短路电流计算方法及习题.doc

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三相短路的有关物理量

1）短路电流周期分量有效值：

短路点的短路计算电压（或称平均额定电压），由于线路首端短路时

其短路最为严重，因此按线路首端电压考虑，即短路计算电压取为比

线路额定电压高5%，按我国标准有0.4,0.69,3.15,6.3,10.5,37,69,……

短路电流非周期分量最大值：

2）次暂态短路电流：

短路电流周期分量在短路后第一个周期的有效值。

3）短路全电流有效值：

指以时间t为中心的一个周期内，短路全电流瞬时值的均方根值。

4）短路冲击电流和冲击电流有效值：

短路冲击电流：

短路全电流的最大瞬时值.出现在短路后半个周期，t=0.01s

ksh为短路电流冲击系数；对于纯电阻电路，取1；

对于纯电感性电路，取2；因此，介于1和2之间。

冲击电流有效值：

短路后第一个周期的短路全电流有效值。

5）稳态短路电流有效值：

短路电流非周期分量衰减后的短路电流有效值

6）三相短路容量：

p短路电流计算步骤

短路等效电路图

p短路电流计算方法

相对单位制法——标幺值法

概念：

用相对值表示元件的物理量

步骤:

选定基准值

基准容量、基准电压、基准电流、基准阻抗

且有

通常选定Ud、Sd.Sd=100MVA,Ud=Uav=1.05UN

计算标幺值

·换算到短路点电压等级的等效电抗

·换算到短路点电压等级的等效电抗标幺值

短路回路元件的标幺值阻抗

1、电力线路阻抗有名值：

给定参数：

电力线路长度、单位长度电阻和电抗

2、变压器的电抗标幺值

变压器阻抗有名值：

给定参数：

额定容量和阻抗电压

3、电抗器的电抗标幺值

电抗器电抗有名值为：

给定参数：

电抗器的额定电压、额定电流、电抗百分数

4、电力系统的电抗标幺值

1）给定参数：

电力系统电抗有名值Xs

2）给定参数：

电力系统出口断路器断流容量

3）给定参数：

电力系统出口处的短路容量

5、短路回路的总阻抗标幺值

给定参数：

总电阻标幺值和总电抗标幺值

三相短路电流的计算

p三相短路电流周期分量有效值

总阻抗标幺值

冲击短路电流

高压系统：

低压系统：

三相短路容量

短路电流具体计算步骤：

p①画出短路电流计算系统图；包含所有与短路计算有关的元件，并标出各元件的参数和短路点；

p②画出等效电路图；每个元件用一个阻抗表示，电源用一个小圆表示，并标出短路点，同时标出元件的序号和阻抗值，一般分子标序号，分母标阻抗值；

p③选取基准容量和基准电压，计算各元件的阻抗标幺值；

p④等效电路化简，求出短路回路总阻抗的标幺值；

⑤由短路回路总阻抗标幺值计算短路电流标幺值，再计算短路各量，即短路电流、冲击短路电流和三相短路容量。

例题：

已知电力系统出口断路器为SN10-10Ⅱ型。

试求企业变电所高压10KV母线上k-1点短路和低压380V母线上k-2点短路的三相短路电流和短路容量。

解

（1）绘制计算电路图

三相绘成单相电路

各元件额定参数加以标明

（2）绘制等效电路图

（3）确定基准值

（4）计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值

Ø电力系统的电抗标幺值

由附录表A-4可查得SN10-10Ⅱ型断路器的断流容量SOC=500MVA

Ø架空线路电抗标幺值

6~10kv架空线路每相单位长度电抗

Ø电力变压器电抗标幺值

由附录表A-3可查得

（5）k-1点

Ø总电抗标幺值

Ø三相短路电流周期分量有效值

Ø其他三相短路电流

Ø三相短路容量

（6）k-2点

Ø总电抗标幺值

Ø三相短路电流周期分量有效值

Ø其他三相短路电流

三相短路容量