10kV變配電所短路電流的計(jì)算參考模板

1、10kV變配電所短路電流的計(jì)算（二）發(fā)布日期：2008-11-27 14:00:59  作者：楊蓉 師科峰 程開(kāi)嘉  來(lái)源：電氣&智能建筑雜 .  瀏覽次數(shù)：0  文字大?。骸敬蟆俊局小俊拘　?1 變壓器低壓側(cè)出線口的短路電流計(jì)算經(jīng)計(jì)算得知，各型變壓器容量在315kVA以上，其電阻值僅占總阻抗的4%5%左右，用變壓器電抗代替總阻抗計(jì)算誤差在5%內(nèi)，這樣略去電阻對(duì)短路電流的影響可簡(jiǎn)化短路電流的計(jì)算。（1）變壓器電抗的計(jì)算 式（1）中：Sbe變壓器額定容量（MVA）；Sj變壓器基準(zhǔn)容量，取100MVA

2、；Ud%變壓器短路阻抗百分值，可從相應(yīng)容量的變壓器產(chǎn)品樣本及設(shè)計(jì)手冊(cè)查得。一般常用變壓器（油浸型、干式型）電抗計(jì)算2 / 15  例：已知干式變壓器額定容量為500kVA，Ud%=40,標(biāo)準(zhǔn)容量Sj=100MVA，計(jì)算變壓器的電抗值。用式（1）計(jì)算：（2）用基準(zhǔn)電計(jì)算，取Sj=100MVA,Uj=0.4則（3）系統(tǒng)短路容量取35MVA，10kV出線開(kāi)關(guān)遮斷容量的短路電流計(jì)算：  例：已知系統(tǒng)短路容量為350MVA的電抗值為0.286，電纜線路為1km的電抗值為0.068，變壓器額定容量500kVA的電抗為8.0，Ij=144.5kA。用式（2）計(jì)算：各類型變壓器的低壓側(cè)出線

3、口短路電流計(jì)算見(jiàn)表3表8。2 高壓電器及電纜的熱穩(wěn)定校驗(yàn)高壓電器及電纜應(yīng)能承受在短路電流持續(xù)時(shí)間內(nèi)短路電流的熱效應(yīng)而不致?lián)p壞，則認(rèn)為是熱穩(wěn)定，且應(yīng)滿足低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范第4.2.2條規(guī)定的熱穩(wěn)定校驗(yàn)公式進(jìn)行校驗(yàn)。（1）當(dāng)短路持續(xù)時(shí)間大于5s時(shí)，絕緣導(dǎo)體的熱穩(wěn)定應(yīng)按式（3）進(jìn)行校驗(yàn)式（3）中，S絕緣導(dǎo)體的線芯截面（mm2）;Id短路電流周期分有效值即均方根值（A）；t在已達(dá)到允許最高持續(xù)工作溫度的絕緣導(dǎo)體內(nèi)短路電流持續(xù)時(shí)間（s）；K熱穩(wěn)定系數(shù).  短路電流持續(xù)時(shí)間t與斷路器的斷開(kāi)速度有關(guān)（見(jiàn)表9），當(dāng)斷路器的全斷開(kāi)時(shí)間小于0.08s時(shí)為高速，0.080.12s為中速，大于0.12s為低速

4、，當(dāng)主保護(hù)為短路瞬動(dòng)無(wú)延時(shí)保護(hù)，其短路電流的持續(xù)時(shí)間t可由表10選定，當(dāng)有延時(shí)保護(hù)裝置時(shí)，則應(yīng)為表中數(shù)據(jù)加延遲時(shí)間。  熱穩(wěn)定系數(shù)K與電纜的絕緣方式有關(guān)，并可由表11表選定。  （2）熱穩(wěn)定短路電流計(jì)算  式（4）中，IR為熱穩(wěn)定電流（kA）.由表（10）、表（11）可以確定熱穩(wěn)定系數(shù)及短路電流持續(xù)時(shí)間，可計(jì)算出各種規(guī)格電纜線的熱穩(wěn)定電流。  根據(jù)式（4）計(jì)算出各種銅芯電纜線熱穩(wěn)定短路電流（見(jiàn)表11）。  例：計(jì)算16mm2銅芯聚氯乙烯電纜主保護(hù)中速斷路器的熱穩(wěn)定電流。  式（5）中，U變壓器低壓側(cè)電壓（400V）；Z熱穩(wěn)定阻抗（m）

5、,即在熱穩(wěn)定時(shí)的最小阻抗.計(jì)算出的不同規(guī)格電纜的熱穩(wěn)定阻抗見(jiàn)表12。  例：計(jì)算16mm2銅芯電纜中速斷路器保護(hù)，聚氯乙烯電纜的熱穩(wěn)定阻抗為：×10-3=48.4（m）3 低壓網(wǎng)絡(luò)短路電流計(jì)算3.1 短路回路元件阻抗的計(jì)算在計(jì)算220/380V網(wǎng)絡(luò)短路電流時(shí)，變壓器高壓側(cè)系統(tǒng)阻抗需要計(jì)入。若已知高壓側(cè)系統(tǒng)短路容量為Ss，則變壓器低壓側(cè)的高壓系統(tǒng)阻抗可按式（6）、式（7）計(jì)算：式（6）、式（7）中：Ue2變壓器低壓側(cè)標(biāo)稱電壓0.38kV;Up系統(tǒng)平均電壓0.38×1.05=0.4kV;C電壓系數(shù)，計(jì)算三相短路電流取1.05;Sds變壓器高壓側(cè)系統(tǒng)短路容量，MVA.如

6、果不知道系統(tǒng)電阻、電抗的確切值，可以認(rèn)為Rs=0.1Xs,Xs=0.995Zs;系統(tǒng)容量為其它值時(shí)，可用式（6）或式（7）計(jì)算結(jié)果（見(jiàn)表13）。3.2 系統(tǒng)阻抗歸算到低壓側(cè)時(shí)的Zs、Rs、Xs值系統(tǒng)阻抗歸算到低壓側(cè)時(shí)的Zs、Rs、Xs值見(jiàn)表13。3.3 變壓器的電阻及電抗的確定（見(jiàn)表14）  （1）變壓器有效電阻的確定  變壓器有效電阻可以從變壓器的短路損耗計(jì)算：式（8）中，Rb變壓器的有效電阻（m）;Pk變壓器的短路損耗（kW）;Ue變壓器二次側(cè)電壓，取400V;Sb變壓器額定容量（MVA）.  （2）變壓器電抗的確定  在變壓器名牌上有用百分?jǐn)?shù)表示的

7、短路電壓（Ud%）。它在數(shù)量等于其額定負(fù)載時(shí)變壓器內(nèi)的電壓降對(duì)于額定電壓的百分?jǐn)?shù)。如果不計(jì)電阻，則短路電壓Ud%在數(shù)量上等于變壓器的電抗，變壓器阻抗的確定：  其中，Ud%為變壓器短路阻抗電壓百分?jǐn)?shù)，可從產(chǎn)品樣本查得。  例：選用上海某變壓器有限公司生產(chǎn)的SCR9型1600kVA的變壓器一臺(tái)，Ud%=6,Pk=11kW，計(jì)算變壓器有效電阻Rb及電抗Xb。母線的電阻及電抗確定：式（11）、式（12）中，L母線長(zhǎng)度（m）;母線導(dǎo)電率（銅53、鋁32）；S母線截面積（mm2）;D1母線相間幾何均距，D1=1.26D（母線布置在一個(gè)平面上）；D相鄰相母線中心距離（mm）；

8、h母線寬度（mm）.  母線放置方式如如圖所示。例：銅母線L=5m，S=100×10，D=250mm，計(jì)算母線的RM、XM值。  用式（11）、（12）計(jì)算出不同規(guī)格的母線的有效電阻RM及電抗XM值（見(jiàn)表15、表16）。  從式（8）得出，變壓器短路損耗與變壓器的短路阻抗電壓有關(guān)，短路阻抗越大則Pk也必然增大。表17為一些廠家產(chǎn)品的短路損耗。3.5 電纜有效電阻和電抗確定  （1）電纜每米長(zhǎng)度電抗的確定式（13）中，XL電纜每米長(zhǎng)的電抗（m/m）;d電纜導(dǎo)體直徑（mm）；D相間幾何間距均值，（mm）;D'相鄰二相之間的距離（mm）.&#

9、160; 例：銅芯電纜4×240，計(jì)算每米長(zhǎng)的電抗值。  由D'=17.49+4=21.49，即電纜直徑加絕緣層厚度，為相鄰二相的距離。  由D=1.122D'=1.122×21.49=24.1mm  由式（13）計(jì)算每米長(zhǎng)度電纜的電抗值、電阻值（見(jiàn)表18、表19）。表19為電纜有效電阻（沈陽(yáng)電纜廠提供的資料），電纜導(dǎo)體溫升VV型70，YJV型90。3.6 三相短路電流的計(jì)算  計(jì)算400V以下裝置的短路電流是為了檢驗(yàn)電器及載流部分在短路時(shí)穩(wěn)定的程度，因此計(jì)算的目的是要計(jì)算出短路電流的最大值。三相短路時(shí)短路電流交流部分

10、的最大值將不隨有無(wú)中性線或中性點(diǎn)是否接地而變化。短路電流最大值就是三相短路電流周期分量計(jì)算。其計(jì)算公式為：式（4）中，I三相短路電流周期分量有效值（kA）;Ue2變壓器二次側(cè)額定電壓（V）對(duì)380V低壓電網(wǎng)乘以1.05系數(shù)。Z低壓回路總阻抗（m）;?著R低壓回路總電阻，?著R=Rb+RM(m);?著X低壓回路總電抗，?著X=Xb+XM(m);Rb、RX變壓器的電阻、電抗（m）;RM、XM變壓器出線端銅或鋁母線的電阻、電抗（m）.3.7兩相短路電流的計(jì)算3.8 單相短路電流（通常指金屬性短路）的計(jì)算式（17）中：I單相短路電流（kA）；U額定相電壓（V），220×1.05=230V,取網(wǎng)絡(luò)電壓為230V；Zb變壓器的回路阻抗，Zb=