短路电流计算方法及习题
三相短路的有关物理量 1)短路电流周期分量有效值: 短路点的短路计算电压(或称平均额定电压),由于线路首端短路时 其短路最为严重,因此按线路首端电压考虑,即短路计算电压取为比 线路额定电压高5%,按我国标准有,, ,,,37,69,…… 短路电流非周期分量最大值: 2)次暂态短路电流: 短路电流周期分量在短路后第一个周期的有效值。 3)短路全电流有效值: 指以时间t为中心的一个周期内,短路全电流瞬时值的均方根值。 4)短路冲击电流和冲击电流有效值: 短路冲击电流:短路全电流的最大瞬时值. 出现在短路后半个周期,t= ksh为短路电流冲击系数;对于纯电阻电路,取1; 对于纯电感性电路,取2;因此,介于1和2之间。 冲击电流有效值:短路后第一个周期的短路全电流有效值。 5)稳态短路电流有效值: 短路电流非周期分量衰减后的短路电流有效值 6)三相短路容量: p 短路电流计算步骤 短路等效电路图 p 短路电流计算方法 相对单位制法——标幺值法 概念:用相对值表示元件的物理量 步骤: 选定基准值 基准容量、基准电压、基准电流、基准阻抗 且有 通常选定Ud、=100MVA,Ud=Uav= 计算标幺值 · 换算到短路点电压等级的等效电抗 · 换算到短路点电压等级的等效电抗标幺值 短路回路元件的标幺值阻抗 1、电力线路阻抗有名值: 给定参数:电力线路长度、单位长度电阻和电抗 2、变压器的电抗标幺值 变压器阻抗有名值: 给定参数:额定容量和阻抗电压 3、电抗器的电抗标幺值 电抗器电抗有名值为: 给定参数:电抗器的额定电压、额定电流、电抗百分数 4、电力系统的电抗标幺值 1)给定参数:电力系统电抗有名值Xs 2)给定参数:电力系统出口断路器断流容量 3)给定参数:电力系统出口处的短路容量 5、短路回路的总阻抗标幺值 给定参数:总电阻标幺值和总电抗标幺值 三相短路电流的计算 p 三相短路电流周期分量有效值 总阻抗标幺值 冲击短路电流 高压系统: 低压系统: 三相短路容量 短路电流具体计算步骤: p ①画出短路电流计算系统图;包含所有与短路计算有关的元件,并标出各元件的参数和短路点; p ②画出等效电路图;每个元件用一个阻抗表示,电源用一个小圆表示,并标出短路点,同时标出元件的序号和阻抗值,一般分子标序号,分母标阻抗值; p ③选取基准容量和基准电压,计算各元件的阻抗标幺值; p ④等效电路化简,求出短路回路总阻抗的标幺值; ⑤由短路回路总阻抗标幺值计算短路电流标幺值,再计算短路各量,即短路电流、冲击短路电流和三相短路容量。 例题:已知电力系统出口断路器为SN10-10Ⅱ型。试求企业变电所高压10KV母线上k-1点短路和低压380V母线上k-2点短路的三相短路电流和短路容量。 解 (1)绘制计算电路图 三相绘成单相电路 各元件额定参数加以标明 (2)绘制等效电路图 (3)确定基准值 (4)计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值 Ø 电力系统的电抗标幺值 由附录表A-4 可查得SN10-10Ⅱ型断路器的断流容量SOC=500MVA Ø 架空线路电抗标幺值 6~10kv架空线路每相单位长度电抗 Ø 电力变压器电抗标幺值 由附录表A-3可查得 (5)k-1点 Ø 总电抗标幺值 Ø 三相短路电流周期分量有效值 Ø 其他三相短路电流 Ø 三相短路容量 (6)k-2点 Ø 总电抗标幺值 Ø 三相短路电流周期分量有效值 Ø 其他三相短路电流 三相短路容量