母線最大短路電流簡(jiǎn)算

1、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)PM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級(jí)電網(wǎng)中短路電流的計(jì)算,可以認(rèn)為110KV及以上的系統(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)于架空線和電纜,只有當(dāng)

2、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.由于單相短路或二相短路時(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?一定能夠分?jǐn)鄦蜗喽搪冯娏骰蚨喽搪冯娏?3 .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)比擬方便.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根本概念1 .主要參數(shù)Sd三相短路容量MVA簡(jiǎn)稱短路容量校

3、核開關(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()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=100MVA基準(zhǔn)電壓UJZ規(guī)定為8級(jí).230,115,37,10.5,6.3,3.15,0.4,0.23KV有了以上兩

4、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由于S=1.73*U*I所以IJZ(KA)1.565.59.16144(2)標(biāo)么值計(jì)算容量標(biāo)么值S*=S/SJZ.例如：當(dāng)10KV母線上短路容量為200MVA時(shí)淇標(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=IJZ/x*(KA)沖擊電流有效值：IC=Id*V1+2(K展(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.

5、41*Id*KC=2.55Id(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=1.84Id(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 .

6、簡(jiǎn)化算法【1】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時(shí),系統(tǒng)的電抗為XS*=100/100=1當(dāng)系統(tǒng)容量為200MVA時(shí),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*=100/8=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關(guān)的開斷容量作為系統(tǒng)容量.如供電部門出線開關(guān)為W-VAC12KV2000A額定分?jǐn)嚯娏鳛?0KA.那么可認(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

7、】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)35KV3200KVA變壓器的電抗X*=7/3.2=2.1875一臺(tái)10KV1600KVA變壓器的電抗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】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=6KVI=0.3KA額定電抗X=4%.額定容量S=1.73*6*0.3=3.12MVA.電抗器電抗X*=4/3.12*0.9=1.15電抗器容量單位：MVA【4】

8、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：10KV6KM架空線.架空線路電抗X*=6/3=210KV0.2KM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,去除100.例：短路點(diǎn)前各元件電抗標(biāo)么值之和為X*E=2,那么短路點(diǎn)的短路容量Sd=100/2=50MVA.短路容量單位：MVA【6】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,1

9、50除電抗例：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,那么短路點(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1000KVA及以下變壓器二次側(cè)短路時(shí)：沖擊電流有效值Ic=Id,沖擊電流峰值ic=1.8Id1000KVA以上變壓器二次側(cè)短路時(shí)：沖擊電流有效值Ic=1.5Id,沖擊電流峰值ic=2.5Id例：短路點(diǎn)1600KVA變壓器二次側(cè)的短路電流Id=4.6KA,那么該點(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

10、總電抗標(biāo)么值.但一定要包括系統(tǒng)電抗5 .舉例系統(tǒng)見(jiàn)下列圖.由電業(yè)部門區(qū)域變電站送出一路10KV架空線路,經(jīng)10KM后到達(dá)企業(yè)變電所,進(jìn)變電所前有一段200M的電纜.變電所設(shè)一臺(tái)1600KVA變壓器.求K1,K2點(diǎn)的短路參10.5KV0.2KM調(diào)KI10-5KV10.5KV-0.4KV<X5車歷電A,M25碌04KV0.4KV系統(tǒng)圖電抗圖合并電抗圖系統(tǒng)容量：S=1.73*U*I=1.73*10.5*31.5=573MVA用以上口訣,很容易求得各電抗標(biāo)么值,一共有4個(gè).系統(tǒng)電抗X0=100/573=0.17510KM,10KV架空線路電抗X1=10/3=3.333200M,10KV電纜線路電

11、抗X2=(0.2/3)*0.2=0.1331600KVA變壓器電抗X3=4.5/1.6=2.81請(qǐng)注意：以上電抗都是標(biāo)么值(X*)將每一段電抗分別相加得到K1點(diǎn)總電抗=X0+X1=3.51K2點(diǎn)總電抗=X0+X1+X2+X3=6.45(不是2.94!)再用口訣,即可算出短路電流U(KV)X*Id(KA)IC(KA)ic(KA)Sd(MVA)口訣5.5/X*1.52*Id2.55Id100/X*K110.53.511.562.374.028.5口訣150/X*1.52*Id2.55Id100/X*K20.46.4523355915.5用口訣算和用第3節(jié)公式算有什么不同用口訣算出的是實(shí)名制單位,KA,MVA,而用公式算出的是標(biāo)么值.細(xì)心的人一定會(huì)看出,計(jì)算短路電流口訣中的系數(shù)150、9