高低压短路电流计算方法

高压短路电流计算方法在供电系统中，出现次数较多的严重故障是短路。所谓短路是指供电系统中不等电位的导体在电气上被短接，如相与相之间、相与地之间的短接等。进行短路计算时，先要知道短路电路的电参数，如电路元件的阻抗、电路电压、电源容量等，然后通过网络变换求得电源到短路点之间的等值总阻抗，最后按照公式或运算曲线求出短路电流。短路电路的电参数可以用有名单位制表示，也可以用标么制表示。有名制一般用于 1000V 以下低压网络的短路电流计算，标么值则广乏用于高压网络。短路电流计算的基本假设为了简化分析和计算，采取一此合理的假设以满足工程计算的要求，通常采取以下假设：1、忽略磁路的饱和与磁滞现象，即认为各元件的感抗为一常数。2、忽略各元件的电阻。高压电网的各种电气元件，其电阻一般比电抗小得多，在计算短路电流时，即使 R ，略去电X31阻所求得的短路电流仅增大 5，这在工程上是容许的。但电缆线路或小截面架空线路当 R 时，电阻不能忽略。此外，X31在计算暂态过程的时间常数时，电阻不能忽略。3、忽略短路点的过渡电阻。过渡电阻是指相与相之间短接所经过的电阻，如被外来物体短接时，外来物的电阻，接地短路的接地电阻，电弧短路的电弧电阻等。一般情况下，都以金属性短路对待，只是在某此继电保护的计算中才考虑过渡电阻。4、整个系统是三相对称的，仅不对称故障点是例外。短路电流计算时的运行方式的考虑：最大运行方式，是系统在该方式下运行时，具有最小的短路阻抗值，发生短路后产生的短路电流最大的一种运行方式。一般根据系统最大运行方式的短路电流值来校验所选用的开关电器的稳定性。 最小运行方式，是系统在该方式下运行时，具有最大的短路阻抗值，发生短路后产生的短路电流最小的一种运行方式。一般根据系统最小运行方式的短路电流值来校验继电保护装置的灵敏度。短路电流计算应计算出的数据：1、故障点的三相短路电流和两相短路电流。2、短路电流冲击值，即短路电流最大可能的瞬时值。用 ch2.55I“i冲击电流主要用于校验电气设备和载流导体的电动力稳定性。3、短路全电流的最大有效值，短路电流在某一时刻的有效值是指以时刻 t 为中心的的一个周期内短路全电流的均方根值。用 Ich=1.52I“短路电流最大有效值常用于校验电气设备的电动力稳定性。4、短路容量，一般定义为短路处的额定电压和短路电流周期分量所构成的三相功率。用 Sd= UeIch3采用标么值计算：我们在工程计算时采用标么值时，首先选择基准值，通常为计算方便 Sj选择 100MVA,基准电压为各级平均电压 Up,我们把右上标“*”系用来表示标么值。通常发电机、变压器、电抗器等设备的电抗，在产品目录中均以其额定值为基准的标么值或百分值形式，称为额定标么值，在用标么值进行短路计算时，必须把额定标么值换算为选定基准值下的标么值（称为基准标么值） 。各元件电抗的基准标么值的计算：1、电源系统1）基准电压相同，从某一基准容量 Sj1下的标么值 X*1换算到另一基准容量 Sj下的标么值 X*：X*X *1 j2）若已知的是电源母线的短路容量 Sd，则系统电抗的基准标么值 X*xj为X*xj Sdj2、变压器1）电阻不允许忽略时R*b=P 10-3 Sej式中：P变压器短路损耗，kW,Seb变压器的额定容量，MVA。X*x= 2bRZ=2b10%UdSej2) 电阻允许忽略时X*x= ebj3、电抗器X*k= 10%KIeUj4、输电线路X*X 2UjSR*R 2j5、短路电流短路回路中各元件的标么电抗折算出后，即可根据供电系统单线图做出它的等值电路图，然后利用阻抗的等值变换公式简化等值电路，计算出回路的总标么电抗 X* ，最后根据欧姆定律的标么值形式，计算短路电流周期分量标么值 I*d为I*d 式中 U*电源电压的标么值，在取 Uj=Up时，XU*1，则 I*d 1在无限容量供电系统中，暂态电流 I“与短路稳态电流 I 都等于短路电流周期分量，其值可由标么值定义按下式计算：Id=I*dIj短路电流冲击值ch2.55I“i短路全电流的最大有效值Ich=1.52I“短路容量 SdI *dSj注意事项：在不同电压等级下的元件参数变换为统一基准值下的标么值，计算时取各线段的基准功率相同，基准电压分别选择为本线段的平均电压，可按公式直接算得的基准标么值，不需进行电压折算。矿井供电低压保护整定计算使用导则一、解析法计算低压电网短路电流计算两相短路电流的计算公式为：I )2(d22)()(XRUeR1/K b2+Rb+R2=Xx+X1/ Kb2+Xb+X2X式中 I 两相短路电流，A；)2(d、 短路回路内一相电阻、电抗值的总和，；RXXx根据三相短路容量计算的系统电抗值，；R1、X 1高压电缆的电阻、电抗值，；Kb矿用变压器的变压比，若一次电压为 6000V，二次电压为 400、690、1200V 时，变比依次为 15、8.7、5；当一次电压为 10000V，二次电压为 400、690、1200V 时，变比依次为25、14.5、8.3；Rb 、X b矿用变压器的电阻、电抗值，；R2、X 2低压电缆的电阻、电抗值，；Ue变压器二次侧的额定电压，V。若计算三相短路电流值 I 1.15 I)3(d)2(d二、查表法计算短路电流通常计算低压短路电流时使用查表法，将变压器控制的全部负荷进行统计，根据变压器容量、短路点到变压器的电缆换算长度及系统电抗、高压电缆的折算长度，从表中查出。即根据各段电缆的实际截面，乘以该截面电缆的换算系数即为换算后实际长度，在 380V、660V、1140V 低压系统以 502为标准截面，在 127V 系统中以 4mm2作为标准截面。380V、660V、1140V 系统各电缆的换算系数为下表电缆截面4 6 101625 35 50 70 95换算系数11.978.114.752.011.911.371.000.730.53127V 系统各电缆的换算系数为下表电缆截面 2.5 4 6 10换算系数 1.64 1.000.580.34KBSG 型变压器二次侧电压 400V 两相短路电流计算表（1）变 压 器 容 量(kVA)电缆换算长度(m)50 100 200 400 50+50100+100100+2000 156131236251124903123 6247 933320 1509292655289564 2909 5439 763140 1454272047667142 2692 4656 608460 1400251841015553 2485 3997 493880 1346232835564499 2294 3466 4111100 1294215531193765 2121 3043 3504120 1243199827663230 1966 2702 3044140 1194185824792825 1828 2425 2687160 114 173 224 2509 1705 2196 24027 3 2180 1103162120442255 1596 2005 2171200 1061152118772048 1498 1844 1979220 1021143217341875 1410 1705 1818240 983 135116111728 1331 1586 1681260 948 127815041603 1260 1481 1563280 914 121314091495 1196 1390 1460300 882 115313261400 1137 1308 1370320 853 109812521316 1084 1236 1290340 824 104811851242 1035 1171 1219360 798 100311261176 990 1112 1155380 773 961 10711116 949 1059 1098400 749 922 10221062 911 1011 1046420 726 886 977 1014 876 967 998440 705 853 936 969 843 927 955460 685 822 898 928 813 889 916480 666 793 863 891 785 855 879500 647 766 831 856 758 823 845520 630 741 800 824 737 794 814540 614 717 772 794 710 766 785560 598 695 746 766 688 740 758580 583 674 722 741 668 716 733600 5569654 699 716 648 694 709620 555 636 678 694 630 673 687640 542 618 657 673 613 653 666660 530 601 638 653 596 634 647680 518 585 620 634 581 616 628700 506 570 603 616 566 599 611720 495 556 587 599 552 584 594740 485 543 572 583 539 569 579760 475 530 558 568 526 554 564780 465 517 544 554 514 541 550800 456 506 531 540 502 528 536820 447 494 518 527 491 515 523840 438 484 506 515 480 504 511860 430 473 495 503 470 492 500880 422 463 484 492 460 481 489900 414 454 474 481 451 471 478920 407 445 464 471 442 461 468940 399 436 454 461 433 452 458960 392 428 445 451 425 443 449980 386 419 436 442 417 434 4401000379 412 428 434 409 426 4311050364 393 408 413 391 406 4111100350 377 390 395 375 388 3931150336 361 373 378 359 372 3761200324 347 358 362 345 357 3601250336 361 373 378 359 372 3761300302 322 331 334 320 330 3331350292 310 319 322 309 318 3211400283 300 308 311 298 307 3101450274 290 297 300 289 296 2991500266 281 288 290 280 287 2891550258 272 279 281 271 278 2801600251 264 270 272 263 269 2711650244 256 262 264 255 261 2631700238 249 254 256 248 254 255175 231 242 247 249 241 247 24801800225 236 240 242 265 240 2411850220 229 234 236 229 233 2351900215 224 228 230 223 227 2291950209 218 222 224 217 222 2232000205 213 217 218 212 216 218KBSG 型变压器二次侧电压 690V 两相短路电流计算表（2）变 压 器 容 量(kVA)电缆换算长度(m)50 100 200 315 400 500 630 800 10000 905181236255699724490659129105761208520 8951774348453686712822583259494 1068740 8841736333349996117729674028264 910760 8741696317746265534643065287146 772580 8631656302142715001568157666211 6615100 8531616287039434531505251245451 5741120 8421575272536464123452845894834 5049140 8321535258833803771409141424331 4494160 8211496245931433466372437673915 4043180 8101457233929333225341234493568 3670200 8001419222727452972314531773275 3357220 7891382212325772770291629433024 3092240 7791347202724262592271627402807 2865260 7691312193722912435254025622619 2668280 7581278185421692294238624042454 2496300 7181246177720582169224822652308 2344320 7381214170519582055212521402178 2210340 7281184163818661953201520282051 2089360 7191155157617821860191519271957 1981380 7091126151817051775182518361862 1884400 7001099146416351698174217521776 1796420 6901073141315691627166716761697 1715440 6811048136515091561159716061625 1641460 6721024132114531500153315411559 1574480 6631000127814001444147414821498 1511500 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