變壓器的短路電流計(jì)算方法

1、變壓器短路容量 -短路電流計(jì)算公式 - 短路沖擊電流的計(jì)算供電網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生短路時(shí) , 很大的短路電流會(huì)使電器設(shè)備過(guò)熱或受 電動(dòng)力作用而遭到損壞 , 同時(shí)使網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的電壓大大降低 ,因而破壞了 網(wǎng)絡(luò)內(nèi)用電設(shè)備的正常工作。為了消除或減輕短路的后果, 就需要計(jì)算短路電流 , 以正確地選擇電器設(shè)備、設(shè)計(jì)繼電保護(hù)和選用限制短路 電流的元件。1. 假設(shè)系統(tǒng)有無(wú)限大的容量 .用戶處短路后 ,系統(tǒng)母線電壓能維 持不變 .即計(jì)算阻抗比系統(tǒng)阻抗要大得多。具體規(guī)定 : 對(duì)于 335KV 級(jí)電網(wǎng)中短路電流的計(jì)算 , 可以認(rèn)為 110KV 及以上的系統(tǒng)的容量為無(wú)限。只要計(jì)算 35KV 及以下網(wǎng)絡(luò)元 件的阻抗。2. 在計(jì)算高

2、壓電器中的短路電流時(shí) ,只需考慮發(fā)電機(jī)、變壓器、 電抗器的電抗 ,而忽略其電阻 ; 對(duì)于架空線和電纜 ,只有當(dāng)其電阻大于 電抗 1/3 時(shí)才需計(jì)入電阻 , 一般也只計(jì)電抗而忽略電阻。3. 短路電流計(jì)算公式或計(jì)算圖表 , 都以三相短路為計(jì)算條件。 因 為單相短路或二相短路時(shí)的短路電流都小于三相短路電流。 能夠分?jǐn)?三相短路電流的電器 , 一定能夠分?jǐn)鄦蜗喽搪冯娏骰蚨喽搪冯娏鳌＜词乖O(shè)定了一些假設(shè)條件 , 要正確計(jì)算短路電流還是十分困難 對(duì)于一般用戶也沒(méi)有必要。一些設(shè)計(jì)手冊(cè)提供了簡(jiǎn)化計(jì)算的圖表 . 省 去了計(jì)算的麻煩 . 用起來(lái)比較方便 .但要是手邊一時(shí)沒(méi)有設(shè)計(jì)手冊(cè)怎 么辦?下面介紹一種 “口訣式

3、”的計(jì)算方法 ,只要記牢 7 句口訣 ,就可掌 握短路電流計(jì)算方法。在介紹簡(jiǎn)化計(jì)算法之前必須先了解一些基本概念。Sd 三相短路容量 (MVA) 簡(jiǎn)稱短路容量校核開(kāi)關(guān)分?jǐn)嗳萘縄d 三相短路電流周期分量有效值 (KA) 簡(jiǎn)稱短路電流校核開(kāi)關(guān)分 斷電流和熱穩(wěn)定IC 三相短路第一周期全電流有效值 (KA) 簡(jiǎn)稱沖擊電流有效值 校核動(dòng)穩(wěn)定ic 三相短路第一周期全電流峰值 (KA) 簡(jiǎn)稱沖擊電流峰值校核 動(dòng)穩(wěn)定x 電抗 (W)其中系統(tǒng)短路容量 Sd 和計(jì)算點(diǎn)電抗 x 是關(guān)鍵 .計(jì)算時(shí)選定一個(gè)基準(zhǔn)容量 (Sjz) 和基準(zhǔn)電壓 (Ujz). 將短路計(jì)算中 各個(gè)參數(shù)都轉(zhuǎn)化為和該參數(shù)的基準(zhǔn)量的比值 ( 相對(duì)于基準(zhǔn)

4、量的比值 ), 稱為標(biāo)么值 (這是短路電流計(jì)算最特別的地方 , 目的是要簡(jiǎn)化計(jì)算 ).(1) 基準(zhǔn)基準(zhǔn)容量 Sjz =100 MVA基準(zhǔn)電壓 UJZ 規(guī)定為 8 級(jí) . 230, 115, 37, 10.5, 6.3,3.15 ,0.4, 0.23 KV(2) 標(biāo)么值計(jì)算容量標(biāo)么值 S* =S/SJZ. 例如:當(dāng) 10KV 母線上短路容量為 200 MVA 時(shí), 其標(biāo)么值容量S* = 200/100=2.電壓標(biāo)么值 U*= U/UJZ ; 電流標(biāo)么值 I* =I/IJZ3 無(wú)限大容量系統(tǒng)三相短路電流計(jì)算公式短路電流標(biāo)么值 : I*d = 1/x* ( 總電抗標(biāo)么值的倒數(shù) ). 短路電流有效值

5、: Id= IJZ* I*d=IJZ/ x*(KA)所以 IC =1.52Id沖擊電流峰值 : ic =1.41* Id*KC=2.55 Id (KA)這時(shí):沖擊電流有效值 IC =1.09*Id(KA)沖擊電流峰值 : ic =1.84 Id(KA)掌握了以上知識(shí) ,就能進(jìn)行短路電流計(jì)算了。公式不多 ,又簡(jiǎn)單 .但問(wèn)題在于短路點(diǎn)的總電抗如何得到 ?例如: 區(qū)域變電所變壓器的電 抗、輸電線路的電抗、企業(yè)變電所變壓器的電抗, 等等。一種方法是查有關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè) , 從中可以找到常用變壓器、輸電線 路及電抗器的電抗標(biāo)么值 . 求得總電抗后 ,再用公式計(jì)算短路電流 ; 設(shè)計(jì)手冊(cè)中還有一些圖表 , 可以直

6、接查出短路電流。下面介紹一種 “口訣式”的計(jì)算方法 ,只要記牢 7 句口訣,就可掌 握短路電流計(jì)算方法。4簡(jiǎn)化算法【1】系統(tǒng)電抗的計(jì)算 系統(tǒng)電抗，百兆為一。容量增減，電抗反比。 100 除系統(tǒng)容量 例：基準(zhǔn)容量 100MVA 。當(dāng)系統(tǒng)容量為 100MVA 時(shí)，系統(tǒng)的 電抗為 XS*=100/100= 1當(dāng)系統(tǒng)容量為無(wú)窮大時(shí)，系統(tǒng)的電抗為 XS*=100/乂 = 0系統(tǒng)容量單位： MVA系統(tǒng)容量應(yīng)由當(dāng)?shù)毓╇姴块T提供。 當(dāng)不能得到時(shí)， 可將供電電源 出線開(kāi)關(guān)的開(kāi)斷容量作為系統(tǒng)容量。如已知供電部門出線開(kāi)關(guān)為 W-VAC 12KV 2000A 額 定 分 斷 電 流 為 40KA 。 則 可 認(rèn) 為

7、系 統(tǒng) 容 量 S=1.73*40*10000V=692MVA, 系統(tǒng)的電抗為 XS*=100/692=0.144 。2 】變壓器電抗的計(jì)算110KV, 10.5 除變壓器容量； 35KV, 7 除變壓器容量；10KV6KV, 4.5 除變壓器容量變壓器容量單位： MVA這里的系數(shù) 10.5 ，7 ，4.5 實(shí)際上就是變壓器短路電抗的數(shù)。 不同電壓等級(jí)有不同的值?！?】電抗器電抗的計(jì)算 電抗器的額定電抗除額定容量再打九折。 例：有一電抗器 U=6KV I=0.3KA 額定電抗 X=4% 。電抗器容量單位： MVA【4】架空線路及電纜電抗的計(jì)算架空線： 6KV ，等于公里數(shù)； 10KV ，取1/

8、3 ；35KV ，取 30 電纜：按架空線再乘 0.2 。例： 10KV 6KM 架空線。架空線路電抗 X*=6/3=210KV 0.2KM 電纜。電纜電抗 X*=0.2/3*0.2=0.013 。 這里作了簡(jiǎn)化， 實(shí)際上架空線路及電纜的電抗和其截面有關(guān)， 截 面越大電抗越小?！?5 】短路容量的計(jì)算電抗加定，去除 100 。的短路容量Sd=100/2=50 MVA 。短路容量單位：MVA【6】短路電流的計(jì)算6KV，9.2除電抗；10KV，5.5除電抗；35KV，1.6除電抗;110KV，0.5 除電抗。0.4KV，150除電抗例：已知一短路點(diǎn)前各元件電抗標(biāo)么值之和為X*刀=2,短路點(diǎn)電壓等級(jí)為6KV,則短路點(diǎn)的短路電流Id=9.2/2=4.6KA。短路電流單位：KA【7】短路沖擊電流的計(jì)算例：已知短路點(diǎn)1600KVA變壓器二次側(cè)的短路電流Id=4.6K