关于高压短路电流计算

关于35kv/6kv高压供电系统短路电流计算

关于35kv/6kv高压供电系统短路电流计算

目的：

因高压供电系统发生短路时会产生的大电流，大电流的热效应及冲击性会严重损害高压供电设备及供电线路，严重时还可能发生人身安全事故，所以计算高压短路点短路电流、冲击电流、短路容量来调整高压配电装置继电保护整定值是保证供电系统正常运行的必要条件。

变电站简单介绍：

我单位拥有35kv/6kv独立变电站，采用35kv双回路供电方式，变电站有三台型号S11-8000主变压器，控制室采用先进的通信技术及控制技术，能准确检测变电站高压设备的运行情况及相关参数并及时传送到上位机，实际情况详见我单位高压供电系统图纸图一。

一、关于对高压供电系统设备（35kv供电线路、S11-8000主变压器、6kv供电线路、6kv高压电缆、6kv电抗器）详细参数说明：

1、35kv供电线路：长：4.4km、直径：150mm、材质：LGJ、实际电抗值为：0.394Ω/km（查自煤矿电工高压供电一书）

2、35kv供电线路长：3.08km、直径：150mm、材质：LGJ、实际电抗值为：0.394Ω/km（查自煤矿电工高压供电一书）此供电线路为热备用，再此不做计算。

3、S11-8000主变压器（计算中所涉及T1、T2主变型号、参数

完全一样，另一台备用）：型号为：S11-8000、容量：8000kva 、阻抗电压为7.23%、变比：35kv/6kv （查自变压器参数说明书）

4、6kv 供电线1：长：3.6km 、直径：120mm 、材质：LGJ 、实际电抗值为：0.353Ω/km （查自煤矿电工高压供电一书）

6kv 供电线2：长：2.64km 、直径：120mm 、材质：LGJ 、实际电抗值为：0.353Ω/km （查自煤矿电工高压供电一书）

5、6kv 高压电缆：长：0.5km 、直径：120mm 、材质：铜、实际电抗值为：0.08Ω/km （查自煤矿电工高压供电一书）说明：我单位一号井地面配电室通往井下为3条同等长度、规格、型号6kv 高压电缆。

6、6kv 电抗器：额定电压：6kv 、额定电流180A 、实际电抗百分值为5.9%（查自电抗器产品说明书）。

二、为了计算方便我们采用标幺值法，电力系统基准容量取Sd=100MVA ，高压供电系统简化等效电路详见图二 S WL1WL2WL4

电力系统35kv架空线路S11-8000主变6kv架空线路16k高压电缆（3）R1电抗（6）

T1T2WL3

6kv架空线路2

S11-8000主变短1短2短3短4短5短6高压供电系统等效电路简化图

三、计算图中标注的短1、短2、短3、短4、短5、短6处的短路点电流、冲击电流及短路容量。

1、首先计算电力系统容量及高压供电设备电抗标幺值。

电力系统容量：Soc=3*U 额*I 分=3*35kv*25kA=1500MVA

电力系统标幺值：X*S =soc sd =1500

100=0.07 35kv 架空线路电抗标幺值：X*WL1=X 1*L 1*

Uc2sd =0.394*4.4*1225

100=0.14 S11-8000主变电抗标幺值：X*T =100SN sd *Uk%= 8000

*1001000*100*7.23=0.9 6kv 架空线路1电抗标幺值：X*WL2=X 2*L 2*Uc2sd =0.353*3.6 *36

100=3.53 6kv 架空线路2电抗标幺值：X*WL3=X 3*L 3*Uc2sd =0.353*2.64 *36

100=2.59 6kv 电缆电抗标幺值：X*WL4=X 4*L 4*Uc2sd =0.08*0.5 *36

100=0.11 6kv 电抗器电抗标幺值：X*R =100 XR%*IN UN *1.732Uc2sd =3.15 2、短1（即35kv 架空线三相短路）处短路电流计算：

短1处基准电流：Id1=sd/3Uc=60.62

100=1.6KA 短1处总电抗标幺值：X*∑1= X*S + X*WL1=0.07+0.14=0.21

短1处三相短路电流：I (3)K-1=?1*X Id1=0.21

1.6=7.6KA 因短路进入稳态即：I (3)K-1=I (3) ∞=I ”(3)

短1处三相短路冲击电流：i （3）sh =2.55 I ”(3) =7.6*2.55=19.38KA 短1处三相短路容量：S (3)K-1=?1*X sd =0.21

100=476MVA 短1处两相短路电流：I (2)K-1=0.866 I (3)K-1=6.58KA

3、短2（即主变二次侧三相短路）处短路电流计算（因主变T1、T2高压侧为同一条电源线路、主变T1、T2型号及参数相同即二次侧三相短路电流基本相同，另一台主变备用，在这里只针对主变T1

进行计算）：

短2处基准电流：Id1=sd/3Uc=10.04

100=9.62KA 短2处总电抗标幺值：X*∑1= X*S + X*WL1+ X*T =0.07+0.14+0.9 =1.11 短2处三相短路电流：I (3)K-1=?1*X Id1=1.11

9.62=8.67KA 因短路进入稳态即：I (3)K-1=I (3) ∞=I ”(3)

短2处三相短路冲击电流：i （3）sh =2.55 I ”(3) =8.67*2.55=22.1KA 短2处三相短路容量：S (3)K-1=?1*X sd =1.11

100=90.1MVA 短2处两相短路电流：I (2)K-1=0.866 I (3)K-1=7.51KA

4、短3（即乐亭一号线架空线路三相短路）处短路电流计算： 短3处基准电流：Id1=sd/3Uc=

10.04

100=9.62KA 短3处总电抗标幺值：

X*∑1= X*S + X*WL1+ X*T + X*WL2=0.07+0.14+0.9+3.53 =4.64

短3处三相短路电流：I (3)K-1=?1*X Id1=4.649.62=2.07KA 因短路进入稳态即：I (3)K-1=I (3) ∞=I ”(3)

短3处三相短路冲击电流：i （3）sh =2.55 I ”(3) =2.07*2.55=5.29KA 短3处三相短路容量：S (3)K-1=?1*X sd =4.64

100=21.55MVA 短3处两相短路电流：I (2)K-1=0.866 I (3)K-1=1.79KA

5、短4（即乐亭二号线架空线路三相短路）处短路电流计算： 短4处基准电流：Id1=sd/3Uc=

10.04

100=9.62KA 短4处总电抗标幺值：

X*∑1= X*S + X*WL1+ X*T + X*WL3=0.07+0.14+0.9+2.59 =3.91

短4处三相短路电流：I (3)K-1=?1*X Id1=3.919.62=2.46KA