短路电流计算案例解析

短路容量及短路电流的计算

1、计算公式：

同步电机及发电机标么值计算公式：

r

j

d d S S x X ⋅=

100%""* （1-1） 变压器标么值计算公式： rT

j

k T S S u X ⋅=

100%* （1-2）

线路标么值计算公式： 2*j

j L L U

S L X X ⨯⨯= （1-3）

电抗器标么值计算公式： j j

r r k k U I I U x X ⋅

⋅=

100%* （1-4） 电力系统标么值计算公式：s

j s S S X =

* （1-5）

异步电动机影响后的短路全电流最大有效值：

2

""2""])1()1[(2)(M M ch s s ch M s ch I K I K I I I -+-++=•• （1-6）

其中：%"d x 同步电动机超瞬变电抗百分值

j S 基准容量，100MV A j U 基准容量，10.5kV j I 基准电流，5.5kA

r S 同步电机的额定容量，MV A rT S 变压器的额定容量，MV A

%k u 变压器阻抗电压百分值

L X 高压电缆线路每公里电抗值，取0.08km /Ω

高压电缆线路每公里电抗值，取0.4km /Ω

L 高压线路长度，km

r U 额定电压，kV

r I 额定电流，kA %k x 电抗器的电抗百分值

s S 系统的短路容量，1627MV A

"s I 由系统送到短路点去的超瞬变短路电流，kA

"M I 异步电动机送到短路点去的超瞬变短路电流，kA ，rM qM M I K I 9.0"=

rM I 异步电动机的额定电流，kA

qM K 异步电动机的启动电流倍数，一般可取平均值6

s ch K •由系统馈送的短路电流冲击系数

M ch K •由异步电动机馈送的短路电流冲击系数，一般可取1.4~1.7

2、接线方案

图1 三台主变接线示意图

3、求k1点短路电流的计算过程 3.1网络变换

（a）（b）

（c）（d）

（e）（f）（g）

（h）（i）（j）（k）

图2 求k1点短路电流网络变换图

3.2用标么值计算各线路电抗

根据图1中所给数值，用标么制计算个电抗值：

X1=s X *+L X *=

s

j S S +2j

j L U S L X ⨯

⨯=0.061+0.015=0.076

X2=X3=X4=rT

j

k T S S u X ⋅=

100%*=1.125 X5=X6=j

j

r r k k

U I I U x X ⋅

⋅=100%*=0.52 X7=X9=X12=r j

d L d S S x X X ⋅=

+100%""**+2j

j L U S L X ⨯⨯=1.353（2.03）+0.029=1.382（超瞬变电抗百分值14%，功率因数为0.87；电缆均长400米）

X8=X10=X11=2*j

j L L U S L X X ⨯

⨯==0.015

X13=X14=X15=2

*j

j L L U

S L X X ⨯

⨯==0.007

X16=X17=X18=r

j

d d S S x X ⋅=

100%""*=0.378 X19=X20=X21=X8+X13+X16=X10+X14+X17=X11+X15+X18=0.4 X22=X23=X24=X7//X19=X9//X20=X12//X21=0.31

X25=X28=X2+X5+22

5

2X X X ⨯=3.531

X26=X29= X22+X5+25

22X X X ⨯=0.974

X27=X30= X2+X22+5

22

2X X X ⨯=2.106

X31=X3//X25//X28=0.687 X32=X26//X29//X23=0.189 X33=X27//X30=1.053 X34=X1//X33=0.071 X35=X34+X31=0.758

因为电网与发电机属于不同类型电源，要用分布系数法求出两种电源支路的等值电抗X36、X37。分布系数：

C1=

134

X X =0.933 C2=3334X X =0.067

X36=135C X =0.813

X37=2

35C X =11.262

X38=X32//X37=0.186 3.3求短路电流值：

I *S ”= I *0.1=I *0.2=I *k =

36

1

X =1.23 765.65.523.1*42.01.0"=⨯=⨯=====j S k S I I I I I I I （kA ） 221.17765.68.122"..=⨯⨯==S s ch s ch I K i （kA ）

发电机支路的等值电抗换算的以发电机容量为基准值的标么值为：

X *C =X38j RG S S ⨯

=100

3

9330186.0⨯+⨯⨯=0.218 根据X *C ，查《

》，第二版，第108页，表4-18得到各电流的标么值为：

I *0=4.987，I *0.1=4.019，I *0.2=3.51，I *4=I *k =2.446

换算到短路点电压发电机额定电流：

j

RG

RG U S I 3=

5.10339330⨯⨯+⨯==

6.433（kA ）

081.32433.6987.40*"

=⨯=⨯=RG G I I I （kA ）

854.25433.6019.41.0*1.0=⨯=⨯=RG G I I I （kA ） 58.22433.651.32.0*2.0=⨯=⨯=RG G I I I （kA ） 735.15433.6446.24*=⨯=⨯=RG kG I I I （kA ）

933.83081.3285.122"..=⨯⨯==G G ch G ch I K i （kA ）