短路电流的简易计算 短路容量
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短路容量(短路电流的简单计算)
介绍工业供配电系统的安全运行非常重要 。当供配电系统发生短路故障时,系统必须能够及时准确地切断故障线路,以限制故障范围的进一步扩大 。断路器作为切断短路故障的执行元件,不能忽视自身动作的安全性 。
断路器必须具有一定的分断能力,其额定短路分断能力不能低于故障线路的短路电流 。短路电流的大小无法从实际运行中测得,只能通过计算得到 。
然而,短路电流的计算通常采用标准电抗法和短路功率法 。这两种方法比较复杂,普通电气工作者不容易完全掌握 。因此,这里介绍一种简单的短路电流计算方法 。
2.短路电流的简单计算方法短路电流的简单计算步骤分为四步:第一步绘制供配电系统的已知等效电路图,计算短路点前各供电元件的相对电抗值;其次,计算短路点前的总相对电抗值;步骤3,计算短路点的短路容量和短路电流;第四步,计算短路冲击电流 。
2.1相对电抗值的简单计算
2.1.1系统电抗的简单计算
当容量为100MVA时,系统的电抗可以基于等于1的电抗 。系统电抗与容量成反比,也就是说,当系统容量大于100MVA时,电抗减小;当系统容量小于100MVA时,电抗增加 。例如,当系统容量为200MVA时,电抗可视为0.5;当系统容量为50MVA时,电抗可视为2 。对于工业企业,系统电抗可考虑为0 。
2.1.2变压器电抗的简单计算
变压器的电抗与变压器初级侧的电压水平有关,如下所示:
对于10kV(含6kV)变压器,容量除以4.5约等于其电抗 。例如,10kV、1000kVA(1.0MVA)变压器的电抗约为4.5/1.0 = 4.5 。
对于35kV变压器,容量除以7约等于其电抗 。比如35kV,4000kVA(4.0MVA)的变压器,电抗约为7/4 = 1.75 。
对于110kV变压器,容量除以10.5约等于其电抗 。例如,110kV和10,000 KVA (10.0 MVA)的变压器的电抗约为10.5/10.0 = 1.05 。
2.1.3电抗器电抗的简单计算
电抗器的电抗可以通过将电抗器的相对额定值(%)除以容量并乘以0.9来计算 。例如,一个10kV、500A(0.5kA)、4%的电抗器,容量为1 。73100.5 = 8.65mva,电抗4/8.650.9≈0.42 。
2.1.4利用信息资源网简单计算空线路和电缆的电抗
架空空线路和电缆的电抗与电压等级和线路长度有关 。如下所示:
一条6kV架空空线路的电抗大约等于线路的公里数 。比如一条6kv,2km的rack 空线的电抗约为2 。
一条10kV架空线空的电抗约为线路公里数的1/3 。例如,一条10kV、6km架空空线路的电抗约为2 。
35kV架空线空电抗约为信息资源网络线路公里数的3% 。比如35kV,100km架空空线路的电抗约为3 。
一条110kV架空空线路的电抗约为线路公里数的3‰ 。一条110kV,600km架空线空的电抗约为1.8 。
对于不同电压等级的电缆线路,可先按框架空线路计算电抗,然后取其20% 。例如,10kV、6km电缆线路的电抗约为220% = 0.4 。
2.2总相对电抗值的计算
短路点前所有电源元件的相对电抗之和(根据串并联关系)就是短路点前的总相对电抗 。
2.3短路容量和短路电流的简单计算
用100除以总相对电抗值,即为短路点的短路容量 。短路的短路电流与线路的电压水平有关,如下所示:
0.4kV线路,用总相对电抗除以140约为短路电流 。
对于6kV线路,总相对电抗除以9.2约为短路电流 。
10kV线路,除以5.5总相对电抗信息资源网值约为短路电流 。
对于35kV线路,总相对电抗除以1.6约为短路电流 。
110kV线路,除以0.5总相对电抗值约为短路电流 。
2.4短路冲击电流的简单计算
短路电流经常被用作检查电气设备和母线的重要数据 。包括三相短路浪涌电流的最大值和三相短路浪涌电流的峰值 。
三相短路冲击电流的最大值约为短路电流的1.5倍 。
三相短路冲击电流的峰值约为短路电流的2.5倍 。
3.短路电流简单计算的应用实例3.1供配电系统如图3.1.1所示 。试计算短路点d的短路电流 。
【短路电流的简易计算 短路容量】图3.1.1供配电系统示意图
图3.1.2等效电路图
(1)供配电系统的等效电路图如图3.1.2所示 。计算各供电元件的相对电抗值,并在等效电路图中标出 。
系统:容量SXT = ∞,x * 1 = 0 。
Rack 空线:x * 2 = 503 ‰ = 0.15 。
变压器:x * 3 = x * 4 = 10.520 ≈ 0.53 。
电抗器:x * 5 = 4 (1.7360.3) 0.9 ≈ 1.16 。
(2)计算短路点D前的总相对电抗值:
X*∑=X*1+ X*2+ X*32+ X*5≈1.58 。
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