|
|
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. ! i& d- N, b' W- m2 q% |# }
一.计算条件 . s3 x, J1 b: q4 f6 D6 ^% w
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. ' `* Z( s- s) T* F1 P3 E1 l' _ h
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. 9 U6 x' H% D/ a- {$ i7 K
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.
8 c( G" T# _. J! _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.
5 F+ m3 g+ ?' V) s, `+ O: a二.简化计算法
" B6 T' P$ a: V0 e* I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. & b1 L- n) O% a4 _$ c( ?
在介绍简化计算法之前必须先了解一些基本概念. 2 C( W2 N' |3 P; \) f7 s: J, s
1.主要参数
( z, i# Z/ B! _& fSd三相短路容量 (MVA)简称短路容量校核开关分断容量 6 F- G" ~ B; ~: U1 O
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
2 T$ M* V! r5 {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 ! X9 @5 P7 c* L7 Y3 f
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
4 s2 g" `5 o3 o. `2 qx电抗(Ω) 3 i7 F7 e: G. O9 A4 z' v- o; f& L
其中系统短路容量Sd和计算点电抗x 是关键.
! Z7 N4 h+ b% D# }/ Q9 O" g2.标么值
' f7 w- ?1 M- _3 g& C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). 3 A( @$ Z9 i) x& T) A
(1)基准
: I& q( c a% W5 _3 I6 Z* l基准容量 Sjz =100 MVA 7 H* x5 y3 P6 t2 u6 A5 v, \
基准电压 UJZ规定为8级. 230, 115, 37, 10.5, 6.3, 3.15 ,0.4, 0.23 KV
: ?- M4 Q$ O6 _' B7 c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 . O3 h1 Z+ M7 y/ N3 e
因为 S=1.73*U*I 所以 IJZ (KA)1.565.59.16144 L( O2 w c* k, F p+ d
(2)标么值计算
! r p. K' |* T1 n! z8 o9 i6 A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
1 i2 J5 k1 H V6 Z! QS* = 200/100=2.
9 M2 J" b8 t4 r. z. g电压标么值 U*= U/UJZ ; 电流标么值 I* =I/IJZ
0 w. q" u5 Y- x+ N3 S2 y0 W3无限大容量系统三相短路电流计算公式 0 ]5 Y1 j( f2 [) b9 E
短路电流标么值: I*d = 1/x* (总电抗标么值的倒数). A: A+ A) i$ P. G6 T
短路电流有效值: Id= IJZ* I*d=IJZ/ x*(KA)
1 d! w# z% _* g# T: _9 n" a% }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
+ Y+ f8 n; g1 Z# E所以 IC =1.52Id
& O0 C" `" h9 W! _/ E$ ~. K冲击电流峰值: ic =1.41* Id*KC=2.55 Id (KA)
! B3 z) f0 A T6 M. O当1000KVA及以下变压器二次侧短路时,冲击系数KC ,取1.3
+ h6 R* x, R% |2 w; U这时:冲击电流有效值IC =1.09*Id(KA) 3 t7 C$ b" v- z
冲击电流峰值: ic =1.84 Id(KA)
4 T: K5 Y& s% W- q# R5 \" v+ @, L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. 6 p, s, a9 N: q9 ^2 u4 G/ Y; h
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. . r7 A9 }# Q3 p% ]: A
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.
+ e0 d T" @8 w% H4．简化算法 ) `- |0 J* [3 G3 I- N
【1】系统电抗的计算
1 _) H) ~. A0 \( P [1 Z6 v/ r系统电抗，百兆为一。容量增减，电抗反比。100除系统容量
8 G. p* u! O5 B6 C0 ]! H例：基准容量 100MVA。当系统容量为100MVA时，系统的电抗为XS*=100/100＝1
( g" R- o: U0 {4 Z9 Y! i& c当系统容量为200MVA时，系统的电抗为XS*=100/200＝0.5 . \- L# ]8 \( x- o+ {- q. s, s
当系统容量为无穷大时，系统的电抗为XS*=100/∞＝0
# o& f: ~2 P# @* f# J G% g) Q4 Q1 L( i系统容量单位：MVA 7 a8 h$ b" f/ A2 d$ J
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 9 O" \5 D1 W) r5 z2 v4 [
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。 {- k+ A! T1 I; d5 Y$ R
【2】变压器电抗的计算
4 s# _: L G# A( D; m2 l, N( L110KV, 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。 " x, L6 s# T, F6 t8 _0 _6 X
例：一台35KV 3200KVA变压器的电抗X*=7/3.2=2.1875
1 N1 Y/ H/ {" A一台10KV 1600KVA变压器的电抗X*=4.5/1.6=2.813
% O! D* U1 W( [7 n' J& Z变压器容量单位：MVA ( D( Y' \8 ]8 h' i8 K& u
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。 ; Z$ u( S4 d5 H( _- ?
【3】电抗器电抗的计算
8 Y; i6 d" V0 k3 R/ E5 b电抗器的额定电抗除额定容量再打九折。 & Y. D4 D4 q( u* I% V3 d& r* ?
例：有一电抗器 U=6KV I=0.3KA 额定电抗 X=4% 。 9 n& G6 @/ ~) w
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 4 Q- G. p$ d2 s2 A3 T) R$ x2 o
电抗器容量单位：MVA
- u. o2 Z+ ^+ Y5 K' Q& g【4】架空线路及电缆电抗的计算 8 q* z5 C0 C/ q
架空线：6KV，等于公里数；10KV，取1/3；35KV，取 3％0
+ O0 p/ X# o+ ~) G: k7 `电缆：按架空线再乘0.2。
( w0 V b. o3 F N例：10KV 6KM架空线。架空线路电抗X*=6/3=2
1 b7 c- ?/ G8 P& o2 m2 y: o10KV 0.2KM电缆。电缆电抗X*={0.2/3}*0.2=0.013。 ' ]2 @, b* n$ y& `
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。
% i# Q! Q% \% Z" k: s: a【5】短路容量的计算
9 W L# ?1 c1 Y电抗加定，去除100。
; V: r" v5 s6 @6 q) _+ u x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
1 B8 Z5 Z- R1 A3 dSd=100/2=50 MVA。 7 ~) X0 F+ ^) G p6 Y
短路容量单位：MVA : z7 q% X2 k) S
【6】短路电流的计算 5 M7 i- u) [" v6 ?6 u; a
6KV，9.2除电抗；10KV，5.5除电抗; 35KV，1.6除电抗; 110KV，0.5除电抗。 7 p, }& d' L% n9 v
0.4KV，150除电抗
! Z$ _1 { L3 Q' k( f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, ! H0 F) A3 f# B/ R. b, p6 k/ H. B
则短路点的短路电流 Id=9.2/2=4.6KA。 % ]- l# B. y8 O
短路电流单位：KA
; d. H+ I$ M% k/ p% G* J; e- b% m8 a【7】短路冲击电流的计算
+ l: b3 Y8 V0 ]- C- L# m% a1000KVA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
# D0 f2 h7 w# z1000KVA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
* u. e# O- x' W/ |0 T# X% K5 T例：已知短路点{1600KVA变压器二次侧}的短路电流 Id=4.6KA，
" {, W% r+ E" ?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。 % @4 m9 P9 C; R! L
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