《短路电流计算》PPT课件.ppt
短路电流计算短路电流计算 主讲：江素云一一.计算条件计算条件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.即系统阻抗接近于零规定:1 1 对于对于3 335KV35KV级电网中短路电流的计算级电网中短路电流的计算,可以认可以认为为110KV110KV及以上的系统的容量为无限大及以上的系统的容量为无限大.只要计只要计算算35KV35KV及以下网络元件的阻抗及以下网络元件的阻抗.2.2.在计算高压电器中的短路电流时在计算高压电器中的短路电流时,只需考虑发电只需考虑发电机、变压器、电抗器的电抗机、变压器、电抗器的电抗,而忽略其电阻而忽略其电阻;对对于架空线和电缆于架空线和电缆,只有当其电阻大于电抗只有当其电阻大于电抗1/31/3时时才需计入电阻才需计入电阻,一般也只计电抗而忽略电阻一般也只计电抗而忽略电阻.3.3.短路电流计算公式或计算图表短路电流计算公式或计算图表,都以三相短路都以三相短路为计算条件为计算条件.因为单相短路或二相短路时的短路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电流都小于三相短路电流.能够分断三相短路电能够分断三相短路电流的电器流的电器,一定能够分断单相短路电流或二相短一定能够分断单相短路电流或二相短路电流路电流.二：计算方法二：计算方法在介绍标么制计算方法之前必须先了解一些基本在介绍标么制计算方法之前必须先了解一些基本概念概念.1.1.1.1.主要参数主要参数主要参数主要参数S Sjzjz三相容量三相容量(MVA)MVA)MVA)MVA)基准值基准值I Ik k三相短路电流周期分量有效值三相短路电流周期分量有效值(KA)(KA)(KA)(KA)x x电抗电抗()()()()S Sd d短路容量短路容量其中系统短路容量其中系统短路容量SdSd和计算点电抗和计算点电抗x x 是关键是关键.2.2.标么值标么值某物理量的标么值是该物理量的实际值与基准值的比值某物理量的标么值是该物理量的实际值与基准值的比值某物理量的标么值是该物理量的实际值与基准值的比值某物理量的标么值是该物理量的实际值与基准值的比值 A*=A/AA*=A/AA*=A/AA*=A/Ajzjzjzjz 计算时选定一个基准容量计算时选定一个基准容量(S(Sjzjz)和基准电压和基准电压(U(Ujzjzjzjz).).将短路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计算中各个参数都转化为和该参数的基准量的比值(相相对于基准量的比值对于基准量的比值),),(这是短路电流计算最特别的地方这是短路电流计算最特别的地方,目的是要简化计算目的是要简化计算).).(1)(1)基准基准 基准容量基准容量 S Sjzjz=100 MVA=100 MVA 基准电压比所在电路电压高基准电压比所在电路电压高5%,U5%,Ujzjz规定为规定为8 8级级.230,.230,115,37,10.5,6.3,3.15,0.4,0.23 KV115,37,10.5,6.3,3.15,0.4,0.23 KV 有了以上两项有了以上两项,由由I Ijzjz各级电压的基准电流即可计算出各级电压的基准电流即可计算出(2)(2)标么值计算标么值计算短路电流标么值短路电流标么值:I:Ik k/I/Ijzjz=U/1.73*X*I=U/1.73*X*Ijzjz=X=Xjzjz/X=1/X/X=1/X*(总电抗标么值的倒数总电抗标么值的倒数).).3 3、无限大容量系统三相短路电流计算公式、无限大容量系统三相短路电流计算公式 短路电流有效值短路电流有效值:I:Ik k=I=Ijzjz*I*I*=I=Ijzjz/X/X*(KA)(KA)短路容量短路容量:S:Sd d=1.73*U*I=1.73*U*Ik k=1.73*U*I=1.73*U*Ijzjz/X/X*=S=Sjzjz/X/X*(掌握了上知识掌握了上知识,就能进行短路电流计算了就能进行短路电流计算了.公式不多公式不多,又简又简单单.但问题在于短路点的总电抗如何得到但问题在于短路点的总电抗如何得到?例如例如:区域变电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电抗,等等等等.).)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;下面介绍两种方法,一种“口诀式”的计算方法,另一种公式法.4 4公式法求主要元件的电抗标么值公式法求主要元件的电抗标么值系统电抗标么值Xs*=Xs/XJZ=U2*Sjz/(Soc*Ujz2)=Sjz/Soc变压器电抗标么值XT*=XT/Xjz=UK%U2Sjz/(100*SN*Ujz2)=UK%*Sjz/(100*SN)架空线路及电缆电抗标么值Xwl*=Xwl/Xjz=X0*L*Sjz/Ujz25 5“口诀式口诀式”简化算法简化算法【1 1】系统电抗标么值的计算】系统电抗标么值的计算系统电抗，百兆为一。容量增减，系统电抗，百兆为一。容量增减，电抗反比。电抗反比。100100除系统容量，系统容量单位：除系统容量，系统容量单位：MVAMVA例：基准容量例：基准容量 100MVA 100MVA。当系统容量为当系统容量为100MVA100MVA时，系统的电抗为时，系统的电抗为X XS S*=100/100=100/1001 1系统容量为系统容量为200MVA200MVA时，系统的电抗为时，系统的电抗为X XS S*=100/200=100/200系统容量为无穷大时，系统的电抗为系统容量为无穷大时，系统的电抗为X XS S*=100/=100/0 0系统容量应由当地供电部门提供。当不能得到时，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。可将供电电源出线开关的开断容量作为系统容量。【2】变压器电抗标么值的计算110110110110除变压器容量；除变压器容量；除变压器容量；除变压器容量；35KV,735KV,735KV,735KV,7除变压器容量；除变压器容量；除变压器容量；除变压器容量；10101010除变压器容量。除变压器容量。除变压器容量。除变压器容量。例：一台例：一台35KV 3200KVA35KV 3200KVA变压器的电抗标变压器的电抗标X X X X*一台一台10KV 1600KVA10KV 1600KVA变压器的电抗标么值变压器的电抗标么值X X X X*变压器容量单位：变压器容量单位：变压器容量单位：变压器容量单位：MVAMVAMVAMVA这里的系数，这里的系数，7 7，4.5 4.5 实际上就是变压器短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。路电抗的数。不同电压等级有不同的值。【3 3】架空线路及电缆电抗标么值的计算】架空线路及电缆电抗标么值的计算架空线：架空线：架空线：架空线：6KV6KV6KV6KV，等于公里数；，等于公里数；，等于公里数；，等于公里数；10KV10KV10KV10KV，取，取，取，取1/31/31/31/3；35KV35KV35KV35KV，取，取，取，取 3%0 3%0 3%0 3%0电缆：按架空线再乘电缆：按架空线再乘电缆：按架空线再乘电缆：按架空线再乘。例：例：10KV 6KM10KV 6KM架空线。架空线路电抗架空线。架空线路电抗X X X X*=6/3=2=6/3=2电缆。电缆电抗电缆。电缆电抗X X X X*。这里作了简化，实际上架空线路及电缆的电抗这里作了简化，实际上架空线路及电缆的电抗和其截面有关，截面越大电抗越小和其截面有关，截面越大电抗越小【4】短路容量的计算电抗加定，去除电抗加定，去除100100。例：已知短路点前各元件电抗标么值之和为例：已知短路点前各元件电抗标么值之和为 X X*=2,=2,则短路点的短路容量则短路点的短路容量S Sd d=100/2=50 MVA=100/2=50 MVA。短路容量单位：短路容量单位：MVAMVA【5】短路电流的计算6KV6KV，除电抗；，除电抗；10KV10KV，除电抗，除电抗;35KV;35KV，除，除电抗电抗;110KV;110KV，除电抗，除电抗。KVKV，150150除电抗除电抗例：已知一短路点前各元件电抗标么值之电抗标么值之和和为 X*=2,短路点电压等级为6KV,则短路点的短路电流 I Ik k。短路电流单位：短路电流单位：KAKA三、举例：某供电系统如图所示。无限大容量电力系统出口断路器QF的断流容量为300MVA。工厂变配电所装有2台并列运行的SL7-800/10型变压器。试用标么制法计算所示供电系统中K-1点K-2点的三相短路电流和短路容量。解：确定标么值的基准。解：确定标么值的基准。取取 1 1、计算短路电路中各主要元件的电抗标么值。、计算短路电路中各主要元件的电抗标么值。电力系统：已知电力系统：已知S Sococ=300MVA=300MVA因此因此XX1 1架空线路：架空线路：XX2 2*=0.38/KM7KM100MVA/(10.5KV)=0.38/KM7KM100MVA/(10.5KV)2 2 电力变压器：查电工手册得电力变压器：查电工手册得UUk k因此：因此：X3*=X4*X3*=X4*=4.5 100 1000 KVA/(100*800kVA)=4.5 100 1000 KVA/(100*800kVA)、计算、计算k-1k-1的短路总电抗标么值及三相短路电的短路总电抗标么值及三相短路电流和短路容量流和短路容量总电抗标么值：总电抗标么值：x x(k-1)(k-1)*=x=x1 1*+x+x2 2*三相短路电流有效值：三相短路电流有效值：k-1k-1 I Ijz1jz1/X/X(k1)(k1)*短路容量：短路容量：S Sk-1k-1=S=SJZJZ/X/X(k1)(k1)*3 3 、计算、计算k-2k-2的短路总电抗标么值及三相短路电的短路总电抗标么值及三相短路电流和短路容量流和短路容量总电抗标么值：总电抗标么值：x x(k2)(k2)*=x=x1 1*+x+x2 2*+X+X3 3*/X/X4 4*=5.559=5.559三相短路电流有效值三相短路电流有效值:I Ik-2k-2I Ijz2jz2/X/X(k-2)(k-2)*=144KA/5.559=26KA=144KA/5.559=26KA短路容量短路容量:S Sk-2k-2=S=SJZ/JZ/X X(k-2)(k-2)*=100MVA/5.559=18MVA=100MVA/5.559=18MVA四、总结：用标么制法进行短路计算的步骤：（）绘制短路计算电路图并根据短路计算的目（）绘制短路计算电路图并根据短路计算的目的确定短路计算点的确定短路计算点（）选定标么值的基准，取（）选定标么值的基准，取S Sjzjz=100MVA,U=100MVA,Ujzjz=1.05UN,=1.05UN,求出求出 所有短路计所有短路计算点电流的基准值算点电流的基准值I Ijzjz（）计算短路电路的所有元件的电抗标么值（）计算短路电路的所有元件的电抗标么值（）绘出短路电路的等效电路图（）绘出短路电路的等效电路图（）针对各短路计算点分别简化电路，求出总（）针对各短路计算点分别简化电路，求出总电抗标么值，然后按有关公式计算所有的短路电电抗标么值，然后按有关公式计算所有的短路电流和短路容量流和短路容量习题：某供电系统如图所示。无限大容量电力系统出口断路器QF的断流容量为300MVA。工厂变配电所装有1台并列运行的SL7-800/10型变压器。试用标么制法计算所示供电系统中K-1点K-2点的三相短路电流和短路容量。
