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1、什么是母线桥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,而忽略
2、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.用起来比拟方便.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
3、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(。)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
4、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因为 S=l. 73*U*I 所以 IJZ (KA) 1. 565. 59. 16144(2)标么值计算容量标么值S*二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*=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=l/x*(总电抗标么值的倒数).短路电流有效值:I d=I
5、 JZ*I *d= I JZ/x* (KA)冲击电流有效值:IOId* V 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=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IO1. 09*Id(KA)冲击电流峰值:ic=l. 84Id(KA)掌握了以上知识,就能开展短路电流计算了 .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
6、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
7、供电电源出线开关的开断容量作为系统容量。如供电部门出线开关为W-VAC12KV2000A额定分断电流为40KA。那么可认为系统容量S=l. 73*40*10000V=692MVA,系统的电抗为 XS*=100/692 = 0. 144o2变压器电抗的计算U0KV,10. 5除变压器容量;35KV,7除变压器容量; 10KV6KV,4. 5除变压器容量。例:一台 35KV3200KVA 变压器的电抗 X*=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
8、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=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:MVA4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*=6/3=210KV0. 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
9、小。5短路容量的计算电抗加定,去除100o例:短路点前各元件电抗标么值之和为X*I2,那么 短路点的短路容量Sd=100/2=50MVAo短路容量单位:MVA6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;H0KV, 0.5除电抗。0. 4KV, 150除电抗例:一短路点前各元件电抗标么值之和为X*E=2, 短路点电压等级为6KV,那么短路点的短路电流Id=9. 2/2=4. 6KAO短路电流单位:KA7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=l. 5Id,冲击电流峰值ic=2. 5Id例:短路点1600KVA变压器二次侧的短路电流Id=4. 6KA,那么该点冲击电流有效值1c=1. 5Id,=l. 5*4. 6 = 7. 36KA, 冲击电流峰值 ic=2. 5Id=2. 5*406=11. 5KAO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
限制150内