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文档简介
代替GB/T15544.1—2013Short-circuitcurrentcalculationinthree国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会发布 Ⅲ V 1 1 1 64.1概述 64.2符号 6 74.4上角标 85短路电流特性:计算方法 95.1概述 95.2计算假设 5.3计算方法 6电气设备的短路阻抗 6.2馈电网络 6.3变压器 6.4架空线和电缆 6.5限流电抗器 6.6同步电机 6.7发电机变压器组 6.8风电机组 6.9全功率变流器机组 6.10异步电动机 6.11静止变频器驱动电动机 6.12电容与非旋转负载 7初始短路电流计算 21 7.2三相短路电流初始值 7.3两相短路 7.4两相接地短路 7.5单相接地短路 [Ⅱ8短路电流峰值计算 8.1三相短路 8.2两相短路 8.3两相接地短路 8.4单相接地短路 9对称开断电流的计算 9.1三相短路 9.2不平衡短路 10短路电流直流分量 11.3不平衡短路 13异步电动机机端短路 40 41附录A(规范性)系数m和n的计算公式 附录B(资料性)节点导纳和节点阻抗矩阵 44 47Ⅲ本文件代替GB/T15544.1—2013《三相交流系统短路电流计算第1部分:电流计算》,与——删除了图5及相关陈述(见2013年版的2.3.2和图 统(见6.2)。V——第2部分:短路电流计算应用的系数。目的在于给出短路电流计算所涉及的相关系数的说明——第3部分:电气设备数据。目的在于给出标准内容为短路电流计算涉及的电气设备参考数——第4部分:同时发生两个独立单相接地故障时的电流以及流过大地的电流。目的在于给出同1本文件规定了额定频率为50Hz的三相交流系统中的短路本文件适用于平衡短路故障和不平衡短路故障的短路电流计算。本文件谐振接地系统中,发生一处单相接地故障的短路电流计算。本文件不适用于受在中性点不接地或谐振接地系统中,同时发生两个独立单相接地短路故障时短路电流和短路阻抗也可通过系统试验、系统分析仪器测量或通过数短路阻抗的计算通常基于电力设备的额定参数以及系统的拓扑结构,下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不GB/T156—2017标准电压(IEC60038:2009,MOD)GB/T2900.74—2008电工术语电路理论(IEC60050-131:2002,MOD)2对称短路电流初始值initialsymmetricalshort-circuitcurrent对称短路功率初始值initialsymmetricalshort-circuitpowerS"注2:见图1和图2.3短路电流峰值peakshort-circuitcurrent预期短路电流的最大可能瞬时值。注1:见图1和图2。对称开断电流symmetricalshort-circuitbreakingcurrent在开关设备的第一对触头分断瞬间,短路电流对称交流分量在一个周期内的有效值。稳态短路电流steady-stateshort-circuitcurrentI瞬态过程结束后的短路电流有效值。对称堵转电流symmetricallocked-rotorcurrent在额定电压UM和额定频率下,异步电机转子堵转时的对称电流有效值。等效电路equivalentelectriccircuit用理想元件组成的网络来描述一个电路性能的模型。系统标称电压nominalsystemvoltage用于电力系统标志的电压(线电压)。等效电压源equivalentvoltagesource为按5.3.1计算短路电流,而加于短路点的理想电压源。电压系数voltagefactorC等效电压源与被√3除的系统标称电压Un的比值。4远端短路far-from-generatorshortcircuit预期短路电流对称交流分量的值在短路过程中基本保持不变的短路。近端短路near-from-generatorshortcircuit预期短路电流对称交流分量的值在短路过程中减少的短路。注1:见图2。3.18短路点F的短路阻抗从短路点看的三相交流系统的正序系统的等值阻抗。三相交流系统的短路阻抗short-circuitimpedance(three-phaseACsystem)用作三相短路电流计算的三相交流系统的正序等值短路阻抗Z1)(3.18.1)的简略表示符号。从短路点看的三相交流系统的负序系统的等值阻抗。Z(0)从短路点看的三相交流系统的零序系统的等值阻抗。3.19电气设备的短路阻抗电气设备的正序短路阻抗positive-sequenceshort-circuitimpedance(electricalequipment)当由对称的正序电压系统供电时,线对中性点电压同电气设备相应相的短路电流之比。电气设备的负序短路阻抗positive-sequenceshort-circuitimpedance(electricalequipment)Z(2)当由对称的负序电压系统供电时,线对中性点电压同电气设备相应相的短路电流之比。5电气设备的零序短路阻抗zero-sequenceshort-circuitimpedan全功率变流器的最大短路电流maximums在变压器组高压侧三相短路时,具有全功率变流器及电流调节的发电机变压全功率变流器的两相最大电源电流maximumsourcecurrent(fullsizeconverter,tw在变压器组高压侧两相不接地短路和两相接地短路时,具有全功率变流器及6在变压器组高压侧单相接地短路时,具有全功率变流器及电流调节的发电机Aa直流分量icAa复数运算符ffI₆IKmnppgpT对称开断电流(有效值)稳态短路电流(有效值)对称短路电流初始值(有效值)对称堵转电流(异步发电机或电动机的)交流对称分量的热效应系数7P₁MqR和rRgTukrUkRuRruxrX和xX”和X"Z和zZηKλμpφ下角标计算ip时的同步电机的假想电阻变压器额定变比(分接开关位于主位置),t,≥1直轴超瞬态电抗和交轴超瞬态电抗(二者均为饱和值)负序8fnrstBEFGKLVLMNPQRST三相短路(见图3a)]单相短路(见图3d)]两相不接地短路[见图3b]]两相接地短路(见图3c)]两相接地短路(见图3c)]两相接地短路(见图3c)]额定值断开异步电动机(组)或不考虑异步电动机(组)复式励磁发电机全功率变流器的发电厂站无电流源的全功率变流器发电机机组光伏电站发电单元发电机变压器组(发电机与有载调压变压器)发电机变压器组(发电机与固定变比变压器或无载调压变压器)上角标n9bb注:在实际电网中,短路电流可能偏离图1和图2的电流波形,例如500kV及以上电压等级远距离交流输电线路电流电流I"——对称短路电流初始值;ipc——短路电流的直流分量;A——直流分量初始值。图1远端短路时的短路电流示意图3I”——对称短路电流初始值;易方法。第8章中给出了ip的推荐计算方法b)电网结构不随短路持续时间变化。c)变压器的阻抗取分接开关处于主分接头位置时的阻抗。高一级或次级电网中的设备阻抗应除以或乘以变压器额定变比进行转换。如果两个系统之间并列的多台变压器额定变比(ta、tRa采用标幺制时,若系统中每台变压器的变比满足Uav/UTLv=UaHv/UnLv,则没有必要进行转 代替(见第6章)。在图3所示故障类型情况下,用等效电压源法可计算故障位置F处的短路电流。计算短路电流图4为一单侧电源馈电系统并采用等效电压源计算短路电流的示例。短路点F处为唯一的等效示(见6.2),变压器阻抗折算到低压侧(见6.3)。电压系数(GB/T156—2017,表1)中压及高压(GB/T156—2017,表3和表4)表1电压系数(续)电压系数(GB/T156—2017,表5)cmaxU。不宜超过电力系统设备的最高电压Um,对于超高压、特高压系统,cmU。可取最高运行电适用于允许电压偏差为士6%的低压系统,如380V/400V。“适用于允许电压偏差为±10%的低压系统。1.07适用于计算750kV电压等级的短路电流。计算三相交流系统中由平衡或不平衡短路产生的短路电流时,应用对称分 (1) (2) (3)其中a)两相短路(见图3b)];b)两相接地短路(见图3c)];c)单相接地短路(见图3d)]。应用本文件时,应注意区分短路点F的短路阻抗与电气设备的短路阻抗。用对称分量旋转设备和全功率变流器机组的正序和负序阻抗可能不相等。除特殊情况外,零序短路阻抗与正序短路阻抗、负序短路阻抗不等。6电气设备的短路阻抗者Kso。与与则Q点的网络阻抗Zq(正序短路阻抗)宜由公式(4) (4) (5)ZZA如图5b)所示,如果电网经过变压器向短路点馈电,仅知节点Q的对称短路电流初始值I"q,则Q点的正序网络阻抗归算到变压器低压侧的值Z可由公式(6)确定。UnQ——Q点的系统标称电压;t,——分接开关在主分接位置时的变压器额定变比。和直流分量ipc时需考虑电阻。变压器高压侧母线的对称短路电流初始值I"ama与I*Qmin应由供电公司提供或根据本文件计算计算馈电网络的零序阻抗时,可考虑变压器的绕组连接方式和中性点接地方式。6.3变压器 (7) (8) (9)Ur——变压器高压侧或低压侧的额定电压;Ir——变压器高压侧或低压侧的额定电流;电阻分量ug.能够根据变压器流过额定电流Ir时的绕组总损耗Pwr计算得到。Rr/Xr通常随着变压器容量的增大而减小。计算大容量变压器短路阻抗时,可略去绕组中的电计算Zr=Rr+jXr=Z(1)=Z所必需的数据可从设备铭牌值获得,零序短路阻抗Z(or=R(o)r十图6所示三绕组变压器的短路阻抗Zn、ZM、Z,按公式(10)和公式(11)计算(换算到H侧)。低压LV中压KrZr,其中Zr=Rr+jXr。Cmax—根据表1由变压器低压侧电网的标称电压决定。该校正系数不应用于发电机变压器组(见6.7)和风电机组中的升压变压器(见6.8)。如果能够确定短路前网络变压器的长期运行工况,则阻抗校正系数可用Cmax——根据表1由网络变压器低压侧电网的标称电压决定;校正。架空线和电缆的正序短路阻抗ZL=RL+jXL通过RoL/RL和X(oL/XL比值估算零序短路阻抗(见GB/T15544.3—2017)。计算。线半径(见GB/T15544.3—2017);n——分裂导线数,单导线时为1;系统额定频率为50Hz时,公式(15)简化为6.5限流电抗器,单位为欧米伽每千米 (16)Un——系统标称电压。Zck=KcZc=Kc(Rc+jX”) (17) (18)Zck——经过校正的超瞬态阻抗;Rg——发电机电阻;如果发电机端电压与Uc不同,则计算最大三相短路电流时可用Uc=Uc(1+pc)代替公式(18) (19)Z(o)cκ=Kc(R(oc+jX(oc) (20)计算对称短路电流初始值I”、短路电流峰值ip、对称开断电流I。与稳态短路电流6.7发电机变压器组计算发电机变压器组的短路阻抗(见图8d)]。Zsk=Ks(t?Zc+Zrhv) (21) (22)UnQ——变压器高压侧电网的系统标称电压;计算最小短路电流时Ks=1。若长期运行经验能够确定变压器高压侧最低运行电压满足Uam≥Un,则公式(22)中的U?可用若发电机机端运行电压Uc恒大于Uc,则宜用UGma=Uc(1+pc)代替公式(22)中的Uc,例如取pc=0.05。在发电机欠励条件下(特别在抽水蓄能电厂),计算不对称接地故障(见图3c)与图3d)]的短路电流电机变压器组的短路阻抗(见图8d)]。Zsok=Kso(t²Zc+ZTav)……………—不可有载调节分接头的发电机变压器组折算到高压侧的短路阻抗校正值; 发电机超瞬态阻抗Zc=Rc+jX",见6.6.1;ZTHV——变压器归算到高压侧的短路阻抗;UnQ——变压器高压侧电网的系统标称电压;Uc——发电机额定电压,Ucmax=Uc(1+pc),其中pc的取值范围为0.05~0.1;cosφc——发电机额定功率因数;1±pr——变压器分接头位置。当变压器采用无载分接开关,并将分接头长期置于非主位置时使用1±pr。需计算流经变压器的最大短路电流时,取1-pT。校正系数Kso应用于计算发电机变压器组的正序、负序和零序短路阻抗。变压器中性点接地阻抗不应校正。该校正系数不受短路前发电机的过励或欠励运行条件影响。计算发电机变压器组高压侧短路时,无需考虑发电厂内由辅助变压器供电的异步电动机的影响。计算最小短路电流时Kso=1。6.8风电机组在6.8中,考虑异步风机和双馈风机的短路电流计算。直驱风机短路电流计算见6.9。在计算短路电流时,风机和升压变组成发电机变压器组进行考虑,数值归算到发电机变压器组的高压侧。本文件未考虑双馈异步风机机端或全功率变流器机组的变流器终端短路计算。这种情况的信息可由厂家提供。很多情况下,并网规则要求风机在系统发生短路故障期间提供无功电流。在此期间,风电场作为可调节电流源(见7.2.1)。不考虑发电机变压器组的阻抗修正系数Kr。6.8.2异步风机阻抗异步风机的阻抗应按公式(25)计算。式中:Uc——异步发电机额定电压;I₁c——异步发电机额定电流;Sc——异步发电机的额定视在功率;ILr/Irc——转子堵转电流与电动机额定电流之比。阻抗Zo的复数值应按公式(26)计算。如厂家未提供Rg/X。值,可采用Rg/Xg=0.1。计算变压器高压侧短路电流时,异步风机发变组总的正序阻抗应按公式(27)得出。 (27)式中:Zc——异步风机阻抗,见公式(26);ZTHv——单元变压器高压侧阻抗;t,——单元变压器的额定变比,t,=UrThv/UTLv。计算非对称短路时,Z(2)wA/Zwa=1,零序阻抗值Zo)wA与变压器型号及接地方式有关。6.8.3双馈异步风机阻抗双馈异步风电场总的阻抗值应按公式(28)计算求得。式中:UrTHv——发电机变压器组高压侧额定电压;kwp——短路电流峰值计算的系数,由厂家数据归算到变压器高压侧的值;Kwp与变流器保护设备的影响有关,如撬棒和斩波器。如未知,应取kwo=1.7。短路阻抗Zwo的复数值应按公式(29)计算。如厂家未提供Rwo/Xwo值,按Rwp/Xwo=0.1。关。厂家给出上述参数数值。6.9全功率变流器机组基于全功率变流器的发电厂站,如风电场(WF)和光伏电站(PV),在正序系统中按电流源建模。电源电流值与短路类型有关,并由厂家提供,假设正序并联阻抗Zpp无穷大。计算非对称短路时,负序阻抗Z(2)pe与设计和控制策略有关,其值由厂家提供。机端零序阻抗Z(o)p为无穷大,变压器高压侧零序阻抗与变压器型号及接地方式有关。6.10异步电动机电动机的正序和负序短路阻抗Zm按公式(30)计算。UM——电动机额定电压;IM——电动机额定电流;ILr/IM——转子堵转电流与电动机额定电流之比。阻抗Zm的复数值应按公式(31)计算。若厂家未提供Rm/Xm值,可参考以下数据:——Rm/Xm=0.10,Xm=0.995Z——Rm/Xm=0.15,Xm=0.989Z——Rm/Xx=0.42,XM=0.922Zm,适用于每对电极的功率Pm≥1MW适用于每对电极的功率Pm<1MW适用于电缆连接的低压电动机群。Zm饱和阻抗可通过堵转条件下的等效电路参数求得。的高压电动机;的高压电动机;如有需要,零序系统阻抗ZoM应由厂家提供(见第11章)。运行),才计及静态变频器驱动的电动机(如轧钢机的驱动电动机)对对称短路电流初始值I”和短路电流峰值ip的反馈影响。不计对开断电流I。和稳态短路电流I的影响。计算短路电流时,静止变频器供电的电动机与常规异步电动机的处理方法——Rm/XM=0.10,Xm=0.995Zm。根据第5章给出的计算方法,不考虑5.2e)和5.2f)中所述的线路并联电容和非旋转负载。最大短路电流用于校验设备的机械应力和热效应,最小短路电流用来选择保护系统。表2给出了 合闸p分闸热稳定继电器跳闸时间保护在图4所示经变压器单馈入短路的系统中,如果变压器电抗XTuvk与电源等值电抗Xq满足流时,不仅需要计算初始对称短路电流I”和峰值电流Ik。这种情况下,对称开断电流I₆小于初始对称短路电流I"。通常,稳态短路电流Ix小于对称才出现过零点。在同步电机的直流时间常数大于超瞬态时间常数时,便可能出现短路电流直流分量ipc按公式(81)进行计算。抗角相等情况下,造成最大短路电流的短路方式示意图。例如,当Z(z)/Z(1)=0.5,Zz)/Z(o)=0.65时,单相短路电流为各种短路故障形式下的最大短路电流,2.0路时,Zo,可能低于Z(1)。这种情况下,最高初始对称短路电流为两相接地短路时的电流I"Eze(见短路点可有一个或多个馈入源,如图8、图9和图10所示。在计算辐射状电网对称短路时,每个电源馈入的短路电流可独立计算(见图9),因此计算最为简单。对于采用熔断器或限流断路器保护的变电站,首先计算无保护装置时的对称计算得到的对称短路电流初始值与熔断器或限流断路器的特性曲线确定开断电系统等值为短路点的短路阻抗Zk。但该方法不能用于计算短路电流峰值ip。对于图10所示的网状电网短路,计算短路点的正序阻抗Z₁、负序阻抗Z(t)和零序阻抗Zo),需B一Gh图10网状电网的三相短路示例(续)a)应选用表1中的最大短路电流系数cmax;f)线路电阻应采用20℃时的数值Rao。a)选用表1中的最小短路电流电压系数cmin;c)阻抗修正系数取1; (32)R导线在20℃时的阻值; ——IM:一组电动机(等效电动机)所有电动机7.2.1概述等效电压源cU./√3施加在短路点(见图4),电压系数c按表1确定。Zπv——按照6.3.1中公式(7)~公式(9)的计算折算到低压侧的变压器阻抗;t,——额定变比;的最大值。图11发电厂内的三相短路计算注入短路点F2(如厂用变高压侧)的局部短路电流Ixcr时,可按公式(38)和公式(39)计算。Kc.s由公式(36)确定。 (38) (39)发电机变压器组高压侧配备带载分接开关,公式(35)~公式(36)中假定发电机端电压为Uc。若发电机端电压为Uc=Uc(1±pc),则用公式(40)~公式(41)取代公式(35)~公式(36)。计算F1或F2点的总短路电流值,还需考虑中压与低压厂用电动机馈入的局部短路电流I"ATHv。7.2.3分接头不可有载调节的发变组内部短路电流对于不可有载调节分接头的发电机变压器组,按公式(40)~公式(42)计算图11中的局部短路 (40) (41) (42)图11中的局部短路电流Icr按公式(43)和公式(44)计算。 (43) (44)图11中F3点短路时,公式(38)或公式(43)确定的短路阻抗Zs和Zso用于计算局部短路电流I"AT。图11中厂用变压器的阻抗用6.3.3中Kr进行校正。计算F1或F2点(见图11)的总短路电流值,还需考虑高压与低压厂用电动机馈入的局部短路电流两相短路时(见图3b)],应按公式(45)计算对称短路电流初始值。若Z(2)=Za),公式(45)表示为公式(46)的形式。 (45) (46)组阻抗; 节点; 由短路点静态电压源计算求得的对称短路电流最大初始值,不考虑全功率变流器 他故障类型的对称短路电流初始值I"、I"2、I“2e和I”(见图7)。按公式(50)计算流经地和/或接地线的短路电流IE₂ (48) (49) (50) (51) (52) (53)7.5单相接地短路若Z(o)小于Z(2)=Z1),则单相短路电流I”大于三相短路电流I",但小于I"E₂E。然而,满足1>序系统)的有效值,该值由厂家给出;Zao=Z.——节点i短路时,正序系统阻抗阵的第i个对角元素;Z(2)u——节点i短路时,负序系统阻抗矩阵的第i个对角元素,其包含全功率变流器的发变Z(o)——节点i短路时,零序系统阻抗矩阵的第i个对角元素;I"maPPO——由短路点静态电压源计算求得的对称短路电流最大初始值,不考虑全功率变流器发变组的影响;I".pP——全功率变流器驱动的风电场贡献的初始短路电流的总和。8短路电流峰值计算8.1.1单馈入和辐射状电网中的短路对于单馈入和辐射状电网的三相短路,可分别计算各馈电支路对短路电流峰值的贡献,图8a)~图8d)的同步发电机或电动机/发电机贡献的短路电流可按公式(56)计算。公式(56)适用于支路中不包含并联阻抗的情况。带并联阻抗支路的网络视为网状电网,见8.1.2。系数x由R/X或X/R决定,应通过图12查曲线或通过公式(57)计算得到。κ=1.02+0.98e-3R/XR/x—X/R—图12串联支路中系数k与R/X或X/R的函数关系对于发电机和发变组支路,采用假想电阻Rg,——Rar=0.05x", 发电机额定电压Uc>1发电机额定电压Uc>1发电机额定电压Ue≤1以使峰值短路电流具备足够高的精度,其取值如下:kV,额定容量Sc≥100kV,额定容量Sc<100除了直流分量的衰减,系数0.05、0.07和0.15考虑了短路发生后第一个半波内交流分量的衰减。不考虑绕组温度变化对Rc的影响。在计算峰值短路电流时,宜使用Rcr。该值不适用于公式(76)计算短路电流直流分量ipc。同步电机定子绕组的电阻一般低于Rc,宜采用厂家的给定值。根据图8f)和图8g),对于全功率变流器驱动的发电厂,峰值短路电流可按公式(58)计算。ip=√2I"pF=√2I₃pp……(58)短路点F处的短路电流峰值ip,可表示为辐射状电网各支路的局部短路电流峰值之和,如公 (59)在图9示例中,ip按公式(60)求取。 (60)应按公式(61)计算网状电网中的短路电流峰值ip。ip=k√2I"maxpFo+√2I"ppI"pp——按公式(34)计算所得的全功率变流器发电厂站提供的短路电流。取网络中最小R/X或最大X/R值。选取最小R/X或最大X/R值时,只需考虑短路点标称电压下流过局部短路电流的分支回路b)短路点阻抗的R/X或X/R通过网络化简得到短路点的等值阻抗Zx=Rx+jXk,采用比值Rx/Xk计算系数k,并乘以若所有分支回路的R/X均小于0.3,则不必使用系数1.15。乘积1.15k不超过2.0;在低压电公式(62)计算R/X或X/R。 (62)Z。=R。+jX。取等效频率f.时从短路点看的系统阻抗;——阻抗Z。实部(通常与工频时的电阻R不等);X。——阻抗Z。虚部(与8.2两相短路i₂=k√2I"2maPo+√2I"zpF8.3两相接地短路对于两相接地短路(例如L2线),短路电流峰值可表示为公式(64)。ip₂EL₂=k√2I"2EL₂maPPo+√2I"2eLzpP (64)8.4单相接地短路ip=k√2IkmaPro+√2I"pp (65)9.1三相短路Ib=μI"max (66)当短路点与发电机之间有升压变压器时(见图8c)],变压器高压侧局部短路电流I"s应根据变压器变比折算到发电机出口侧,I"c=t₂I"s。即I"c(I"c为发电机端的短路电流)和Ic(I₁c为发电机额定电流)应为归算到同一电压下的值。系数μ按公式(67)计算。当I"c/Ic≤2,μ值取1。系数μ也可按图13查曲线求取,对于其他tmin,可用线性插值计算μ。图13也适用于具有最短延时tmin≤0.1s的复式励磁的低压发电机。tmin>0.1s的低压发电机开断I₆=μqIkmx (68)异步电机对称开断电流的计算系数q,可视为最小延时tmin的函数[见公式(69)]或由图14中p——极对数。如果公式(69)的计算结果大于1,则取q=1。qq0f图14异步电机对称开断电流计算系数qI₆=μwoI"wp (70) (71) (72)Ip=I"mx (73)以图9为例,公式(74)展开为公式(75):I₀=Iss+Ibr+Ibwp+IM=μI's+Ikr+I*wFmx+μqIm 按公式(76)计算的电流大于实际对称开断电流。更μn——第i台异步发电机修正后的短路阻抗;——第j台异步电动机的短路阻抗;——第1台无载调压发变组修正后的短路阻抗;——第m异步风机变压器组的短路阻抗;和——分别为第k台有载调压发变组或第1台无载调压发变组贡献的短路IwAm和I%woa (78) (79)Im₁=Ikmx (80)短路电流的最大直流分量ipc(见图1和图2),可按公式(81)计算。ipc=√2I"e-2x·JhR/XI"——对称短路电流初始值,单位为安培(A);R/X——按照8.1或8.1中的方法a)或方法c)求出的比值。计算ipc时,发电机电枢电阻宜取Rc,而不是Rci。计算短路电流直流分量时,一般可忽略基于全功率变流器发对于网状电网,R/X或X/R由8.1中的方法c)确定,等效频率f。宜根据额定频率f与时间t的乘积选取,如表3所示。表3等效频率的选取方式短路电流直流分量可用于计算不对称开断电流,如公式(82)所示。I₀——对称开断电流;ipc——短路电流直流分量,与最小延时开断时间有关,见公式(81)。11稳态短路电流计算11.1概述稳态短路电流Ix的计算精度低于对称短路电流初始值I"的计算精度。11.2三相短路11.2.1同步发电机或电厂的稳态短路电流仅由一台发电机或发电机变压器组馈电的近端三相短路(见图8b)或图8d)],稳态短路电流Ik受发电机励磁系统、电压调节装置与饱和等因素影响。同步发电机、同步电动机或调相机若采用并励静止励磁装置,则在机端短路时同步机不会贡献电流Ik。但若机端与短路点之间有阻抗存在,则同步机可能会贡献电流Ik。在发电机变压器组的情况其他情况按照11.2.7的情形考虑。计算最大稳态短路电流时,假定将同步发电机设定至最大励磁状态,按公式(83)计算。 (83)若发电机采用并励静止励磁装置,机端短路时,机端电压以及发电机励磁电压均会瞬间降为零,这xx%当计算Ikmax或Ikmin时,系数cmax或cmin从表1中选取。隐极机或凸极机的系数λmax可根据图15或图16求得,图中饱和电抗xdsat为机组空载短路比的倒数。图15a)中的曲线簇I、图15b)曲线簇Ⅱ的λmax曲线分别适用于额定负载、额定功率因数下,励磁电压顶值倍数为1.3、1.6的隐极机。图16a)中的曲线簇I、图16b)曲线簇Ⅱ的λmax曲线分别适用于额定负载、额定功率因数下,励磁电压顶值倍数为1.6、2.0的凸极机。λxA2o0Nt在采用并励静止励磁装置的情况下,如果短路发生在机组变压器高压侧或电网中,并且短路期间励磁电压在机端电压下降时达到顶值,也可使用曲线簇I或曲线簇Ⅱ。对于如图8b)或图8c)的单电源馈电短路,为计算稳态短路电流最小值,假定同步机为恒定的空载 (84)对于由一台或多台相近的复式励磁发电机并联馈电的近端短路,其最小稳态短路电流按公式(85) (85) (86)对于表5中的公式(105),异步电动机或发电机机端发生三相短路时的稳态短路电流为0,见图911.2.4全功率变流器风机的稳态短路电流 (87) (88)对于图9示例,Ix按公式(89)计算。 (89)其中,λ(λmx或λmm)由图15与图16确定;Ica为发电机折算到图9所示单元变压器高压侧的额 (90)Ikmi=I《mi…………Ibmo根据9.1计算得到,根据7.1.2不受异步电动机/发电机的影响。公式(90)与公式(91)在远端短路与近端短路情况下均适用。11.3不平衡短路不平衡故障情况下,宜按公式(92)~公式(95)计算稳态短路电流。 (92)Ikze=I”2E (93) (94) (95)计算最大或最小稳态短路电流时,应使用表1中的电压系数cmx或Cmi,见7.1.2。12变压器低压侧短路高压侧单相断开当变压器高压侧采用熔断器作为进线保护时,低压侧发生的短路可能在断路器切除故障之前造成一相熔断器断开。这会导致局部短路电流太小,从而不能使其他保护装置动作,特别是在出现最小短路电流的情况下。电气设备由于短路持续存在而承受过应力。图
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