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短路电流是什么_短路电流如何计算

姚小熊27 来源:网络整理 作者:网络整理 2020-08-14 09:16 次阅读

短路电流是什么

短路电流 (short-circuit current )是电力系统在运行中 ,相与相之间或相与地(或中性线)之间发生非正常连接(即短路)时流过的电流。其值可远远大于额定电流 ,并取决于短路点距电源电气距离。

短路(Shortcircuit)是指在正常电路中电势不同的两点不正确地直接碰接或被阻抗(或电阻)非常小的导体接通时的情况。短路时电流强度很大,往往会损坏电气设备或引起火灾。电力系统在运行中,相与相之间或相与地(或中性线)之间发生非正常连接(即短路)时而流过非常大的电流。其电流值远大于额定电流,并取决于短路点距电源的电气距离。例如,在发电机端发生短路时,流过发电机的短路电流最大瞬时值可达额定电流的10~15倍。大容量电力系统中,短路电流可达数万安。这会对电力系统的正常运行造成严重影响和后果。

短路电流计算条件

1.假设系统有无限大的容量。用户处短路后,系统母线电压能维持不变。即计算阻抗比系统阻抗要大得多。

具体规定:对于3~35KV级电网中短路电流的计算,可以认为110KV及以上的系统的容量为无限大。只要计算35KV及以下网络元件的阻抗。

2.在计算高压电器中的短路电流时,只需考虑发电机、变压器、电抗器的电抗,而忽略其电阻;对于架空线和电缆,只有当其电阻大于电抗1/3时才需计入电阻,一般也只计电抗而忽略电阻。

3.短路电流计算公式或计算图表,都以三相短路为计算条件。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,一定能够分断单相短路电流或二相短路电流。

短路电流如何计算

即使设定了一些假设条件,要正确计算短路电流还是十分困难,对于一般用户也没有必要。一些设计手册提供了简化计算的图表。省去了计算的麻烦。用起来比较方便。但要是手边一时没有设计手册怎么办?下面介绍一种 “口诀式”的计算方法,只要记牢7句口诀,就可掌握短路电流计算方法。

在介绍简化计算法之前必须先了解一些基本概念。

1.主要参数

Sd三相短路容量 (MVA)简称短路容量校核开关分断容量

Id三相短路电流周期分量有效值(KA)简称短路电流校核开关分断电流和热稳定

IC三相短路第一周期全电流有效值(KA) 简称冲击电流有效值校核动稳定

ic三相短路第一周期全电流峰值(KA) 简称冲击电流峰值校核动稳定

x电抗(W)

其中系统短路容量Sd和计算点电抗x 是关键。

2.标么值

计算时选定一个基准容量(Sjz)和基准电压(Ujz)。将短路计算中各个参数都转化为和该参数的基准量的比值(相对于基准量的比值),称为标么值(这是短路电流计算最特别的地方,目的是要简化计算)。

(1)基准

基准容量 Sjz=100 MVA

基准电压 UJZ规定为8级。 230, 115, 37, 10.5, 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计算出,例: UJZ (KV)3710.56.30.4

因为S=1.73*U*I所以 IJZ(KA)1.565.59.16144

(2)标么值计算

容量标么值 S*=S\SJZ.例如:当10KV母线上短路容量为200 MVA时,其标么值容量

S* =200\100=2.

电压标么值 U*=U\UJZ ; 电流标么值 I*=I\IJZ

3无限大容量系统三相短路电流计算公式

短路电流标么值: I*d= 1\x* (总电抗标么值的倒数)。

短路电流有效值: Id=IJZ* I*d=IJZ\ x*(KA)

冲击电流有效值: IC= Id *√1 2 (KC-1)2(KA)其中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1000KVA及以下变压器二次侧短路时,冲击系数KC ,取1.3

这时:冲击电流有效值IC =1.09*Id(KA)

冲击电流峰值: ic=1.84 Id(KA)

掌握了以上知识,就能进行短路电流计算了。公式不多,又简单。但问题在于短路点的总电抗如何得到?例如:区域变电所变压器的电抗、输电线路的电抗、企业变电所变压器的电抗,等等。

一种方法是查有关设计手册,从中可以找到常用变压器、输电线路及电抗器的电抗标么值。求得总电抗后,再用公式计算短路电流; 设计手册中还有一些图表,可以直接查出短路电流。

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