短路电流计算方法

合集下载

电力系统的短路电流计算方法

电力系统的短路电流计算方法

电力系统的短路电流计算方法在电力系统的运行过程中,短路事故是一种常见的故障形式。

短路电流的计算是电力系统设计和运行中重要的一部分,对于确保电力系统的稳定和安全运行至关重要。

本文将介绍电力系统的短路电流计算方法。

一、短路电流的概念和意义短路电流是指在系统中发生短路故障时产生的电流。

短路故障是指两个或多个系统元件之间的短接,导致电流异常增加。

短路电流的大小直接关系到系统设备的安全运行和保护装置的选择。

因此,准确计算短路电流对于系统的设计和运行至关重要。

二、对称短路电流的计算方法对称短路电流是指发生对称型短路故障(如三相短路故障)时的电流。

对称短路电流的计算方法主要有两种:解析法和数值法。

1. 解析法解析法是通过应用基本的电路理论和计算公式来计算短路电流。

首先需要确定短路电流的路线,然后根据系统参数和电路拓扑关系计算短路电流。

这种方法的优点是计算结果准确,但对于复杂的系统结构和参数较多的情况下,计算过程繁琐。

2. 数值法数值法是通过建立系统的模型,根据短路电流计算方程和计算程序进行计算。

数值法的优点是计算过程简单,适用于复杂系统结构和参数较多的情况。

常用的数值法有潮流法、有限差分法和外推法等。

这些方法在复杂系统中具有较大的优势,得到了广泛应用。

三、非对称短路电流的计算方法非对称短路电流是指发生非对称型短路故障时的电流。

由于非对称故障导致的电流不对称,计算方法相对复杂。

1. 正序、负序和零序分量法正序、负序和零序分量法是计算非对称短路电流的常用方法之一。

该方法将非对称电流分解为三个分量,即正序、负序和零序分量。

通过计算各个分量的电流值,再结合系统的参数和拓扑关系进行计算。

这种方法在非对称分析和保护装置选择中应用广泛。

2. 矩阵法矩阵法是一种基于复数计算的方法,通过建立节点矩阵和支路矩阵,求解节点电压和支路电流的未知量。

这种方法具有较强的适应性,能够计算各种复杂情况下的非对称短路电流。

四、短路电流计算中的注意事项在进行短路电流计算时,还需注意以下几个方面:1. 系统参数的准确性系统参数对于计算结果的准确性具有重要影响。

短路电流及其计算

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。

短路电流计算方法

短路电流计算方法

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.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 (MVA)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(Ω)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 MVA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 MVA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1000KVA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.公式不多,又简单.但问题在于短路点的总电抗如何得到?例如:区域变电所变压器的电抗、输电线路的电抗、企业变电所变压器的电抗,等等.一种方法是查有关设计手册,从中可以找到常用变压器、输电线路及电抗器的电抗标么值.求得总电抗后,再用以上公式计算短路电流; 设计手册中还有一些图表,可以直接查出短路电流.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.4.简化算法【1】系统电抗的计算系统电抗,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=0.5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=1.73*40*10000V=692MVA, 系统的电抗为XS*=100/692=0.144.【2】变压器电抗的计算110KV, 10.5除变压器容量;35KV, 7除变压器容量;10KV{6KV}, 4.5除变压器容量.例:一台35KV 3200KVA变压器的电抗X*=7/3.2=2.1875一台10KV 1600KVA变压器的电抗X*=4.5/1.6=2.813变压器容量单位:MVA这里的系数10.5,7,4.5 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=0.3KA 额定电抗 X=4% .额定容量 S=1.73*6*0.3=3.12 MVA. 电抗器电抗X*={4/3.12}*0.9=1.15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0.2.例:10KV 6KM架空线.架空线路电抗X*=6/3=210KV 0.2KM电缆.电缆电抗X*={0.2/3}*0.2=0.013.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,9.2除电抗;10KV,5.5除电抗; 35KV,1.6除电抗; 110KV,0.5除电抗.0.4KV,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=9.2/2=4.6KA.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=1.8Id1000KVA以上变压器二次侧短路时:冲击电流有效值Ic=1.5Id, 冲击电流峰值ic=2.5Id例:已知短路点{1600KVA变压器二次侧}的短路电流 Id=4.6KA,则该点冲击电流有效值Ic=1.5Id,=1.5*4.6=7.36KA,冲击电流峰值ic=2.5Id=2.5*406=11.5KA.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。

短路电流的计算及步骤

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。

短路电流计算方法

短路电流计算方法

之袁州冬雪创作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、设计继电呵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.详细规定: 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,只需思索发电机、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.可以分断三相短路电流的电器,一定可以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坚苦,对于一般用户也没有需要.一些设计手册提供了简化计算的图表.省去了计算的费事.用起来比较方便.但要是手边一时没有设计手册怎么办?下面先容一种“口诀式”的计算方法,只要记牢7句口诀,便可掌握短路电流计算方法.在先容简化计算法之前必须先懂得一些基本概念.1.主要参数Sd三相短路容量 (MVA)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(Ω)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此外地方,目标是要简化计算).(1)基准基准容量 Sjz =100 MVA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 MVA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 (KC1)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1000KVA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,就可以停止短路电流计算了.公式未几,又简单.但问题在于短路点的总电抗如何得到?例如:区域变电所变压器的电抗、输电线路的电抗、企业变电所变压器的电抗,等等.一种方法是查有关设计手册,从中可以找到常常使用变压器、输电线路及电抗器的电抗标么值.求得总电抗后,再用以上公式计算短路电流; 设计手册中还有一些图表,可以直接查出短路电流.下面先容一种“口诀式”的计算方法,只要记牢7句口诀,便可掌握短路电流计算方法.4.简化算法【1】系统电抗的计算系统电抗,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=0.5 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分提供.当不克不及得到时,可将供电电源出线开关的开断容量作为系统容量.如已知供电部分出线开关为WVAC 12KV2000A 额定分断电流为40KA.则可认为系统容量S=1.73*40*10000V=692MVA, 系统的电抗为XS*=100/692=0.144.【2】变压器电抗的计算110KV, 10.5除变压器容量;35KV, 7除变压器容量;10KV{6KV}, 4.5除变压器容量.例:一台35KV 3200KVA变压器的电抗X*=7/3.2=2.1875一台10KV 1600KVA变压器的电抗X*=4.5/1.6=2.813变压器容量单位:MVA这里的系数10.5,7,4.5 实际上就是变压器短路电抗的%数.分歧电压等级有分歧的值.【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=0.3KA 额定电抗 X=4% .额定容量 S=1.73*6*0.3=3.12 MVA. 电抗器电抗X*={4/3.12}*0.9=1.15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0.2.例:10KV 6KM架空线.架空线路电抗X*=6/3=210KV 0.2KM电缆.电缆电抗X*={0.2/3}*0.2=0.013.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,9.2除电抗;10KV,5.5除电抗; 35KV,1.6除电抗;110KV,0.5除电抗.0.4KV,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=9.2/2=4.6KA.短路电流单位:KA【7】短路冲击电流的计算KVA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????IdKVA以上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????Id例:已知短路点{ ??KVA变压器二次侧}的短路电流??Id??????KA则该点冲击电流有效值Ic????Id=????????=??????KA冲击电流峰值ic????Id??????????????KA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}但一定要包含系统电抗.额定短时耐受电流又称额定热稳定电流,等于额定短路开断电流;额定峰值耐受电流又称额定动稳定电流,是指断路器在合闸位置所本事受的额定短时耐受电流第一个大半波的峰值电流,等于额定短时关合电流,是额定短路开断电流的2.55倍.成套设备的额定短时耐受电流和额定峰值耐受电流及其应用:定义: 额定短时耐受电流(IK)在规定的使用和性能条件下,在规定的短时间内,开关设备和节制设备在合闸位置可以承载的电流的有效值.额定短时耐受电流的尺度值应当从GB762中规定的R10系列中选取,并应该等于开关设备和节制设备的短路额定值.注:R10系列包含数字1,1.25,1.6,2,2.5,3.15,4,5,6.3,及其与10n的乘积额定峰值耐受电流(IP)在规定的使用和性能条件下,开关设备和节制设备在合闸位置可以承载的额定短时耐受电流第一个大半波的电流峰值.额定峰值耐受电流应该等于2.5倍额定短时耐受电流.注:依照系统的特性,可以需要高于2.5倍额定短时耐受电流的数值.额定短路持续时间(tk)开关设备和节制设备在合闸位置能承载额定短时耐受电流的时间间隔.额定短路持续时间的尺度值为2s如果需要,可以选取小于或大于2s的值.推荐值为0.5s,1s,3s和4s.。

短路电流计算方法

短路电流计算方法

短路电流计算方法
短路电流的计算方法有多种,以下介绍两种常用的方法:
方法一:基于对称分量法
1.利用对称分量法实现A、B、C三相网络与正、负、零三序网络的
参数转换。

2.列出正、负、零序网络方程,大多采用节点导纳矩阵方程描述序
网络中电压、电流的关系。

3.根据故障形式,推导出故障点的边界条件方程。

4.将网络方程与边界条件方程联立求解,求出短路电流及其他分量。

方法二:基于公式计算
5.三相短路电流计算: IK(3)=UN2/{√3·[(∑R)2+(∑X)2]1/2}。

式中IK(3)——三相短路电流、安。

UN2变压器二次侧额定电压,对于127、380、660伏电网,分别取133、400、690伏。

∑R、∑X 短路回路内一相的电阻、电抗的总和,欧。

6.二相短路电流计算:IK(2)=UN2/{2·[(∑R)2+(∑X)2]1/2}式中。

IK(2) ——二相短路电流、安。

7.三相短路电流与二相短路电流值的换算:IK(3)=2 IK(2)/√
3=1.15 。

IK(2)或IK(2)=0.866 IK(3)。

此外,对于不同电压等级,短路电流的计算也有所不同。

例如,若电压等级为6kV,则短路电流等于9.2除以总电抗X∑;若电压等级为10kV,则等于5.5除以总电抗X∑。

0.4kv短路电流简单计算方法

0.4kv短路电流简单计算方法

一、概述电力系统中,短路电流是一个非常重要的参数,它直接关系到电力设备的安全运行和系统的稳定性。

准确计算短路电流对于电力系统的设计和运行至关重要。

二、短路电流的定义短路电流是指在电气系统中,由于短路故障而流过短路点的电流。

当电气设备发生短路故障时,短路电流会迅速增大,可能引起设备损坏甚至火灾。

三、短路电流的计算方法在实际工程中,计算短路电流主要有以下几种方法:1. 阻抗法阻抗法是最常用的短路电流计算方法。

它通过建立电气系统的节点阻抗矩阵,采用节点电流法或戴维南电流法求解短路电流。

这种方法计算结果较为准确,但需要大量的手工计算和复杂的数学运算,适用于小型系统或理论研究。

2. 复等值法复等值法是一种简化的计算方法,它将电气设备抽象成等值阻抗或等值电动势源,将电气系统简化为等值电路进行计算。

这种方法适用于大规模电力系统的短路电流计算,能够快速得到较为准确的结果。

3. 解耦法解耦法是一种结合了阻抗法和复等值法的计算方法,它通过对电气系统进行逐步解耦,将复杂的系统简化为多个相互独立的子系统进行计算,最后将子系统的计算结果进行组合得到整个系统的短路电流。

这种方法在复杂系统的短路电流计算中有一定的优势。

四、0.4kv短路电流计算方法对于0.4kv低压电力系统,常见的短路电流计算方法是采用复等值法。

以下是简单的0.4kv短路电流计算步骤:1. 收集系统参数首先需要收集系统中各个电气设备的参数,包括变压器、发电机、配电柜等设备的额定容量、短路阻抗等信息。

2. 建立等值电路根据收集到的设备参数,建立0.4kv电力系统的等值电路模型,将各个设备抽象成等值阻抗或等值电动势源。

3. 进行短路计算利用等值电路模型进行短路电流的计算,得到系统各个节点的短路电流值。

4. 计算结果分析对于得到的短路电流值进行分析,评估系统的短路容量,确定保护装置的参数和动作时间。

五、结论0.4kv短路电流的计算是电力系统设计和运行中不可或缺的一步。

短路电流计算的方法

短路电流计算的方法

短路电流计算的方法1.检测法:这种方法是通过实际测量电力系统的电气参数来计算短路电流。

通常需要使用一些特殊的设备,如短路电流表、电阻箱和电流互感器等。

通过对电流、电压和阻抗等参数的测量,可以计算出电力设备的短路电流。

2.基于电力系统参数的计算法:这种方法是通过已知的电力系统参数和设备规格,按照一定的计算公式进行计算。

其中一个常用的计算方法是基于阻抗的计算法。

根据电力设备的电阻和电抗参数,以及电力系统中的电流和电压,可以通过相应的计算公式计算出短路电流。

3.基于电气网络模型的计算法:这种方法是通过建立电力系统的电气网络模型,利用网络解析的方法进行计算。

常用的电气网络模型有阻抗模型、节点模型和支路模型等。

通过建立系统的拓扑模型、设备的参数和系统元件之间的关系,可以利用网络分析的方法计算出短路电流。

4.软件模拟计算法:这种方法是借助电力系统仿真软件进行短路电流计算。

通过建立电力系统的拓扑结构、设备参数和系统元件之间的关系,并对电力设备的运行情况进行模拟,可以得到短路电流的计算结果。

常用的电力系统仿真软件有PSCAD、DIgSILENT、NEPLAN等。

在实际应用中,通常会综合使用以上不同的短路电流计算方法,以提高计算的精度和准确性。

在计算短路电流时,需要考虑电力系统中各个设备的额定电流、接线方式、电阻和电抗参数、系统的拓扑结构和运行情况等因素。

同时,还需要考虑短路电流的对称和非对称性,以及设备的热稳定性和机械强度等要求。

总之,短路电流计算是电力系统设计和运行中的重要环节,不同的计算方法可以在不同的情况下得到准确的计算结果。

合理计算和分析短路电流,对于确保电力系统的安全稳定运行,保护设备的安全使用具有重要的意义。

短路电流计算方法

短路电流计算方法

短路电流计算方法
在电气工程中,短路电流是一个非常重要的参数,它对电路的
设计和保护具有重要意义。

短路电流的计算是电气工程中的一项基
础工作,下面将介绍一些常见的短路电流计算方法。

首先,我们需要了解短路电流的定义。

短路电流是指在电路中
出现短路故障时,电流的最大值。

它的大小取决于电路的参数,例
如电压、电阻、电抗等。

一种常见的计算短路电流的方法是采用阻抗法。

阻抗法是通过
计算电路中各个元件的阻抗,然后根据短路点的电压来计算短路电
流的方法。

这种方法适用于各种类型的电路,包括单相和三相电路。

另一种常见的计算短路电流的方法是采用对称分量法。

对称分
量法是将三相电路的参数转化为正、负、零序的对称分量,然后根
据这些对称分量来计算短路电流。

这种方法适用于三相平衡电路的
短路电流计算。

除了以上两种方法外,还有一种常用的计算短路电流的方法是
采用复数法。

复数法是将电路中的各个元件表示为复数形式,然后
通过复数运算来计算短路电流。

这种方法在计算过程中可以简化计算,适用于各种类型的电路。

在实际工程中,我们可以根据具体的电路类型和参数选择合适的短路电流计算方法。

在计算过程中,需要注意电路参数的准确性和计算的精度,以确保计算结果的准确性。

总的来说,短路电流的计算方法有多种,每种方法都有其适用的范围和特点。

在实际工程中,我们可以根据具体情况选择合适的方法来进行计算,以确保电路设计和保护的准确性和可靠性。

短路电流的简便估算法

短路电流的简便估算法

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。

短路电流计算方法

短路电流计算方法

8 短路电流计算短路电流计算方法短路电流计算主要是为选择断路器的遮断电流确定送电线路对通信线电磁危险影响及电网电厂主接线的比选。

现代电力系统短路电流计算都是应用计算机进行计算,这里只介绍计算的基本关系及资料,不涉及计算程序及上机操作。

高压系统短路电流计算标么值的基本关系根据电力系统规划设计中确定或推荐的系统接线图,求出各元件(发电机、变压器、电抗器、线路等)的阻抗值。

为了计算方便,一般均换算成“标么值”。

通常取用基准容量j S =1000MVA ,基准电压j U 一般取用各级的平均电压。

标么值的基本关系如下j j j I U S 3=(811) p j U U =(812) j j j U S I 3=(813) S U I U Z jj jj 23== (814)式中 j S ——基准容量,MVA ;j U ——基准电压,kV ;p U ——电网各级平均额定电压,kV ;j I ——基准电流,kA ;j Z ——基准阻抗,Ω。

我国电力系统各级电压的平均额定电压取值如表811所示。

表811 我国电力系统各级电压的平均额定电压电压、电流、容量和阻抗的标么值可由下列各式确定j U U U =* (815)I S U I I I j j j 3==* (816) j S S S =* (817)Z U S Z Z Z j j j 2==* (818)系统元件电抗标么值的计算由于短路电流计算一般略去组件的电阻,故下面仅计算组件的电抗标么值。

(1)正序电抗的计算:1)同步电机n j d S S X X ⨯''=''*100(%)1 (819)2)变压器n j K S S U X ⨯=*100(%)1 (8110)3)架空线路及电缆线路211j j U S X X =* (8111)4)串联电抗器jn n j k U U I I X X ⨯⨯=*100(%)1 (8112) 5)并联电抗器221j j n n U S S U X ⨯=* (8113)a )高压短路电流计算一般只计及各组件的电抗。

短路电流计算公式

短路电流计算公式

短路电流计算公式短路电流是指在电路中出现短路时流过的电流,通常用于计算电气设备的故障电流和保护设备的额定工作电流。

短路电流计算是电力系统设计和故障分析中的重要内容之一、下面是关于短路电流计算的详细介绍。

首先,我们需要了解一些基本概念。

在描述短路电流时,我们通常使用短路电流的幅值和相角来表示。

短路电流的幅值表示电流的大小,而相角表示电流与电压之间的相位差。

1.电流-电压特性在假设电压恒定的情况下,短路电流与电压之间存在线性关系。

这个关系通常由电流-电压特性方程来表示,其中电流可以表示为电压和恒定电阻的比值:I=U/Z其中,I表示电流,U表示电压,Z表示阻抗。

2.罗氏电阻定律在电力系统中,电流流过电阻时会引起电阻的电压降,该电压降与电阻本身以及电流的大小成正比。

根据罗氏电阻定律,电阻的电压降可以表示为:UR=I*R其中,UR表示电阻的电压降,I表示电流,R表示电阻。

3.发电机角特性与电动势方程在电力系统中,发电机的角特性决定了电流和电压之间的关系。

发电机产生的电动势和电流的关系可以表示为:U=E+Ia*Zs其中,U表示发电机的电压,E表示发电机的电动势,Ia表示电流,Zs表示发电机的同步阻抗。

将上面的方程组合起来I=(U-E)/(Z+Zs)其中,I表示短路电流,U表示电压,E表示电动势,Z表示电路中的总阻抗,Zs表示发电机的同步阻抗。

在实际应用中,短路电流计算需要考虑更多的因素,比如电路的拓扑结构、电气设备的参数、系统的运行状态等。

为了简化计算,一些经验公式和标准等也被广泛使用。

最常用的短路电流计算方法是基于对称分析的短路电流计算。

在对称分析中,电力系统被假设为由对称组成,这样可以简化计算过程。

对称分析需要考虑正、负、零序三种故障情况,并对每种情况计算短路电流。

总结起来,短路电流计算是电力系统设计和故障分析中的重要内容。

准确计算短路电流可以帮助我们评估电气设备的故障能力和选择合适的保护措施。

虽然以上介绍了短路电流计算的基本原理和公式,但实际应用中还需要考虑更多因素和技术细节。

第一节 短路电流的计算方法

第一节    短路电流的计算方法

第一章一般规定第一节短路电流的计算方法第一条选择短路保护装置的整定电流时,需计算两相短路电流值,可按公式(1)计算:U eI 2d= 2【√(∑R)2+(∑X)2】(1)∑R=R1/K 2b+R b+ R2∑X=X x+X1/K 2b+X b+ X2式中I 2d--------两相短路电流,A;∑R、∑X------短路回路内一相电阻、电抗值的总和Ω;X x----根据三相短路容量计算的系统电抗值,见附录二表1, Ω;R1、X1----- 高压电缆的电阻、电抗值, 见附录二表2, Ω;K b-----矿用变压器的变压比,若一次电压为60000V,二次电压为400、690、1200V时,变比依次为15、8.7、5;当一次电压为3000V,二次电压为400V时,变压比为7.5;R b、X b -----矿用变压器的电阻、电抗值, 见附录六表19, Ω;R2、X2 -----低压电缆的电阻、电抗值, 见附录三表5, Ω;U e-----变压器二次侧的额定电压,对于380V网路, U e以400V计算; 对于660V网路, U e以690V计算; 对于1140V网路, U e以1200V计算; 对于127V网路, U e以133V计算。

利用公式(1)计算两相短路电流时,不考虑短路电流周期分量的衰减,短路回路的接触电阻和电弧电阻也忽略不计。

若需计算三相短路电流值,可按公式(2)计算:I 3d= 1.15 I2d式中I 3d-----三相短路电流,A。

第二条两相短路电流还可以利用计算图(或表)查出。

此时可根I 3 d变压器的容量、短路点至变压器的电缆换算长度,及系统电抗、高压电缆的折算长度,从附录一或附录四中查出。

电缆的换算长度可根据电缆的截面、实际长度,从附录三表6中直接查到,也可以用公式(3)计算得出。

L H= K1L1+ K2L2+....+ K n L n+L x+K g L g(3)式中L H-----电缆总的换算长度,m;K1、K2…. K n-----换算系数,各种截面电缆的换算系数可从附录三表6中查得; L1、L2…. L n-----各段电缆的实际长度,m;L x----系统电抗的换算长度,见附录二表3,m;K g-----6kV电缆折算至低压侧的换算系数, 见附录二表4,m;L g-----6kV电缆的实际长度,m;电缆的换算长度,是根据阻抗相等的原则将不同截面和长度的高、低电缆换算到标准截面的长度,在380V、660V、1140V系统中,以50mm2作为标准截面,在127V系统中,以4mm2作为标准截面。

短路电流计算方法

短路电流计算方法

之青柳念文创作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、设计继电呵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.详细规定: 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,只需思索发电机、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.可以分断三相短路电流的电器,一定可以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坚苦,对于一般用户也没有需要.一些设计手册提供了简化计算的图表.省去了计算的费事.用起来比较方便.但要是手边一时没有设计手册怎么办?下面先容一种“口诀式”的计算方法,只要记牢7句口诀,便可掌握短路电流计算方法.在先容简化计算法之前必须先懂得一些基本概念.1.主要参数Sd三相短路容量 (MVA)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(Ω)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此外地方,目标是要简化计算).(1)基准基准容量 Sjz =100 MVA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 MVA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 (KC1)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1000KVA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,就可以停止短路电流计算了.公式未几,又简单.但问题在于短路点的总电抗如何得到?例如:区域变电所变压器的电抗、输电线路的电抗、企业变电所变压器的电抗,等等.一种方法是查有关设计手册,从中可以找到常常使用变压器、输电线路及电抗器的电抗标么值.求得总电抗后,再用以上公式计算短路电流; 设计手册中还有一些图表,可以直接查出短路电流.下面先容一种“口诀式”的计算方法,只要记牢7句口诀,便可掌握短路电流计算方法.4.简化算法【1】系统电抗的计算系统电抗,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=0.5 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分提供.当不克不及得到时,可将供电电源出线开关的开断容量作为系统容量.如已知供电部分出线开关为WVAC 12KV2000A 额定分断电流为40KA.则可认为系统容量S=1.73*40*10000V=692MVA, 系统的电抗为XS*=100/692=0.144.【2】变压器电抗的计算110KV, 10.5除变压器容量;35KV, 7除变压器容量;10KV{6KV}, 4.5除变压器容量.例:一台35KV 3200KVA变压器的电抗X*=7/3.2=2.1875一台10KV 1600KVA变压器的电抗X*=4.5/1.6=2.813变压器容量单位:MVA这里的系数10.5,7,4.5 实际上就是变压器短路电抗的%数.分歧电压等级有分歧的值.【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=0.3KA 额定电抗 X=4% .额定容量 S=1.73*6*0.3=3.12 MVA. 电抗器电抗X*={4/3.12}*0.9=1.15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0.2.例:10KV 6KM架空线.架空线路电抗X*=6/3=210KV 0.2KM电缆.电缆电抗X*={0.2/3}*0.2=0.013.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,9.2除电抗;10KV,5.5除电抗; 35KV,1.6除电抗;110KV,0.5除电抗.0.4KV,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=9.2/2=4.6KA.短路电流单位:KA【7】短路冲击电流的计算KVA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????IdKVA以上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????Id例:已知短路点{ ??KVA变压器二次侧}的短路电流??Id??????KA则该点冲击电流有效值Ic????Id=????????=??????KA冲击电流峰值ic????Id??????????????KA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}但一定要包含系统电抗.额定短时耐受电流又称额定热稳定电流,等于额定短路开断电流;额定峰值耐受电流又称额定动稳定电流,是指断路器在合闸位置所本事受的额定短时耐受电流第一个大半波的峰值电流,等于额定短时关合电流,是额定短路开断电流的2.55倍.成套设备的额定短时耐受电流和额定峰值耐受电流及其应用:定义: 额定短时耐受电流(IK)在规定的使用和性能条件下,在规定的短时间内,开关设备和节制设备在合闸位置可以承载的电流的有效值.额定短时耐受电流的尺度值应当从GB762中规定的R10系列中选取,并应该等于开关设备和节制设备的短路额定值.注:R10系列包含数字1,1.25,1.6,2,2.5,3.15,4,5,6.3,及其与10n的乘积额定峰值耐受电流(IP)在规定的使用和性能条件下,开关设备和节制设备在合闸位置可以承载的额定短时耐受电流第一个大半波的电流峰值.额定峰值耐受电流应该等于2.5倍额定短时耐受电流.注:依照系统的特性,可以需要高于2.5倍额定短时耐受电流的数值.额定短路持续时间(tk)开关设备和节制设备在合闸位置能承载额定短时耐受电流的时间间隔.额定短路持续时间的尺度值为2s如果需要,可以选取小于或大于2s的值.推荐值为0.5s,1s,3s和4s.。

短路电流计算方法

短路电流计算方法

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.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 (MVA)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(Ω)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 MVA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 MVA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1000KVA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.公式不多,又简单.但问题在于短路点的总电抗如何得到?例如:区域变电所变压器的电抗、输电线路的电抗、企业变电所变压器的电抗,等等.一种方法是查有关设计手册,从中可以找到常用变压器、输电线路及电抗器的电抗标么值.求得总电抗后,再用以上公式计算短路电流; 设计手册中还有一些图表,可以直接查出短路电流.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.4.简化算法【1】系统电抗的计算系统电抗,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=0.5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=1.73*40*10000V=692MVA, 系统的电抗为XS*=100/692=0.144.【2】变压器电抗的计算110KV, 10.5除变压器容量;35KV, 7除变压器容量;10KV{6KV}, 4.5除变压器容量.例:一台35KV 3200KVA变压器的电抗X*=7/3.2=2.1875一台10KV 1600KVA变压器的电抗X*=4.5/1.6=2.813变压器容量单位:MVA这里的系数10.5,7,4.5 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=0.3KA 额定电抗 X=4% .额定容量 S=1.73*6*0.3=3.12 MVA. 电抗器电抗X*={4/3.12}*0.9=1.15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0.2.例:10KV 6KM架空线.架空线路电抗X*=6/3=210KV 0.2KM电缆.电缆电抗X*={0.2/3}*0.2=0.013.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,9.2除电抗;10KV,5.5除电抗; 35KV,1.6除电抗; 110KV,0.5除电抗.0.4KV,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=9.2/2=4.6KA.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=1.8Id1000KVA以上变压器二次侧短路时:冲击电流有效值Ic=1.5Id, 冲击电流峰值ic=2.5Id例:已知短路点{1600KVA变压器二次侧}的短路电流 Id=4.6KA,则该点冲击电流有效值Ic=1.5Id,=1.5*4.6=7.36KA,冲击电流峰值ic=2.5Id=2.5*406=11.5KA.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。

短路电流计算方法

短路电流计算方法

短路电流计算方法
短路电流是指电路中发生故障(例如电线断路、电器短路等)时流经故障点的电流。

在电路设计和安全保护中,计算短路电流是非常重要的一项工作。

计算短路电流的方法主要有以下几种:
1. 简化法:此方法适用于小型电路或近似计算。

首先,将电源内阻视为零,短路时电源电压等于短路电流与总电路电阻之积;然后,将电路分为串联部分和并联部分,对电路进行简化,逐步计算得到短路电流。

2. 节点电流法:此方法适用于相对复杂的电路。

将电路图转化为节点电流方程组,然后通过解该方程组得到各节点电流,最终得到短路电流。

3. 对称电路法:此方法适用于对称的电力系统。

通过电路的对称性质,简化电路的计算过程,得到短路电流。

无论使用哪种方法,计算短路电流的关键是要准确地考虑电路中各元件的参数,包括电压、电流、电阻等。

此外,还需考虑电源的特性,如内阻、源电压等。

只有在准确地获得这些参数后,才能进行有效的计算和分析,确保电路的安全运行。

  1. 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. 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. 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)。

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.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 Calculation 1、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''''qd E X 和来代表。

认为f I <<d I ,即认为短路前发电机是空载的;d 、不考虑线路对地电容、变压器的励磁支路和高压电网中的电阻,认为等值电路中只有各元件的电抗。

§7-2 标么值计算方法与短路电流计算步骤Per-unit system and the process of short-circuit current calculation 一、 标么制的概念 conception of per-unit system1、标么制 per-unit system :将电压、电流、功率、阻抗等物理量不用其有名值表示,而用标么值表示。

2、标么值:per-unit value与有名值同单位)基准值)实际有名值(任意单位标么值(=例如:某发电机的端电压用有名值表示为kV 5.10U G =,如果用标么值表示,就必须先选定基准值.若选基准值kV 5.10U B =,则15.105.10U U U B G G ===*。

若取基准值kV 10U B =,则05.1U G =*。

若取基准值kV 1U B =,则5.10U G =*.可见:标么值是一个没有量纲的数值,对于同一个有名值,基准值选得不同,其标么值也就不同.因此:说明一个量的标么值时,必须同时说明它的基准值;否则,标么值的意义不明确!3、采用标么制的优点: the advantage of per-unit system(1) 易于比较电力系统中各元件的特性和参数;(2) 易于判断电气设备的特征和参数的优劣;(3) 可以使计算量大大简化。

二、 基准值的选取 the selection of reference value1、 各量的基准值之间应服从: 功率方程:UI S 3=欧姆定律:U =通常选定 B B U S ,则: B BB U S I 3=,B B 2B B X S U Z == 三相对称系统中,不管是Y 接线还是∆接线,任何一点的线电压<或线电流)的标么值与该点的相电压<或相电流)的标么值相等,且三相总功率的标么值与每相的功率标么值相等。

故:采用标么制时,对称三相电路完全可以用单相电路计算。

3、 说明:通常取100,B B av S MVA U U ==< 1.05av N U U =)三、不同基准值的标么值之间的换算conversion among per-unit values based on different reference values 1、 原则:换算前后的物理量的有名值保持不变。

步骤:<1)将以原有基准值计算出的标么值还原成有名值<2)计算新基准值下的标么值2、 发电机、变压器已知:N N N X U S *以及,求:B B B X U S *下的,则: 有名值:N N N N N S U X X X X 2⋅=⋅=** 标么值:22B B N N N B B U S S U X X X X ⋅⋅==** 3、 电抗器 有名值:N N N N N I U X X X X 3⋅=⋅=** 标么值:23B B N N N B B U S I U X X X X ⋅⋅==**四、有变压器联系的不同电压等级电网中各元件参数标么值的计算Per-unit value calculation in a network which has different voltage class connected by transformers.1、 先取某一电压级为基本电压级,并取基本电压级的基准电压B U ,将其他电压级下的电抗有名值归算到基本电压级下:X )K K ()n (X 221⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅= 其中:(待归算侧)基准侧)∏I =U U K ( 则: 归算到基本电压级的某个线段的电抗标么值应为: 2B B 221B 2B 221B B *U S X )K K (S U )K K (X X )n (X )n (X ⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅=⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅== 2、 有变压器联系的网络标么值计算的简化条件:av B U U =,用av U 计算变比,并用av U 代替元件的N U则: 发电机电抗''d X 的标么值N BN d B d S S X X ⋅=**'''' 变压器%k U 的标么值%100K B T T B B N U S X X X S *==⋅ 线路中电抗的标么值 2B BWL B WL U S X X ⋅=* 电抗器%r X 的标么值 2B B N N r B r U S I 3U 100%X X ⋅⋅=*其中对线路、电抗器的计算中,B U 为元件所在电压等级的平均额定电压证明:取短路点所在电压等级为基本电压级,并取U U B =则:2B BN 2N )N *(12321B *1U S S U X )K K K (X ⋅⋅⋅⋅⋅= 2av 4B N 2av 1)N *(12av 3av 4av 2av 3av 1av 2U S S U X )U U U U U U (⋅⋅⋅⋅⋅=N BN S S X ⋅=)*(1N B )N *(224B N 22)N *(22av 3av 4av 2av 3B*2S S X U S S U X )U U U U (X ⋅=⋅⋅⋅⋅=N B K S S 100%U ⋅= av 22B 32av 4B 32av 3av 4av 2av 3B*3U S X U S X )U U U U (X ⋅=⋅⋅⋅=则:归算到任一电压级下的电抗标么值相等。

五、短路电流计算步骤process of short-circuit current calculation1.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。

根据计算目的确定系统运行方式,画相应的计算电路图。

选电气设备:选择正常运行方式画计算图;短路点取使被选择设备通过的短路电流最大的点。

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23131231121X X X X X X n ++⋅=n n nn n X X X X X X 3212112⋅++=23131232122X X X X X X n ++⋅=n n nn n X X X X X X 1323223⋅++=23131231323X X X X X X n ++⋅=n nn n n X X X X X X 2131331⋅++= 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;(3) 直接连于短路点上的同类型发电机可归并;§7-3 供配电系统三相短路电流计算Three-phase short-circuit current calculation in power supply and distributionsystem 一、“无限大”电力系统 concept of infinite system1. 定义:系统的容量=S ∞,系统的内阻抗0=Z <0,0==x R ).2.“无限大”电力系统的特点:外电路电流变动时,其端口电压不变。

3.若系统阻抗不超过短路回路总阻抗的15%,则系统看作“无限大系统”实用计算中,将配电网中的系统母线看作无限大容量系统。

等值电源内阻抗123////G G G G Z Z Z Z =二、供配电系统三相短路电流计算three-phase short-circuit current calculation in power supply and distribution system 1.三相短路电流1) )sin(ou m k k wt U dt di L i R ϕ+=⋅+⋅ 则:t L R ou m ou m k e Z U wt Z U i ----+=)sin()sin(ϕϕϕϕ =np kp i i + 其中:ou ϕ—短路时电源电压相位角(合闸相位角> R xartg =ϕkp i —稳态分量,周期分量np i —暂态分量,非周期分量2)kp i 的有效值KP K I I == 2.冲击短路电流sh i impulse current--------短路电流最大瞬时值 当2πϕϕ-=ou 时,短路瞬间np i 最大,则k i 也最大 又当0,=>>R x artg R X 时,即,2πϕ= t L R m m k e Z U wt Z U i ⋅-+-=)2sin(π 当s T t 01.02==时,k i 最大。

相关文档
最新文档