文档介绍：一种实用的短路电流计算方法
尚德彬中原油田设计院
[摘要]本文针对短路电流计算复杂,易出差错等原因,根据自己实际工作中对短路电流的计算,总结出了一种简单、实用、易于掌握的计算方法。
[关键词]短路电流实用计算方法
一、概述
在电力系统的设计和运行中,都必须考虑到可能发生的故障和不正常的运行情况,因为它们会破坏对用户的供电和电气设备的正常工作。从电力系统的实际运行情况看,这些故障多数是由短路引起的,因此除了对电力系统的短路故障有一较深刻的认识外,还必须熟练掌握电力系统的短路计算。按照传统的计算方法有标么值法和有名值法等。采用标么值法计算时,需要把不同电压等级中元件的阻抗,根据同一基准值进行换算,继而得出短路回路总的等值阻抗,再计算短路电流等。这种计算方法虽结果比较精确,但计算过程十分复杂且公式多、难记忆、易出差错。下面根据本人在实际工作中对短路电流的计算,介绍一种比较简便实用的计算方法。
二、供电系统各种元件电抗的计算
通常我们在计算短路电流时,首先要求出短路点前各供电元件的相对电抗值,为此先要绘出供电系统简图,并假设有关的短路点。供电系统中供电元件通常包括发电机、变压器、电抗器及架空线路(包括电缆线路)等。目前,一般用户都不直接由发电机供电,而是接自电力系统,因此也常把电力系统当作一个“元件”来看待。
假定的短路点往往取在母线上或相当于母线的地方。图1便是一个供电系统简图,其中短路点d1前的元件有容量为无穷大的电力系统,70km的110kV架空线路及3台15MVA的变压器,短路点d2前则除上述各元件外,还有6kV,,相对额定电抗(XDK%)为4的电抗器一台。
下面以图1为例,说明各供电元件相对电抗(以下“相对”二字均略)的计算方法。
1、系统电抗的计算
系统电抗,百兆为1,容量增减,电抗反比。本句话的意思是当系统短路容量为100MVA时,系统电抗数值为1; 当系统短路容量不为100MVA,而是更大或更小时,电抗数值应反比而变。例如当系统短路容量为200MVA时,(100/200=); 当系统短路容量为50MVA时,电抗便是2(100/50=2),图1中的系统容量为“∞”,则100/∞=0,所以其电抗为0。
图1 供电系统图
本计算依据一般计算短路电流书中所介绍的,均换算到100MVA基准容量条件下的相对电抗公式而编出的(以下均同),即X*xt=Sjz/Sxt (1) 式中: Sjz为基准容量取100MVA、Sxt为系统容量(MVA)。
2、变压器电抗的计算
若变压器高压侧为35kV,则电抗值为7除变压器容量(单位MVA,以下同); 若变压器高压侧为110kV,; 若变压器高压侧为10(6)kV,,=,又如一台高压侧35kV,5000kVA及一台高压侧6kV,2000kVA的变压器,其电抗值分别为7/5=, =
本计算依据公式为: X*b=(ud%/100).(Sjz/Seb) (2)
式中ud%为变压器短路电压百分数,Seb 为变压器的额定容量(MVA)
该公式中ud%由变压器产品而定,产品变化,ud%也略有变化。计算方法中按10(6)kV、35kV、1