变压器短路电流计算

1、这本身就不是一个简单的事！ 你既然用到短路电流了，就肯定不是初中阶段的计算了吧 所以 你就不用找省劲的法子了 当然 你也可以找个计算软件嘛 就不用自己计算了 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 . 具体规定 : 对于 335KV 级电网中短路电流的计算 ,

2、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 .因为单相短路或二相短路时的 ,一定能够分断单相短路电流或 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 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 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 . 些设计手册提供了简

3、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 ( ) 其中系统短路容量 Sd 和计算点电抗 x 是

4、关键 . 2.标么值 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 MV A 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

5、计算 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 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 (K-1C)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)

6、 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) 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 . 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

7、记牢 7 句口诀 ,就可掌握短路电流计算方法 . 4简化算法 【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 100MV A 。当系统容量为 100MV A 时，系统的电抗为 XS*=100/100 1 当系统容量为 200MV A 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 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-VAC 12KV 2000A 额定分断电流为 40KA 。 则可认为

8、系统容量 S=1.73*40*10000V=692MV A, 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； 10KV6KV, 4.5 除变压器容量。 例：一台 35KV 3200KV A 变压器的电抗 X*=7/3.2=2.1875 一台 10KV 1600KV A 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：

9、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 MV A. 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： 10KV 6KM 架空线。架空线路电抗 X*=6/3=2 10KV 0.2KM 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 电抗加定，去除 100

10、。 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=50 MV A。 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 【7】短路冲击电流的计算 1000KV A 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 1000KV A 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