短路电流计算方法.pdf

1 8. 短路电流计算张震超上海市政工程设计研究院副总工教授级高级工程师 65985848*5703 Emailzhang_zc.zs 培训组织上海电器科学研究所信息中心联系电话0 2 1 - 3 2 2 5 0 9 5 5 网址www. k a i g u a n d i a n q i. c o m 8. 短路电流计算 2 8 . 1 短路电流计算方法（掌握）概述短路电流计算目的电气接线方案的比较和选择选择和校验电气设备选择和校验载流导体继电保护的选择与整定接地装置的设计及确定中性点接地方式计算软导线的短路摇摆确定分裂导线间隔棒的间距验算接地装置的接触电压和跨步电压大、中型电动机的起动 8. 短路电流计算 3 8 . 1 短路电流计算方法（掌握）概述主要短路数值及用途 I2－次暂态短路电流，继保整定和断路器额定断充容量 Ich－三相短路电流第一周期全电流有效值，校验电器和母线的动稳定及断路器额定断流容量 ich－三相短路冲击电流，校验电器和母线动稳定 I∞－三相短路电流稳态有效值，校验电器和导体热稳定 SZ”－次暂态三相短路容量，校验断路器遮断容量 S∞－稳态三相短路容量，校验电器和导体热稳定 8. 短路电流计算 4 8 . 1 短路电流计算方法（掌握） 8 . 1 . 1 高压系统短路电流计算基准值基本关系，常取Sj100MVA，Uj各级的平均电压标么值基本关系，有名值与基准值之比 jjj IUS3 Pj UU j j j U S I 3 j j j j j S U I U Z 2 3 j S S S * 8. 短路电流计算 5 8 . 1 短路电流计算方法（掌握） 8 . 1 . 1 高压系统短路电流计算电器元件的电抗标么值发电机（或电动机）变压器 j U U U * I S U I I I j j j 3 * Z U S Z Z Z j j j 2 n j d S S X X 100 “ “ *1 n j K S S U X 100 *1 8. 短路电流计算 6 8 . 1 短路电流计算方法（掌握） 8 . 1 . 1 高压系统短路电流计算架空线及电缆串联电抗器式中 Sn、Un、In－元件的额定容量MVA、电压kV、电流kA X”d－发电机（或电机）次暂态电抗自分值 UK－变压器阻抗电压百分值或电抗器电抗百分值网络简化对称关系法同电位的点可以连接，其间电抗器可去除网络变换串联阻抗可相加并联阻抗 2 1*1 j j U S XX 2 *1 3100 100 j j nK j n n j K U S In UU U U I IX X 21 XXXZ 21 21 XX XX XZ ⋅ 8. 短路电流计算 7 8 . 1 短路电流计算方法（掌握） 8 . 1 . 1 高压系统短路电流计算三角形星形分布系数法 Xnd－任一电源n和短路点d间的转移电抗 XZ－短路点总组合电抗 Cn－电源n的分布系数 L XLMXNL NM XMN L XL XN NM XM NLMNLM NLLM L XXX XX X NLMNLM MNLM M XXX XX X NLMNLM NLML N XXX XX X ⋅ n Z nd C X X 8. 短路电流计算 8 8 . 1 短路电流计算方法（掌握） 8 . 1 . 1 高压系统短路电流计算 Ind－电源n供给的短路电流 Id－短路点总短路电流例 dnnd ICI I1d X1X2 I2d X3Id X4 X1d d Id d Id X2 d I1dI2d X2d X3 8. 短路电流计算 9 8 . 1 短路电流计算方法（掌握） 8 . 1 . 1 高压系统短路电流计算 21 21 4 XX XX X 21 21 343 XX XX XXXXZ 21 2 1 4 1 XX X X X C 21 1 2 4 2 XX X X X C 1 2 3 4 5 dd ICI 11 1 1 C X X d Σ 2 2 C X X d Σ dd ICI 22 8. 短路电流计算 10 8 . 1 短路电流计算方法（掌握） 8 . 1 . 1 高压系统短路电流计算三相短路电流的周期分量（无限大容量电源Xjs≥ 3）三相短路冲击电流ich及全电流最大有效值Ich Kch－短路电流冲击系数，远离发电厂点为1.8， ∗ ∗ dd d X I 1 “ j j djdd U S IIII 3 “““ ∗∗∗ ∗ ∗ ⋅ dd j jdjdd X S SIUIS“3“ “ “ 2 dchch IKi “2 1 21 dchch IKI− 55. 22 ch K 8. 短路电流计算 11 8 . 1 短路电流计算方法（掌握） 8 . 1 . 1 高压系统短路电流计算计算步骤确定基准容量，一般取Sj100MVA，UjUp 绘制主接线系统图，标出计算短路点绘制相应阻抗图，并各元件归算到标么值经网络变换等计算短路点的总阻抗标么值计算三相短路周期分量及冲击电流等 8. 短路电流计算 12 8 . 1 短路电流计算方法（掌握） 8 . 1 . 2 低压系统短路电流计算[ 6 5 ] 计算条件短路电流周期分量不衰减计入短路电路各元件的有效电阻一般可以不考虑非周期分量计算三相最大短路电流时，导体计算温度取为20℃ ；计算单相短路，一般取20℃时电阻的1.5倍计算过程采用有名单位制计算三相短路电流时，计算电压cUn，c为1.05，计算单相接地故障电流时，c取1.0 三相和两相短路电流的计算短路电流周期分量有效值 22 2303/ “ kk k n XR Z cU I kA 8. 短路电流计算 13 8 . 1 短路电流计算方法（掌握） 8 . 1 . 2 低压系统短路电流计算[ 6 5 ] 短路冲击电流ich 短路全电流最大有效值Ich 2≥ Kch≥ 1 异步电动机提供的短路冲击电流Ich.M 两相短路电流I”k20.866I”k3 两相短路稳态电流Ik20.866Ik3 kA“2IKi chch 2 121“− chch KIIkA rMqMMchMch IKKI .. 29 . 0kA 8. 短路电流计算 14 8 . 1 短路电流计算方法（掌握） 8 . 1 . 2 低压系统短路电流计算[ 6 5 ] 单相短路（包括单相接地故障）电流计算单相接地故障电流的计算TN接地系统相线与中性线之间短路的单相短路电流I”k1的计算低压网络电路元件阻抗的计算 TN接地系统低压网络的零序阻抗等于相线的零序阻抗与三倍保护线的零序阻抗之和高压侧系统阻抗 p pp n k Z XR U I ϕ ϕϕ 2203/ “ 22 1 kA Ωm S cU Z s n s 3 2 10 “ 8. 短路电流计算 15 8 . 1 短路电流计算方法（掌握） 8 . 1 . 2 低压系统短路电流计算[ 6 5 ] 106/0.4kV三相绕组配电变压器的阻抗低压配电线路的阻抗线路零序阻抗的计算 3 2 2 10− ∆ rT r T S PU R 22 TTT RZX− r rk T S Uu Z 2 100 ⋅ pZZZ,00 0 3 ⋅ ϕ 8. 短路电流计算 16 8 . 1 短路电流计算方法（掌握） 8 . 1 . 2 低压系统短路电流计算[ 6 5 ] 线路相保阻抗的计算公式导线阻抗的具体计算方法导线电阻计算导线直流电阻导线交流电阻导线实际工作温度导线电阻抗计算 2 2 p pp XRZ ϕϕ ϕ Ω θ RKKR ljjfj Ω j A L CR θθ ρ＝ aPCK θθθ∆ 2 z j D D Xlg1445.0 8. 短路电流计算 17 8 . 3 影响短路电流的因素及限制短路电流的措施 8 . 3 . 1 影响短路电流的因素 8. 短路电流计算 18 8 . 3 影响短路电流的因素及限制短路电流的措施 8 . 3 . 2 限制短路电流的措施电力网结构方面系统运行方面设备方面其他方面