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短路电流的简练核算

2017-05-21 15:14分类:电工考证知识 阅读:

 

短路电流 short-circuit current 电力体系在作业中 ,相与相之间或相与地(或中性线)之间发作非正常联接(即短路)时流过的电流。其值可远远大于额外电流,并 取决于短 路点距电源的电气间隔。例如,在发电机端发作短路时,流过发电机的短路电流最大瞬时值可达额外电流的十~15倍。大容量电力体系中,短路电流可达数万安。这会对电力体系的正常作业构成严峻影响和效果。

短路电流分类

三相体系中发作的短路有 4 种根柢类型:三相短路,两相短路,单相对地短路和两相对地短路。其间,除三相短路时,三相回路照常对称,因而又称对称短路外,别的三类均属不对称短路。在中性点接地的电力网络中,以一相对地的短路缺点最多,约占悉数缺点的90%。在中性点非直接接地的电力网络中,短路缺点首要是各种相间短路。

  发作短路时,电力体系从正常的安稳状况过渡到短路的安稳状况,通常需3~5秒。在这一暂态进程中,短路电流的改动很凌乱。它有多种重量,其核算需选用电子核算机。在短路后约半个周波(0.01秒)时将呈现短路电流的最大瞬时值,称为冲击电流。它会发作很大的电动力,其巨细可用来校验电工设备在发作短路 机遇械应力的动安稳性。短路电流的剖析、核算是电力体系剖析的首要内容之一。它为电力体系的计划计划和作业中挑选电工设备、整定继电维护、剖析事端供应了有用办法。

供电网络中发作短路时,很大的短路电流会使电器设备过热或受电动力效果而遭到损坏,一同使网络内的电压大大下降,因而损坏了网络内用电设备的正常作业.为了消除或减轻短路的效果,就需求核算短路电流,以精确地挑选电器设备、计划继电维护和选用绑缚短路电流的元件.

核算条件

1.假定体系有无限大的容量.用户处短路后,体系母线电压能坚持不变.即核算阻抗比体系阻抗要大得多.

  具体规则: 关于3~35KV级电网中短路电流的核算,能够以为1十KV及以上的体系的容量为无限大.只需核算35KV及以下网络元件的阻抗.

  2.在核算高压电器中的短路电流时,只需思考发电机、变压器、电抗器的电抗,而疏忽其电阻;关于架空线和电缆,只需当其电阻大于电抗1/3时才需计入电阻,通常也只计电抗而疏忽电阻.

  3. 短路电流核算公式或核算图表,都以三相短路为核算条件.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,必定能够分断单相短路电流或二相短路电流.

简化核算法

即便设定了一些假定条件,要精确核算短路电流仍对错常困难,关于通常用户也没有必要.一些计划手册供应了简化核算的图表.省去了核算的费事.用起来比照便当.但要是手边一时没有计划手册怎样办?下面介绍一种 “口诀式”的核算办法,只需记牢7句口诀,就可把握短路电流核算办法.

  在介绍简化核算法之前有必要先了解一些根柢概念.


1.首要参数

  Sd三相短路容量 (MVA)简称短路容量校核开关分断容量

  Id三相短路电流周期重量有用值(KA)简称短路电流校核开关分断电流

  和热安稳

  IC三相短路榜首星期期全电流有用值(KA) 简称冲击电流有用值校核动安稳

  ic三相短路榜首星期期全电流峰值(KA) 简称冲击电流峰值校核动安稳

  x电抗(Ω)

  其间体系短路容量Sd和核算点电抗x 是要害.


2.标么值

  核算时选定一个基准容量(Sjz)和基准电压(Ujz).将短路核算中各个参数都转化为和该参数的基准量的比值 (有关于基准量的比值),称为标么值(这是短路电流核算最分外的本地,意图是要简化核算).

  (1)基准

  基准容量 Sjz =十0 MVA

  基准电压 UJZ规则为8级. 230, 115, 37, 十.5, 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核算出,例: UJZ (KV)37十.56.30.4

  因为 S=1.73*U*I 所以 IJZ (KA)1.565.59.16144

  (2)标么值核算

  容量标么值 S* =S/SJZ.例如:当十KV母线上短路容量为200 MVA时,其标么值容量

  S* = 200/十0=2.

  电压标么值 U*= U/UJZ ; 电流标么值 I* =I/IJZ

  3无限大容量体系三相短路电流核算公式

  短路电流标么值: I*d = 1/x* (总电抗标么值的倒数).

  短路电流有用值: Id= IJZ* I*d=IJZ/ x*(KA)

  冲击电流有用值: IC = Id *√1+2 (KC-1)2 (KA)其间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)

  当十00KVA及以下变压器二次侧短路时,冲击系数KC ,取1.3

  这时:冲击电流有用值IC =1.09*Id(KA)

  冲击电流峰值: ic =1.84 Id(KA)

  把握了以上常识,就能进行短路电流核算了.公式不多,又简略.但疑问在于短路点的总电抗怎样得到?例如:区域变电所变压器的电抗、输电线路的电抗、公司变电所变压器的电抗,等等.

  一种办法是查有关计划手册,从中能够找到常用变压器、输电线路及电抗器的电抗标么值.求得总电抗后,再用以上公式核算短路电流; 计划手册中还有一些图表,能够直接查出短路电流.

  下面介绍一种 “口诀式”的核算办法,只需记牢7句口诀,就可把握短路电流核算办法.


口诀式简化算法
1 体系电抗的核算

  体系电抗,百兆为一。容量增减,电抗反比。十0除体系容量

  例:基准容量 十0MVA。当体系容量为十0MVA时,体系的电抗为XS*=十0/十0=1

  当体系容量为200MVA时,体系的电抗为XS*=十0/200=0.5

  当体系容量为无量大时,体系的电抗为XS*=十0/∞=0

  体系容量单位:MVA

  体系容量应由本地供电有些供应。当不能得届时,可将供电电源出线开关的开断容量

  作为体系容量。如已知供电有些出线开关为W-VAC 12KV 2000A 额外分断电流为40KA。则能够为体系

短路电流有关暗示图

容量S=1.73*40*十000V=692MVA, 体系的电抗为XS*=十0/692=0.144。

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