短路電流計(jì)算方法

1、精選文檔供電網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生短路時(shí)，很大的短路電流會(huì)使電器設(shè)備過(guò)熱或受電動(dòng)力作用而遭 到損壞，同時(shí)使網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的電壓大大降低，因而破壞了網(wǎng)絡(luò)內(nèi)用電設(shè)備的正常工作. 為了消除或減輕短路的后果，就需要計(jì)算短路電流，以正確地選擇電器設(shè)備、設(shè)計(jì) 繼電保護(hù)和選用限制短路電流的元件。2 .計(jì)算條件1 .假設(shè)系統(tǒng)有無(wú)限大的容量.用戶處短路后，系統(tǒng)母線電壓能維持不變.即計(jì)算阻 抗比系統(tǒng)阻抗要大得多。具體規(guī)定：對(duì)于335KV電網(wǎng)中短路電流的計(jì)算，可以認(rèn)為110KVS以上的系統(tǒng) 的容量為無(wú)限大.只要計(jì)算35KV及以下網(wǎng)絡(luò)元件的阻抗。2 .在計(jì)算高壓電器中的短路電流時(shí)，只需考慮發(fā)電機(jī)、變壓器、電抗器的電抗， 而忽略其電阻；對(duì)

2、于架空線和電纜，只有當(dāng)其電阻大于電抗1/3時(shí)才需計(jì)入電阻， 一般也只計(jì)電抗而忽略電阻。3 .短路電流計(jì)算公式或計(jì)算圖表，都以三相短路為計(jì)算條件.因?yàn)閱蜗喽搪坊蚨?相短路時(shí)的短路電流都小于 三相短路電流.能夠分?jǐn)嗳喽搪冯娏鞯碾娖?，一?能夠分?jǐn)鄦蜗喽搪冯娏骰蚨喽搪冯娏鳌? .簡(jiǎn)化計(jì)算法即使設(shè)定了一些假設(shè)條件，要正確計(jì)算短路電流還是十分困難，對(duì)于一般用戶也 沒(méi)有必要.一些設(shè)計(jì)手冊(cè)提供了簡(jiǎn)化計(jì)算的圖表.省去了計(jì)算的麻煩.用起來(lái)比較 方便.但要是手邊一時(shí)沒(méi)有設(shè)計(jì)手冊(cè)怎么辦？下面介紹一種 “口訣式”的計(jì)算方 法，只要記牢7句口訣，就可掌握短路電流計(jì)算方法.在介紹簡(jiǎn)化計(jì)算法之前必須先了解一些基本概念

3、.1 .主要參數(shù)Sd三相短路容量（MVA）簡(jiǎn)稱短路容量校核開(kāi)關(guān)分?jǐn)嗳萘縄d三相短路電流周期分量有效值（KA）簡(jiǎn)稱短路電流校核開(kāi)關(guān)分?jǐn)嚯娏骱蜔岱€(wěn)定IC三相短路第一周期全電流有效值（KA）簡(jiǎn)稱沖擊電流有效值校核動(dòng)穩(wěn)定ic三相短路第一周期全電流峰值（KA）簡(jiǎn)稱沖擊電流峰值校核動(dòng)穩(wěn)定x電抗（Q）其中系統(tǒng)短路容量Sd和計(jì)算點(diǎn)電抗x是關(guān)鍵.2 .標(biāo)么值計(jì)算時(shí)選定一個(gè)基準(zhǔn)容量(Sjz)和基準(zhǔn)電壓(Ujz).將短路計(jì)算中各個(gè)參數(shù)都轉(zhuǎn)化 為和該參數(shù)的基準(zhǔn)量的比值(相對(duì)于基準(zhǔn)量的比值)，稱為標(biāo)么值(這是短路電流 計(jì)算最特別的地方，目的是要簡(jiǎn)化計(jì)算).基準(zhǔn)基準(zhǔn)容量Sjz =100 MVA基準(zhǔn)電壓 UJZ 規(guī)定為 8

4、 級(jí).230, 115, 37, 10.5, 6.3, 3.15 ,0.4, 0.23 KV有了以上兩項(xiàng)，各級(jí)電壓的基準(zhǔn)電流即可計(jì)算出，例：UJZ (KV)3710.56.30.4因?yàn)?S=1.73*U*I 所以 IJZ (KA)1.565.59.16144標(biāo)么值計(jì)算容量標(biāo)么值S* =S/SJZ.例如：當(dāng)10KV母線上短品&容量為200 MVA寸，其標(biāo)么值容 量S* = 200/100=2.電壓標(biāo)么值U*= U/UJZ ;電流標(biāo)么值I* =I/IJZ3無(wú)限大容量系統(tǒng)三相短路電流計(jì)算公式短路電流標(biāo)么值：I*d = 1/x* (總電抗標(biāo)么值的倒數(shù)).短路電流有效值:Id= IJZ* I*d

5、=IJZ/ x*(KA)沖擊電流有效值：IC = Id * V1+2 (KC-1)2 (KA)其中KC沖擊系數(shù)，取1.8所以 IC =1.52Id沖擊電流峰值:ic =1.41* Id*KC=2.55 Id (KA)當(dāng)1000KVA及以下變壓器二次側(cè)短路時(shí)，沖擊系數(shù)KC,取1.3這時(shí)：沖擊電流有效值IC =1.09*Id(KA)沖擊電流峰值:ic =1.84 Id(KA)掌握了以上知識(shí)，就能進(jìn)行短路電流計(jì)算了 .公式不多，又簡(jiǎn)單.但問(wèn)題在于短路 點(diǎn)的總電抗如何得到？例如：區(qū)域變電所變壓器的電抗、輸電線路的電抗、企業(yè)變 電所變壓器的電抗，等等.一種方法是查有關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)，從中可以找到常用變壓器、輸

6、電線路及電抗器的電 抗標(biāo)么值.求得總電抗后，再用以上公式計(jì)算短路電流；設(shè)計(jì)手冊(cè)中還有一些圖 表，可以直接查出短路電流.下面介紹一種“口訣式”的計(jì)算方法，只要記牢7句口訣，就可掌握短路電流計(jì)算方法.4.簡(jiǎn)化算法11系統(tǒng)電抗的計(jì)算系統(tǒng)電抗，百兆為一.容量增減，電抗反比.100除系統(tǒng)容量例：基準(zhǔn)容量100MVA.當(dāng)系統(tǒng)容量為100MVA寸，系統(tǒng)的電抗為XS*=100/100= 1 當(dāng)系統(tǒng)容量為200MVA寸，系統(tǒng)的電抗為XS*=100/200=0.5當(dāng)系統(tǒng)容量為無(wú)窮大時(shí)，系統(tǒng)的電抗為XS*=100/oo=0系統(tǒng)容量單位：MVA系統(tǒng)容量應(yīng)由當(dāng)?shù)毓╇姴块T提供.當(dāng)不能得到時(shí)，可將供電電源出線開(kāi)關(guān)的開(kāi)斷 容

7、量作為系統(tǒng)容量.如已知供電部門出線開(kāi)關(guān)為 W-VAC 12KV 2000A額定分?jǐn)嚯娏鳛?0KA.則可認(rèn)為系統(tǒng)容量S=1.73*40*10000V=692MVA,系統(tǒng)的電抗為XS*=100/692 = 0.144.2變壓器電抗的計(jì)算110KV, 10.5除變壓器容量；35KV, 7除變壓器容量；10KV6KV, 4.5除變壓器 容量.例：一臺(tái) 35KV 3200KV儂壓器白電抗 X*=7/3.2=2.1875一臺(tái) 10KV 1600KV儂壓器白電抗 X*=4.5/1.6=2.813變壓器容量單位：MVA這里的系數(shù)10.5,7,4.5 實(shí)際上就是變壓器短路電抗的數(shù).不同電壓等級(jí)有不 同的值.【3

8、】電抗器電抗的計(jì)算電抗器的額定電抗除額定容量再打九折.例：有一電抗器 U=6KV I=0.3KA 額定電抗X=4% .額定容量 S=1.73*6*0.3=3.12 MVA. 電抗器電抗 X*=4/3.12*0.9=1.15電抗器容量單位：MVA4架空線路及電纜電抗的計(jì)算架空線：6KV,等于公里數(shù)；10KV,取1/3 ; 35KV,取3 %0電纜：按架空線再乘0.2.例：10KV 6K儲(chǔ)空線.架空線路電抗X*=6/3=210KV 0.2KM 電纜.電纜電抗 X*=0.2/3*0.2=0.013.這里作了簡(jiǎn)化，實(shí)際上架空線路及電纜的電抗和其截面有關(guān)，截面越大電抗越小. 【5】短路容量的計(jì)算電抗加定

9、，去除100.例：已知短路點(diǎn)前各元件電抗標(biāo)么值之和為X* E =2,則短路點(diǎn)的短路容量Sd=100/2=50 MVA.短路容量單位：MVA61短路電流的計(jì)算6KV,9.2除電抗；10KV,5.5除電抗；35KV,1.6 除電抗；110KV,0.5 除電抗. 0.4KV,150除電抗例：已知一短路點(diǎn)前各元件電抗標(biāo)么值之和為X*E=2,短路點(diǎn)電壓等級(jí)為6KV,則短路點(diǎn)的短路電流Id=9.2/2=4.6KA.短路電流單位：KA【7】短路沖擊電流的計(jì)算1000KVAR以下變壓器二次側(cè)短路時(shí)：沖擊電流有效值Ic=Id,沖擊電流峰值ic=1.8Id1000KVA上變壓器二次側(cè)短路時(shí)：沖擊電流有效值Ic=1

10、.5Id, 沖擊電流峰值ic=2.5Id例：已知短路點(diǎn)1600KVA變壓器二次側(cè)的短路電流Id=4.6KA, 則該點(diǎn)沖擊電流有效值Ic=1.5Id, =1.5*4.6 =7.36KA,沖擊電流峰值 ic=2.5Id=2.5*406=11.5KA.可見(jiàn)短路電流計(jì)算的關(guān)鍵是算出短路點(diǎn)前的總電抗標(biāo)么值.但一定要包括系統(tǒng)電抗。額定短時(shí)而t受電流icw又稱額定熱穩(wěn)定電流，等于額定短路開(kāi)斷電流； 額定 峰值耐受電流又稱額定動(dòng)穩(wěn)定電流，是指斷路器在合閘位置所能耐受的 額定短時(shí) 耐受電流第一個(gè)大半波的峰值電流，等于額定短時(shí)關(guān)合電流，是額定短路開(kāi)斷電 流的2.55倍。成套設(shè)備的額定短時(shí)耐受電流和額定峰值耐受電流及其應(yīng)用：定義：額定短時(shí)耐受電流（IK）在規(guī)定的使用和性能條件下，在規(guī)定的短時(shí)間內(nèi)，開(kāi)關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備在合 閘位置能夠承載的電流的有效值。額定短時(shí)耐受電流的標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)當(dāng)從 GB762中規(guī)定的R10系列中選取，并應(yīng) 該等于開(kāi)關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備的短路額定值。注：R10 系列包括數(shù)字 1, 1.25, 1.6, 2, 2.5, 3.15, 4, 5, 6.3,及其與 10n的乘積額定峰值耐受電流（IP）在規(guī)定的使用和性能條件下，開(kāi)關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備在合閘位置能夠承載的額 定短時(shí)耐受電流第一個(gè)大