短路阻抗的各类标幺值计算计算
短路电流计算
主变额定容量S N =100MWA ,主变绕组Yn 、yn0+d ,U 21-=14%、U 31-=19%、U32-=5%,取S B =100MWA ,U B =U AV .变压器各绕组电抗标幺值计算如下:U k 1=1/2(U 21-+U 31--U 32-)=14 U k 2=1/2(U 21-+U 32--U 31-)=0 Uk 3=1/2(U 31-+U 32--U 21-)=5电抗标幺值:X d *=100%Ud ×SeSj(Se 主变容量) X 1*=100%1Uk ×Se Sj =10014×40100=0.35 X 2*=100%2Uk ×SeSj=0 X 3*=100%3Uk ×Se Sj =1005×40100=0.125110kV 系统X d 1*=0.11, 10kV 系统X d 2*=0.7(S j =100MV A ),短路电流的计算系统的等值网络如图1所示:2.2.1三相短路电流计算: 当(10kV 侧母线)短路时Ij 3=S B /(3U B )=100/(3×10.5)=5.5KA短路电流的标幺值If ''3* =1/(X d 1*+X 1*+X 2*) =1/(0.11+0.35)=2.17短路电流的有名值 I f ''3=I f 2×I f ''3*=5.5×2.17=11.96KA冲击电流i sh 3.=1.82×I f ''3=1.8×2×11.96=30.43KA不对称短路电流计算:①当10kV 侧短路时,10kV 系统X d 1*=0.11由零序网络变换图2可得:由三相短路计算可知正序综合阻抗 X∑1=X d 1*+X 1*+X 2*=0.46负序综合阻抗X∑2=X ∑1=0.46零序综合阻抗 X ∑0=X 2*+3*1*1*3*1*1*)()(X X X X X X d d +++=0.11、两相短路电流正序电流的标幺值 Id )2(1* =1/(X ∑1+X ∑2)=1/(0.46+0.46)=1.09正序电流的有名值 I d )2(1 =I d )2(1*×I j 1=1.09×5.5=5.99KA 两相短路电流 I)2(1=3×I d )2(1=3×5.99=10.37KA2、单相短路电流正序电流的标幺值 Id )1(1* =1/(X∑1+X∑2+X∑)=1/(0.46+0.46+0.1)=0.98正序电流的有名值 I d )1(1 =I d )1(1*×I j 1=0.98×5.5=5.39KA 单相短路电流 I)1(1=3×I d )1(1=3×5.39=16.17KA3、两相接地短路电流正序电流的标幺值 Id )1(1* =1/(X∑1+X∑2//X∑)=1/(0.46+0.46//0.1)=1.85正序电流的有名值I d )1(1 =I d )1(1*×I j 1=1.85×5.5=10.19KA两相接地短路电流I)1(1=3222)1(x x x x+∑∑∑∑-×I d )1(1=16.27KA。
短路阻抗的各类标幺值计算计算
短路阻抗的各类标幺值计算计算短路阻抗是指在电力系统中,电源在短路条件下所能提供的电流与电压之比。
它是电力系统设计和运行的重要参数,用于衡量电源的供电能力以及对短路故障的响应能力。
在电力系统的短路计算中,常常使用标幺值来表示短路阻抗的大小,以便进行比较和分析。
下面将介绍短路阻抗的各类标幺值的计算方法。
短路阻抗常分为正序短路阻抗、负序短路阻抗和零序短路阻抗。
它们分别用于描述三相对称、三相不对称和单相短路故障的情况。
下面分别介绍它们的计算方法。
1.正序短路阻抗(Z1)的计算:正序短路阻抗是指在三相对称短路故障下的短路阻抗。
它可以通过实际测量或计算得到。
计算正序短路阻抗的一种常用方法是利用短路试验数据,按照以下步骤进行计算:步骤1:进行短路试验,测量短路电流和电压的幅值。
步骤2:根据测量结果计算短路电阻(R)和电抗(X)的值。
步骤3:根据计算所得的短路电阻和电抗的值,按照以下公式计算正序短路阻抗的模(,Z1,)和幅角(θ1):Z1,=√(R^2+X^2)θ1 = arctan(X/R)2.负序短路阻抗(Z2)的计算:负序短路阻抗是指在三相不对称短路故障下的短路阻抗。
它可以通过实际测量或计算得到。
计算负序短路阻抗的一种常用方法是利用正序短路阻抗和对称分量的关系,按照以下步骤进行计算:步骤1:根据给定的正序短路阻抗(Z1)和对称分量的关系,计算对称分量的阻抗(Zs)的模(,Zs,)和幅角(θs):Zs,=,Z1θs=θ1步骤2:根据对称分量的阻抗和三相电压的关系计算负序短路阻抗的模(,Z2,)和幅角(θ2):Z2,=,Zsθ2=θs3.零序短路阻抗(Z0)的计算:零序短路阻抗是指在单相短路故障下的短路阻抗。
它可以通过实际测量或计算得到。
计算零序短路阻抗的一种常用方法是利用三相短路阻抗和正序短路阻抗的关系,按照以下步骤进行计算:步骤1:根据给定的三相短路阻抗(Zs)和正序短路阻抗(Z1)的关系计算零序短路阻抗的模(,Z0,)和幅角(θ0):Z0,=,Zs,/√3θ0=θs-30°需要注意的是,短路阻抗的计算方法可能因不同的电力系统而有所不同。
短路计算公式及算例电路元件阻抗标幺值和有名值的换算公式
短路计算公式及算例电路元件阻抗标幺值和有名值的换算公式在电路分析中,短路计算是一种重要的方法,用于估算电路中元件的短路电流。
通过计算短路电流,我们可以确定电路的额定电流和短路计算能力,以确保电路的安全使用。
短路计算公式可以通过以下步骤进行推导:1. 根据电路图,确定需要计算短路电流的位置,将其作为短路点。
2. 将所有电源转化为短路电流源,根据其内阻计算短路电流源大小。
3. 将所有电感元件转化为短路电阻,根据其电感值和频率计算短路电阻大小。
4. 将所有电容元件转化为短路电导,根据其电容值和频率计算短路电导大小。
5. 将所有电阻元件保持不变。
6. 根据短路点位置,使用基尔霍夫电流定律和欧姆定律,建立短路方程。
7. 解决短路方程,计算出短路电流。
电路元件的阻抗标幺值和有名值的换算公式如下:1. 电感元件的阻抗(标幺值)= 2 * π * f * L,其中f为电路的频率,L为电感元件的电感值。
2. 电感元件的阻抗(有名值)= XL = 2 * π * f * L / ω,其中f为电路的频率,L为电感元件的电感值,ω为电路的角频率。
3. 电容元件的阻抗(标幺值)= 1 / (2 * π * f * C),其中f为电路的频率,C为电容元件的电容值。
4. 电容元件的阻抗(有名值)= XC = 1 / (2 * π * f * C * ω),其中f为电路的频率,C为电容元件的电容值,ω为电路的角频率。
在进行短路计算时,可以根据需要将标幺值转化为有名值,或将有名值转化为标幺值,以满足具体的计算要求。
这些换算公式提供了方便的工具,用于在短路计算中进行单位转换和数值比较。
总之,短路计算公式和电路元件阻抗的换算公式是电路分析中的基础知识,掌握它们可以帮助我们准确计算电路中的短路电流以及元件的阻抗。
短路阻抗的各类标幺值计算计算
短路阻抗的各类标幺值计算计算短路阻抗(Short-circuit impedance)是指在电力系统中,当系统出现短路故障时,短路电流与短路电压之比的复数。
它是电力系统中一个非常重要的参数,用于评估系统的短路能力和保护设备的选择。
标幺值是指在其中一特定条件下,用一个标准值除以实测值,得到的无量纲量。
在电力系统中,对于短路阻抗的计算和分析,我们通常使用标幺值来描述它的大小和特性。
标幺值计算可以帮助我们比较不同系统或设备的短路能力,以及预测在短路故障情况下的系统行为。
在计算短路阻抗的标幺值之前,需要先了解一些基本概念。
1. 短路电流(Short-circuit current):指电力系统中,在短路故障情况下流过短路点的电流。
短路电流的大小决定了系统在故障情况下的电流限制和保护设备的选择。
2. 短路电压(Short-circuit voltage):指电力系统中,在短路故障情况下短路点的电压。
短路电压决定了系统中的电压降以及可能的电压不稳定性。
3. 短路阻抗(Short-circuit impedance):指在电力系统中,在短路故障情况下,短路电压与短路电流之比的复数。
它是一个总阻抗,包括电力系统中所有贡献的电阻、电感和电容。
计算短路阻抗的标幺值通常需要进行以下步骤:1.收集系统数据:首先需要确定系统拓扑结构和各个元件的参数。
这包括变压器的参数(变压器阻抗)、线路的参数(电阻和电感)以及并联的电容器等。
这些参数可以通过设计数据、设备手册或实际测量获得。
2.确定短路点:短路阻抗的计算需要先确定短路点的位置。
短路点通常是指系统中的一些节点或一段线路出现短路故障时的位置。
在实际应用中,可以通过短路分析软件进行短路计算,找到系统中的关键短路点。
3.执行短路计算:利用计算软件,根据系统数据和短路点的位置,进行短路计算。
短路计算可以采用各种方法,如对称分析、不对称分析、复数分析等。
短路计算的结果包括短路电流和短路电压。
电力系统短路电流计算及标幺值算法
Short Circuit Current Calculation§7-1 概述General Description一、短路的原因、类型及后果The cause, type and sequence of short circuit1、短路:是指一切不正常的相与相之间或相与地(对于中性点接地的系统)发生通路的情况。
2、短路的原因:⑴元件损坏如绝缘材料的自然老化,设计、安装及维护不良等所造成的设备缺陷发展成短路.⑵气象条件恶化如雷击造成的闪络放电或避雷器动作;大风造成架空线断线或导线覆冰引起电杆倒塌等.⑶违规操作如运行人员带负荷拉刀闸;线路或设备检修后未拆除接地线就加电压.⑷其他原因如挖沟损伤电缆,鸟兽跨接在裸露的载流部分等.3、三相系统中短路的类型:⑴基本形式: —三相短路;—两相短路;—单相接地短路;—两相接地短路;⑵对称短路:短路后,各相电流、电压仍对称,如三相短路;不对称短路:短路后,各相电流、电压不对称;如两相短路、单相短路和两相接地短路.注:单相短路占绝大多数;三相短路的机会较少,但后果较严重。
4、短路的危害后果随着短路类型、发生地点和持续时间的不同,短路的后果可能只破坏局部地区的正常供电,也可能威胁整个系统的安全运行。
短路的危险后果一般有以下几个方面。
(1)电动力效应短路点附近支路中出现比正常值大许多倍的电流,在导体间产生很大的机械应力,可能使导体和它们的支架遭到破坏。
(2)发热短路电流使设备发热增加,短路持续时间较长时,设备可能过热以致损坏。
(3)故障点往往有电弧产生,可能烧坏故障元件,也可能殃及周围设备.(4)电压大幅下降,对用户影响很大.(5)如果短路发生地点离电源不远而又持续时间较长,则可能使并列运行的发电厂失去同步,破坏系统的稳定,造成大片停电。
这是短路故障的最严重后果。
(6)不对称短路会对附近的通讯系统产生影响。
二、计算短路电流的目的及有关化简The purpose and some simplification of short circuit Calculation1、短路计算的目的a、选择电气设备的依据;b、继电保护的设计和整定;c、电气主接线方案的确定;d、进行电力系统暂态稳定计算,研究短路对用户工作的影响;2、短路计算的简化假设a、不考虑发电机间的摇摆现象,认为所有发电机电势的相位都相同;b、不考虑磁路饱和,认为短路回路各元件的电抗为常数;c、不考虑发电机转子的不对称性,用来代表。
通过短路电流折算阻抗标幺值方法
根据提供的系统或母线三相短路电流值,求基准容量的正序零序阻抗标幺值单相短路时:故障相(1).kA I 电流与序电流的关系如下:(1)(1)(1)(1)(1).....12013kAkA kA kA kA I I I I I ====可以得出如下关系:(1)(1)112033PkA kA U I I Z Z Z ∑∑∑==++,其中P U 为单相短路时的相电压。
假设100B S MVA =,34.5B U kV =(线电压),系统短路电流参数如下:假设为无穷大系统,基准100B S MVA =,34.5B U kV =(线电压)下,此短路电流(1)kA I 已知,求单相短路时的短路阻抗(1)120ZZ Z Z ∑∑∑=++,且12Z Z ∑∑=最终得到零序阻抗0Z ∑。
(1)(1)1(1)12033pB kAkA U IIZ Z Z Z ∑∑∑===++,从而得出(1)120kAZ Z Z Z ∑∑∑=++=需要求出各方式下的短路阻抗标幺值,先根据三相短路电流求出正序阻抗, 正序阻抗(3)12ZZ Z ∑∑==,从而根据已知的三相短路电流(3)k I,计算的正序阻抗标幺值:(3)(3)(3)(3)*(3)(3)(3)0.5181k B B B k k Z I ZZ I I =======通过单相短路,计算单相短路阻抗标幺值的方法如下:(1)(1)*(1)3 4.1152k kA B B kA kA Z I Z Z I ======, 从而,(1)(1)(3)0**1*2***2 4.115220.5181 3.079Z Z Z Z Z Z ∑∑∑=--=-=-⨯=据此,得出结果如下:Referenced voltage: 34.5kV, referenced capacity: 100MVA。
2.短路电流计算--标幺值计算
在对称的三相系统中,基准值满足如下约束:
S3B 3U LB ILB
U LB 3ILB ZB
ZB
U
2 LB
/
S3B
1/
YB
Ø说明: ILB S3B / 3U LB
•五个基准值之间有依存关系,一般只需确定三相基准 功率和基准线电压两个即可;
•SB多选择为100MVA、1000MVA 、系统总容量或某个 发电厂机组容量之和;
100 = 0.484(KA) 3 ×121
IB3 =
100 = 7.95(KA) 3 × 7.26
在各段将额定值下的值转换为基准值下 的标幺值:
X 1*
=
0.26
×
10.5 30
2
10.52 100
=
0.26× 100 30
=
0.87
X 2*
=
0.105 ×
100 31.5
=
0.33
X 3* = 0.22
=
10.5(KV
)
有何特点?
U B3
= 121×
6.6 110
=
7.26(KV
)
(三)近似计算法
Ø 准确算法计算量大,对复杂网络会出
现困难 Ø 主要困难因素是变压器变比,与两侧额 定电压之比可能不一样 Ø 主要计算是电抗的标幺值
★ 近似1:取基本段的电压基准值均为其平 均额定电压值
eg. UB2 = 115 (kV )
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 ?
标幺值法计算书
标幺值法计算书计算依据《工业与民用配电设计手册》第四章p90,p91,p114,p116,p120页的公式已知条件元件1--同步电机:基准容量Sj=100MVA额定容量Sr=200MVA超瞬变电抗相对值Xd"=1标幺值X1=Xd"Sj/Sr=1*100MVA/200MVA=0.500元件2--变压器(双绕组):基准容量Sj=100MVA额定容量Sr=15000KVA短路电压Ud%=7.5标幺值X2=Uk%Sj/100Sr=7.5*100MVA/100*15000KVA=0.500元件3--线路:基准容量Sj=100MVA线路长度L=15kM平均额定电压Uj=37kV单位阻抗X0=0.4Ω/km标幺值X3=X0 LSj/Uj2=0.4Ω/km*15km*100MVA/37kV2 =0.438元件4--变压器(双绕组):基准容量Sj=100MVA额定容量Sr=12500KVA短路电压Ud%=6.5标幺值X4=Uk%Sj/100Sr=6.5*100MVA/100*12500KVA=0.520元件5--电抗器:基准容量Sj=100MVA电抗器电抗百分比Xk%=4.5基准电压Uj=6.3kV基准电流Ij=9.16kA电抗器额定电压Ur=6kV电抗器额定电流Ir=0.3kA标幺值X5=Xk%UrIj/100IrUj=4.5*6kV*9.16kA/(100*0.3kA*6.3kV)=1.309元件6--线路:基准容量Sj=100MVA线路长度L=1kM平均额定电压Uj=6.3kV单位阻抗X0=0.08Ω/km标幺值X6=X0 LSj/Uj2=0.08Ω/km*1km*100MVA/6.3kV2 =0.202计算公式和过程短路点1基准电压Uj=6.3kV基准容量Sj=100MVA冲击系数Kch=1.8短路电抗Xjs=+X4=+0.520=1.958短路容量Sd=Sj/Xjs=100/1.958=51.073MVA三相短路电流有效值Id(3)=Ij/Xjs=9.164/1.958=4.680kA三相短路冲击电流ic(3)=1.414Kch Id(3)=1.414*1.8*4.680kA=11.913kA 三相短路电流全电流有效值Ic(3)=[1+2(Kch-1)2 ]0.5 Id(3)=[1+2(1.8-1)2 ]0.5 *4.680kA=7.067kA两相短路冲击电流ic(2)=0.866ic(3)=0.866*11.913kA=10.317kA两相短路电流有效值Id(2)=0.866Id(3)=0.866*4.680kA=4.053kA两相短路电流全电流有效值Ic(2)=0.866Ic(3)=0.866*7.067kA=6.120kA 短路点2基准电压Uj=6.3kV基准容量Sj=100MVA冲击系数Kch=1.8短路电抗Xjs=+X4+X6=+0.520+0.202=3.469短路容量Sd=Sj/Xjs=100/3.469=28.827MVA三相短路电流有效值Id(3)=Ij/Xjs=9.164/3.469=2.642kA三相短路冲击电流ic(3)=1.414Kch Id(3)=1.414*1.8*2.642kA=6.725kA 三相短路电流全电流有效值Ic(3)=[1+2(Kch-1)2 ]0.5 Id(3)=[1+2(1.8-1)2 ]0.5 *2.642kA=3.989kA两相短路冲击电流ic(2)=0.866ic(3)=0.866*6.725kA=5.824kA两相短路电流有效值Id(2)=0.866Id(3)=0.866*2.642kA=2.288kA两相短路电流全电流有效值Ic(2)=0.866Ic(3)=0.866*3.989kA=3.454kA计算结果短路点1短路容量Sd=51.073MVA三相短路冲击电流ic(3)=11.913kA三相短路电流有效值Id(3)=4.680kA三相短路全电流有效值Ic(3)=7.067kA两相短路冲击电流ic(2)=10.317kA两相短路电流有效值Id(2)=4.053kA两相短路全电流有效值Ic(2)=6.120kA 短路点2短路容量Sd=28.827MVA三相短路冲击电流ic(3)=6.725kA三相短路电流有效值Id(3)=2.642kA三相短路全电流有效值Ic(3)=3.989kA两相短路冲击电流ic(2)=5.824kA两相短路电流有效值Id(2)=2.288kA两相短路全电流有效值Ic(2)=3.454kA。
变压器阻抗标幺值计算公式
变压器阻抗标幺值计算公式
【最新版】
目录
1.变压器阻抗的概念
2.变压器阻抗标幺值的计算公式
3.变压器阻抗标幺值的应用
正文
变压器阻抗是指变压器对交流电流的阻碍程度,它是变压器性能参数之一。
阻抗会影响变压器的电压降、电流和功率因数等参数。
在实际应用中,我们通常使用变压器阻抗的标幺值来表示其阻抗大小。
那么,如何计算变压器阻抗的标幺值呢?
变压器阻抗标幺值的计算公式如下:
Z = U_r / I_r
其中,Z 表示阻抗的标幺值,U_r 表示变压器的短路电压,I_r 表示变压器的短路电流。
短路电压和短路电流可以通过变压器的稳态短路试验测得。
在实际应用中,变压器阻抗标幺值的计算结果可以与标准值进行比较,以判断变压器的性能是否符合要求。
此外,阻抗标幺值还可以用于分析变压器的电压降、电流和功率因数等参数,为变压器的运行和维护提供依据。
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电力系统短路电流计算及标幺值算法
第七章短路电流计算Short Circuit Current Calculation§7-1 概述 General Description一、短路的原因、类型及后果The cause, type and sequence of short circuit1、短路:是指一切不正常的相与相之间或相与地(对于中性点接地的系统)发生通路的情况。
2、短路的原因:⑴元件损坏如绝缘材料的自然老化,设计、安装及维护不良等所造成的设备缺陷发展成短路.⑵气象条件恶化如雷击造成的闪络放电或避雷器动作;大风造成架空线断线或导线覆冰引起电杆倒塌等.⑶违规操作如运行人员带负荷拉刀闸;线路或设备检修后未拆除接地线就加电压.⑷其他原因如挖沟损伤电缆,鸟兽跨接在裸露的载流部分等.3、三相系统中短路的类型:⑴基本形式: )3(k—三相短路;)2(k—两相短路;)1(k—单相接地短路;)1,1(k—两相接地短路;⑵对称短路:短路后,各相电流、电压仍对称,如三相短路;不对称短路:短路后,各相电流、电压不对称;如两相短路、单相短路和两相接地短路.注:单相短路占绝大多数;三相短路的机会较少,但后果较严重。
4、短路的危害后果随着短路类型、发生地点和持续时间的不同,短路的后果可能只破坏局部地区的正常供电,也可能威胁整个系统的安全运行。
短路的危险后果一般有以下几个方面。
(1)电动力效应短路点附近支路中出现比正常值大许多倍的电流,在导体间产生很大的机械应力,可能使导体和它们的支架遭到破坏。
(2)发热短路电流使设备发热增加,短路持续时间较长时,设备可能过热以致损坏。
(3)故障点往往有电弧产生,可能烧坏故障元件,也可能殃及周围设备. (4) 电压大幅下降,对用户影响很大. (5) 如果短路发生地点离电源不远而又持续时间较长,则可能使并列运行的发电厂失去同步,破坏系统的稳定,造成大片停电。
这是短路故障的最严重后果。
(6) 不对称短路会对附近的通讯系统产生影响。
短路计算归纳
3U B3U BS TU U S 短路电流计算在电力系统短路电流计算中,假设各元件的磁路不饱和的目的:可以应用叠加原理, 在短路的实用计算中,通常只用周期分量电流的有效值来计算短路功率 标么值:任意一个物理量对基准值的比值。
UI Z , S U ISU 2基准值 S B 3U B I B ,I BB, Z BB S B发电机标么值电抗: XX G % ( U GN )2 BG100 U B S变压器标么值电抗: XU k % ( U N )2 S B线路标么值电抗: X LX 100 U BBL2 BX % U S 电抗器标么值电抗: XR BR100 2B不同基准值的标幺值之间的换算: XX (U N )2 S BBNU B S N三相短路:短路点电压为零,各相短路电流相等,短路电流只包含正序分量。
无限大系统供电网络短路时,电源电压保持不变,U 1,短路容量的标么值和短路电 流的标么值相等,短路电流周期分量标么值 I fU X f1 X fS f ,短路电流: I fI fB,短路容量:S f S f S B ,S f 3U av I f 短路容量用来校验开关的切断能力。
转移阻抗:任意两个接点之间的等值电抗。
无限大功率电源供电电路的短路电流在暂态过程中包含交流分量和直流分量。
短路冲击电流:短路电流最大瞬时值,在短路发生后约半个周期出现,短路后 0.01s 的 瞬时值, i m2K m I f 用于校验设备的动稳定。
K m 为冲击系数,当短路发生在发电机 电压母线时, K m 1.9 ,当短路发生在发电厂高压母线时, K m 1.85 ,当短路发生在其他地点, K m 1.8 。
非周期电流的初值越大,暂态过程中短路电流最大瞬时值越大。
它与短路发生时刻有关, 与短路发生时电源电势的初始相角(合闸角) 有关。
短路电流冲击值在短路前空载, 电压初相位为0的情况下最大。
序阻抗:静止磁耦合元件(线路、电抗器、变压器)正序阻抗和负序阻抗相等 Z 1 Z 2 ; 零序电抗比正序电抗大。
短路阻抗标幺值计算公式
短路阻抗标幺值计算公式好嘞,以下是为您生成的关于“短路阻抗标幺值计算公式”的文章:在咱们电气工程的领域里,短路阻抗标幺值计算公式那可是相当重要的一个家伙。
就好像是一把神奇的钥匙,能帮咱们打开了解电力系统运行状态的大门。
先来说说啥是短路阻抗标幺值。
想象一下,电力系统就像是一个复杂的交通网络,电流就像是来来往往的车辆。
而短路阻抗呢,就像是道路上的一些“障碍”,会影响电流的顺畅流动。
标幺值呢,则是把这些复杂的数值都变成相对好理解、好比较的形式。
短路阻抗标幺值的计算公式是这样的:Z* = Z / Z base 。
这里面,Z 就是实际的短路阻抗值,Z base 是基准阻抗。
举个例子哈,有一次我在工厂里检修设备,就碰到了跟这短路阻抗标幺值有关的问题。
那台大型机器突然罢工了,经过一番排查,发现是短路阻抗出了岔子。
我和同事们赶紧拿着工具和仪器,测量各种数据。
当时那紧张的气氛,就跟打仗似的。
经过一番努力,我们测得了实际的短路阻抗值,可这还不够啊,还得通过基准阻抗来算出标幺值,才能准确判断问题的严重程度。
这时候,计算公式就派上用场啦。
我们按照公式,仔细地计算,每一个数字都不敢马虎。
在计算的过程中,那真是要全神贯注。
一个小数点的错误,都可能导致结果大相径庭。
就好像在走钢丝,必须小心翼翼,保持平衡。
通过计算得出的短路阻抗标幺值,我们最终找到了故障的根源,成功让那台大家伙重新运转起来。
那一刻,心里的成就感,简直爆棚!这短路阻抗标幺值计算公式啊,在电力系统的设计、运行和故障分析中都起着至关重要的作用。
比如说在设计新的电力系统时,工程师们得通过计算这个标幺值,来确保系统在各种情况下都能稳定运行,不会出现短路故障导致大面积停电的情况。
在日常的运行维护中,工作人员也会定期测量和计算短路阻抗标幺值,就像是给电力系统做体检一样,及时发现潜在的问题,防患于未然。
总的来说,短路阻抗标幺值计算公式虽然看起来有点复杂,但只要咱们掌握了它,就能在电力的世界里游刃有余,解决各种难题。
电力系统计算中标幺值的应用(好公式)
电力系统计算中标幺值的应用工作中在进行起动设计分析时,由于系统参数是进行起动分析的基础,往往需要对甲方或设计院所给的电力系统参数进行核定。
由于电力系统中电气设备的容量规格多,电压等级多,用有名单位制计算工作量很大,尤其是对于多电压等级的归算。
因此,在电力系统的计算中,尤其在电力系统的短路计算中,各物理量广泛地采用其实际值与某一选定的同单位的基值之比来表示.此选定的值称为基值,此比值称为该物理量的标幺值或相对值。
一、标幺值的定义标幺值=实际值(任意单位)/基准值(与实际值同单位).在进行标幺值计算时,首先需选定基准值.基准值可以任意选定,基准值选的不同,其标幺值也各异。
因此,当说一个量的标幺值时,必须同时说明它的基准值才有意义.所谓标幺制,就是把各个物理量用标幺值来表示的一种运算方法.二、基准值的选取基准值的选取,除了要求基准值与有名值同单位外,原则上可以是任意的。
但因物理量之间有内在的必然联系,所以并非所有的基准值都可以任意选取.在电力系统计算中,主要涉及对称三相电路,计算时习惯上采用线电压、线电流、三相功率和一等值阻抗,这四个物理量应服从功率方程式和电路的欧姆定律,即(1)选定的各物理量的基准值满足下列关系:(2)将式(1)与式(2)相除后得:(3)式中,下标注‘*’者为标幺值,注‘d’者为基准值,无下标为实际值。
由式(3)可以看出,在标幺制中,三相电路的计算公式与单相电路的计算公式完全相同.在各物理量取用相应的基准值情况下,线电压和相电压的标幺值相等,三相功率和单相功率的标幺值相等。
因此,有名单位制中单相电路的基本公式,可直接应用于三相电路中标幺值的运算。
且计算中无需顾忌线电压和相电压、三相和单相标幺值的区别,只需注意在还原成有名值时采用相应的基准值即可.式(2)可以看出,基准值的选取受两个方程的约束,所以只有两个基准值可任意选取.工程计算中,通常选定功率基准值和电压基准值。
三、不同基准值的标幺值间的换算电力系统中的发电机、变压器、电抗器等电气设备的铭牌数据中所给出的参数,通常是以其本身额定值为基准的标幺值或百分比,即是以各自的额定电压U N和额定功率S N作为基准值的。
三相短路电流标幺值和短路阻抗关系
三相短路电流标幺值和短路阻抗关系1. 引言嘿,朋友们,今天咱们聊聊一个听起来有点“高大上”的话题——三相短路电流的标幺值和短路阻抗之间的关系。
别急,听起来复杂,其实就像跟你老妈聊生活琐事一样轻松!咱们一点点捋顺这个话题,让你像吃冰淇淋一样享受!2. 什么是三相短路?2.1 短路是啥?首先,短路就好比一场大雨把你淋得透湿,原本平静的电流被打乱了秩序。
这种情况下,电流就会瞬间增大,带来的风险可不小!尤其是三相短路,那可是电力系统中最常见的故障之一。
三相电系统就像咱们平常喝的三种饮料,三种不同的电流在一块儿“聚会”,可一旦出现短路,哇,那可真是热闹非凡,大家都疯了似的涌向故障点,电流一下子就“蹭蹭蹭”地上升。
2.2 短路电流和标幺值而短路电流的标幺值呢,就是把这些电流“标准化”,就像把不同口味的冰淇淋都放进一个杯子里。
这样咱们就能方便地比较和计算,而不用考虑具体的数值和单位,省心又省力!简单来说,标幺值就是电流和基准值的比值,有了它,咱们可以直观地看到故障时电流的变化情况。
3. 短路阻抗的角色3.1 短路阻抗是什么?那么,短路阻抗又是个什么玩意儿呢?想象一下,电流就像是你家的宠物,短路阻抗就是栅栏,决定了宠物能多自由地在家里“跑”。
如果栅栏太高(阻抗太大),它就很难“冲出去”;反之,如果栅栏矮了,嘿,那可就能肆无忌惮了!在电力系统中,短路阻抗主要由发电机、变压器、输电线等组成,这些东西就像栅栏的不同部分,影响着短路电流的大小。
3.2 短路阻抗和电流的关系说到这,咱们不得不提短路电流和短路阻抗的关系。
这就像是看电影时,前面的人站得太高,你就看不清屏幕一样。
阻抗越大,电流就越小;反之,阻抗小了,电流就暴涨!这一点在实际应用中可是大有讲究的,比如在设计电力系统时,得算好这个“栅栏”的高度,才能确保电流在短路时不会失控。
4. 结论总结一下,短路电流的标幺值和短路阻抗的关系就像生活中的一对好搭档,彼此影响,却又各有各的特点。
3.5标幺值
0.04563
11
§3-5 标幺值
原、副边电阻标么值:
R1
R2
Rk 75C 2 Z1N
0.00692
原、副边电抗标么值:
X
1
X
2
Xk 2 Z1N
0.02174
或:
X
2
X2 Z12 N
0.0034784 0.16
0.02174
12
12.494
X
m
Xm Z1N
8237 .5 100
82.375
Z
m
Zm Z1N
8331 .25 100
83.3125
R k 75C
Rk 75C Z1N
1.384 100
0.01384
X
k
Xk Z1N
4.348 100
0.04348
Z k 75C
Z k 75C Z1N
4.563 100
解:(注意,等值电路是一相的电路,Y接法线电压与相电压 的关系是 3 )
变压器变比:k U1N / 3 10 / 3 25 U2N / 3 0.4 / 3
励磁参数(折算到原边):
Zm
k2
U0 / I0
3 252 400/ 3 8331.25 17.33
Rm
k2
p0 / 3
I
2 0
25 2
Z
* 2
Z2 Z2N
I2N Z2 U2N
;R2*
R2 Z2N
I2N R2 U2N
;X
* 2
X 2 Z2N
I2N X 2 U2N
2
§3-5 标幺值
3.标么值的优点:☆
(1)使用标么值,不同变压器的参数范围小,便于比较。 如:空载电流和短路阻抗分别为:
工作用发电厂短路电流计算
电力系统各种元件电抗值的计算通常我们在计算短路电流时,首先要求出短路点前各供电元件的相对电抗值,为此先要绘出供电系统图,并假设有关的短路点。
供电系统中供电元件通常包括发电机、变压器、电抗器及架空线路(包括电缆线路)等。
目前,一般用户都不直接由发电机供电,而是接自电力系统,因此也常把电力系统当作一个“元件”来看待。
常用电气设备标么值和有名值计算公式: 1、系统电抗的计算:系统电抗,百兆为1,容量增减,电抗反比。
本句话的意思是当系统短路容量为100MV A 时,系统电抗数值为1;当系统短路容量不为100MV A ,而是更大或更小时,电抗数值应反比而变。
例如当系统短路容量为200MV A 时,电抗便是0.5(100/200=0.5); 当系统短路容量为50MV A 时,电抗便是2(100/50=2),系统容量为“∞”,则100/∞=0,所以其电抗为0。
依据一般计算短路电流书中所介绍的,均换算到100MV A 基准容量条件下的相对电抗公式而编出的(以下均同),即S X j *=式中:Sj 为基准容量取100MV A 、S 为系统容量(MV A)。
2、发电机、电动机、调相机的计算: 标么值:ϕcos /100%""*e j d d P S X X ⨯= 有名值:ϕcos /100%""e j d d P U X X ⨯=X d %为次暂去电抗百分值,3、变压器电抗的计算: 标么值:e jd d S S U X ⨯=100%""*有名值:ee S U U X 2d d 100%⨯= U d %为短路电压百分值低压侧有两个分裂绕组的双绕组变压器的计算则用:()4K 1U X f 2-d12-1+=()ej 2-1f 1S S X 4K 1X ⨯⨯-=ej 2-1f 21S S X K 21X X ⨯⨯⨯== 不分裂绕组的三双绕组变压器则的计算用: ()e j 3-23-12-11S S X X X 21X ⨯-+=()e j 2-13-23-12S S X X X 21X ⨯-+= ()ej 3-23-12-11S S X X X 21X ⨯-+=4、电抗器电抗的计算: 标么值:2k "*k U 3U 100%j j e e S I X X ⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯= 有名值:e eK S U X X 2k 100%⨯= X K %为百分电抗值,I e 单位为KA 5、架空线路及电缆线路电抗值的计算:标么值:2jj U S X X ⨯=* 有名值:dcs dac das D rDX ⋅⋅==3 789.0lg145.0 r 导线半径 D 为三相导线间的平均距(cm )(基准定量Sj=100MV A)第五节 网络简化短路电流计算在电力工程的设计过程中占有极其重要的地位,在短路电流计算中,当绘制出正、负序及零序阻抗图后就需要进行网络化简,在采用网络化简求解复杂网络的短路电流时,网络化简就是很重要的一步,需要掌握一些基本的方法和公式。
关于电学中标幺值的说明
关于标幺值的说明标幺值:标幺值是一种无纲量的相对值。
在短路计算中,采用标幺值比有名值更为方便。
1、标幺值的定义和基准值得确定标幺值=有名值/同名的基准值(标幺值用下标*表示)在短路计算中,一般取容量基准值为100MV A(也可以取1000MV A或其他值),各级电压的基准值就取为各级平均电压,表示为Sd=100(MV A)Ud=Uav(kV)电流基准值和阻抗基准值则需由上述两基准值算出:Id=Sd/ (Ud.*√3)---(kV)Zd=Ud /(Id.*√3)=Ud* Ud/Sd ---(Ω) 2、化标幺的第一种方法:统一化成标幺值将原始网络先用折算的方法化成有名值等值电路,再将各元件有名值除以统一的基准值即可得出各元件的标幺值,见下例1:[例1]原始系统的网络简化图如下:解Sd=100(MV A)Ud=10.5(kV)Zd=10.5*10.5/100=1.1(Ω)Id*=100/(10.5*√3)=5.5(kA)电源电势的标幺值为E’’G* = E’’G/Ud=10.5/10.5=1.0各元件电抗的标幺值E’’G* =0.44/1.1=0.4 X’’T1*=0.37/1.1=0.34 X’’L*=0.33/1.1=0.3X’’T2*=0.58/1.1=0.53 X’’R*=1.21 /1.1=1.1标幺值等值电路,见下图:为了与有名值方法比较。
可将其还原成有名值:X∑=X∑* *Zd=2.67*1.1=2.93(Ω)这个值与用有名值计算结果是相同的。
3、化标幺的第二种方法:就地化成标幺值(个别的变化法)这种方法是直接用各元件有名值除以本电压级的阻抗基准值,见下例:[例2]用就地化标幺方法将例1原始网络化为标幺值等值电路。
仍取:Sd=100(MV A)解电源电动势标幺值仍为E’’G* = 10.5/10.5=1.0求出各元件电抗有名值并随即除以本级阻抗基准值(或乘以阻抗基准值的倒数)计算结果略(计算结果数据与例1完全相同)就地化标幺很简单,可以直接计算出各元件的阻抗标幺值:Z* =Z(Sd/Ud. Ud)式中,Z-----各元件按本身额定电压(或采用相应的平均值)计算出的有名值阻抗,Ω;Sd-----化标幺值时统一规定的容量基准值,MV A;Ud-----本级基准电压(一般采用本级平均电压),kV。
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系统电抗,百兆为一。
容量增减,电抗反比。
100除系统容量
例:基准容量 100MVA。
当系统容量为100MVA时,系统的电抗为XS*=100/100=1
当系统容量为200MVA时,系统的电抗为XS*=100/200=
当系统容量为无穷大时,系统的电抗为XS*=100/∞=0
系统容量单位:MVA
系统容量应由当地供电部门提供。
当不能得到时,可将供电电源出线开关的开断容量
作为系统容量。
如已知供电部门出线开关为W-VAC 12KV 2000A 额定分断电流为40KA。
则可认为系统容量S=*40*10000V=692MVA, 系统的电抗为XS*=100/692=。
【2】变压器电抗的计算
110KV, 除变压器容量;35KV, 7除变压器容量;10KV{6KV}, 除变压器容量。
例:一台35KV 3200KVA变压器的电抗X*=7/=
一台10KV 1600KVA变压器的电抗X*==
变压器容量单位:MVA
这里的系数,7,实际上就是变压器短路电抗的%数。
不同电压等级有不同的值。
【3】电抗器电抗的计算
电抗器的额定电抗除额定容量再打九折。
例:有一电抗器 U=6KV I= 额定电抗 X=4% 。
额定容量 S=*6*= MVA. 电抗器电抗X*={4/}*=
电抗器容量单位:MVA
【4】架空线路及电缆电抗的计算
架空线:6KV,等于公里数;10KV,取1/3;35KV,取 3%0
电缆:按架空线再乘。
例:10KV 6KM架空线。
架空线路电抗X*=6/3=2
10KV 0.2KM电缆。
电缆电抗X*={3}*=。
这里作了简化,实际上架空线路及电缆的电抗和其截面有关,截面越大电抗越小。
【5】短路容量的计算
电抗加定,去除100。
例:已知短路点前各元件电抗标么值之和为X*∑=2, 则短路点的短路容量
Sd=100/2=50 MVA。
短路容量单位:MVA
【6】短路电流的计算
6KV,除电抗;10KV,除电抗; 35KV,除电抗; 110KV,除电抗。
,150除电抗
例:已知一短路点前各元件电抗标么值之和为X*∑=2, 短路点电压等级为6KV,则短路点的短路电流 Id=2=。
短路电流单位:KA
【7】短路冲击电流的计算
1000KVA及以下变压器二次侧短路时:冲击电流有效值Ic=Id, 冲击电流峰值ic= 1000KVA以上变压器二次侧短路时:冲击电流有效值Ic=, 冲击电流峰值ic=例:已知短路点{1600KVA变压器二次侧}的短路电流 Id=,
则该点冲击电流有效值Ic=,=*=,冲击电流峰值ic==*406=。
可见短路电流计算的关键是算出短路点前的总电抗{标么值}.但一定要包括系统电抗
交直流电力系统中的大扰动主要有:发电机故障切除、直流输电系统因故障(或无故障)部分或全部切除、变压器和线路等元件故障并切除、大负荷的投入或切除。
其中线路故障最为常见,故障形式有各种短路、开路和复合故障。
对于电力系统安全稳定要求,一般采用三道防线:常见的单相短路,不采取任何措施,网络本身需保证稳定要求;三相永久短路等少发的严重故障,采取措施后全系统应保持稳定;?三相短路后一相开关拒动等多重故障,可采取系统解列措施,避免全系统发生崩溃。
直流输电系统的故障如何与交流故障等值,一直没有明确的规定。
目前通常考虑单极故障按类故障计,双极故障按类故障计。
随着网络的扩大和最高电压等级网络的加强,系统失稳事故造成的损失显着增加,因此,安全稳定标准要适度提高,如主网络需承受类故障,在计算中需考虑网络维护引起的正常停运等。
8 交直流电力系统小扰动动态仿真分析
8.1 交直流电力系统小扰动动态稳定的含义
小扰动动态稳定是指系统遭受到小扰动后保持同步的能力,而本定义中的小扰动是指在分析中描述系统响应的方程可以线性化。
不稳定结果有两种形式:①山于缺乏同步转矩而引起发电机转子角度持续增大;②由于缺乏足够的阻尼力矩而引起的增幅转子振荡。
在当今的实际电力系统中,小扰动动态稳定问题通常是阻尼不足的系统振荡问题之一。
交直流电力系统巾,小扰动动态稳定问题可能是局部性的,也可能是全局性的。
局部性小扰动稳定问题只涉及系统的一部分,它也可分为电厂模式振荡、机间模式振荡和与控制相关的不稳定等。
电厂模式振荡一台发电机或一个单独的电厂相对于系统其他部分的转子角振荡。
机间模式振荡为几台邻近的发电机转子之间的振荡。
与控制相关的不稳定是由于控制的调整不适当引起的。
全局性小扰动稳定问题由发电机组之间的相互影响造成,表现为一个区域里的一组发电机对另—区域的一组发电机发生摆动的振荡,这种振荡称为区域模式振荡。
8.2 交直流电力系统小扰动动态稳定仿真分析
8.2.1 交直流电力系统小扰动动态稳定仿真分析必要性
交直流电力系统往往输电容量大、输电距离远、系统结构和运行方式复杂,很可能出现低频振荡等小扰动动态稳定问题。
电力系统稳定器PSS可以增加发电机转子振荡时的阻尼,安装电力系统稳定器PSS是抑制交盲流电力系统低频振荡的经济、有效手段之一。
而要更好地发挥PSS 的作用,需要通过小扰动稳定仿真分析,优化并协调各机组的PSS参数。
另外,利用直流输电系统直流调制和静止无功补偿器SVC附加控制也可以提高交直流电力系统的小扰动稳定性,通过小扰动稳定仿真分析,可提高。