(完整版)短路电流与归算阻抗计算.docx

1、短路电流与归算阻抗计算一、归算阻抗计算：1、标么值：有名值标么值基值（与有名值同单位）标么值是相对某一基值而言的，同一有名值，当基准值选取不一样时，其标么值也不一样。基值体系中有两个独立的基值量，一个为基值容量SB，另一个为基准电压U B ，其他基值量（电流I B，阻抗 ZB 等）可由以上两个基值量算出，基值之间满足以下关系：UB=3 ZBIB， SB=3 UBIB一般个电压等级的UB 取之分别为525kV 、230kV 、 115kV 、 10.5kV ，而 SB 一般取 100MV A 。2、两圈变的阻抗计算：一般变压器的铭牌参数中会给出变压器的额定容量Se,额定电压Ue，额定电流Ie，还

2、有一个就是短路电压百分比Uk% ，一般有了这些参数我们就可以算出两圈变压器的正序阻抗了：将变压器二次侧绕组短路，逐渐升高在一次侧绕组所加的电压，当一次侧电流达到额定值IN 时，此时一次侧绕组所加的电压称为短路电压，短路电压与额定电压的比值即为短路电压百分比用Uk%表 示 ，这个 参 数计 算 公式 为 ： Uk %3IeX T100% ,由此可以得 到变压 器电抗有名值：U NX TU k % ? U e2，这里 Ue 为变压器归算侧的额定电压。100Se将 Uk% 其 除 以100 就变为以主变额定容量和额定电压为基准的变压器电抗标么值X eT *U k%?Se2 ，由此可以换算到统一基准值

3、的变压器电抗标么值：X T100（ U ）eX T *U k%?（U N2SB）100U BSe1另外介绍一下变压器个参数之间的关系，Se=3 UeIe，这同样也适用于接地变、站用变，有些铭牌参数看不清，我们就可以通过这个公式计算需要的参数。比如某接地变型号：DKSC-500/10.5 ，额定容量： SN=500/100kV A ，额定电压：UN =11/0.4kV ，要求计算该变压器的额定电流。如何计算：这里有些错误的算法：Se500 1000高压侧： Ie27.49 A3U e3 10.5 1000Se5001000低压侧： Ie3759.69 A3U e380上式错的原因是给的参数额定电

4、压在计算时未用到，计算用的电压是习惯电压，而且忽略了变高、变低的额定容量不同。正确的计算方法是：高压侧：Se500 1000Ie3 1126.24 A3U e1000低压侧：Se1001000但是概念有点不清楚。Ie144.34 A ,虽然结果差的不多，3U e3 0.4 10003、三圈变的阻抗计算：三圈变给的铭牌参数为Uh-m%,Uh-l% ， Um-l%，这三个参数是分别由三绕组变压器两两绕组间短路电压试验时测得的。XT1XT2X T3三绕组变压器等值电路由这三个参数可以计算出高、中、低压侧对应的阻抗电压：2UUUs1 %S2 %S3 %1 （ Uh - m% Uh - l% Um -

5、l%）?21001 （ Uh - m% U m - l% U h - l%）?21001 ?（ U h - l%U m - l%Uh - m %）2100同双绕组变压器一样，可以算出三绕组变压器各个绕组的电抗有名值：XXXT 1T 2T 3UUUU e2S1% ?SeU e2S2% ?Se2U e4、比如计算10kV 母线的归算阻抗：一般市调会给出110kV 母线的归算阻抗，各县调只需加上主变的阻抗，并归算到10kV 侧（或35kV 侧）即可。这里注意：市调给出的110kV 母线的归算阻抗是归算到110kV 电压等级的，要将他归算到10kV 侧（或 35kV 侧），还需要除以变比的平方。另外，

6、归算阻抗还分大、小方式，对于10kV 母线或 35kV 母线归算阻抗大方式考虑两台主变并列运行，小方式考虑单台主变运行（注意：要考虑阻抗值大的变压器运行）。3110kV10kV#1 变#2 变二、短路电流：1、对称分量法。电力系统发生故障时，三相电流和三相电流一般呈不对称状态，我们将不对称的三相电压和电流分解成正序、负序和零序三个分量。即：.UAUA1 UA2 UA0.UBUB1 U.UCUC1 U.2B2U B0a U A1 a U A2 U.C2 UC0a U A12a U A2 U.A0.A04UC1UB2电流也类似。2、短路电流计算1）、三相短路：计算公式：I（3）EZ比较简单，符合欧

7、姆定律。2）、主要说一下两相金属性短路：UA1UB1正序UA2负序UC2U A0UB0U C0零序5设线路 B、 C 相发生金属性短路。ABC.边界条件为： U kBU kC ， I kA0， I kBI kC0UU.kBU B1 U.kCU C1 U.B2.C 2UU.2a U A2UB0a U A1.a U A12UC 0a U A2.A0.A0.由 U kBU kC 得到： U A1 U A2.I kB I B1 I B2 I B02a I A2 I A0a I A1.2.I kCIC1I C2IC0a I A1I A2I A0a.由 I kBI kC0得到 I A1I A2.由 I k

8、A0、 I kB I kC0,得到 I A00.由边界条件可以得到： U A1UA2，IA1IA2，IA00再由边界条件画出两相短路复合序网图如下图所示：6Z 1SIA1EsAUA1Z 2SIA2UA2两相短路复合序网图结合复合序网图可以求出各序电流如下：.EsAEsAI A1I A2Z1Z22Z1B 、 C 相的故障相电流为：.2.2.j 3EsAj3 EsAI kBI kCI A1a I A2I A0I A1a I A1aa2Z12Z1注意：这里EsA 为相电压。3、短路电流计算，以单相金属性接地短路为例：设线路 A 相发生金属性接地。ABC.边界条件为： U kA0 ， I kB0 ，

9、I kC07.由边界条件可以得到： U A U A1U A2U A00，IA1 IA2 IA0再由边界条件画出单相接地复合序网图如下图所示：Z 1SIA1EsAUA1Z 2SIA2UA2Z 0SIA0UA0单相接地复合序网图结合复合序网图可以求出各序电流如下：.EsAI A1I A2I A0Z1Z2Z 0A 相接地时的故障相电流为：.3EsAI kAI A1I A2I A0Z1Z2 Z0同理，其他类型的故障，如两相接地短路，只要大家找到边界条件，之后画出复合序网图，就可以算出短路电流大小。有兴趣大家可以自己算一算，对照一下参考书，可以加深一下印象。三、应用举例：110kV 母线归算阻抗：大方式

10、：Z1max=8.02 ，小方式Z1min=19.72 ；8两台主变参数：型号：SZ9-50000/110 （西门子变压器有限公司），额定容量：SN=50/50MV A ，额定电压： UN =110 81.25%/10.5kV ，额定电流： Ie=262.4/2749.3A ，短路电压百分比：Uk%=16 。求 10kV母线的归算阻抗，以及主变变低发生两相短路时，流过变高的短路电流。首先计算110kV 母线等值阻抗归算到10kV 侧的值：大方式：Z1max28.0210.520.0731102小方式：Z1min219.7210.520.1791102计算变压器归算到110kV 电压等级的阻抗 Xk1 ：U k % Ue216110238.72Xk1?Se?50100100计算计算变压器归算到10kV 电压等级的阻抗Xk2 ：U k% U e21610.520.353Xk2?Se?50100100这样 10kV 母线的归算阻抗为：大方式： Zmax=0.073+0.353 2=0.25 小方式： Zmin=0.179+0.353=0.532 注：10kV 线路末端两相短路电