短路電流計(jì)算方法

1、短路電流計(jì)算方法一種實(shí)用的短路電流計(jì)算方法一種實(shí)用的短路電流計(jì)算方法尚德彬中原油田設(shè)計(jì)院[摘要]本文針對(duì)短路電流計(jì)算復(fù)雜，易出差錯(cuò)等原因，根據(jù)自己實(shí)際工作中對(duì)短路電流的計(jì)算，總結(jié)出了一種簡單、實(shí)用、易于掌握的計(jì)算方法。[關(guān)鍵詞]短路電流實(shí)用計(jì)算方法一、概述一、概述在電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行中，都必須考慮到可能發(fā)生的故障和不正常的運(yùn)行情況，因?yàn)樗鼈儠?huì)破壞對(duì)用戶的供電和電氣設(shè)備的正常工作。從電力系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行情況看，這些故障多數(shù)是由短路引起的，

2、因此除了對(duì)電力系統(tǒng)的短路故障有一較深刻的認(rèn)識(shí)外，還必須熟練掌握電力系統(tǒng)的短路計(jì)算。按照傳統(tǒng)的計(jì)算方法有標(biāo)么值法和有名值法等。采用標(biāo)么值法計(jì)算時(shí)，需要把不同電壓等級(jí)中元件的阻抗，根據(jù)同一基準(zhǔn)值進(jìn)行換算，繼而得出短路回路總的等值阻抗，再計(jì)算短路電流等。這種計(jì)算方法雖結(jié)果比較精確，但計(jì)算過程十分復(fù)雜且公式多、難記憶、易出差錯(cuò)。下面根據(jù)本人在實(shí)際工作中對(duì)短路電流的計(jì)算，介紹一種比較簡便實(shí)用的計(jì)算方法。二、供電系統(tǒng)各種元件電抗的計(jì)算二、供電系統(tǒng)各

3、種元件電抗的計(jì)算通常我們?cè)谟?jì)算短路電流時(shí)，首先要求出短路點(diǎn)前各供電元件的相對(duì)電抗值，為此先要繪出供電系統(tǒng)簡圖，并假設(shè)有關(guān)的短路點(diǎn)。供電系統(tǒng)中供電元件通常包括發(fā)電機(jī)、變壓器、電抗器及架空線路(包括電纜線路)等。目前，一般用戶都不直接由發(fā)電機(jī)供電，而是接自電力系統(tǒng)，因此也常把電力系統(tǒng)當(dāng)作一個(gè)“元件”來看待。假定的短路點(diǎn)往往取在母線上或相當(dāng)于母線的地方。圖1便是一個(gè)供電系統(tǒng)簡圖，其中短路點(diǎn)d1前的元件有容量為無窮大的電力系統(tǒng)，70km的110

4、kV架空線路及3臺(tái)15MVA的變壓器，短路點(diǎn)d2前則除上述各元件外，還有6kV，0.3kA，相對(duì)額定電抗(XDK%)為4的電抗器一臺(tái)。下面以圖1為例，說明各供電元件相對(duì)電抗(以下“相對(duì)”二字均略)的計(jì)算方法。1、系統(tǒng)電抗的計(jì)算、系統(tǒng)電抗的計(jì)算系統(tǒng)電抗，百兆為1，容量增減，電抗反比。本句話的意思是當(dāng)系統(tǒng)短路容量為100MVA時(shí)，系統(tǒng)電抗數(shù)值為1當(dāng)系統(tǒng)短路容量不為100MVA，而是更大或更小時(shí)，電抗數(shù)值應(yīng)反比而變。例如當(dāng)系統(tǒng)短路容量為200

5、MVA時(shí)，電抗便是0.5(100200=0.5)當(dāng)系統(tǒng)短路容量為50MVA時(shí)，電抗便是2(10050=2)，圖1中的系統(tǒng)容量為“∞”，則100∞=0，所以其電抗為0。短路電流計(jì)算方法4、架空線路及電纜線路電抗值的計(jì)算、架空線路及電纜線路電抗值的計(jì)算對(duì)于6kV架空線路其電抗值等于線路長度的公里數(shù)對(duì)于10kV架空線路其電抗值等于線路長度公里數(shù)的三分之一對(duì)于35kV架空線路其電抗值等于線路長度公里數(shù)的百分之三對(duì)于110kV架空線路其電抗值等于

6、線路長度公里數(shù)的千分之三。若為電纜線路:其電抗值應(yīng)分別取上述同電壓等級(jí)架空線路電抗值的五分之一。例如一回6km的6kV架空線路，其電抗值為6，若為6km的10kV架空線路，則電抗為63=2若為6km的35kV架空線路，則電抗為60.03=0.18。圖1中70km的110kV架空線路，則電抗為700.003=0.21。如果上述各電壓等級(jí)的架空線路換為同長度的電纜線路，其電抗值應(yīng)分別為:6kV等于65=1.2、10kV等于25=0.4、35

7、kV等于0.185=0.036。計(jì)算所依據(jù)的公式是:XXL=K.LUp2(4)式中L為線路的長度(單位km)K為系數(shù):對(duì)6、10kV的電纜線路取8，架空線路取40對(duì)35~110kV架空線路取42.5Up取各級(jí)電壓的額定電壓即6，10，35，110kV等。三、短路容量和短路電流計(jì)算三、短路容量和短路電流計(jì)算1、短路容量、短路容量(單位單位MVA):MVA):求出短路點(diǎn)前的總電抗值，然后用求出短路點(diǎn)前的總電抗值，然后用100100除該值即可

8、。除該值即可。計(jì)算依據(jù)的公式為:Sd=SjzX∑（5）例如圖1中d1點(diǎn)短路時(shí)，系統(tǒng)的短路容量計(jì)算，其等效阻抗圖如圖1(b)所示，圖中每個(gè)元件均標(biāo)有編號(hào)，編號(hào)下面為元件的電抗值?？梢钥闯?，從電源到d1點(diǎn)的總電抗:X∑=00.210.73=0.443，其短路容量Sd=1000.443=225.73MVA，從電源到d2點(diǎn)的總電抗，應(yīng)再加上電抗器的電抗，即X∑=0.4431.156=1.599，則Sd=1001.599=62.54MVA。2、短

9、路電流的計(jì)算、短路電流的計(jì)算若6kV電壓等級(jí)，則短路電流(單位kA，以下同)等于9.2除總電抗X∑(短路點(diǎn)前的，以下同)若10kV電壓等級(jí)，則等于5.5除總電抗X∑若35kV電壓等級(jí)，則等于1.6除總電抗X∑若110kV電壓等級(jí)，則等于0.5除總電抗X∑若0.4kV電壓等級(jí)，則等于150除總電抗X∑。計(jì)算依據(jù)的公式是:Id=IjzX∑(6)式中Ijz:表示基準(zhǔn)容量為100MVA時(shí)基準(zhǔn)電流(kA)，6kV取9.2kA，10kV取5.5kA

10、，35kV取1.6kA，110kV取0.5kA，0.4kV則取150kA。則圖1中d1點(diǎn)的短路電流為:Id1=9.20.443=20.77kA3、短路沖擊電流的計(jì)算、短路沖擊電流的計(jì)算計(jì)算方法:對(duì)于6kV以上高壓系統(tǒng)，Ich等于Id乘1.5，ich等于Id乘2.5對(duì)于0.4kV低壓系統(tǒng)，由于電阻較大，Ich及ich均較小，所以實(shí)際計(jì)算中可取Ich=Id，ich=1.8Id。則圖1中d1點(diǎn)的短路時(shí):Ichd1=1.5Id1=1.520.7