短路电流示例计算.doc

一．概述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。用起来比较方便。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(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/IJZ（3）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=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，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10.5，7，4.5实际上就是变压器短路电抗的％数