短路电流估算

6kV 运行电动机等值电流(kA)
I m 21.15 / 0.87 0.96 3 6 2.436 kA


6kV 运行电动机短路瞬态电流(kA) 6kV 运行电动机短路冲击电流(kA)
I’’=62.436=14.616kA i pm 2 1.55 14.616 9 8.32 4.97 10.39 6.21 14.61 7.78 16.36 9.83 12.47 8.32 4.97 10.39 6.21 12.96 7.78 16.36 9.83 20.78 12.47
kA ipd 15.12 9.07 19.4 11.59 24.25 14.49 32 18.14 38.2 22.93 29.09 19.4 11.59 24.25 14.49 30.24 18.14 38.2 22.93 48.46 29.09
13.09 16.4 20.34 22.97
变压器 容量、 阻 抗 800-4.5
ip Ik
61.3
1/2 cycle
''
1 cycle Ik 27.82 34.27 41.96 52.25 45.15 63.77 55.42 49.25 I am 29.3 35.93 44.29 55.48 48.79 67.9 59.97 53.96 Ik 26.7 32.86 40.19 49.96 42.88 60.89 5255 46.4
自备电厂发电机提供的短路电流 kA 升压变压器数据 10.5/35kV，31.5MVA，Uk=8% 10.5/35kV，63MVA，Uk=8% 10.5/35kV，75MVA，Uk=8% 10.5/35kV，100MVA，Uk=9%
100MW，cosφ=0.85，Xd”=14.5% 10.5/35kV，125MVA，Uk=10.5% 7.53
1000-4.5 74.57 1250-4.5 92.18 1600-4.5 115.65 1600-5.5 102.78 2000-4.5 141.48 2000-5.5 126.12 2000-6.5 114.23
说明：1) 本表数据可用于低压配电电器设备选择及校验。 2) 本表数据计算条件：6－10kV 系统短路容量按 200MVA；考虑 380V 母 线所供电动机的反馈电流；反馈电动机容量按变压器容量的 75％计； 不计变压器二次侧至低压盘的母线阻抗。 3) 表中 i p 为峰值电流， I k 为周期分量有效值， I am 为全电流有效值。 当断路器分断时间 t10ms(1/2 周波)，按 1/2cycle 数据校验分断能力。 20ms 按 1cycle 数据校验分断能力；但都要满足动稳定 i p 的要求。
短路电流估算 1.1 厂内 220kV 或 110kV 受电，35kV 系统短路电流估算 1.1.1 供电系统提供的短路电流 kA 一次侧系统短路容量 1500 220/35kV, 50MVA,Uk=6.5% 220/35kV, 63MVA,Uk=7% 220/35kV, 80MVA,Uk=8% 220/35kV, 100MVA,Uk=8% 220/35kV, 125MVA,Uk=8% 220/35kV, 150MVA,Uk=10.5% 110/35kV, 50MVA, Uk=6.5% 110/35kV, 63MVA, Uk=6.5% 110/35kV, 75MVA, Uk=8% 110/35kV, 90MVA, Uk=8% 1.1.2 发电机数据 25MW，cosφ=0.8，Xd”=12.2% 50MW，cosφ=0.8，Xd”=11.6% 50MW，cosφ=0.8，Xd”=11.6% 75MW，cosφ=0.8，Xd”=13.8% 计算举例: 220/35kV， 100MVA， Uk=8%变压器， 一台 50MW， cosφ=0.8， Xd”=11.6％， 发电机经由一台 10.5/35kV，75MVA，Uk=8%在 35kV 并联，计算 35kV 母线短 路电流。假定 220kV 短路容量为无穷大： I’’=19.5+5.34=24.84A<31.5kV 当接入两台发电机时， I’’=19.5+2×5.34=30.18A≈31.5kV 假定 220kV 短路容量为 5000MVA： 接一台发电机 I’’=15.6+5.34=20.94A<31.5kV 接两台发电机 I’’=15.6+2×5.34=26.28A<31.5kV 结论：选用 35kV，31.5kA 断路器。 7.93 8.77 9.36 10.64 11.94 11.41 7.93 9.18 9.0 10.0 2500 9.17 10.32 11.14 13 15 14.18 9.17 10.89 10.64 12.1 5000 10.4 11.9 13 15.6 18.57 17.33 10.4 12.68 12.31 14.32 MVA 无穷大 12 14 15.6 19.5 24.37 22.3 12 15.12 14.63 17.55 短路电流 2.42 5.0 5.34 6.58 主变压器数据
ip Ik
1/2 cycle
''
1 cycle Ik 12.56 15.81 19.65 22.2 I am 12.89 16.39 20.41 23.42 Ik 12.13 15.26 18.96 21.33
3 cycle I am 12.13 15.26 18.96 21.33
I am 14.94 19.14 23.8 27.58
3 cycle I am 26.7 32.86 40.20 49.98 42.91 60.92 52.60 46.48
I am 34.41 41.99 51.85 64.97 57.55 79.43 70.57 63.72
28.68 35.22 43.01 53.36 46.26 64.9 56.53 50.38
电流 kA I’’ ip 48.17 28.91 60.6 36.32 74.3 44.53 92.4 54.4 111.0 66.7 81.7 51.55 30.9 63.4 37.98 78.23 46.96 96.60 58 119.4 71.7
说明：1. 表中总的短路电流是按一次侧短路容量 1500MVA 计算的。 2. 电动机反馈电流衰减很快，对断路器分断能力影响很小，表中电动机的 I’’只是为计算 ipd 用。 1.2.1 电动机反馈电流估算 变压器容量 25MVA，35/6.3kV，8%，动力负荷中都是异步电动机。计算条 件：变压器满载运行（一台变压器带全部负荷） 6kV 运行电动机计算容量(kVA)－中小型异步电动机 Smj=0.7025=17.5MVA(高压电机按总负荷的 70％计算) 6kV 运行电动机计算容量(kW) 6kV 运行电动机额定容量(kW) 75%） Pmj=17.50.87/0.96=15.86 MW Pmn=15.86/0.75=21.15MW（平均轴功率按
MVA 750 11.84 7.11 14.46 8.29 17.18 10.31 20.2 12.13 23.65 14.20 11.54 6.93 13.81 8.29 16.55 9.94 19.63 11.78 23.14 13.89 1000 12.38 7.43 15.27 9.16 18.32 11.0 21.8 13.10 25.88 15.54 18.33 12.05 7.24 15.23 9.15 17.61 10.58 21.14 12.69 25.27 15.17 1500 12.96 7.78 16.16 9.70 19.63 11.78 23.69 14.22 28.57 17.15 20.63 12.61 7.57 15.35 9.21 18.82 11.30 22.9 13.75 27.83 16.71
10kV
容量 500 6.55 13.08 7.86 15.27 9.16 17.62 10.58 20.18 12.11 10.65 6.40 12.55 7.53 14.77 8.87 17.17 10.31 19.8 11.89 6 kV 10.9 6 10 6 10 6 10 6 10 10 6 10 6 10 6 10 6 10 6 10
1.2 厂内 6－10kV 系统短路电流估算 降 压 变 压 器 变压器一次侧(35 或 110kV)短路 电动机最大反 总的最大短路 数据 MVA, Uk% 12.5 8 16 8 20 8 25 8 31.5 8 40, 8 16 10.5 20 10.5 25 10.5 31.5 10.5 40 10.5
，系统提供短路冲击电流： ips＝2.5520.2=51.51 kA， 总的冲击短路电流 ip=32+51.51=83.5kA80kA。 结论： 如果变压器容量为 25MVA， 二次电压为 6kV， 选用断路器分断能力 31.5kA， 则系统提供的短路电流不能超过 20kA，否则应选用 40kA 的断路 器。 2. 如果中压电动机选用 YB2 系列，由于堵转电流倍数大，功率因数低，反 馈电流值更大，详见“6-10kV 电动机反馈电流的估算”。 . 如果所供负荷中有大型异步电动机或同步电动机，其反馈电流宜单独计算； 详见“6-10kV 电动机反馈电流的估算”。 1.2.2 电压 结论：选用 31.5kA 断路器，允许变压器的最大容量 kV Uk% 容量 MVA 量 MVA 31.5kA, ip=100kA 25 25 40 31.5 40 40 50 63 40 50 40kA, ip=100kA 变压器二次 变压器阻抗 一次侧短路 选用下列断路器时，允许变压器最大容 31.5kA, ip=80kA 8 6 10.5 10 8 10.5 ≤750 ≤1500 ≤1500 ≤1500 ≤1000 ≤4000 分裂变压器 ≤1500 1.3 6-10/0.4kV 变电所 0.4kV 母线短路电流 低压 380V 系统最大三相短路电 kA 变压器 容量、 阻 抗 315-4.0 400-4.0 500-4.0 630-4.5 26.31 33.86 42.13 48.99 分裂变压器 ≤1500 25