供电网络中短路电流速算方法

1、供电网络中短路电流速算方法概述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限制短路电流的 元件.计算条件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335KV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.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

2、; 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.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.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.主要参数S

3、d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(Q)其中系统短路容量Sd和计算点电抗x是关键.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, 1

4、15, 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/IJZ3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

5、)冲击电流有效值：IC = Id *J1 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

6、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.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*=1OO/8=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

7、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；10KV6KV, 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

8、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=210KV 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

9、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=

10、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举例系统见下图.由电业部门区域变电站送出一路10KV架空线路，经10KM后到达企业变电所，进 变电所前有一段200M的电缆.变电所设一台1600KVA变压器.求K1,K2点的短路参数.C、已邮您妹 mi31.5KA10.5 KV10.5 KV,M25 0.4 KV系统图电抗图合并电抗图系统容量：S=1.73*

11、U*I=1.73*10.5*31.5=573 MVA用以上口诀，很容易求得各电抗标么值，一共有4个.系统电抗 X0=100/573=0.17510KM,10KV 架空线路电抗 X1=10/3=3.333200M,10KV 电缆线路电抗 X2=(0.2/3)*0.2=0.1331600KVA 变压器电抗 X3=4.5/1.6=2.81请注意：以上电抗都是标么值(X*)将每一段电抗分别相加，得到K1点总电抗=X0 X1=3.51K2 点总电抗=X0 X1 X2 X3=6.45 (不是 2.94 !)再用口诀，即可算出短路电流U (KV)X*Id (KA)IC (KA)ic (KA)Sd (MVA)口诀 5.5/X*1.52* Id2.55 Id100/X*K110.53.511.562.374.028.5口诀 150/X*1.52* Id2.55 Id100/X*K20.46.4523355915.5用口诀算和用第3节公式算有什么不同？用口诀算出的是实名制单位,KA,MVA,而用公式算出的是标么值.细心的人一定会看出,计算短路电流口诀中的系数15