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文档简介

1 8. 短路电流计算 张震超 上海市政工程设计研究院 副总工 教授级高级工程师 65985848*5703 Email:zhang_ 培训组织:上海电器科学研究所信息中心 联系电话:0 2 1 - 3 2 2 5 0 9 5 5 网址:www. k a i g u a n d i a n q i. c o m 8. 短路电流计算 2 8 . 1 短路电流计算方法(掌握) 概述 短路电流计算目的 ?电气接线方案的比较和选择 ?选择和校验电气设备 ?选择和校验载流导体 ?继电保护的选择与整定 ?接地装置的设计及确定中性点接地方式 ?计算软导线的短路摇摆 ?确定分裂导线间隔棒的间距 ?验算接地装置的接触电压和跨步电压 ?大、中型电动机的起动 8. 短路电流计算 3 8 . 1 短路电流计算方法(掌握) 概述 主要短路数值及用途 ?I2次暂态短路电流,继保整定和断路器额定断充容量 ?Ich三相短路电流第一周期全电流有效值,校验电器和母线的动稳 定及断路器额定断流容量 ?ich三相短路冲击电流,校验电器和母线动稳定 ?I三相短路电流稳态有效值,校验电器和导体热稳定 ?SZ”次暂态三相短路容量,校验断路器遮断容量 ?S稳态三相短路容量,校验电器和导体热稳定 8. 短路电流计算 4 8 . 1 短路电流计算方法(掌握) 8 . 1 . 1 高压系统短路电流计算 基准值基本关系,常取Sj=100MVA,Uj各级的平均电压 标么值基本关系,有名值与基准值之比 jjj IUS3= Pj UU = j j j U S I 3 = j j j j j S U I U Z 2 3 = j S S S = * 8. 短路电流计算 5 8 . 1 短路电流计算方法(掌握) 8 . 1 . 1 高压系统短路电流计算 电器元件的电抗标么值 ?发电机(或电动机) ?变压器 j U U U = * I S U I I I j j j 3 * = Z U S Z Z Z j j j 2 = n j d S S X X= 100 % “ “ *1 n j K S S U X= 100 % *1 8. 短路电流计算 6 8 . 1 短路电流计算方法(掌握) 8 . 1 . 1 高压系统短路电流计算 ?架空线及电缆 ?串联电抗器 式中 Sn、Un、In元件的额定容量(MVA)、电压(kV)、电流(kA) X”d%发电机(或电机)次暂态电抗自分值 UK%变压器阻抗电压百分值或电抗器电抗百分值 网络简化 ?对称关系法:同电位的点可以连接,其间电抗器可去除 ?网络变换 ?串联阻抗可相加 ?并联阻抗 2 1*1 j j U S XX= 2 *1 3100 % 100 % j j nK j n n j K U S In UU U U I IX X= 21 XXXZ+= 21 21 XX XX XZ + = 8. 短路电流计算 7 8 . 1 短路电流计算方法(掌握) 8 . 1 . 1 高压系统短路电流计算 ?三角形 星形 ?分布系数法 Xnd任一电源n和短路点d间的转移电抗 XZ短路点总组合电抗 Cn电源n的分布系数 L XLMXNL NM XMN L XL XN NM XM NLMNLM NLLM L XXX XX X + = NLMNLM MNLM M XXX XX X + = NLMNLM NLML N XXX XX X + = n Z nd C X X= 8. 短路电流计算 8 8 . 1 短路电流计算方法(掌握) 8 . 1 . 1 高压系统短路电流计算 Ind电源n供给的短路电流 Id短路点总短路电流 ?例: dnnd ICI= I1d X1X2 I2d X3Id X4 X1d d Id d Id X2 d I1dI2d X2d X3 8. 短路电流计算 9 8 . 1 短路电流计算方法(掌握) 8 . 1 . 1 高压系统短路电流计算 21 21 4 XX XX X + = 21 21 343 XX XX XXXXZ + +=+= 21 2 1 4 1 XX X X X C + = 21 1 2 4 2 XX X X X C + = (1) (2) (3) (4) (5) dd ICI 11 = 1 1 C X X d = 2 2 C X X d = dd ICI 22 = 8. 短路电流计算 10 8 . 1 短路电流计算方法(掌握) 8 . 1 . 1 高压系统短路电流计算 三相短路电流的周期分量(无限大容量电源Xjs 3) 三相短路冲击电流ich及全电流最大有效值Ich Kch短路电流冲击系数,远离发电厂点为1.8, = dd d X I 1 “ j j djdd U S IIII 3 “ = = dd j jdjdd X S SIUIS“3“ “ “ 2 dchch IKi= “2 ) 1( 21 dchch IKI+= 55. 22= ch K 8. 短路电流计算 11 8 . 1 短路电流计算方法(掌握) 8 . 1 . 1 高压系统短路电流计算 计算步骤 ?确定基准容量,一般取Sj=100MVA,Uj=Up ?绘制主接线系统图,标出计算短路点 ?绘制相应阻抗图,并各元件归算到标么值 ?经网络变换等计算短路点的总阻抗标么值 ?计算三相短路周期分量及冲击电流等 8. 短路电流计算 12 8 . 1 短路电流计算方法(掌握) 8 . 1 . 2 低压系统短路电流计算 6 5 计算条件 ?短路电流周期分量不衰减 ?计入短路电路各元件的有效电阻 ?一般可以不考虑非周期分量 ?计算三相最大短路电流时,导体计算温度取为20 ;计算单相短路, 一般取20时电阻的1.5倍 ?计算过程采用有名单位制 ?计算三相短路电流时,计算电压cUn,c为1.05,计算单相接地故障 电流时,c取1.0 三相和两相短路电流的计算 ?短路电流周期分量有效值 22 2303/ “ kk k n XR Z cU I + = kA 8. 短路电流计算 13 8 . 1 短路电流计算方法(掌握) 8 . 1 . 2 低压系统短路电流计算 6 5 ?短路冲击电流ich ?短路全电流最大有效值Ich ?2 Kch 1 ?异步电动机提供的短路冲击电流Ich.M ?两相短路电流I”k2=0.866I”k3 ?两相短路稳态电流Ik2=0.866Ik3 kA“2IKi chch= 2 ) 1(21“+= chch KIIkA rMqMMchMch IKKI 29 . 0=kA 8. 短路电流计算 14 8 . 1 短路电流计算方法(掌握) 8 . 1 . 2 低压系统短路电流计算 6 5 单相短路(包括单相接地故障)电流计算 ?单相接地故障电流的计算:TN接地系统 ?相线与中性线之间短路的单相短路电流I”k1的计算 低压网络电路元件阻抗的计算 TN接地系统低压网络的零序阻抗等于相线的零序阻抗与三倍保 护线的零序阻抗之和 ?高压侧系统阻抗 p pp n k Z XR U I 2203/ “ 22 1 = + = kA =m S cU Z s n s 3 2 10 “ )( 8. 短路电流计算 15 8 . 1 短路电流计算方法(掌握) 8 . 1 . 2 低压系统短路电流计算 6 5 ?10(6)/0.4kV三相绕组配电变压器的阻抗 ?低压配电线路的阻抗 ?线路零序阻抗的计算 3 2 2 10 = rT r T S PU R 22 TTT RZX= r rk T S Uu Z 2 100 % = pZZZ),0()0( )0( 3 += 8. 短路电流计算 16 8 . 1 短路电流计算方法(掌握) 8 . 1 . 2 低压系统短路电流计算 6 5 ?线路相保阻抗的计算公式 ?导线阻抗的具体计算方法 ?导线电阻计算 ?导线直流电阻 ?导线交流电阻 ?导线实际工作温度 ?导线电阻抗计算 2 2 p pp XRZ += = RKKR ljjfj j A L

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