無(wú)限大電源容量供電系統(tǒng)三相短路電流計(jì)算
無(wú)限大電源容量供電系統(tǒng)三相短路電流計(jì)算 一、有名制法 (一)系統(tǒng)電源電抗Xs 1.已知電源母線(xiàn)上的短路容量Sk和線(xiàn)路的額定平均電壓Uav 系統(tǒng)電源電抗為 2.已知供電系統(tǒng)高壓出線(xiàn)斷路器的斷流容量SNbr 將斷流容量看作系統(tǒng)短路容量,系統(tǒng)電源電抗為 (二)變壓器電抗XT 由變壓器的短路電壓百分?jǐn)?shù)Uk%的定義可知, 如果忽略變壓器電阻以及取UT.N =Uav,則變壓器電抗XT = ZT ,有 上式中用線(xiàn)路平均額定電壓Uav代換變壓器的額定電壓,是因?yàn)樽儔浩鞯淖杩箲?yīng)折算到短路點(diǎn)所在處,以便計(jì)算短路電流。 若需要考慮變壓器電阻RT時(shí),可根據(jù)變壓器的短路損耗△Pk,按下式計(jì)算: (三)電抗器的電抗XL (四)線(xiàn)路的電抗XL XL= x0 l 對(duì)于電纜線(xiàn)路,其電阻比電抗大。所以在計(jì)算電纜電網(wǎng),尤其是計(jì)算低壓電纜電網(wǎng)的短路電流時(shí),短路回路電阻不能忽略,線(xiàn)路電阻Rl可按Rl = r0 l 計(jì)算 。 二、標(biāo)么制法 (一)標(biāo)么制 用相對(duì)值表示元件的物理量,稱(chēng)為標(biāo)么制。標(biāo)么值是指任意一個(gè)物理量的有名值與基準(zhǔn)值的比值,即 標(biāo)么值=物理量的有名值/物理量的基準(zhǔn)值 標(biāo)么值是一個(gè)相對(duì)值,沒(méi)有單位。在標(biāo)么制中,則容量、電壓、電流、阻抗(電抗)的標(biāo)么值分別為 , , , 四個(gè)基準(zhǔn)值中只有兩個(gè)是獨(dú)立的,通常選定基準(zhǔn)容量和基準(zhǔn)電壓為給定值,再按下式求出基準(zhǔn)電流和基準(zhǔn)電抗 基準(zhǔn)值的選取是任意的,但是為了計(jì)算方便,通常取100MVA為基準(zhǔn)容量,取線(xiàn)路平均額定電壓為基準(zhǔn)電壓,即Sd=100MVA ,Ud=Uav=1.05UN 。 (二)短路回路總標(biāo)么電抗計(jì)算 采用標(biāo)么值計(jì)算短路電流時(shí),首先需要計(jì)算短路回路中各個(gè)電氣元件的標(biāo)么電抗,然后求出短路回路的總標(biāo)么電抗。 1.各元件的標(biāo)么電抗 取Ud=Uav,Sd為基準(zhǔn)容量。 (1)線(xiàn)路標(biāo)么電抗 (2)變壓器電抗標(biāo)么值。若變壓器的額定容量為STN和阻抗電壓百分?jǐn)?shù)為Uk%,則忽略變壓器繞組電阻R的電抗標(biāo)么值為: (3)電抗器的標(biāo)么電抗。若已知電抗器的額定電壓、額定電流和電抗百分?jǐn)?shù),則其電抗標(biāo)么值為 (4)系統(tǒng)的標(biāo)么電抗。系統(tǒng)標(biāo)么電抗有以下三種求法。 ① 若已知供電系統(tǒng)的系統(tǒng)電抗有名值Xs ,則系統(tǒng)標(biāo)么電抗為 ② 若已知供電系統(tǒng)出口處的短路容量S k,則系統(tǒng)的電抗有名值為 進(jìn)而求得系統(tǒng)標(biāo)么電抗為 ③ 若只知供電系統(tǒng)高壓出口線(xiàn)斷路器的斷流容量SNbr,可將供電系統(tǒng)出口斷路器的斷流容量看作系統(tǒng)的短路容量,求系統(tǒng)標(biāo)么電抗,即 2.短路回路的總標(biāo)么電抗 各元件電抗標(biāo)幺值計(jì)算出后,可據(jù)供電系統(tǒng)單線(xiàn)圖繪制等效電路圖,再計(jì)算短路回路總標(biāo)么阻抗 。單一電源供電支路總標(biāo)么電抗由各元件標(biāo)么電抗直接相加求出,即 在計(jì)算低壓系統(tǒng)短路時(shí)往往需計(jì)及電阻的影響,短路回路的總標(biāo)么阻抗由短路回路 總標(biāo)么電阻 和總標(biāo)么電抗 決定,即 (三)三相短路電流計(jì)算 無(wú)限大容量系統(tǒng)發(fā)生三相短路時(shí),短路電流的周期分量的幅值和有效值保持不變,短路電流的有關(guān)物理量Ish, ish , I ,和Sk都與短路電流周期分量有關(guān)。因此,只要算出短路電流周期分量的有效值,短路電流的其它各量按公式很容易求得。 1.三相短路電流周期分量有效值 (1)三相短路電流周期分量標(biāo)么值。 因在標(biāo)么制中,U=Uav和U=Uav,故U =1,則有 (2)三相短路電流周期分量的有效值。三相短路電流周期分量的有效值,可由標(biāo)么值 定義按下式計(jì)算 2.短路沖擊電流 在高壓供電系統(tǒng)中為 在低壓供電系統(tǒng)中為 3.三相短路容量 或 (四)工程設(shè)計(jì)時(shí)利用標(biāo)么制法計(jì)算短路電流的步驟 1)根據(jù)短路電流計(jì)算要求,根據(jù)供電系統(tǒng)圖選定短路計(jì)算點(diǎn)。 2)畫(huà)出計(jì)算短路電流的等效電路圖;每個(gè)元件用一個(gè)電抗表示,電源用一個(gè)小圓表示,并標(biāo)出短路點(diǎn),同時(shí)標(biāo)出元件的字母符號(hào)。 3)選取基準(zhǔn)容量和基準(zhǔn)電壓,計(jì)算各級(jí)基準(zhǔn)電流。 4)據(jù)等效電路計(jì)算元件的標(biāo)么電抗。 5)計(jì)算各短路點(diǎn)的總標(biāo)么電抗與短路參數(shù)。