短路电流计算案例

-1-短路容量及短路电流的计算1、计算公式：同步电机及发电机标么值计算公式：rjddSSxX100%*（1-1）变压器标么值计算公式：rTjkTSSuX100%*（1-2）线路标么值计算公式：2*jjLLUSLXX（1-3）电抗器标么值计算公式：jjrrkkUIIUxX100%*（1-4）电力系统标么值计算公式：sjsSSX*（1-5）异步电动机影响后的短路全电流最大有效值：22])1()1[(2)(MMchsschMschIKIKIII（1-6）其中：%dx同步电动机超瞬变电抗百分值jS基准容量，100MVAjU基准容量，10.5kVjI基准电流，5.5kArS同步电机的额定容量，MVArTS变压器的额定容量，MVA%ku变压器阻抗电压百分值LX高压电缆线路每公里电抗值，取0.08km/高压电缆线路每公里电抗值，取0.4km/L高压线路长度，km-2-rU额定电压，kVrI额定电流，kA%kx电抗器的电抗百分值sS系统的短路容量，1627MVAsI由系统送到短路点去的超瞬变短路电流，kAMI异步电动机送到短路点去的超瞬变短路电流，kA，rMqMMIKI9.0rMI异步电动机的额定电流，kAqMK异步电动机的启动电流倍数，一般可取平均值6schK由系统馈送的短路电流冲击系数MchK由异步电动机馈送的短路电流冲击系数，一般可取1.4~1.72、接线方案图1三台主变接线示意图3、求k1点短路电流的计算过程3.1网络变换-3-（a）（b）（c）（d）（e）（f）（g）（h）（i）（j）（k）图2求k1点短路电流网络变换图-4-3.2用标么值计算各线路电抗根据图1中所给数值，用标么制计算个电抗值：X1=sX*+LX*=sjSS+2jjLUSLX=0.061+0.015=0.076X2=X3=X4=rTjkTSSuX100%*=1.125X5=X6=jjrrkkUIIUxX100%*=0.52X7=X9=X12=rjdLdSSxXX100%**+2jjLUSLX=1.353（2.03）+0.029=1.382（超瞬变电抗百分值14%，功率因数为0.87；电缆均长400米）X8=X10=X11=2*jjLLUSLXX=0.015X13=X14=X15=2*jjLLUSLXX=0.007X16=X17=X18=rjddSSxX100%*=0.378X19=X20=X21=X8+X13+X16=X10+X14+X17=X11+X15+X18=0.4X22=X23=X24=X7//X19=X9//X20=X12//X21=0.31X25=X28=X2+X5+2252XXX=3.531X26=X29=X22+X5+2522XXX=0.974X27=X30=X2+X22+5222XXX=2.106X31=X3//X25//X28=0.687X32=X26//X29//X23=0.189X33=X27//X30=1.053X34=X1//X33=0.071X35=X34+X31=0.758因为电网与发电机属于不同类型电源，要用分布系数法求出两种电源支路的等值电抗X36、X37。分布系数：-5-C1=134XX=0.933C2=3334XX=0.067X36=135CX=0.813X37=235CX=11.262X38=X32//X37=0.1863.3求短路电流值：I*S”=I*0.1=I*0.2=I*k=361X=1.23765.65.523.1*42.01.0jSkSIIIIIII（kA）221.17765.68.122..SschschIKi（kA）发电机支路的等值电抗换算的以发电机容量为基准值的标么值为：X*C=X38jRGSS=10039330186.0=0.218根据X*C，查《》，第二版，第108页，表4-18得到各电流的标么值为：I*0=4.987，I*0.1=4.019，I*0.2=3.51，I*4=I*k=2.446换算到短路点电压发电机额定电流：jRGRGUSI35.10339330=6.433（kA）081.32433.6987.40*RGGIII（kA）854.25433.6019.41.0*1.0RGGIII（kA）58.22433.651.32.0*2.0RGGIII（kA）735.15433.6446.24*RGkGIII（kA）933.83081.3285.122..GGchGchIKi（kA）-6-考虑到异步电动机对短路电流的影响，假定每段母线上参与反馈的异步电动机的等效容量为10000kW，其额定功率因数为0.87，启动电流倍数取平均值6，则由异步电动机送到短路点的超瞬变短路电流：rMqMMIKI9.0=3.584（kA）629.987.01031069.19.0229.0..rMqMMchMchIKKi（kA）则k1点的总短路电流：43.42584.3081.32765.6MGSIIII（kA）783.110629.9933.83221.17...MchGchSchchiiii（kA）短路全电流最大有效值：22])1())(1[(2)(MMchGsschGMschIKIIKIIII=63.123（kA）4、求k2点短路电流的计算过程4.1网络变换（a）（b）-7-（c）（d）（e）（f）（g）（h）（i）（j）（k）（l）（m）（n）图2求k2点短路电流网络变换图-8-4.2用标么值计算各线路电抗根据图1中所给数值，用标么制计算个电抗值：X1=sX*+LX*=sjSS+2jjLUSLX=0.061+0.015=0.076X2=X3=X4=rTjkTSSuX100%*=1.125X5=X6=jjrrkkUIIUxX100%*=0.52X7=X9=X12=rjdLdSSxXX100%**+2jjLUSLX=1.353+0.029=1.382（超瞬变电抗百分值14%，功率因数为0.87，电缆均长400米）X8=X10=X11=2*jjLLUSLXX=0.015X13=X14=X15=2*jjLLUSLXX=0.007X16=X17=X18=rjddSSxX100%*=0.378X19=X20=X21=X8+X13+X16=X10+X14+X17=X11+X15+X18=0.4X22=X23=X24=X7//X19=X9//X20=X12//X21=0.31X25=X2+X5+2252XXX=2.874X26=X22+X5+2522XXX=0.793X27=X2+X22+5222XXX=2.359X28=64343XXXXX=0.482X29=64363XXXXX=0.162X30=64346XXXXX=0.162X31=2928252825XXXXX=0.393X32=2928252925XXXXX=0.132-9-X33=2928252829XXXXX=0.022X34=X33+X30=0.184X35=X1//X27=0.074X36=X23//X26=0.223X37=X31+X35=0.468X38=X32+X36=0.355因为电网与发电机属于不同类型电源，要用分布系数法求出两种电源支路的等值电抗X39、X40。分布系数：C1=2735XX=0.031C2=135XX=0.969X39=137CX=11.87X40=237CX=0.483X41=X38//X39=0.347X42=X40//X41=0.202X43=X34+X42=0.386不同类型电源，要用分布系数法求出两种电源支路的等值电抗X44、X45。分布系数：C3=4142XX=0.582C4=4042XX=0.418X44=343CX=0.663X45=443CX=0.923X46=X24//X44=0.2114.3求短路电流值：I*S”=I*0.1=I*0.2=I*k=451X=1.084962.55.5084.1*42.01.0jSkSIIIIIII177.15962.58.122..SschschIKi（kA）发电机支路的等值电抗换算的以发电机容量为基准值的标么值-10-为：X*C=X46jRGSS=10039330211.0=0.247根据X*C，查《工业与民用配电设计手册》，第二版，第108页，表4-18得到各电流的标么值为：I*0=4.404，I*0.1=3.639，I*0.2=3.223，I*4=I*k=2.418换算到短路点电压发电机额定电流：jRGRGUSI35.10339330=6.433（kA）331.28433.6404.40*RGGIII（kA）41.23433.6639.31.0*1.0RGGIII（kA）734.20433.6223.32.0*2.0RGGIII（kA）555.15433.6418.24*RGkGIII（kA）122.74331.2885.122..GGchGchIKi（kA）考虑到异步电动机对短路电流的影响，假定每段母线上参与反馈的异步电动机的等效容量为10000kW，其额定功率因数为0.87，启动电流倍数取平均值6，则由异步电动机送到短路点的超瞬变短路电流：rMqMMIKI9.0=3.584（kA）629.987.01031069.19.0229.0..rMqMMchMchIKKi（kA）则k2点的总短路电流：877.37584.3331.28962.5MGSIIII（kA）928.98629.9122.74177.15...MchGchSchchiiii（kA）-11-短路全电流最大有效值：22])1())(1[(2)(MMchGsschGMschIKIIKIIII=56.25（kA）