短路电流计算案例.doc

短路电流计算案例
短路容量与短路电流的计算
1、计算公式：
同步电机与发电机标么值计算公式：
（1-1）
变压器标么值计算公式： （1-2）
线路标么值计算公式： （1-3）
电抗器标么值计算公式： （1-4）
电力系统标么值计算公式： （1-5）
异步电动机影响后的短路全电流最大有效值：
（1-6）
其中：同步电动机超瞬变电抗百分值
基准容量，100MVA
基准容量，10.5kV
基准电流，5.5kA
同步电机的额定容量，MVA
变压器的额定容量，MVA
变压器阻抗电压百分值
高压电缆线路每公里电抗值，取0.08
高压电缆线路每公里电抗值，取0.4

高压线路长度，km
额定电压，kV
额定电流，kA
电抗器的电抗百分值
系统的短路容量，1627MVA
由系统送到短路点去的超瞬变短路电流，kA
异步电动机送到短路点去的超瞬变短路电流，kA，
异步电动机的额定电流，kA
异步电动机的启动电流倍数，一般可取平均值6
由系统馈送的短路电流冲击系数
由异步电动机馈送的短路电流冲击系数，一般可取1.4~1.7
2、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

（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
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=+=+=0.061+0.015=0.076
X2=X3=X4==1.125
X5=X6==0.52
X7=X9=X12=+=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==0.015
X13=X14=X15==0.007
X16=X17=X18==0.378
X19=X20=X21=X8+X13+X16=X10+X14+X17=X11X15+X18=0.4
X22=X23=X24=X7//X19=X9//X20=X12//X21=0.31
X25=X28=X2+X5+=3.531
X26=X29= X22+X5+=0.974
X27=X30= X2+X22+=2.106
X31=X3//X25//X28=0.687
X32=X26//X29//X23=0.189
X33=X27//X30=1.053
X34=X1//X33=0.071
X35=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：
C1==0.933
C2=0.067
X36==0.813
X37==11.262
X38=X32//X37=0.186
3.3求短路电流值：
I*S”= I*0.1=I*0.2=I*k==1.23
（kA）
（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=X38==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：
=6.433（kA）
（kA）
（kA）
（kA）
（kA）
（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：
=3.584（kA）
（kA）
则k1点的总短路电流：
（kA）
（kA）
短路全电流最大有效值：
=63.123（kA）
4、求k2点短路电流的计算过程
4.1网络变换

（a） （b）

（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
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=+=+=0.061+0.015=0.076
X2=X3=X4==1.125
X5=X6==0.52
X7=X9=X12=+=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==0.015
X13=X14=X15==0.007
X16=X17=X18==0.378
X19=X20=X21=X8+X13+X16=X10+X14+X17=X11+X15+X18=0.4
X22=X23=X24=X7//X19=X9//X20=X12//X21=0.31
X25=X2+X5+=2.874
X26= X22+X5+=0.793
X27= X2+X22+=2.359
X28==0.482
X29==0.162
X30==0.162
X31= =0.393
X32==0.132
X33==0.022
X34=X33+X30=0.184
X35=X1//X27=0.074
X36=X23//X26=0.223
X37=X31+X35=0.468
X38=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==0.031
C2==0.969
X39==11.87
X40==0.483
X41=X38//X39=0.347
X42=X40//X41=0.202
X43=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==0.582
C4==0.418
X44==0.663
X45==0.923
X46=X24//X44=0.211
4.3求短路电流值：
I*S”= I*0.1=I*0.2=I*k==1.084

（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=X46==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：
=6.433（kA）
（kA）
（kA）
（kA）
（kA）
（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：
=3.584（kA）
（kA）
则k2点的总短路电流：
（kA）
（kA）
短路全电流最大有效值：
=56.25（kA）
- 13 - / 13