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1、如何计算短路电流,选择电气设备,设计继电保护和选用限制短路电流的元件计算条件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.即计算阻抗比系统阻抗要大得多.具体规定:对于3～35KV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
2、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.简化“短路电流”计算法在简化计算法之前必须先了解一些基本概念.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(Ω)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(
3、相对于基准量的比值),称为标么值(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因为S=1.73*U*I所以IJZ(KA)1.565.59.16144(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*=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
4、:I*d=1/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*√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=1.41*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=1.09*Id(KA)冲击电流峰值:ic=1.84Id(KA)掌握了以上知识,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
5、,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
6、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。如已知供电部门出线开关为W-VAC12KV2000A额定分断电流为40KA。则可认为系统容量S=1.73*40*10000V=692MVA,系统的电抗为XS*=100/692=0.144。【2】变压器电抗的计算110KV,10.5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*=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、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=6KVI=0.3KA额定电抗X=4%。额定容量S=1.73*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【4】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
