10kv线路短路电流计算p
10kv电缆的短路热稳定计算
10kv电缆的短路热稳定计算10kV电缆的短路热稳定计算一、引言10kV电缆广泛应用于电力输配电系统中，其短路热稳定性是电力系统设计中的重要参数。
短路热稳定计算能够评估电缆的热稳定性能，为电缆选型和敷设提供依据。
本文将从电缆的功率损耗、电缆的短路温升和电缆的热稳定度分析三个方面进行讨论，重点介绍10kV电缆的短路热稳定计算。
二、电缆的功率损耗电缆的功率损耗主要来源于电流通过电缆时产生的电阻损耗。
根据欧姆定律，电缆单位长度的电阻损耗P_R可以由以下公式计算得到：P_R = I^2 * R其中，I为电流，R为电缆每相电阻。
三、电缆的短路温升电缆的短路温升指的是电缆在短路状态下产生的温升。
电缆的短路温升主要取决于电缆的短路电流、环境温度和电缆的热稳定度。
电缆的短路电流可以通过故障电流计算得到，环境温度一般为40℃，被视为额定运行温度。
电缆的热稳定度则是判断电缆短路温升是否满足要求的关键指标。
四、电缆的热稳定度电缆的热稳定度是指电缆短路温升与电缆材料允许温升之间的比较。
电缆短路温升越小，热稳定度越高。
电缆材料的允许温升是由电缆制造商根据材料特性给出的，一般情况下，N2XSY型电缆（10kV PVC绝缘铠装电缆）的允许温升为70℃。
电缆的热稳定度可以通过以下公式计算得到：Thermal Stability = (Short Circuit Temperature Rise - Allowable Temperature Rise) / Allowable Temperature Rise五、10kV电缆的短路热稳定计算10kV电缆的短路热稳定计算往往需要考虑电流限制因素。
电流限制因素包括导体截面积、电线最大温度、电线肯德尔方式和接地系统特性等。
首先，需要确定电缆的最高温度，一般情况下，N2XSY型电缆的最高温度为70℃。
然后，需要利用电流限制因素计算电流可达到的最高值。
最后，根据电流和电缆的短路温升以及热稳定度公式，计算得到电缆的短路热稳定性。
10kv线路短路电流计算p
1.4428571 1.3286 导线电阻
并列运行电抗标么值 0.69167894
7.34606803 5.90734694 1.020226757 1.110049887 8.63521088 9.52539683 2.209596372 3.210911565
I*w
0.0338 （KA）
Iw(最大运行方式) 0.1859
Hale Waihona Puke 10kv****线末端最大运行方式三相短路电流 线末端最大运行方式三相短路电流
66KV系统参数 电抗标么值 1.1209 主变压器参数 短路阻抗Uk（%） 容量MVA 电抗标么值 电阻标么值 电抗标么值 电阻标么值 阻抗标么值 0.4804 17.196271 24.061516 29.574791 三相短路电流 1#主变 9.09 6.3 2#主变 10kv导线参数 LGJ—70 8.37 6.3 长度（KM） 导线电抗 电抗标么值 电阻标么值 22.56 0.359 0.422 LGJ—50 17.65 0.369 0.595 LGJ—35 2.96 0.38 0.823 LGJ—25 3.13 0.391 1.131
1.4428571 ###### 导线电阻 #DIV/0!
7.34606803 5.90734694 1.020226757 1.110049887 8.63521088 9.52539683 2.209596372 3.210911565
I*w K
0.0332
Iw(最小运行方式) 0.1826 （KA） （2） 0.1582 （KA）
10kv****线末端最小运行方式两相短路电流 线末端最小运行方式两相短路电流
66KV系统参数 电抗标么值 1.2683 主变压器参数 短路阻抗Uk（%） 容量MVA 电抗标么值 电阻标么值 电抗标么值 电阻标么值 阻抗标么值 0.4804 18.094849 24.061516 三相短路电流 30.106147 两相短路电流 并列运行电抗标么值 1#主变 9.09 6.3 2#主变 10kv导线参数 LGJ—70 0 0 长度（KM） 导线电抗 电抗标么值 电阻标么值 22.56 0.359 0.422 LGJ—50 17.65 0.369 0.595 LGJ—35 2.96 0.38 0.823 LGJ—25 3.13 0.391 1.131
10kV配电线路防雷技术分析与应用
10kV配电线路防雷技术分析与应用随着经济的发展，电力已经逐渐成为人们在工作和生活中不可缺少的一部分。
10kV配电线路是配电网的重要组成部分，它在运行当中的安全性与稳定性不但关系着企业用电的畅通、用电人员的安全，还关系着整个电力系统的运行。
文章对10kV配电线路的防雷技术与应用作出简要分析。
标签：10kV配电线路；防雷技术；应用前言10kV配電线路广泛应用于我国的各个地区，但在一些地区由于受热不均或是蕴含金属矿藏等原因而雷电频繁，雷电会对整个10kV的配电线路造成损坏，影响它的平稳运行，本文将通过理论的研究与实际相结合对此进行分析。
1 常用防雷措施及作用1.1 防雷水平指标线路耐雷水平指的是在线路发生雷击状况时，线路绝缘子不会发生闪络的最大电流幅度数值。
雷击电流高于耐雷水平会引起闪络，低于则不会。
闪络冲击时间短不会引起跳闸，若时间相对较长，会引起跳闸，线路雷击跳闸率是每100km 线路每年因为雷击引起的线路跳闸次数[1]。
线路耐雷水平与线路雷击跳闸率是衡量线路防雷性能的两个重要指标。
1.2 常用防雷措施作用分析（1）架空地线。
架空地下指的是在配电线路的下方假设地线，这样可以让其和导线之间产生耦合的作用，这种耦合作用可以对绝缘子的电压起到一定的降低效果，同时，架空地下还能够对击中配电线路的雷电流起到一定的分流作用。
（2）避雷器。
避雷器是一种对雷电过电压起到限制作用或者是通过操作过电压来保护配电线路、电气设备的一种装置[2]。
在电流冲击之下，避雷器放电会造成对地短路的现象，然后工频续流以电弧放电形式流过间隙，其第一次过零时，避雷器有着自行截断工频续流，恢复绝缘性的作用，可以让整个配电线路继续工作，不会轻易发生跳闸的现象。
避雷器自身的种类主要为氧化锌避雷器、保护间隙避雷器与阀型避雷器等。
当安装避雷器之后，雷电击中杆塔，避雷器会让雷电流产生分分流，一部分的雷电流会通过杆塔流入地面，在雷电流过大时，避雷器会起到分流的作用。
短路电流的计算(一)近端短路和远端短路
短路电流的计算（一）近端短路和远端短路当我考基础时看到短路电流这个词的时候，我有一种很莫名其妙的感觉，不是因为电流两个字，而是因为短路两个字。
在我的印象中，短路肯定会产生非常大非常大的电流，可是到底有多大呢？我感觉要求工作电流那是很简单的事情，但是要求短路的电流，那就无从下手了。
所以我就想到这样一件事情，我上初中的时候喜欢用铜丝短路干电池的两端。
我想，干电池的电压是1.5v，短路的时候电阻是接近于0，如果根据欧姆定律，那么将产生非常大非常大的电流，根据P=I*I*R在这根线上会产生非常非常大的功率，发出非常非常大的热量，可是为什么我的双手还能捏住电池呢？难道是欧姆定律出错了？后来到了中专上了电子线路的课，我才知道我那么计算是错误的，因为我把电池看成是既没有内阻，而且还恒压的电源了，可是它不是。
看来不是欧姆定律出错了，而是我井底观天了。
照这么说，短路电流还是能用欧姆定律来求的，的确是这样。
而欧姆定律应该是最简单不过的了，电流=电压/电阻，I=U/R，于是我们就从这个公式开始短路电流之旅。
为了简单的理解短路电流，我们不妨先从一个最最简单的电路开始，在这个图中，有一个电源（用红框表示），R1表示这个电源的内阻，当靠近电池的两端短路的时候，这个电池的端电压还能保持不变吗？当然不能，根据欧姆定律我们很容易得到一个结论，那就是这个电压大部分都降在内阻上了，电池对外的电压已经很低了。
那么短路电流也就不能再用电池的端电压除以短路电阻了。
我们再看这一个图，这个图中多了一个电阻R2，这个电阻表示的含义是除电源内阻外传输线路的电阻。
在加入传输线路电阻的时候，如果发生短路，这个电池的端电压还能保持不变吗？只能回答不知道，因为电池的端电压也就变成在R2电阻上的压降了，这要看R2的值和R1的值谁大谁小，如果R2的值还是很小，那么就和第一种短路差别不大，如果R2的值很大，那么对电池的端电压的变化影响会非常小。
我们假设R1=1欧，R2=3欧，理想电池的电压为4V。
变压器短路容量-短路电流计算公式-短路冲击电流的计算
变压器短路容量-短路电流计算公式-短路冲击电流的计算变压器短路容量-短路电流计算公式-短路冲击电流的计算发布者：admin 发布时间：2009-3-23 阅读：513次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(MV A)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 MV A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 MV A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1000KV A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。
短路计算 标幺值计算01
在标幺值计算中，短路电流标幺值与短路阻抗标 幺值成反比关系。
先不考虑对侧电源S，计算K２点故障，两个元件 串联后，涉及到不同的容量，不同的铭牌，因此必须 在同一标准容量下进行标幺值的归算。
K1
K2
G
T
P
K1
K2
G
T
P
X G*
X
'' d
SB SG.N
0.28
X G* X T* 0.28 0.175
名值。
例一
先不考虑其它元件。设发电机机端三相短路。求 短路电流。
额定容量有名值： SG.N 50MVA
直轴次暂态电抗铭牌值：
X
'' d
0.14
直轴次暂态电抗铭牌值实际上就是一种标幺值， 是一种根据发电机的容量给出的标幺值。
例一
额定容量有名值： SG.N 50MVA
直轴次暂态电抗铭牌值：
X
'' d
0.14，
机
端额定电压为10 kV，变压器T的电压比为10.5/121 kV，
容量为60MV•A，短路电压百分数Uk % =10.5 。输电
线路长度L为70km，单位千米正序阻抗为x1=0.4Ω/km，
所 接 110 kV系统的等效短路容量为SK• S =1000
MV• A。试求出K1、K2点故障时，流过P处的电流有
标幺值计算
标幺值， 英文为”per unit”,简称 pu。
1）标幺值是相对于某 一 基准值而言的。如容量、 电压、电流、阻抗等都有标幺值； 2）同一有名值，当基准值选取不同时，其标幺值 也不同。
例一
电力系统及参数如图 2 -1 所示，其中发电机G的
短路电流计算书
短路点阻抗（mΩ ）
三相短路电流(kA) 单相接地故障电流(kA)
第 4 页，共 4 页
5.172
mΩ
三、铜母线阻抗 在低压系统中，铜母线一般采用矩形母线，其阻抗可按下式计算。 Rm=21.4*L/S=21.4*10/2500= 0.0856 mΩ 1.64 mΩ
Xm=0.1445lg(D/g)*L=0.1445*lg(1.26*350/32.422)*10=
L-母线长度， S-母线截面，2(125*10) D-邻近相中心线距离， D0-邻近相中心线距离，
I"=1.05Un/(1.732*Zk) Id=Un/(1.732*Zphp)
1 2
系统S 变压器 1+2
0.074 0.539 0.614 0.0856 0.699
3 4 5
铜母线 1+2+3 线路
一、高压侧系统阻抗（最小运行方式） 在计算220/380V网络短路电流时，变压器高压侧系统阻抗需计入。已知高压侧系统短路容量为 S"S，则归算到变压器低压侧的高压系统阻抗计算如下： 高压侧系统短路电流 高压侧系统短路容量为 9.91 kA 180.12 MVA ZS=(cUn)2*103/S"S kV 1.05 mΩ mΩ mΩ S"S=Sj*I*=100*9.97/5.5=
二、10/0.4kV三相双绕组变压器的阻抗 配电变压器的正序阻抗可按下式计算 RT=Δ P*Ur /SrT
2 2 2
ZT=(10*Uk%*Ur) /SrT Δ P-变压器短路损耗，容量为2000kVA的变压器为 Ur-变压器低压线圈的额定线电压，kV,一般取 SrT-变压器的额定容量， Uk%-变压器阻抗电压百分值， RT=Δ P*Ur2/SrT2=13.485*0.4*0.4/（1.6*1.6）= ZT=10*Uk%*Ur2/SrT=10*5.5*0.4*0.4/1.6= XT=SQRT(ZT2-RT2)=SQRT(5.2-0.539)= 13.485 kW 0.4 2 6.5 kV MVA %
10kv零序电流计算
10kv零序电流计算
10kV零序电流是指在10kV电网中的三相电流中，其中的零序电流。
零序电流是指三相电路中的三相电流之和为零的电流成分。
对于电力系统来说，零序电流是一种非常重要的参数，它能够反映电网中的不平衡情况，也是评价电网运行状态的重要指标之一。
在电力系统中，零序电流的产生主要有两个方面的原因。
一是由于电力设备的不对称性，例如变压器的不对称连接、电动机的不对称运行等，这些都会导致电网中的零序电流的产生。
二是由于电力系统中存在的故障，例如接地短路故障、相间短路故障等，这些故障也会导致电网中的零序电流的产生。
对于电力系统来说，零序电流的大小直接影响着电力设备的运行安全和电网的稳定性。
因此，对于电力系统来说，及时准确地检测和测量零序电流是非常重要的。
为了准确测量零序电流，一般会采用专用的零序电流测量装置，例如零序电流互感器。
这种装置能够将电网中的三相电流分解成正序、负序和零序三个成分，并将零序电流进行测量和监测。
通过测量和监测零序电流，可以及时发现电力设备的不平衡运行情况和系统故障，从而采取相应的措施，保证电力系统的安全运行。
总的来说，10kV零序电流是电力系统中的重要参数之一，它能够反
映电网的不平衡情况和系统的故障情况。
通过准确测量和监测零序电流，可以及时发现问题并采取相应的措施，保证电力系统的安全稳定运行。
短路电流计算
第一节 概 况
三相交流系统中可能发生的短路故障主要有三相生短路， 相接地故障）通常三相短路电流最大。
两相短路和单相短路 （包括单
当短路点发生在发电机附近时，两相短路电流可能大于三相短路电流。
当短路点靠近中性点接地的变压器时；单相短路电流有可能大于三相短路电流。
短路过程中，短路电流变化情况决定于电源容量大小及短路点离电源的远近。
X
2 1
)
R2 )2 ( X 1 X 2 ) 2
Ω (4-10)
总电阻
R
R1( R22 (R1
X
2 2
)
R2 (R1 2
X12)
R2 ) 2 ( X1 X 2 )2
Ω (4-11)
如果两个并联元件的电阻与电抗的比值比较接近 （例两台同容量变压器并联 ),则并联
电路的总电阻和总电抗可按并联公式分别计算，当
X ω------- 自发电机出口至短路点间的短路电路电抗 Ω
-7-
X *d " ,X ＊ω------- 以发电机额定容量， SnΣ为基准容量的 X " d 和 X ω的标幺值。
K------- 考虑到，水轮发电机的超瞬变电抗 X d" 值比较大而引入的计算系数。
当时间 t≤0.06s 时，周期分量处于超瞬变过程，换算过后的时间为
Ij------- 基准电流
KA
Sj------- 基准容量
KA
(三 ) 用有名单位制计算，三相短路电流周期分量有效值，按下式计算：
Up
Iz=I " =
3X js
KA (4-19)
如果， Rjs>1/3Xjs 则应计入有效电阻， Rjs I z”值应按下式计算：
高压_短路电流计算
二、短路过程的简单分析（设
）
R
X
(3)
k
RL
XL
G
Q电源
a)
续上页
等效电路的电压方程为
Rik
L
dik dt
Um sin t
解之得,短路电流为
t
ik Ikm sin(t k ) Ce
短路前负荷电流为 i Im sin(t )
当t＝0时，由于短路电路存在着电感，因此电流不会突变，
即ik0=i0，可求得积分常数，即
C Ikm sink Im sin
则得短路电流
无限大容量系统发生三相短路时的电压、电流曲线如下图：
i,u i, u
i ish
ikk
iipp
iinnpp
ish
uuii
np(0) i
u
O
0.01s
p(0) i
i0
正常运行状态
暂态
i
Hale Waihona Puke 稳态2I∞t(ωt t)
XS
Xd
Sd Sk
式中，Sk为电力系统变电所高压馈电线出口处的短路容量。
续上页 2）电力线路的电抗标幺值
X
* WL
X WL
Xd
x0 L
Sd
U
2 c
式中： L为线路长度，x0为线路单位长度的电抗，可查手册。
通常 10kV架空线 x0=0.35Ω/km，10kV电缆 x0=0.1Ω/km 3）电力变压器的电抗标幺值
（对高压系统）
I (3) sh
1.09I "(3)
（对低压系统）
三相短路容量：
高压配电点短路电流计算公式
P
= 电动机额定功率（kW）
U_e
= 电动机额定电压（kV）
I_(dz·j)=(k_k·I_( 1.过负荷保护 e·D))/k_f
=
k_k
可靠系数（1.2-1.4） 取
k_f I_(e·D)
返回系数
取
电动机额定电流
=
I_(e·D)=P/(√3 U_e cosφ )
250 1.2
178.8
1.2 0.95 141.5
=
817.5
K=(I_^((2)))/I_dzj
3.灵敏度效验
=
3.6
I_^((2))
两相短路电流
=
2972
1.定时限过电流保护
进线开关
I_dz=k_k·(I_(q·max)+k_1 ∑▒I_eD +k_2 ∑▒I_eB )
I_qmax ∑▒I_eD
最大一台电动机的启动电流 其余电动机额定电流之和
cosφ
电动机功率因数
=0.Βιβλιοθήκη 52.速断保护 I_dzj=k_k·I_qe = 1018.9
电动机启动电流
I_qe
6·I_(e·
=
D)
K=(I_^((2)))/I_dzj
3.灵敏度效验
=
849.1 0.4
I_^((2))
两相短路电流
=
383
U_e
k_k k_f I_(e·B)
变压器
P
变压器额定容量 （kVA）
=
U_e
= 一次侧额定电压（kV）
1.过负荷保护
I_(dz·j)=(k_k·I_( e·B))/k_f
=
k_k k_f I_(e·B)
10kV变压器低压侧短路电流计算及低压配电柜选型
10kV变压器低压侧短路电流计算及低压配电柜选型摘要：随着中国经济的快速发展，电力工业为经济发展提供了可靠的物质保障。
在国内增加用电量，如何确保电力供应的安全性和可靠性是一个值得关注的重要课题。
本文分析了10kV配电盘中高低压开关的特点，并对确保10kV配电柜中高低压开关的安全性提出了一些建议。
希望它可以作为电力工业发展和中国电力工业发展的指南。
关键词：10kV配电房；高低压开关；选择；保护引言配电房是电力系统的核心环节之一，对维护电力系统的正常运转具有重要的影响。
配电房内置有许多种类的器械设备，需要做好相互之间的配合，才能保证电力系统的稳定性。
在10kV配电房中，高低压开关之间保护配合不合理将会为电力系统的运转添加很多麻烦，这严重影响了电力系统的正常运转。
为维护电力系统的稳定性，国家逐渐完善了城乡电网，规范了10kV配电房内的相关设备，大大方便了电力系统的管理。
一、高低压配电设备设计范围1.1本工程新建拐排二站公用箱式变压器1台；2、由10kV沙田F3泗盛线三盛支线N1公用电缆分接箱敷设电缆 ZRC-YJV22-8.7/15kV -3×120mm2/285m（新敷）至新建拐排二站公用箱式变压器；1.2新增线路部分1）高压线路部分：新敷设10kV电力电缆ZRC-YJV22-8.7/15kV-3×120共285米；其中235米沿原有电缆沟敷设，50米沿新顶4孔管敷设；新安装10kV户内型电缆终端头共2套，其中3×120共 2套。
2）低压线路部分：新敷设1kV电力电缆ZRC-YJV220.6/1kV-4×240共197米；其中197米沿新建电缆埋管敷设；新安装1kV电缆终端头共2套，其中4×240共 2套；1.3新增高压设备部分新安装全绝缘SF6负荷开关柜2台；新安装800kVA终端型预装式箱变（配干变）1台；1.4新增低压配电部分新装户内GCK-800低压柜3面，其中进线柜1面，出线柜1面，无功补偿柜1面；无功补偿按配变容量20%补偿，即160kVar，采用动态无功补偿装置；1.5新增电缆通道及设备基础部分新建800kVA预装式箱变基础1座（两侧井口），箱变镀锌围栏1套；新建2层2列行车排管71米；新建1层2列行车排管117米；新建电缆排管工作井6座，其中：a）2层2列排管行人直线井3座；b）1层2列排管行车人转角井1座；c）1层2列排管行车工作井1座；d）1层2列排管行车转角井1座；1.6新增配电房部分新建CSG-10B-YB-M13-02预装箱式变电站1间，面积为2.3米×3.3米（长×宽）。
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(MV A)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 MV A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 MV A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1000KV A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。
短路电流的计算供电技术课件
t T fi
第16页/共166页
短路过程的电压、电流相量图及电流波形图 如图3-3所示。
图3－3 短路时电压、电流相量图及电流波形图
第17页/共166页
在电源电压及短路地点不变的情况下，讨论短路全电 流达到最大值的条件：
ik(3A)
Izm
sint
kl
[Im
sin(
)
I zm sin(
kl
)]e
取 Uav 1.05UN ；
Rkl 、X kl —— 归算至短路点所在段的电源至短路点间的
总电阻和总电抗。
第27页/共166页
短路参数计算中的平均电压Uav
标准电压等级的平均电压 (kV) 标准电压 0.127 0.22 0.38 3 6 10 35 110 平均电压 0.133 0.23 0.4 3.15 6.3 10.5 37 115
就是短路电流周期分量，称之为稳态短路电流（6） ，
以Iz表示其有效值。
I 。I k如t果电源电压维
持恒定，则短路后任何时刻的短路电流周期分量始终不
变。所以有
Izt0 Izt I Iz
习惯上把这一短路电流周期分量有效值写作 I K ，即：
Iz
Ik
I
(3) k
第24页/共166页
（7）短路电流次暂态值 短路电流次暂态值是指短路以后幅值最大的一个周
第3页/共166页
图3－1 短路类型及其表示符号
第4页/共166页
二、短路的类型
A
I (3) k.A
电源 0
B
I (3) k.B
C
I (3) k.C
k(3)
负荷
a) 三相短路
I (3) k.A
短路电流的计算方法
X
k
arctg R
XL
Tfi R R
R2 X 2
C ——积分常数，由初始条件决定，即短路电流非周
期分量的初始值
。i fi 0
LOGO
由于电路中存在电感，而电感中的电流不能突变，
则短路前瞬间（用下标0－表示）的电流i0－应该等于短 路发生后瞬间（用下标0＋表示）的电流i0＋，将t＝0分
RL
XL
式中：
I M—— 短路前电流的幅值
a)
I M
Um
/
( R R )2 ( X X )2
—0 — 短路前回路的阻抗角 0 arctg( X X ) /( R R )
—— 电源电压的初始相角，亦称合闸角；
R∑
2、短路时
短路后电路中的电流应满足： u G
别代入短路前后的电流表达式,可得
C
I M
sin(
0
)
I PM
sin(
k
)
因此，短路的全电流为
t
ik iz ifi IPM sin(t k ) IM sin( 0) IPM sin( k )e
t
ik iz ifi IPM sin(t k ) IM sin( 0 ) IPM sin(LOGOk ) e
无穷大容量系统三相短路暂态过程1正常运行rlxldtdi短路的全电流可以用下式表示短路电流周期分量的幅值短路后回路的阻抗角短路回路时间常数积分常数由初始条件决定即短路电流非周期分量的初始值fipmlogo由于电路中存在电感而电感中的电流不能突变则短路前瞬间用下标0表示的电流i应该等于短路发生后瞬间用下标0表示的电流i别代入短路前后的电流表达式可得因此短路的全电流为fipm正常运行状态001s暂态稳态izifi3
短路电流计算及设备选择
短路电流计算及设备选择摘要进行短路电流计算，从三相短路计算中得到当短路发生在各电压等级的母线时，其短路稳态电流和冲击电流的值。
再根据计算结果及各电压等级的额定电压和最大持续工作电流进行主要电气设备选择及校验（包括断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器等）。
关键词：短路电流计算电气设备选择第一章短路电流计算1 .1 短路电流计算的步骤目前在电力变电站建设工程设计中，计算短路电流的方法通常是采用实用曲线法，其步骤如下：1、选择要计算短路电流的短路点位置；2、按选好的设计接线方式画出等值电路图网络图；1）在网络图中，首选去掉系统中所有负荷之路，线路电容，各元件电阻；2）选取基准容量和基准电压Ub（一般取各级的平均电压）；3）将各元件电抗换算为同一基准值的标么电抗；4）由上面的推断绘出等值网络图；3、对网络进行化简，把供电系统看为无限大系统，不考虑短路电流周期分量的衰减求出电流对短路点的电抗标幺值，即转移电抗；4、求其计算电抗；5、由运算曲线查出短路电流的标么值；6、计算有名值和短路容量；7、计算短路电流的冲击值；1）对网络进行化简，把供电系统看为无限大系统，不考虑短路电流周期分量的衰减求出电流对短路点的电抗标幺值，并计算短路电流标幺值、有名值。
标幺值：有名值：2）计算短路容量，短路电流冲击值短路容量：短路电流冲击值：8、绘制短路电流计算结果表1.2 短路电流计算及计算结果等值网络制定及短路点选择：根据前述的步骤，针对本变电所的接线方式，把主接线图画成等值网络图如图4-1所示：F1-F3为选择的短路点，选取基准容量 =100MVA，由于在电力工程中，工程上习惯性标准一般选取基准电压 .基准电压（KV）： 10.5 37 115基准电流 (KA)： 5.50 1.56 0.50 1、主变电抗计算SFSZ7—31500/110的技术参数∴X12* =( Ud1%/100)*(Sj/SB) =(10.75/100) *(100/40)= 0.269X13* =( Ud2%/100)*(Sj/SB) =(0/100) *(100/40)= 0X14* =( Ud3%/100)*(Sj/SB) =(6.75/100) *(100/40)= 0.1692、三相短路计算简图，图4-23、三相短路计算（1）、110kV侧三相短路简图如下图4-3当 F1短路时，短路电流稳态短路电流的有名值冲击电流短路全电流最大有效值短路容量1.、35kV侧三相短路简图如下图4-4当F2短路时，短路电流稳态短路电流的有名值冲击电流I＇ch2=2.55*4.58=11.68 kA短路全电流最大有效值I＂ch2=1.51*4.58 = 6.92 kA短路容量S2〃= I＂F2*SB=2.933*100=293.3 MVA1.、10kV侧三相短路简图如下图4-5当F3短路时，I＇F3 = SB/( VB3)= 100/(1.732*10.5) =5.499 kA短路电流I＂F3〃=1/（0.102+0.269+0.169）=1.852稳态短路电流的有名值IF3′= I＇F3*I＂F3〃= 5.499*1.852 =10.184 kA冲击电流I＇ch3=2.55*10.184 = 25.97 kA短路全电流最大有效值I＂ch3=1.51*10.184 =15.38 kA短路容量S3〃= I＂F3*SB=1.852*100=185.2MVA短路电流计算结果见表4-1表4-1 短路电流计算结果短路点基准电压VaV稳态短路电流有名值I″KA短路电流冲击值短路全电流最大有效值短路容量S″( MVA)（ KV ）ich(KA)Ich(KA)F 1115 6.316.0659.51980F 237 4.5811.686.92293.3F 310.510.18425.9715.38185.2第二章导体和电气设备的选择2.1 断路器和隔离开关的选择1、110KV侧断路器和隔离开关的选择短路参数：ich =9.84(kA); I"=I∞=9.8(kA) Ue=110 KVIgmax =1.05Ie=1.05S/1.732*110=286.3(A)110KV侧断路器的选择：查设备手册试选LW14—110型六氟化硫断路器。
2.短路电流计算--标幺值计算
四、复杂网络中标幺值的计算
【例】
（双回）
4
（一）准确计算法——归一法
Ø选定某段作为基本段（如Ⅱ），一般选择 最高电压等级或中间段
Ø各参数均向基本段归算有名值： Z ×k2, E ×k, I / k, S ?
Ø选择基本段的基准值
SB = 100MVA,U B2 = 121kV
Ø计算标幺值
0.4
Ø发电机：
=
XR ZN
×100%
=
3IN X R ×100% UN
X R*( N )
=
X R (%) 100%
X R*( B)
=
X R (%) 100
U U
N B
IB IN
整理思路： 如何处理之前遇到的问题：三相、电压不等？
先根据元件各自标幺值（根据各自的容量、电流、电 压计算而得的）得到有名值，选定一个电压等级将有名值 进行归算（基本级一般为最高电压等级，解决了电压不等 的问题），选定基准值进行标幺值计算，最终建立了在统 一基准下面的标幺值电路模型（简化为后续的三相计 算） 。
通常取整数
∴由SB ,U B得：
IB = SB
(kA) (MVA)
3U B
(kV)
ZB
=
U
2 B
SB
(Ω)
U = 3ZI , S = 3UI
∴U* = Z*I*, S* = U*I*
★三相电路标幺值关系式类似于单相电路 。
n 课后思考：
ü 前面式中各量是相量还是线量？
ü 如何选相量的基准值？相量的标幺 值满足什幺关系？与线量的标幺值有 什幺关系？
X 1′
=
X1*( N )
U
2 GN
短路电流计算及保护整定
2.1.2 说明
需用系数，不仅与设备的效率、线路损耗、负荷的大小有关系，而且 与用电设备组的工作性质、操作方式、生产组织形式等因素有关。应 尽可能通过实测数据分析确定，使之接近于实际。
(2) 计算短路电流 三相短路电流：Id(3) 式中：
Uav
3Z
两相短路电流：I
(2) d
U av 2
Z
Uav ——各级线路始末两端的平均电压（线电压），1.05倍线路额定电 压。这样做是为了简化计算。各标准电压等级的平均电压值如下表：
1.4 计算方法
2、标幺法（相对单位制法） (1) 计算过程：
I (2) d
——高压电动机端子上的最小两相短路电流， A。
与地面异步电动机整定原则相同。
起动电流在反时限曲线上对应的时间值应躲过起动过程，根据实际情况 设定时间常数。
2.2.6 控制线路的高压配电装置
普通型高压配电装置
一般使用反时限过负荷保护和电流速断的短路保护，基本上是靠整定电 流值的大小实现上下级配合，线路发生短路后易越级跳闸。
I Q N ——容量最大的电动机的额定起动电流，对于有数台电动机
同时起动的工作机械，若其总功率大于单台起动的容量最大的电动机功
率时，则为这几台同时起动的电动机的额定起动电流之和。
对于存在两回断路器的移动变压器，应据每回路所接负荷情况分别对两 回路的保护器根进行整定。
2.2.4 移动变压器高压配电装置
类型。
1.2 无限大容量电源网络远端三相短路
电力系统的电源距短路点较远（一般配电系统多属于 这种情况）
35kV、10kV系统消弧线圈、小电阻接地、接地变压器的选择及计算
35kV、10kV系统消弧线圈、小电阻接地、接地变压器的选择及计算我国电力系统中，10kV、35kV电网中一般都采用中性点不接地的运行方式。
电网中主变压器配电电压侧一般为三角形接法，没有可供接地的中性点。
当中性点不接地系统发生单相接地故障时，线电压三角形保持对称，对用户继续工作影响不大，并且电容电流比较小（小于10A《一次设计手册》P81页）时，一些瞬时性接地故障能够自行消失，这对提高供电可靠性，减少停电事故是非常有效的。
由于该运行方式简单、投资少，所以在我国电网初期阶段一直采用这种运行方式，并起到了很好的作用。
但是随着电力事业日益的壮大和发展，这中简单的方式已不在满足现在的需求，现在城市电网中电缆电路的增多，电容电流越来越大（超过10A），此时接地电弧不能可靠熄灭，就会产生以下后果：1）单相接地电弧发生间歇性的熄灭与重燃，会产生弧光接地过电压，其幅值可达4U（U 为正常相电压峰值）或者更高，持续时间长，会对电气设备的绝缘造成极大的危害，在绝缘薄弱处形成击穿；造成重大损失。
2）持续电弧造成空气的离解，拨坏了周围空气的绝缘，容易发生相间短路；3）产生铁磁谐振过电压，容易烧坏电压互感器并引起避雷器的损坏甚至可能使避雷器爆炸；这些后果将严重威胁电网设备的绝缘，危及电网的安全运行。
为了防止上述事故的发生，为系统提供足够的零序电流和零序电压，使接地保护可靠动作，需人为建立一个中性点，以便在中性点接入接地电阻。
为了解决这样的办法。
接地变压器（简称接地变）就这样的情况下产生了。
接地变压器就是人为制造了一个中性点接地电阻，它的接地电阻一般很小。
另外接地变压器有电磁特性，对正序负序电流呈高阻抗，绕组中只流过很小的励磁电流。
由于每个铁心柱上两段绕组绕向相反，同心柱上两绕组流过相等的零序电流呈现低阻抗，零序电流在绕组上的压降很小。
也既当系统发生接地故障时，在绕组中将流过正序、负序和零序电流。
该绕组对正序和负序电流呈现高阻抗，而对零序电流来说，由于在同一相的两绕组反极性串联，其感应电动势大小相等，方向相反，正好相互抵消，因此呈低阻抗。
10KV线路继电保护计算公式
10KV 线路过电流和速断保护整定值计算公式过电流保护的整定计算计算变压器过电流保护的整定值m a x ,r e l w r e o p L r e r e i o pK K I I I K K K I == 式中 op I —继电保护动作电流整定值（A ）；rel K —保护装置的可靠系数，DL 型电流继电器一般取1.2；GL 型继电器一般取1.3；w K —接线系数，相电流接线时，取1；两相电流差接线时，取3；re K —继电器的返回系数，一般取0.85～0.9；i K —电流互感器变比；max L I —最大负荷电流，一般取变压器的额定电流。
速段保护max rel w qb K iK K I I K = 式中 qb I —电流继电器速断保护动作电流（A ）；rel K —保护装置的可靠系数，一般取1.2；w K —接线系数，相电流接线时，一般取1；i K —电流互感器变比；max K I —线路末端最大短路电流，即三相金属接地电流稳定值（A ）；对于电力系统的末端供配电电力变压器的速断保护，一般取max K I 为电力变压器一次额定电流的2～3倍。
一、高压侧过电流保护的整定计算max 1.2128.8 2.260.85905rel w op L re i K K I I A A K K ⨯==⨯=⨯ 取 op I =2.5A ，动作时间t 为0.5S 。
速断保护的整定计算max 1.21228.8 3.84905rel w qb k i K K I I A A K ⨯==⨯⨯= 取 qb I =4A ，动作时间t 为0S 。
速断保护动作电流整定为4A ，动作时限为0S 。
低压侧过流保护2 1.2721.7 5.418005rel op N re i K I I A A K K ==⨯= 取 op I =5.5A ，动作时间t 为0.5S 。
0.70.70.473.73.8N op i U U KV V K ⨯=== 电压闭锁整定值取75V 。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1.4428571 ###### 导线电阻 #DIV/0!
7.34606803 5.90734694 1.020226757 1.110049887 8.63521088 9.52539683 2.209596372 3.210911565
I*w
Iw(最小运行方式)
0.0332 0.1826 （KA） 0.1582 （KA）
K（2）
10kv****线末端最大运行方式三相短路电流
66KV系统参数 电抗标么值 1.1209 主变压器参数 短路阻抗Uk（%） 容量MVA 电抗标么值 电阻标么值 电抗标么值 电阻标么值 阻抗标么值 0.4804 17.196271 24.061516 29.574791 三相短路电流 1#主变 9.09 6.3 2#主变 10kv导线参数 LGJ—70 8.37 6.3 长度（KM） 导线电抗 电抗标么值 电阻标么值 22.56 0.359 0.422 LGJ—50 17.65 0.369 0.595 LGJ—35 2.96 0.38 0.823 LGJ—25 3.13 0.391 1.131
1.4428571 1.3286 导线电阻
并列运行电抗标么值 0.69167894
7.34606803 5.90734694 1.020226757 1.110049887 8.63521088 9.52539683 2.209596372 3.210911565
I*w
Iw(最大运行方式)
0.0338 （KA） 0.1859
10kv****线末端最小运行方式两相短路电流
66KV系统参数 电抗标么值 1.2683 主变压器参数 短路阻抗Uk（%） 容量MVA 电抗标么值 电阻标么值 电抗标么值 电阻标么值 阻抗标么值 0.4804 18.094849 24.061516 三相短路电流 30.106147 两相短路电流 并列运行电抗标么值 1#主变 9.09 6.3 2#主变 10kv导线参数 LGJ—70 0 0 长度（KM） 导线电抗 电抗标么值 电阻标么值 22.56 0.359 0.422 LGJ—50 17.65 0.369 0.595 LGJ—35 2.96 0.38 0.823 LGJ—25 3.13 0.391 1.131