短路电流保护计算值

一、假设：

1. 计算短路电流时，考虑最恶劣的情况，即应计及对应于船舶或海上设施电站最大负载的工况数据进行计算。

2. 忽略不计电力系统中所有电容。

3. 短路发生瞬间，短路点某相的相电压瞬时值为零。

4. 短路期间，短路电流路径不变。

5. 线路、断路器和汇流排的阻抗忽略不计。

6. 短路在三相同时发生。

7. 变压器的超瞬态电抗与铭牌上标注相同。

8. 并联运行的发电机，在短路发生瞬间所有发电机按比例承担有功负载和无功负载。

二、公式

系统负载阻抗标幺量 Z B*= Z×S B/S M 注：S B=1000MVA

短路电流 I R=S B/（1.7321×U av×Z B*）

设备容量或功率S N，设备阻抗Z，设备工作电压三、计算需要参数：系统容量

，

U av。

系统电气设备参数：

a) 1750 KVA 发电机4 set(s) 600 V 50 Hz 电抗 X"d=19.4 %

标幺量 Z发*=0.194×1000/1750=0.111，因四台发电机为并联关系，总标幺量为Z总发*= Z发*/4=0.0277

b) 1250KVA 变压器 1 set 600 V / 400V 50 Hz 阻抗 Z TA=6.00 % 标幺量 Z T*=0.06×1000/1250=0.048

总标幺量为Z总变*= Z T*=0.048

c) 大交流变频电动机： S N=800KW，定子R1=6.25mΩ，转子R2=4.235m Ω，定子L1=0.115mH，转子L2=0.203mH，转差率S=0.0108，激磁电感Lm=6.25mΩ，额定频率f=37.5Hz，阻抗计算为Z交=34.4%，标幺量

Z交*=0.344×1000/800=0.43

d) 大交流变频电动机： S N=1200KW，定子R1=3.91mΩ，转子R2=2.95m Ω，定子L1=0.0753mH，转子L2=0.1384mH，转差率S=0.011，激磁电感

800KW 变频电机X ’d=34.4% 1200KW 变频电机X ’d=20.6%

X ’d=2.301

1750KV A

600V AC 19.4%

1750KV A

600V AC 19.4%

1750KV A

600V AC 19.4%

1750KV A

600V AC 19.4%

Lm=3.2485mH ，额定频率f=33.5Hz ，阻抗计算为Z 交=20.6%，标幺量 Z 交*=0.206×1000/1200=0.172

d) 固控小电动机 功率 数量 阻抗(总计) 标幺量（总计） 75KW 2 0.4118 5.491

55KW 4 0.257525 4.6823 11KW 6 15.225 1384.091 7.5KW 2 8.96 1194.67 3KW 5 17.6 5866.67

e ）AD 小电机 42.5KW 1 1.1447 26.93

固控小电机和AD 电机总阻抗标幺量 Z 总*

=2.301

四、系统结构示意图

六、计算：

1、系统可简化为

1250KVA 变压器 Z TA=6.00 %

400

600

0.0277 0.04006

2.301

0.064376

A 点短路时，A 点下端变压器与固控（加AD ）为串联关系，大电机与之为并联关系，简化如图：

得：Z A

*=0.016376

则A 点短路电流为：I A =1000/（1.7321×600×0.016376）=58.76KA B 点短路时简化如图：

得：Z B

*

=0.062624

则短路电流为：I B =1000/（1.7321×400×0.062624）=23.05KA