供配电系统设计中怎么计算短路电流
发布网友
发布时间:2022-04-23 20:13
我来回答
共1个回答
热心网友
时间:2023-10-08 20:06
一、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*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3~35KV级电网中短路电流的计算,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。
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.因为单相短路或二相短路时的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,一定能够分断单相短路电流或二相短路电流。
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.一些设计手册提供了简化计算的图表.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(Ω)
其中系统短路容量Sd和计算点电抗x 是关键.
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 MVA
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 (KC-1)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)
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 100MVA.当系统容量为100MVA时,系统的电抗为XS*=100/100=1
当系统容量为200MVA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35KV 3200KVA变压器的电抗X*=7/3.2=2.1875
一台10KV 1600KVA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: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 MVA. 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.
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 MVA.
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
1000KVA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
1000KVA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:已知短路点{1600KVA变压器二次侧}的短路电流 Id=4.6KA,
则该点冲击电流有效值Ic=1.5Id,=1.5*4.6=7.36KA,冲击电流峰值ic=2.5Id=2.5*406=11.5KA.
可见短路电流计算的关键是算出短路点前的总电抗{标么值}.但一定要包括系统电抗。
试述短路计算的内容及意义
短路计算的内容及意义如下:内容:在电力系统和电气设备的设计和运行中,短路计算是解决一系列技术问题所不可缺少的基本计算,目的是正确选择和校验电气设备,准确地整定供配电系统的保护装置,避免在短路电流作用下损坏电气设备,保证供配电系统中出现短路时,保护装置能可靠动作。当供配电系统中某处发生短路...
三相短路电流一定大于单相短路电流吗?
单相接地(零)短路电流按下式计算:式中Up平均线电压(V)R0Σ,X0Σ,Z0Σ配电网络的总零序电阻,总零序电抗,总零序阻抗。R1Σ,X1Σ,Z1Σ配电网络的总正序电阻,总正序电抗,总正序阻抗。电路中主要元件阻抗电力系统正序电抗的计算在计算低压电力网络短路时,有时需要计入系统电抗XX,如果系统电抗...
供配电系统短路电流计算中,在下列哪些情况下,可不考虑高压异步电动机...
【答案】:A、B 根据《工业与民用配电设计手册》(第四版)P300,高压异步电动机对短路电流的影响,只有在计算电动机附近短路点的短路峰值电流时才予以考虑,在下列情况下可不考虑高压异步电动机对短路峰值电流的影响:①异步电动机与短路点的连接已相隔一个变压器;②在计算不对称短路电流时。
在电气工程设计中,短路电流的计算结果的用途是( )。
⑥计算软导线的短路摇摆;⑦确定分裂导线间隔棒的间距;⑧验算接地装置的接触电压和跨步电压;⑨大、中型电动机的启动。【说明】计算出来的短路电流的稳态值和设备铭牌(或产品手册)上的热稳定电流进行比较进行热稳定校验;计算出来的短路电流的冲击值和设备铭牌(或产品手册)上的动稳定电流进行比较,进行...
短路计算的目的
短路计算的目的是:(1)为选择和校验各种电气设备的机械稳定性和热稳定性提供依据;(2)为设计和选择发电厂和变电所的电气主接线提供必要的数据;(3)为合理配置电力系统中各种继电保护和自动装置并正确整定其参数提供可靠的依据。为了正确选择和校验电气设备,准确地整定供配电系统的保护装置,避免在...
民用建筑电气设计数据手册目录
5. 短路电流计算及高压电器选择: 计算电力故障时的电流强度,选择合适的高压电器设备。6. 电线电缆载流量选择: 选择适合建筑物需求的电线电缆,保证电力传输的效率和安全性。7. 线路电压损失: 研究电力传输过程中的能量损耗,优化线路设计。8. 配电线路布线系统: 设计和规划建筑物内部的电力线路布局,确保...
供配电基础上、下午考试题目各多少道?
(5) 负荷分级及计算 (6) 10KV及以下电源及供配电系统 (7) 变配电所所址选择及电气设备设置 (8) 短路电流计算 (9) 电气设备选择 (10) 35KV及以下导体及电缆的设计选择 (11) 变配电所控制、测量仪表、继电保护及自动装置 (12) 变配电所操作电源 (13) 防雷及过电压保护 (14)...
供配电系统设计规范》GB 50052—95中对供电系统的规定有哪些_百度知 ...
第3.0.3条 供配电系统的设计,除一级负荷中特别重要负荷外,不应按一个电源系统检修或故障的同时另一电源又发生故障进行设计。第3.0.4条 需要两回电源线路的用电单位,宜采用同级电压供电。但根据各级负荷的不同需要及地区供电条件,亦可采用不同电压供电。第3.0.5条 有一级负荷的用电单位难以从地区电力网取得两个...
三相电火线是否能并联使用?
3. **安全性问题**:并联的火线可能会造成电路短路或电弧故障的风险增加,这不仅会影响设备的运行安全,还可能对人员造成电击的危险。因此,在设计和安装三相电系统时,必须确保正确连接每一条火线到相应的设备和负载端。合适的连接方法是通过三相系统中的配电盘或开关设备,确保每个负载正确连接到正确的...
供配电系统设计规范最新版
变配电设计规范 SY/T0033-2009 油浸式电力变压器技术参数和要求 GB/T6451-2008 隐极同步发电机技术要求 GB/T7064-2008 干式电力变压器技术参数和要求 GB/T10228—2008 电力变压器 第7部分:油浸式电力变压器负载导则 GB/T1094.7-2008 电能质量 三相电压允许不平衡度 GB/T15543—2008 三相交流系统短路电流计算 GB/...