关于短路容量的认识(笔记心得)

1、对短路容量的理解短路容量问题是解决电力系统相关问题时必须面对的问题。在这里，我们将整理出我们对短路容量的理解，希望有助于澄清读者和他们对这个问题的理解。当电力系统发生短路故障时，必须迅速切断故障部分，以便其余部分能够继续运行。这项任务将由继电保护装置和断路器完成。所谓“短路”是指电力系统或路径中的所有异常相都发生在相间或相间与接地之间的情况。为了验证断路器的分断能力，或者在计算无功功率冲击和电压波动之间的关系时，需要短路容量的概念。1.短路容量的定义短路容量是指在特定运行模式下，三相短路时相关点的电力系统视在功率。它是代表电力系统供电能力的特征参数，其大小等于短路电流和短路时额定电压的乘积，即

2、从短路容量的定义可以看出，它与电力系统的运行方式有关，在不同的运行方式下，其值是不同的。因此，最大短路容量和最小短路容量的概念需要在工程应用中进一步澄清。所谓最大短路容量是指当系统具有最大运行模式，即系统具有最小阻抗值时，感兴趣点的短路容量；最小短路容量是指在最小运行模式下短路发生后，系统具有最小短路电流值时，即系统具有最大阻抗值时的短路容量。在选择开关设备和进行起动计算时，应注意不同的短路容量值，这将在后面详细讨论。从以上定义可以看出，短路容量只是一个确定的计算量，而不是测量量，测量量是反映电力系统供电点电气性能的特征量，与故障点之前正常运行时的短路电流和相间电压有关。短路容量是指电力系统某

3、一供电点的短路容量，反映了该点的一些重要性能：该点的负载容量和电压稳定性；(2)该点与电力系统电源之间的连接强度；(3)当短路发生在这一点时，短路电流的水平。随着电力系统容量的扩大，系统短路容量也将增加。该值根据当地电力系统的所有相关参数计算得出，不仅与当地用户的电力设备有关，还与电力系统的设备和运行方式有关。系统参数应由当地供电局“要求”，并计算向用户供电的各供电点的短路容量。相关点的短路容量值应根据上述“要求”值计算。2.计算短路容量时电压和阻抗值的选择需要注意点的短路容量值，首先需要短路电流值。为了找出短路电流，计算中通常采用以下两个假设：(1)无论短路点发生在哪里，在计算短路电流时，作

4、用在短路点上的电压可以假定为该电压水平的线路电压的平均值Uav。也就是说，假设电网的额定电压UN保持在某一电压水平的线路末端，并且线路开始处的端电压上升到设备允许的最大工作电压，即1.1UN，则该电压水平的线路的平均电压为(2)从电源到短路点的短路阻抗Zk应包括电阻Rkt和电抗Xkt。在计算短路电流时，如果Rkl可以忽略，在高压系统中用Xkl代替Zkl，误差不大，可以简化计算。同样，在低压系统中，如果Xkl可以忽略，则使用Rkl代替Zkl。基于上述两个假设，计算时，我们选择Xline=1.052 /Smin作为线路阻抗的标称值。具体到降价和补偿产品，这里还有另外一个问题。我们一般承诺用户的母线

5、电流在电机额定电流的1.5倍以内，并按此要求设计，但正常运行时系统容量往往大于Smin。换句话说，图1中的Xline将小于设计值，这将导致当从减压器中间的第一档开始时，总线电流超过1.5倍，新钢就是这种情况。因此，在设计时，必须准确把握主要系统，留出相当大的余地。这也包括减少和补偿系统中的无功功率切断设定值。我们的设计设定值通常太小。应该注意它。具体的处理方法将另行讨论。3.2选择断路器时，使用最大短路容量在设计一套装置时，设计院的主要电气保证是考虑各级母线合闸电流的水平，即在考虑电网短路电流和发电机反馈电流的情况下，发生故障时断路器的分断能力。我们与许多钢厂和石化公司有联系，他们的供电方式是

6、通过一个三绕组变压器将110千伏电压送到各个地方。大多数历史悠久的工厂采用6kV电压等级，因为大多数初始设备采用6kV电压等级。随着规模的扩大，包括设备规模和供电规模，使用6kV电压等级往往会导致最大短路电流超过40kA，即需要50kA等级的断路器。然而，50kA断路器的成本远高于40kA，因此开关器件的选择是困难的。这是为什么新系统或改进系统是10kV电压等级的主要原因。4.其他问题。一般来说，我们都知道如何做Xline=1.052 /Smin，但我们仍然需要考虑一个问题，那就是，我们为什么要这样做？这准确吗？答案是：上述方法在工程计算中是可以接受的，但并不准确。其原因是基于电路分析中的戴维

7、南定理。我们可以把10kV母线的上部看作一个双端口网络，用戴维南电路作为等效电路，如图1所示。因此，准确的方法应该是从110千伏母线开始计算，考虑所有的电力系统参数，得到10kV母线的开路电压和短路电流，这就是准确的等效电路。1系统电抗的计算0 h，p/# O# T系统的电抗是100兆字节中的一个。容量增加或减少，电抗成反比。100除以系统容量4n)T1 a9 l；K* A案例：参考容量为100毫安。当系统容量为100兆欧时，系统电抗为xs *=100/100=1当系统容量为200兆帕时，系统电抗为xs *=100/200=0.58 L0 L2 8 S g8 9 当系统容量为无穷大时，系统电抗

8、为xs *=100/=0，J5 U: t/！f4 $ X5 R D8 E/系统容量单位：MVA， 9c-N * W: S/y % e0eg1 _ t8v $ f的系统容量应由当地供电部门提供。当它不可用时，可以关闭电源插座开关的通断能力。作为系统容量。如果已知供电部门的出线开关为12KV 2000A，额定开断电流为40KA。则系统容量S=1.73 * 40 * 10000V伏=692毫安，系统电抗为XS *=100/692=0.144。y1 |: b n$ T6 f4 V3 _: d2 O4 O40h4 | 6V；% i 2变压器电抗的计算* 1个D8 P3 f5 M s5 y r5 m v

9、h110千伏，10.5分变压器容量；35KV，7除以变压器容量；10KV6KV，4.5除以变压器容量。* A4 W# Z6 (f4 b7 U示例：35k3200kVA变压器的电抗X*=7/3.2=2.1875，U1 G9 P3 E-E5 t；对于10k1600 kva变压器，T$ x，_ s# r电抗X*=4.5/1.6=2.813-e5o(v2 Q；t，s；B* G，I变压器容量单位：MVAf- I$ _ K Y这里z、K0 V、A6、d4 /M的系数分别是变压器短路电抗的10.5%、7%和4.5%。不同的电压电平有不同的值。C$ v. /L* P！l。/b 3电抗器电抗的计算。；F/M！g

10、/t : 电抗器的额定电抗比额定容量高10%。！ J4 R5 z) ！x: s/？2 H0 D例如，有一个电抗器U=6KV I=0.3KA额定电抗X=4%。额定容量S=1.73*6*0.3=3.12 MVA。电抗器电抗X*=4/3.12*0.9=1.15d，_ w$ l4架空线路和电缆电抗的计算！V A9 B9 G5 c# q4 Q _8 c1 G(0 a- t1 R: s7 d架空线：6KV，等于千米；10KV，1/3；35KV，取3% 08 T(E9直流电-H7 * 2 M% N4 I，r* a电缆：根据架空线乘以0.2。9 h4 A！_- a3 ;F东：公里，西500公里。例如：10k

11、6公里架空线路。架空线电抗X*=6/3=20？X) w* u# F0 r: Jo，L0 k！L10KV 0.2KM公里电缆。电缆电抗X*=0.2/3*0.2=0.013。: C5 Z(P3 |5 w: _: _0 v这里简化了。事实上，架空线和电缆的电抗与其横截面有关。横截面越大，电抗越小。5短路容量的计算7 Q-I5 W $ e : G4 B0 /1 c，9 v5华氏度，12摄氏度；J2 t电抗增加和减少100。/_5 z7 U: F1 t6 U# a2z xz5l示例：如果短路点之前每个元件的电抗标准化值之和已知为X*=2，则短路点的短路容量已知标准差=100/2=50 MVA .短路容量

12、单位：MVA5 e: 。问题Y5 E5 W2 wV6U9 6C”短路电流的计算，P $ M8L 66KV，9.2分电抗；10KV，5.5分电抗；35KV，1.6分电抗；110千伏，0.5除以电抗。5 k(Z5 F0 H0 r9 Q b6o 0a；A9 e3 f0.4KV，150除以电抗% v- _0 X. g0 _0 d9 h- 例如，已知短路点之前每个元件的电抗标准化值之和为X*=2，短路点的电压电平为6KV。0 j。r9 Z2 Y. w！z，！L表示短路点的短路电流id=9.2/2=4.6 ka。短路电流单位：千安: e3 s n8 K！p h9 t4 HT: p 7短路冲击电流的计算8 Z8 wd0 D/G8 X！PP5SK $ Y . /M8-当变压器U1000kVA及以下的次级侧短路时，浪涌电流ic的有效值=Id，浪涌电流Ic的峰值=1.8Id当1000千伏安以上的变压器二次侧短路时，冲击电流有效值集成电路=1.5ID，冲击电流峰值集成电路=2.5