短路电流计算原则

3 短路电流计算短路电流计算 3 1 基本假定基本假定 3 1 1 系统运行方式为最大运行方式 3 1 2 磁路饱和 磁滞忽略不计 即系统中各元件呈线性 参数恒定 可以运用叠加原理 3 1 3 在系统中三相除不对称故障处以外 都认为是三相对称的 3 1 4 忽略对计算结果影响较小的参数 如元件的电阻 线路的电容 以及网内的电容器 感性调和及高压电机向主电网的电能反馈 等 3 1 5 短路性质为金属性短路 过渡电阻忽略不计 3 1 6 系统中的同步和异步电机均为理想电机 3 2 基准值的选择基准值的选择 为了计算方便 通常取基准容量Sj 100MVA 基准电压Uj取各级电压的平均电压 即Uj Up 1 05Ue 基准电流 j j j U S I 3 基准电抗 j j j j j S U I U X 2 3 常用基准值如表 1 所示 表 1 常用基准值表 Sj 100MVA 基准电压 Uj kV 3 156 310 537115230 基准电流 Ij kA 18 339 165 501 560 5020 251 基准电抗 Xj 0 09920 3971 1013 7132530 3 3 各元件参数标么值的计算各元件参数标么值的计算 电路元件的标么值为有名值与基准值之比 计算公式如下 j U U U j S S S j j j S U I I I I 3 2 j j j U S X X X X 采用标么值后 相电压和线电压的标么值是相同的 单相功率 和三相功率的标么值也是相同的 某些物理量还可以用标么值相等 的另一些物理量来代替 如 I S 电抗标么值和有名值的变换公式如表 2 所示 表 2 中各元件的标么值可由表 1 中查得 表 2 各电气元件电抗标么值计算公式 元件名称标 么 值备 注 发电机 调相机 电动机 cos S 100 N j d d P X X 为发电机次暂态 d X 电抗的百分值 变压器 N j k T S S U X 100 为变压器短路电压百 k U 分值 为最大容量线圈 N S 额定容量 电抗器 2 N N S I 3 U 100 j j k k U X X 为电抗器的百分电抗 k X 值 线路 2 0 j j l U S lXX 线路长度l 系统阻抗 S S S S X b kd b C Skd为与系统连接的断路器 的开断容量 S 为已知系 统短路容量 其中线路电抗值的计算中 为 0 X 6 220kV 架空线 取 0 4 kM 35kV 三芯电缆 取 0 12 kM 6 10kV 三芯电缆 取 0 08 kM 表 2 中 SN Sb单位为 MVA UN Ub单位为 kV IN Ib单位为 kA 3 4 短路电流的计算短路电流的计算 3 4 1 网络变换计算公式 串联阻抗合成 n XXXX 21 并联阻抗合成 n XXX X 111 1 21 当只有两支时 21 21 XX XX X 3 4 2 短路电流计算公式 短路电流周期分量有效值 X I I j d 短路冲击电流峰值 dchch IKi 2 短路全电流最大有效值 2 121 chdch KII 式中为冲击系统 可按表 3 选用 ch K 表 3 不同短路点的冲击系数 短路点推荐值 ch K ch K2 发电机端1 902 69 发电厂高压侧母线及发电机电抗器后1 852 62 远离发电厂的地点1 802 55 注 表中推荐的数值已考虑了周期分量的衰减 3 4 3 最大运行方式下短路电流的计算 最大运行方式下等值电路标么阻抗图见图 2 图 2 d1 09678 0 X 187 5 09678 0 502 0 X I I j d 227 13187 5 55 2 2 dchch IKi 832 7 51 1 187 5 121 2 chdch KII d2 51678 0 42 0 09678 0 X 643 10 51678 0 5 5 X I I j d 14 27643 1055 2 2 dchch IKi 071 1651 1 643 10121 2 chdch KII d3 531292 0 014512 0 42 0 09678 0 X 352 10 531292 0 5 5 X I I j d 398 26352 1055 2 2 dchch IKi 632 1551 1 352 10121 2 chdch KII d4 57483 0 05805 0 42 0 09678 0 X 568 9 57483 0 5 5 X I I j d 398 24568 9 55 2 2 dchch IKi 448 1451 1 568 9 121 2 chdch KII 3 4 4 最小运行方式下短路电流的计算 最小运行方式下等值电路标么阻抗图见图 3 图 3 d1 138292 0 X 63 3 138292 0 502 0 X I I j d 257 9 63 3 55 2 2 dchch IKi 481 5 51 1 63 3 121 2 chdch KII d2 558292 0 42 0 138292 0 X 851 9 558292 0 5 5 X I I j d 12 25851 9 55 2 2 dchch IKi 875 1451 1 851 9 121 2 chdch KII d3 572804 0 014512 0 42 0 138292 0 X 602 9 572804 0 5 5 X I I j d 485 24602 9 55 2 2 dchch IKi 499 1451 1 602 9 121 2 chdch KII d4 616342 0 05805 0 42 0 138292 0 X 924 8 616342 0 5 5 X I I j d 756 22924 8 55 2 2 dchch IKi 475 1351 1 924 8 121 2 chdch KII 表 4 短路电流计算结果表 短路点 短路电流周期分量 有效值 Id kA 短路冲击电流 峰值 ich kA 短路全电流最大有 效值 Ich kA 最大运行方式下 d15 18713 2277 832 d210 643