etap试验短路分析

1、第三章短路分析ETAP短路分析功能可以分析电力系统中三相、单相、线-地、线-线、线-线-地等情况下的故障电流和及其影响，该程序分析计算系统中总的短路电流和单个电动机、发电机以及连接点的故障电流，故障划分以最新的ANSI/IEEE(C37系列)和IEC(IEC60909等)版本为标准。ANSI/IEEE短路工具条(ANSI/IEEEShort-CircuitToolbar)和IEC短路工具条(IECShort-CircuitToolbar)部分告诉您如何开始一个短路电流计算，如何打开并查看输出报告或者选择输出选项。短路分析案例编辑器(TheShort-CircuitStudyCaseEditor

2、)部分告诉您如何创建一个新的分析案例，需要什么参数，如何设定。显示选项(DisplayOptions)部分告诉您显示系统参数和输出结果时需要哪些参数，如何设定等。短路分析软件确定故障电流和自动比较这些数值与厂商提供的短路额定电流值，在单线图和短路输出报告上自动显示超过额定值的设备报警信息。点击模式工具条”中的短路分析”按钮，切换到短路案例分析模式。此时，右侧的模块工具条”转换为短路工具条”。介绍两个ETA项用的快捷方式1、移动图形一一按空格键，鼠标将变成手形，就可以移动图形。2、放大和缩小按Ctrl键，滚动鼠标滚轮，即可实现放大和缩小。第一节增添短路分析需要的数据短路计算需要在潮流分析基础上补

3、充一些参数。由于发电机Gen1的直轴次暂态电抗Xd”和直轴电抗Xd为零,不能做短路计算。在单线图上双击Gen1,打开同步发电机编辑器-Gen1阻抗/模型”属性页，同步发电机编辑器的阻抗/模型”属性页如图3-1所示。选中动态模型”框中次暂态”复选框，再点击典型数据”按钮，赋值于这两个参数，即可做短路计算了。图3-1同步发电机编辑器的阻抗/模型属性页第二节设定故障位置和设置短路分析参数1、设定故障位置为Bus4:单击母线Bus4,选定母线Bus4;单击鼠标右健，弹出快捷菜单，选择故障”。2、在分析案例工具条”中，点击编辑分析案例”按钮，打开短路分析案例”编辑器，在此可以更改短路分析的参数与设置。本

4、算例对默认的参数不作更改。第三节三相短路计算1、单击右侧“短路工具条”的“运行三相对称短路计算(duty)(IEC60909)”按钮,进行IEC60909标准下的三相短路分析。2、ETA!算各支路对短路电流的贡献、短路时各母线残压、短路后00.1秒的电流。3、点击“短路工具条”的“显示选项”按钮，打开“显示选项一短路”编辑器，在“结果”页-故障电流框中，选择显示“三相”和“初始对称有效值”或者“峰值”。第四节断路器、电缆的选择和校验1、断路器的选择首先根据系统额定电压和各自所接负荷大小选择断路器的额定电压和额定电流(选择过程略)。本例中的短路点都是近发电机的短路点，取短路发生到故障切除的最小间

5、隔时间(继电器动作时间+断路器动作时间)为0.07S,以短路后0.07S的短路电流对称分量Ibsym和直流分量Idc来选择断路器的开断能力。根据短路电流“峰值”校验开关动稳定，以短路电流热效应值校验断路器热稳定。(1)打开断路器CB3的编辑，选择“设备库”中的Siemens12-3AF-63;在额定“交流开断”电流下拉列表中选择，将额定“交流开断”电流指定为50kAo具体如下图3-2所示：图3-2高压断路器CB3编辑器的额定值属性页(2)仍设定Bus4三相短路，“运行三相对称短路计算(Duty)(IEC60909)”后出现断路器报警窗口：单击右侧“短路工具条”中的“报警视图”按钮，打开“短路分

6、析报警视窗”，可以看到详细的报警信息如图3-3所示。图3-3母线Bus顺障，三相短路分析报警信息(3)重新选择断路器CB3的参数：在单线图上双击CB3,打开“高压断路器编辑器”，将额定“交流开断”电流设为63kA,额定“动稳定峰值”电流设为160kA,如图3-4所示。图3-4重新选择参数后的高压断路器CB编辑器(4)再点击右侧“短路工具条”中的“运行三相对称短路计算(duty)(IEC60909)”按钮，重新执行三相短路分析，运行后则报警消失。2、电缆的选择和热稳定校验电缆选择一般分两步：1.首先根据电缆所接设备的额定电流和电缆不同安装环境载流量校验来选择电缆截面积，满足负载的需要；2.然后根

7、据电缆所在回路故障切除时间计算出这个时间对应的热效应电流，以这个故障切除时间和热效应电流计算出电缆热稳定要求的最小截面。比较两次得到的电缆截面积，选择大的一个结果作为最终结果。本例中速断保护切除时间为0.07S,考虑延时保护动作级差为0.5S,以0.57S短路电流持续时间做电缆热稳定校验。(1)在电缆编辑器-Cablei-“选型-相”属性页-“约束条件”对话框，选定“短路”，并填写：最大短路电流=27.24kA,时间=0.6秒。短路前电缆的工作温度Tc=90C,可以在电缆编辑器的“容量”属性页修改此值。ETAP软件自动给出：电缆优化尺寸=150mm2,较小尺寸=120mm2,选定优化尺寸，如图

8、3-5所示。(2)在电缆编辑器-Cablei-“保护”属性页-“短路电流”对话框，选定“用户定义”，填写：最大短路电流=27.24kA。在“保护设备”对话框，“过电流”下拉条中选定“用户定义”，填写：时间=0.57秒。图3-5电缆编辑器的选型-相”属性页一一根据短路选定尺寸第五节不对称故障分析1、采用上述相同的方法，设置母线Bus10故障；2、点击“短路工具条”的“运行LG、LL、LLG、三相短路计算(IEC60909)”按钮，进行不对称短路计算。3、点击“显示选项”按钮，显示选项编辑器图3-6所示，可以在单线图上显示不同类型短路(L-G、L-L、L-L-G)的序分量值、相分量值以及A相电压和

9、零序电流。显示选项-短路X图3-6短路分析模块的显示选项4、点击“报告管理器”按钮，打开的“IECUnbalancedSC报告管理器”，如图3-7所示图3-7IEC不平衡短路报告管理器从报告中可以看出：1）母线Bus10总的三相短路电流=30.1kA,来自母线Bus2、Mtr1和Lump6三个方向的短路电流分别是28.66kA、0.980kA和0.495kA;2）对应4种不同的短路类型每一组短路电流值见表3-1。表3-1母线Bus10不对称短路电流电流名称3相短路单相接地两相短路两相短路接地初始对称电流（kA,rms）30.127026.08026.080峰值电流（kA）67.229058.1

10、9858.198开断电流(kA,rms,symm)0026.08026.080稳态电流（kA,rms）21.270026.08026.080短路分析报告根据IEC60909标准给出全面的信息，其中短路结果报告如图3-8所示桂：地如台同：L：桂和:文件名:：ETAP分析奉例：EC_C5C5此i日明：2E-127-2C1E翳二HEmmvB理本：EaieR置：Krul麴路报告即缆船障：诉称kT电淳匚因于=10.OOiD=L岭OB户自定货）三相散障单相接地故障正序和学序阻扰出注军1号观看城占ICIC*V胃嘀母疑."越有型值玉笥立件线母线电感V3'巾VC朝囱怎值IB.13111嗪阻抗&

11、quot;的茹伏生¥点Z1EU却EujiiaTMalH002S.4l=3.33£713ITS.Z1值CCC弧<KKit77EF001.MD+M122.722-=Q110.02175.2-173.21B.CCC0.<KKiWJ5EF001.3韭十=气也i山允口IDA.001白加工好175.173.Zi加CCC*0.<KKil7SE-n®45.占EE+的EL叩E山克。100.000.03175.il173.Zi0.CCC<KKiZ照EF021.35山二25.77115-=0.0317S.iL173.310.ccc0.<KKi1TiEF0&

12、#163;5.iSE-i-ODSEUJ13金91.HT第.疆）3S.21SS.i1照.Si值ccc0.<KKi&OOE-nMfl3.17.E+0Q1Luefl山日102.00也0.02175.2-173.21B.CCC0.<KKiS.%EF009.SEE-i-OCIi初期"乾电我'MT:物府电痔.笫ic：需断电爆t干去宵聚H打鞋直的电电商:叫=3三相B9.415G1.SB3£1.£郎L-G0.0333.口第0.0320.03235.4EBE3.EE33G.4EB3G.4EBL-L-C3E.4BBS3.dS52d.4BH2S.-959=期

13、后才阳电式由卡束W式绕爆变.反#*者赤个来自一：丹率一至本世加苴瓜*伸等.序中麻电赤或MNMj图3-8短路分析结果报告第六节暂态短路电流计算（IEC61363）除了与开关设备选型有关的交流开断电流（容量）等计算之外，ETAP还根据IEC标准61363-1提供了暂态短路电流计算。暂态短路电流计算用时间函数的形式表示了故障电流的波形，其中考虑到一系列故障后不同时间内影响短路电流的因素。这些因素包括同步电机次暂态阻抗、暂态阻抗、阻抗、次暂态时间常数、暂态时间常数和直流时间常数。也包括感应电动机反馈电流的衰减。这种详细的计算模型，为孤岛电力系统（船舶和海上采油平台）的保护设备选型和继电器配合，提供了精

14、确的短路电流估算。该计算方法也可用于带一个或多个电压源的辐射型系统和环形系统。ETAP计算结果是短路电流以0.0010.1秒为步长的时间函数。也显示了短路电流以0.1周波为步长的1个周波的函数。除了瞬时电流值，ETAP还计算交流分量、直流分量和电流波形的顶部包络线。点击“总结报告”属性页，输出的总结报告给出每条母线的初始、暂态和稳态的故障电流。下面以母线Bus2故障为例，具体操作步骤如下：1、在进行此项计算之前，必须给发电机Gen1的次暂态直轴开路时间常数Tdo”和暂态直轴开路时间常数Tdo,赋值。打开发电机编辑器，点击“阻抗/模型”属性页，同步发电机的“阻抗/模型”属性页如图3-1所示。点击动态模型”的次暂态”复选框，再点击典型数据”按钮，点击确定”按钮。在ETAP软件建立了同步发电机的次暂态与暂态计算模型之后，就可以做基于IEC61363标准的暂态短路电流计算。2、设置母线Bus2为故障母线，点击“短路工具条”的“运行暂态短路（IEC61363）”按钮，完成暂态短路电流计算。3、单击“短路工具条”的“IEC61363短路画图”按钮，打开“IEC61363画图选择”对话框如图3-10所示：图3-9IEC61363画图选择对话框在此可选择需要输出的曲线，它们包括：1）瞬时电流i;2）交流电流有效值；3）直流电流（有名值）；4）直流电流（百分数）；5）包络线。区（如，母线Bus2