短路容量计算

  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。

  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.

江苏快3走势图  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

江苏快3走势图  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 =100 MVA

  基准电压UJZ规定为8级。 230,115, 37, 10。5, 6。3, 3。15 ,0。4, 0。23 KV

  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=2.55 Id (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。84 Id(KA)

  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

江苏快3走势图  【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

江苏快3走势图  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-VAC12KV 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。

  【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。不同电压等级有不同的值。

  【3】电抗器电抗的计算

  电抗器的额定电抗除额定容量再打九折。

  例:有一电抗器U=6KV I=0.3KA 额定电抗X=4% 。

  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

  电抗器容量单位:MVA

  【4】架空线路及电缆电抗的计算

  架空线:6KV,等于公里数;10KV,取1\3;35KV,取 3%0

  电缆:按架空线再乘0.2。

  例:10KV6KM架空线。架空线路电抗X*=6\3=2

  10KV0。2KM电缆。电缆电抗X*={0。2\3}*0。2=0。013。

  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。

  【5】短路容量的计算

江苏快3走势图  电抗加定,去除100。

  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Sd=100\2=50MVA。短路容量单位:MVA

  【6】短路电流的计算6KV,9.2除电抗;10KV,5.5除电抗; 35KV,1.6除电抗; 110KV,0.5除电抗。0.4KV,150除电抗 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,

  则短路点的短路电流Id=9.2\2=4.6KA。短路电流单位:KA

江苏快3走势图  【7】短路冲击电流的计算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=1.8Id1000KVA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

  例:已知短路点{1600KVA变压器二次侧}的短路电流Id=4.6KA, 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。 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5.举例 系统见下图.由电业部门区域变电站送出一路10KV架空线路,经10KM后到达企业变电所,进变电所前有一段200M的电缆.变电所设一台1600KVA变压器. 求K1,K2点的短路参数.

  系统容量:S=1.73*U*I=1.73*10.5*31.5=573 MVA

  用以上口诀,很容易求得各电抗标么值,一共有4个。

  系统电抗X0=100\573=0.175

  10KM,10KV架空线路电抗X1=10\3=3。333

  200M,10KV电缆线路电抗X2=(0。2\3)*0。2=0。133

江苏快3走势图  1600KVA变压器电抗X3=4.5\1.6=2.81

江苏快3走势图  请注意:以上电抗都是标么值(X*)

  将每一段电抗分别相加,得到K1点总电抗=X0X1=3.51

  K2点总电抗=X0 X1X2 X3=6.45 (不是2.94!)

  再用口诀,即可算出短路电流U(KV)X*Id (KA)IC (KA)ic (KA)Sd (MVA)

  口诀5.5\X*1.52*Id2.55 Id100\X*

  K110.53.511.562.374.028.5

  口诀150\X*1.52*Id2.55 Id100\X*

  K20.46.4523355915.5

  用口诀算和用第3节公式算有什么不同?

  用口诀算出的是实名制单位,KA,MVA,而用公式算出的是标么值.

  细心的人一定会看出,计算短路电流口诀中的系数150、9.2、5.5、1.6. 实际上就是各级电压基准值.只是作了简化.准确计算应该是144、9.16、5.5、1.56.

  有了短路参数有什么用?是验算开关的主要参数.例:这台1600KVA变压器低压总开关采用M25,N1.额定电流2500A, 额定分断电流55KA.

  验算:变压器额定电流为2253A懂得分享,收获更多
 

短路容量计算

  
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