短路电流计算概述

1、短路电流计算一、短路电流计算概述1、电力系统或电气设备的短路故障原因1）自然方面的原因。雷击、雾闪、暴风雪、动物活动、大气污染、 其他外力破坏等，造成单相接地短路或相间短路.2）人为原因.误操作、运行方式不当、运行维护不良或安装调试错误， 导致电气设备过负荷、过电压、设备损坏等造成单相接地短路或相间 短路.3）设备本身原因。设备制造质量、设备本身缺陷、绝缘老化等原因 造成单相接地或相间短路故障、2、短路种类1）单相接地短路约占全部短路的 75以上，对大电流接地系统，继电保护应尽快 切断单相接地短路。对中性点经小电阻或中阻接地系统，继电保护应 瞬时或延时切断单相接地短路。对不接地系统，当单相接地电流超过 允许值时，继电保护应有选择性地切断单相接地短路。对中性点经消 弧线圈接地或不接地系统，单相接地电流不超过允许值时，允许短时 间单相接地运行，但要求尽快消除单相接地短路点。2）两相接地短路一般不超过全部短路的 10%。大电流接地系统中,两相接地短路大 部分发生于同一地点，少数在不同地点发生两相接地短路。中性点非 直接接地的系统中，常见是先发生一点接地 ,而后其他两相对地电压 升高,在绝缘薄

2、弱处将绝缘击穿后造成第二点接地,此两点多数不在同 一点，继电保护应尽快切断两相接地短路。3）两相及三相短路不超过全部短路的 10%，这种短路更为严重，继电保护应迅速切断 两相及三相短路。4）断相或断相接地 线路断相一般伴随断相接地，两相运行一般不允许长期存在,应由继 电保护自动或运行人员手动断开健全相5）绕组匝间短路 多发生在发电机、变压器、电动机等电机电器的绕组中，占短路的 概率很少,但对某一电机来说该概率不一定很少，如变压器绕组匝间 短路占变压器全部短路的比例相当大，这种短路严重损坏设备 ,要求 保护迅速切除这种短路.3、短路电流计算的重要性短路电流将引起下列严重后果：短路电流往往会有电弧产生，它 不仅能烧坏故障元件本身，也可能烧坏周围设备和伤害周围人员。巨 大的短路电流通过导体时，一方面会使导体大量发热，造成导体过热 甚至熔化，以及绝缘损坏；另一方面巨大的短路电流还将产生很大的 电动力作用于导体,使导体变形或损坏。短路也同时引起系统电压大 幅度降低，特别是靠近短路点处的电压降低得更多，从而可能导致部 分用户或全部用户的供电遭到破坏。网络电压的降低，使供电设备的 正常工作受到损坏，

3、也可能导致工厂的产品报废或设备损坏 ,如电动 机过热受损等。电力系统中出现短路故障时，系统功率分布的突然变 化和电压的严重下降,可能破坏各发电厂并联运行的稳定性，使整个 系统解列，这时某些发电机可能过负荷，因此，必须切除部分用户。 短路时电压下降的愈大，持续时间愈长，破坏整个电力系统稳定运行 的可能性愈大。4、短路电流的限制措施为保证系统安全可靠地运行，减轻短路造成的影响，除在运行维 护中应努力设法消除可能引起短路的一切原因外，还应尽快地切除短 路故障部分,使系统电压在较短的时间内恢复到正常值。为此，可采 用快速动作的继电保护和断路器，以及发电机装设自动调节励磁装置 等。此外，还应考虑采用限制短路电流的措施，如合理选择电气主接 线的形式或运行方式，以增大系统阻抗，减少短路电流值;加装限电 流电抗器；采用分裂低压绕阻变压器等。主要措施如下： 一是做好短路电流的计算，正确选择及校验电气设备，电气设备的额 定电压要和线路的额定电压相符。二是正确选择继电保护的整定值和熔体的额定电流，采用速断保护装 置，以便发生短路时，能快速切断短路电流，减少短路电流持续时间, 减少短路所造成的损失。三是在变电

4、站安装避雷针，在变压器附近和线路上安装避雷器，减少 雷击损害.四是保证架空线路施工质量，加强线路维护，始终保持线路弧垂一致 并符合规定。五是带电安装和检修电气设备，注意力要集中，防止误接线，误操作， 在带电部位距离较近的部位工作，要采取防止短路的措施。六是加强管理，防止小动物进入配电室，爬上电气设备。七是及时清除导电粉尘，防止导电粉尘进入电气设备。八是在电缆埋设处设置标记，有人在附近挖掘施工，要派专人看护，并向施工人员说明电缆敷设位置，以防电缆被破坏引发短路。九是电力系统的运行、维护人员应认真学习规程，严格遵守规章制度， 正确操作电气设备，禁止带负荷拉刀闸、带电合接地刀闸。线路施工， 维护人员工作完毕，应立即拆除接地线。要经常对线路、设备进行巡 视检查，及时发现缺陷，迅速进行检修。二、对称短路电流计算1、阻抗归算为方便和简化计算，通常将发电机、变压器、电抗器、线路等元件 的阻抗归算至同一基准容量和基准电压时的基准标么阻抗。标么阻抗的归算1）发电机等旋转电机阻抗的的归算 发电机等旋转电机一般给出的是额定条件下阻抗相对值，其标么阻抗计算为SX * = X BSG G SGN2）变压器阻抗归

5、算X * = Uk% X SsT 100 S3）电抗器阻抗归算X % U I X % U S_X * = LX LNbs = L X LN X BSL100 U I1003I U2bs LNLN BSX % -电抗器在额定条件下电抗的百分值 L=Z xBS=Z xBSLU 2LU 2BSavSS=R xBS=R xBSZ*LL U 2avR*L L U 2BS*SX * = X X BSL L U 2BS4）线路阻抗归算S=X X BS L U avZ * = R* + jX *L LLZ = R + jXL LL2、短路电流计算举例2.1整定计算参数1）系统阻抗根据调度部门下发等值阻抗文件最大方式系统阻抗标幺值Xsmax： 0。0200最小方式系统阻抗标幺值Xsmin： 0。0285 系统基准容量100MW，基准电压220kV2）主变参数型号： SFZ10100000/220额定容量： 100000kVA额定电压：(230土 驚 1.25%) /35kV连接组别：YND11短路阻抗：14.15%3) 35kV系统参数(1) 35kV SVG 连接变型号：S11-6000kVA/35额

6、定电压：(35土 2一 2。5%)/10kV连接组别：Yyn0短路阻抗：11.66%(2) 35kV风机箱变容量:1800kVA额定电压：(35土 2 2.5%) / 0。69kV连接组别：DYN11短路阻抗:6。11%(3) 35kV线路参数由于线路参数未能实际测量，按电力设计手册计算。线路1： 其中LGJ-150/25导线长度为5。584km, LGJ-70/10导线 长度为4.506km。XL1 = 5.S84 X 0.0272 +4.S06 X 00294 = 028 线路2:其中LGJ150/25导线长度为10。15km, LGJ-70/10导线 长度为0.456km。XL2 =10.15 X0.0272 + 0.456 X 0.0294 = 0.29线路3:其中LGJ150/25导线长度为8.28km, LGJ70/10导线长 度为 5.786km.XL3 = 8.28 X 0.0272 + 5.786 X 0.0294 =0.40（4）接地变参数额定容量:630KVA额定电压：37kV阻抗电压：5.99%连接组别：ZNynll零序阻抗：74。9/相接地电阻：99。75oh

7、m（5）所用变参数额定容量：630KVA额定电压：37kV阻抗电压:5.99%2。2参数归算1）主变阻抗归算U2 Sn23O3100Xzt = Ud X X - = 0.1415 XXy = 0.155砾10022022）连接变阻抗归算U2 Sn352100Xljt = UdX X = 0.1166 X X y = 1.93S6亦 23）风机箱变阻抗归算uXfjt = udx Stt0.69100X p = 0.0611 X4）接地变阻抗归算0.692 _ 3,4旷 StiXjdt =UdX 一 = 0.0599 $嘛5）所用变阻抗归算0.63100 =95352UXsvt = /d X Sn0.05993530.6335223短路电流计算以下计算按短路点二相短路计算:2.3.1最大方式短路电流计算(1)220kV母线短路dldiXsmax220kVdl点短路电流标幺值为0.02(2)35kV母线短路d2XsmaxXztd235kVd2点短路电流标幺值为Xs-max + Xzt 0.02 斗 0.155.88(3)35kV连接变低压侧短路d3XsmaxXzt35kVXljtd3点短路电

8、流标幺值为1 1= 0Xmax + Xzt + Xljt 0.02 + 0.15 + 1.93 =(4)馈线末端短路d4XsmaxXzt35kVXL1/2/3d4d4点短路电流标幺值为线路11 1 2Xmax + Xzt + XL1 0.02 + 0.15 4 0.23线路21 1j = 2 L7+ Xwt + XL2 0.02 + 0.15 + 029线路31 1= 75Xmax + Xzt + XL3 0.02 + 0.15 4 0.40_(5) 0.69kV风机箱变低压侧短路d5Xsmaxg Xzt35kVd5点短路电流标幺值为(按线路短路电流最大线路1考虑)+ Jizt + XL2 + Xfft 0.02 + 0.15 + 0.28 -F 3.4 26(6) 35kV接地变低压侧短路d6Xsmax35kVXjdtd6d6点短路电流标幺值为 Qsmax + 曲 + TZjt 0.02 + 0.14 + 9.5(7) 35kV所用变低压侧短路d7XsmaxXzt35kVXsytd7d7点短路电流标幺值为 = (JXsmax + 忌 t + Jjyt 0.02 + 0.14 + 9.52。3。2最小方式短路电流计算(1) 220kV母线短路didi Xsmax220kVdl点短路电流标幺值为=35Xsmin 0.0285(2) 35kV母线短路d2XsminXztd235kVd2点短路电流标幺值为Xmin + Xzt 0.0285 + 0.15(3) 35kV SVG连接变低压侧短路d3XsminXzt35kVXljtd3点短路电流标幺值为Xsmin + Xzt + Xljt _ 0.0285 + 0.15 + 1.93 _ 47(4)馈线末端短路d4Xsmind4点短路电流标幺值为线路11 1

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