
冲击电流
ich = ich系统+ ich发电机+ ich异步电机=
√2 ×Kch ×(I"110 + I"109) + ich异步电机= √2 ×1.8000 ×(3.7576 + 4.1631) + 1.8628 = 22.0258(KA)
其中:ich异步电机= 0.9 ×1.414 ×Kchm ×Kqm ×Irm / 1000 = 0.9 ×1.414 × 1.7000 × 6.1503 ×140.0000 / 1000 = 1.8628(KA)
全电流最大有效值
Ich = √(I"s + I'm)2 + 2 ×[(Kch - 1) ×I"s + (Kchm - 1) ×I'm]2 =
√(7.9208 + 0.7749)2 + 2 ×[(1.8000 - 1) ×7.9208 + (1.7000 - 1) ×0.7749]2 = 13.0483(KA)
两相短路电流I"k2 = 0.866I"总= 0.866 ×8.6957 = 7.5305(KA)
两相冲击电流ichk2 = 0.866ich = 0.866 ×ich = 22.0258(KA)
两相全电流有效值Ichk2 = 0.866Ich = 0.866 ×13.0483 = 11.2998(KA)
三设计结果
1 元件结果表
元件名称元件编号元件电阻元件电抗元件相保电阻元件相保电抗元件型号和基本计算参数电力系统X2 0.6667
双匝变压器X3 1.3750
双匝变压器X4 1.3750
电缆线路X5 0.3040
架空线路X6 0.2763
架空线路X7 0.2763
异步电机X8 28.0576
异步电机X9 80.6324
异步电机X10 28.0576
发电机X11 0.8140
2 短路结果表
短路点编号短路状态短路点阻抗三相短路电流三相冲击电流全电流有效值两相短路电流两相冲击电流两相全电流有效值
d1最大短路状态1.08458.695722.025813.04837.530519.074311.2998。