|
|
发表于 2009-3-19 11:17:51
|
显示全部楼层
来自： 中国甘肃酒泉
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. 7 y5 I! z p7 H$ s, |1 j3 E
一.计算条件 7 b# ~' d" e8 u/ W, j
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. ) L* D' o; E0 b- h/ Q
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.
* j' D. @' [' w: C2.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. / c( b" ~$ N8 {( O8 q' Y9 [
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. 2 l V, T6 ^6 Z7 K* h
二.简化计算法 p3 A' q! w- Q, c
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.
- m2 k& H# m0 H+ ^, l$ c6 _- n在介绍简化计算法之前必须先了解一些基本概念.
7 a9 ?; O+ x' N# i1.主要参数 7 x F5 i3 }+ r) O0 @
Sd三相短路容量 (MVA)简称短路容量校核开关分断容量 4 }. K2 A* H7 j; x
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
& T9 P7 i) F$ D& l1 c$ |9 ~% rIC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
* t: ~- [- [* [" d4 V4 ^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. |" Z4 B$ @% j- Q3 m2 w
x电抗(Ω)
3 S/ Y [4 A8 m; d% q7 R其中系统短路容量Sd和计算点电抗x 是关键. + n4 _# A" d. f% l
2.标么值
4 _2 r* ~! Y4 Z( C2 r7 E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).
6 G8 G7 H6 G5 ~$ a(1)基准
! f4 j" g+ o/ i7 S7 F5 [; `# g基准容量 Sjz =100 MVA
& F& V2 S' S( b6 c J基准电压 UJZ规定为8级. 230, 115, 37, 10.5, 6.3, 3.15 ,0.4, 0.23 KV
4 r: `- A- |6 W8 @ C2 L4 `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 5 _. U+ |+ A0 V. @" n+ T- Z
因为 S=1.73*U*I 所以 IJZ (KA)1.565.59.16144
& I( [" N. [3 Z(2)标么值计算
& r1 r8 c( r% \% l& |5 m容量标么值 S* =S/SJZ.例如:当10KV母线上短路容量为200 MVA时,其标么值容量
5 ~, s: c4 e. d( `& S6 KS* = 200/100=2. 8 ^+ E0 u2 P! P. p6 G* v
电压标么值 U*= U/UJZ ; 电流标么值 I* =I/IJZ 6 I. C# M$ T& p: }
3无限大容量系统三相短路电流计算公式
8 [3 v( l, m4 H2 T/ \; |2 B短路电流标么值: I*d = 1/x* (总电抗标么值的倒数). - H/ P; G3 i3 y$ L/ D& D
短路电流有效值: Id= IJZ* I*d=IJZ/ x*(KA)
# I* x; D" p4 K( Y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 # U/ c o8 o, g( O [' ]
所以 IC =1.52Id . f8 }& F$ H {- f8 f, T
冲击电流峰值: ic =1.41* Id*KC=2.55 Id (KA)
/ ?* R4 T* ~9 Q9 ~6 ~. W+ T; H& X/ g当1000KVA及以下变压器二次侧短路时,冲击系数KC ,取1.3 , o- M6 M4 W d7 W: Z, F+ @/ I
这时:冲击电流有效值IC =1.09*Id(KA)
$ ]8 y5 n9 ~' j7 ~) }" V4 j冲击电流峰值: ic =1.84 Id(KA)
$ Z. h1 |3 c* ~7 ?- z8 M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.
4 q3 d, W" n" @* q, \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.
! S( t! E" E' S* P( b2 Q! @* `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. 9 l1 w# O: n7 w, |9 l& A
4．简化算法
! m. Q# ^: b6 `1 D `【1】系统电抗的计算
. w" S; v% |1 k( C; w系统电抗，百兆为一。容量增减，电抗反比。100除系统容量 ! u2 }" R# ?0 q4 T8 B2 u
例：基准容量 100MVA。当系统容量为100MVA时，系统的电抗为XS*=100/100＝1
/ j( O+ U. I+ M当系统容量为200MVA时，系统的电抗为XS*=100/200＝0.5
+ Q% _" [/ i! Y o, ~6 D当系统容量为无穷大时，系统的电抗为XS*=100/∞＝0
+ S h( F' q v系统容量单位：MVA : {+ b( z4 w- }4 k- T: Z
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
+ `2 m \3 o$ ^1 G* k3 Y/ a作为系统容量。如已知供电部门出线开关为W-VAC 12KV 2000A 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。 ) ~- X% I s u [$ `% A
【2】变压器电抗的计算
9 M" i6 M' A) U+ s8 j& e110KV, 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。 , q7 H8 ^1 S+ H( R
例：一台35KV 3200KVA变压器的电抗X*=7/3.2=2.1875
) P, i1 V# `* U$ M: S一台10KV 1600KVA变压器的电抗X*=4.5/1.6=2.813 & f% m5 h) M/ I3 P; l7 [; K0 q
变压器容量单位：MVA
1 @1 V0 P' V. q这里的系数10.5，7，4.5 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。 4 |) ~5 Y% R: `9 b3 |4 t2 y1 c. y
【3】电抗器电抗的计算 ; g6 l+ f( g- k q- p3 r T
电抗器的额定电抗除额定容量再打九折。 ! ^/ [$ b3 v8 Z
例：有一电抗器 U=6KV I=0.3KA 额定电抗 X=4% 。
; S3 |& ^) Q6 R额定容量 S=1.73*6*0.3=3.12 MVA. 电抗器电抗X*={4/3.12}*0.9=1.15 , h, i9 N$ L. o
电抗器容量单位：MVA
0 L+ i: `3 u# n/ q8 D6 ]【4】架空线路及电缆电抗的计算
2 `0 \$ ~: R9 d( d$ m架空线：6KV，等于公里数；10KV，取1/3；35KV，取 3％0
% p$ a$ O! I$ U* L$ s5 e# b电缆：按架空线再乘0.2。 1 L+ D# ~6 G( o, G1 R
例：10KV 6KM架空线。架空线路电抗X*=6/3=2 $ J. N: W( q$ w E3 S
10KV 0.2KM电缆。电缆电抗X*={0.2/3}*0.2=0.013。
6 d3 [# S2 `$ T" y, m9 e% F这里作了简化，实际上架空线路及电缆的电抗和其截面有关，截面越大电抗越小。 - Q* s) H1 H8 N/ F% _5 |$ b
【5】短路容量的计算
8 I% \, E. l$ K- _电抗加定，去除100。
$ ~, ?# o$ V' e0 I" @; h: Y8 @例：已知短路点前各元件电抗标么值之和为 X*∑=2, 则短路点的短路容量 ( N3 a5 f, m( y1 d8 K
Sd=100/2=50 MVA。 6 e3 Q3 ^8 v _
短路容量单位：MVA 9 Y$ b3 F/ x! f
【6】短路电流的计算 9 V' Q: e6 ?0 r
6KV，9.2除电抗；10KV，5.5除电抗; 35KV，1.6除电抗; 110KV，0.5除电抗。 , I& Y! l6 [6 K* M9 c+ L; ]3 t
0.4KV，150除电抗 4 _7 I! i& d' r" H4 E7 Z+ F7 v }; ?
例：已知一短路点前各元件电抗标么值之和为 X*∑=2, 短路点电压等级为6KV, + G! D& x* l" _8 o
则短路点的短路电流 Id=9.2/2=4.6KA。
6 _3 V+ R) k; X- Z# S* c短路电流单位：KA a) @4 j8 F4 ?9 V/ F \
【7】短路冲击电流的计算 * z6 I8 o1 w( b: K, L }8 U- h
1000KVA及以下变压器二次侧短路时：冲击电流有效值Ic=Id, 冲击电流峰值ic=1.8Id
; ~2 a8 [$ D* g/ _+ [1000KVA以上变压器二次侧短路时：冲击电流有效值Ic=1.5Id, 冲击电流峰值ic=2.5Id
0 Y i! f: b( }, O例：已知短路点{1600KVA变压器二次侧}的短路电流 Id=4.6KA， ' y% v8 T9 c2 x6 G9 P- U' m
则该点冲击电流有效值Ic=1.5Id,＝1.5*4.6＝7.36KA,冲击电流峰值ic=2.5Id=2.5*406=11.5KA。
3 \& W3 s; }( }* U5 c) I k0 `) {可见短路电流计算的关键是算出短路点前的总电抗{标么值}.但一定要包括系统电抗 |
评分
-
查看全部评分
|
[复制链接]
楼主