整定计算方法

煤矿井下高压整定短路电流计算方法短路的定义及计算短路电流的目的所谓短路是指供电系统中不等电位的导电局部在电气上被短接时的总称。 发生短路故障后，短路回路中将消灭数值很大的短路电流。在煤矿供电系统中，短路电流要比额定电流大几十倍甚至几百倍。这样大的电流通过电气设备和导线必然要产生很大的电动力，并使载流体温度急剧上升而损坏设备。同时短路点电压将降为零，在短路点四周，电压也要相应地显著下降，造成这些地方的供电中断或严峻影响电动机工作。为了防止发生短路所造成的危害及限制故障范围的扩大，需要进展一系列的计算及实行相应措施，以保证供电系统在正常或故障状况下，做到安全、牢靠又经济。把握短路电流的计算方法很重要。煤矿井下高压整定短路电流的计算方法公式计算法X系统电抗 /SXSC3〕U 为变压器二次侧的额定电压，对于127、380、660、1140V电网，分别2N133、400、690、1200VS 6kV高压母线上的三相短路容量SC〔3〕S 50MVA690V,X0.00951200V,XSC3〕 s为0.0288。高压电缆的阻抗R =RLJK

X=X)L/K

乙L/K

=(R +%)

L/K1 1 T2

1 1 1

=N 1 T2

O12

121/2 1RX乙为折合至变压器二次侧以后高压电缆每相的电阻〔65r时〕、1电抗和阻抗〔Q〕1R3X Z为高压铠装电缆每相每公里的电阻、电抗和阻抗〔Q〕见表2L为1 01 01 1高压电缆的实际长度〔km〕K为变压比，为变压器一次侧线路的平均电压和二次侧线路平均电压之比T16kV电缆折合至以下电压以后每相每公里的阻抗值〔Q/km〕铜芯电缆截面〔mn〕

400V 690V 1200V250.00350.01030.0312350.00250.00740.0223500.00170.00520.0157700.00130.00370.0113950.00090.00280.00851200.00080.00230.00682高压铠装电缆每相每公里的电阻和电抗值〔Q/km〕截面 25 35 50mm2 铜 铜 铜

70 铜 铜

120铜kV6X0

0.8570.066

0.6120.064

0.4290.063

0.3060.061

0.2260.06

0.1790.06变压器的阻抗FX 可以查表得到FTR TR女口：KBSG-500/6型干式变压器的 =0.006X =0.038二次电压为0.693kVFTR TRFKBSG-315/6型干式变压器的 =0.0106X =0.06二次电压为0.693kVFTR TR低压电缆的电阻和电抗R =RL2 2 2总电阻和总电抗

=X〕LX? 2 2i T 2 RR+F+FXXi T 2 S T三相短路电流I =U/[3〔R〕sC3〕 2N两相短路电流I =0.5U /[〔R〕sC2〕 2N

+3〔刀X〕2+〔刀X〕2

]2]2

1/2三相短路电流和两相短路电流之间的换算关系I =1.151 l =0.87IS3〕 sC2〕 sC2〕 sC〕查表法1〕依据系统电抗、高压和低压电缆的截面和实际长度，按电缆换算长度的计算公式L =KLL为电缆的实际长度，K为换算系数见表3计算，便可求得它们的换算eq长度。3K铜芯400V690V1200V250.008400V690V1200V250.0080.0230.068350.0060.0160.049500.0040.0110.034700.0030.0080.025950.0020.0060.0191200.00230.0068计算总的电缆换算长度刀L =L .+L .+L .+…eq eq s eq l eq 2刀L 为总的电缆换算长度，meqL. 为系统电抗换算成基准电缆的长度，meq s690V20.9m,1200V63.3m。L.为高压电缆换算成基准电缆的长度，meq1L. 为低压电缆换算成基准电缆的长度，meq 2假设两条电缆并联，则换算长度为：刀L =L XL./ (L.+L. )eq eq.A eq B eq A eq B依据总的电缆换算长度，查变压器二次侧两相短路电流值表得到两相短路电流1.15，便得到三相短路电流值。假设要得到变压器一次短路电流值，可以依据变压器变比进展换算。(3)MVA法MVA法是把系统中各元件直接用MVA表示，如系统中是电源元件(如发电机)，用短路时输出的短路容量表示；如是阻抗元件，用短路时的通过力量表示由于各元件MVA表示，与所在系统的电压无关，即可省去电压换算环节。确定系统短路容量煤矿井下供电系统一般把系统短路容量确定为 50MVA高压电缆短路容量计算2S=U/0.08LU23)

kV，LkmS、S串联短路容量计算S=SS/(SS)2 1 2 2S、S并联短路容量计算1 2三相短路电流

S=S +S1 2I =S/3d3〕

UUkV,SkVA1/2两相短路电流⑵I⑵=0.87I⑵d d总结3种计算短路电流的方法计算结果误差都很小，其中公式法计算结果最准确，而且都可以计算到井下供电系统凹凸压的任何短路点，只是我没有33种方法计算结果很接近，所以在计算时可以敏捷运用，用最快的方法计算某一段短路电流。如： MVA6kV干线电缆的短路电流计算；查表法最多用于变压器二次短路电流MVA法、查表法无法快速计算时才用。短路电流的计算值主要用于对煤矿井下高压整定值进展校验，校验值低于1.5,就要实行相应措施〔如：增加电缆截面，在线路上增加保护〕，来防止短路事故造成严峻后果。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=100MVAUJZ8级.230,115,37,10.5,6.3,3.15,0.4,0.23KV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由于S=1.73*U*I所以IJZ(KA)1.565.59.16144〔2〕标么值计算容量标么值S*=S/SJZ.例如:10KV母线上短路容量为200MVA时,S*=200/100=2.U*=U/UJZ;电流标么值I*=I/IJZ3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：ICId*IC=1.52Id

+2“(KC-1)2(KA)KC冲击系数,1.8冲击电流峰值ic=1.41*Id*KC=2.55Id(KA)1000KVA,KC,1.3这时：IC=1.09*Id(KA)冲击电流峰值ic=1.84Id(KA)把握了以上学问,就能进展短路电流计算了.公式不多,又简洁.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.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100MVA。当系统容量为100MVA时，系统的电抗为XS*=100/100200MVAXS*=100/200=0.5当系统容量为无穷大时，系统的电抗为XS*=100/x= 0系统容量单位：MVA系统容量应由当地供电部门供给。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。如供电部门出线开关为W-VAC12KV2023A额定分断电流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。【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；10KV{6KV},4.5除变压器容量。例：一台35KV3200KVA变压器的电抗X*=7/3.2=2.1875一台10KV1600KVA变压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：有一电抗器U=6KVI=0.3KA额定电抗X=4%。S=1.73*6*0.3=3.12MVA.X*={4/3.12}*0.9=1.15电抗器容量单MVA【4】架空线路及电缆电抗的计算架空线：6KV，等于公里数；10KV1/3;35KV3%00.210KV6KM架空线。架空线路电抗X*=6/3=210KV0.2KM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100。例：短路点前各元件电抗标么值之和为 X*刀=2,则短路点的短路容量Sd=100/2=50MVA。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：一短路点前各元件电抗标么值之和为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

X*刀=2,短路点电压等级为6KV,1000KVA及以下变压器二次侧短路