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怎么计算短路电流怎么计算短路电流
一、概述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.为了除去或减轻短路的后果,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实在规定对于335KV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,而疏忽其电阻;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,一般也只计电抗而疏忽电阻
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.由于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,肯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非常困难,对于一般用户也没有必要.一些设计手册供给了简化计算的图表.省去了计算的麻烦.用起来比较便利.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,就可把握短路电流计算方法在介绍简化计算法之前必需先了解一些基本概念
1、重要参数Sd三相短路容量MVA简称短路容量校核开关分断容量Id三相短路电流周期重量有效值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=100MVA基准电压UJZ规定为8级.230,115,37,
10.5,
6.3,3,15,
0.4,
0.23KV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、由于S=l.73*U*I所以IJZ KA、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200MVA时,其标么值容量S*二200/100=
2.电压标么值U*二U/UJZ;电流标么值I*=I/IJZ
3.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=l/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*l+2KC12KA其中KC冲击系数,取
1.
8、所以IO
1.52Id冲击电流峰值ic=l.41*Id*KC=
2.55Id 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=L09*Id KA冲击电流峰值ic=
1.84Id KA把握了以上学问,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,就可把握短路电流计算方法
4.简化算法11]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*二100/=
0、系统容量单位MVA系统容量应由当地供电部门供给当不能得到时,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WVAC12KV2000A额定分断电流为40KA则可认为系统容量S=L73*40*10000V=692MVA,系统的电抗为XS*=100/692=
0.144
[2]变压器电抗的计算110KVJ
0.5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35KV3200KVA变压器的电抗X*二7/
3.2=
2.
1875、一台10KV1600KVA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二6KVI=
0.3KA额定电抗X=4%额定容量S=l.73*6*
0.3=
3.12MVA.电抗器电抗X*={4/
3.12}*
0.9=
1.
15、电抗器容量单位MVA[41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10KV6KM架空线架空线路电抗X*二6/3=
2、10KV
0.2KM电缆电缆电抗X*={
0.2/3}*0,2=
0.013o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100o例已知短路点前各元件电抗标么值之和为X*二2,则短路点的短路容量Sd=100/2=50MVAo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*二2,短路点电压等级为6KV,则短路点的短路电流Id=
9.2/2=
4.6KAO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1c二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=L5Id,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=l.5Id,=
1.5*
4.6=
7.36KA,冲击电流峰值ic=
2.51d=
2.5*406=
11.5KA0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}.但肯定要包括系统电抗。