论低压配电系统设计短路冲击系数的取值问题

论低压配电系统设计短路冲击系数的取值问题
论低压配电系统设计短路冲击系数的取值问题

论低压配电系统设计短路冲击系数的取值问题

在低压配电系统的设计计算中,要进行电气设备安装点三相短路电流、短路冲击电流的计算,用予校验所选设备是否满足动、热稳定条件。在计算短路冲击电流时,常用冲击电流系数法,即用冲击系数乘以三相短路电流计算短路冲击电流。目前,开关设备生产厂家已充分考虑了我国低压配电网络的实际情况,现有的低压开关设备在动、热稳定条件等方面都有足够的安全裕量;但是在成套低压开关设备的主母排,动稳定条件随成套设备的型号不同有较大的差异,因选取不同的冲击系数出现不同的电动力效应计算结果,从而影响了动稳定条件校验的结论。笔者查阅了相关的技术资料,发现在设计计算中有两个相差较大的冲击系数,一个是选用在高压电网短路计算常用的冲击系数,取值为k im=1.8,短路冲击电流峰值为

;另一个是在工厂配电设计中使用的冲击系数K im=1.3,冲击电流瞬时值为。可见,选取不同的冲击系数的计算结果相差了1.386倍。根据母排动稳定条件校验计算公式,电动应力与短路冲击电流峰值的平方成正比,那么,用上述两个不同冲击系数计算得的电动应力相差了1.3862=1.92倍。对同一安装地点的同型设备,采用不同冲击系数进行动稳定校验就有可能得出相反的结论,影响了工程设计的正确性。二、冲击系数与电路参数的关系在低压配电网中发生三相短路,可将电源等效为无限大容量电源,短路全电流由幅值恒定的周期分量电流和按e指数规律衰减的非周期分量电流(直流分量)叠加而成。当电路在短路前处于空载状态,而短路恰好发生在短路电流周期分量取幅值的时刻,对50Hz工频电路,最大短路电流峰值、即短路冲击电流在短路后约0.01s时出现,冲击电流i im算式为:

式中:冲击系数K im=

〔[1+e-0.01/T]〕;T是时间常数,与短路回路的电路参数T=XΣ/ωRΣ有关,其中XΣ是电源至短路点的总电抗,ω是角频率,RΣ是电源至短路点的总电阻;I K(3)是三相短路周期分量电流有效值。从上述算式可知,冲击系数的大小取决于电路的时间常数,即电路参数。在10kV 及以上高压电网中,电阻仅占总阻抗的6~7%,因此,时间常数T仅约为0.045s,所以有K im=1.8。但在低压电网中,电阻所占的比例较大,沿用高压电网中短路计算使用的冲击系数,计算结果偏于保守。若选取工厂配电设计中使用的冲击系数K im=1.3,当计及主高压回路时,得到的结论则可能造成安全裕度不足。下面以示例说明冲击系数选取范围:设110kV 变电站10kV母线三相短路电流为16kA,变电站出线电缆型号是YJV22—240、长度为0.2km,到用户的架空线路是LGJ—240、长度为1km,用户配电变压器型号是S9—500kVA、变比

为10/0.4kV、阻抗电压百分数V%为4%;短路点设在低压出线开关出口处,系统接线图见例图。经计算得短路回路总电阻和总电抗及冲击系数

RΣ=4.32Ω,XΣ=14.22Ω,K im=1.385 可见,此例得出的冲击系数介于高压电网短路计算与工厂配电设计冲击系数取值之间。三、结论根据以上分析,笔者在上述系统结构的条件下,对S9系列不同容量配电变压器计算其短路总电阻、总电抗及冲击系数,计算结果参见表1。

注:此表所设定的系统参数与上例是一致的。

Kim Kim

另外,笔者还就两个不同、有代表性的系统结构,即假设在110kV变电站10kV母线三相短路电流为12kA,用户配电变压器安装在变电站附近(架空线长度为0),对S9系列不同容量配电变压器计算其短路总电阻、总电抗及冲击系数,所得到的结果与表1相差很少。对目前使用的其它系列配电变压器,如S8、S11等,因配电变压器短路试验参数相同,经计算得到的结果也与表1基本相同。因此,表1所列出的冲击系数具有一定的代表性,解决了冲击系数取值不同所造成的矛盾,提高了工程设计的正确性。为方便工程设计计算,在低压配电系统设计中,可按配电变压器的容量不同选取不同的短路冲击系数,建议:500kVA及以

下容量的配电变压器,冲击系数K im=1.414,500kVA以上

容量的配电变压器,冲击系数K im=1.485, 这既可简化冲击系数取值计算,又可满足工程计算的准确度要求。参考文献[1]刘介才《工厂供电简明设计手册》机械工业出版社.1993 [2]苏文成《工厂供电》机械工业出版社.1990 [3]何仰赞等《电力系统分析(上)》华中理工大学出版社.1996

连续梁桥汽车冲击系数试验及数值研究

——————————————— 本文为江西省自然科学基金资助。作者简介:张期星(1983-),男,山东人,硕士研究生,从事桥梁结构工程研究(E-mail:zh_q_x123@https://www.360docs.net/doc/7114540288.html,);陈水生 连续梁桥汽车冲击系数试验及数值研究 张期星1 ,陈水生2 (1.2华东交通大学土木建筑学院 江西南昌330013) 摘 要:本文主要分析三跨连续梁桥,应用达朗贝尔原理,推导了三轴半车模型下的车桥耦合振动方程,比较了在不同车速和不同跨径作用下的汽车冲击系数,并且对多个连续梁桥汽车冲击系数的实测结果进行了分析。文中采用有限元法离散,将无限自由度系统转化为有限自由度系统,使用Ansys 软件进行了三跨连续梁桥的模态分析,提取出前10阶模态分量和振型频率,利用模态叠加的方法对车桥耦合振动方程进行解耦,并且利用Matlab 软件编程进行了数值模拟,分析了三跨连续梁桥车桥耦合振动特性。在仅仅考虑竖向位移的情况下,主要采用了Newmark 方法,编程得出了不同车速和不同跨径对三跨连续梁桥汽车冲击系数的影响规律:汽车冲击系数随着车速的提高而增加,车速较低时(一般在20km/h-40km/h)冲击系数变化缓慢,当车速大于50km/h 后,冲击系数变化较大;汽车冲击系数随着跨径的增大而降低,跨径越大,其值越接近于1.0。 关键词:三跨连续梁桥;汽车冲击系数;车桥耦合模型 Experimental and numerical study on Impact coefficient of continuous girder bridge under vehicle Zhang Qixing 1 Chen Shuisheng 2 (Institute of Civil construction,East China Jiaotong University,nanchang,Jiangxi330013,China) Abstract :This paper mainly analyses three-span continuous girder bridge. The coupled vibration functions of vehicle and bridge with five degree of freedom vehicle model are derived using the D’Alembert’s principle. The impact coefficient of vehicle are analysed under condition of various span length and speeds of moving vehicle, and the measured results of several continuous girder bridge are analysed. The studies adopt the method of finite element discrete to turn the system of infinite degree of freedom into the system of finite degree of freedom, and analyse the mode of three-span continuous girder bridge under the use of the Ansys software to exact the mode components and frequencies. Then the coupled vibration functions of vehicle and bridge are decoupled with the method of modal superposition, and the coupled vibration characteristics of vehicle and bridge are analysed by the numerical simulation of Matlab software. On the condition of only considering the vertical displacement, it programs by the method of Newmark to conclude the influence law of impact coefficient of vehicle for three-span continuous girder bridge under condition of various span length and speeds of moving vehicle: impact coefficient of vehicle would rise with the rise of speed of vehicle,when the speed of vehicle is relative lower(approximately 20km/h- 40km/h),the value would change slowly,but the speed surpasses 50km/h,it would change obviously; impact coefficient of vehicle would decrease with the rise of span length,and the more large is the span length,the more close to 1.0 is the value. Key word :three-span continuous girder bridge;impact coefficient of vehicle;vechicle-bridge coupled model 0 引言 目前,车辆对桥梁的冲击作用我们通常采用汽车冲击系数μ或者动力增量φ来描述,即在考虑桥梁静载作用下的响应乘以一个相应的动力系数。由于冲击系数关系到桥梁结构设计的安全与经济性能,所以其取值的大小对于桥梁结构在车辆荷载作用下的安全举足轻重。各国旧规范的冲击系数都是采用跨径或加载长度的递减函数来计算的[1],但是影响车辆与桥梁相互作用的因素很多,比如车辆与桥梁整体系统的刚度、质量、阻尼、桥面的不平整度、加载车辆数目、车辆 间距、加载车道、车辆相向行驶、以及车速与跨径的影响等等[2],它是一个非常复杂的问题,所以单纯的考虑桥梁跨径或者加载长度对于汽车冲击系数来讲是很不严密的。因此04规范给出了与桥梁结构基频的关系。 1 三轴半车模型的建立及求解 如图1所示,为三轴半车模型,假定连续梁桥每跨具有相同的跨长、质量和刚度。由达朗贝尔原理得到车辆振动方程 1f 1f 1f 1f c 11c 111f 1c 11c 111f 111z c z k k l z k z )k k (c l z c z )c c (z m +=+?+++?++θθ (1) 2f 2f 2f 2f c 22c 222f 2c 22c 222f 222z c z k k l z k z )k k (c l z c z )c c (z m +=??+++?++θθ(2)

短路电流计算公式

变压器短路容量-短路电流计算公式-短路冲击电流的计算发布者:admin 发布时间:2009-3-23 阅读:513次供电网络中发生短路时,很大的短路电流会使电器设备过热或受电动力作用而遭到损坏,同时使网络内的电压大大降低,因而破坏了网络内用电设备的正常工作。为了消除或减轻短路的后果,就需要计算短路电流,以正确地选择电器设备、设计继电保护和选用限制短路电流的元件。 二.计算条件 1.假设系统有无限大的容量.用户处短路后,系统母线电压能维持不变.即计算阻抗比系统阻抗要大得多。 具体规定: 对于3~35KV级电网中短路电流的计算,可以认为110KV及以上的系统的容量为无限。只要计算35KV及以下网络元件的阻抗。 2.在计算高压电器中的短路电流时,只需考虑发电机、变压器、电抗器的电抗,而忽略其电阻;对于架空线和电缆,只有当其电阻大于电抗1/3时才需计入电阻,一般也只计电抗而忽略电阻。 3. 短路电流计算公式或计算图表,都以三相短路为计算条件。因为单相短路或二相短路时的短路电流都小于三相短路电流。能够分断三相短路电流的电器,一定能够分断单相短路电流或二相短路电流。 三.简化计算法 即使设定了一些假设条件,要正确计算短路电流还是十分困难,对于一般用户也没有必要。一些设计手册提供了简化计算的图表.省去了计算的麻烦.用起来比较方便.但要是手边一时没有设计手册怎么办?下面介绍一种“口诀式”的计算方法,只要记牢7句口诀,就可掌握短路电流计算方法。 在介绍简化计算法之前必须先了解一些基本概念。 1.主要参数 Sd三相短路容量(MV A)简称短路容量校核开关分断容量 Id三相短路电流周期分量有效值(KA)简称短路电流校核开关分断电流和热稳定 IC三相短路第一周期全电流有效值(KA) 简称冲击电流有效值校核动稳定 ic三相短路第一周期全电流峰值(KA) 简称冲击电流峰值校核动稳定 x电抗(W) 其中系统短路容量Sd和计算点电抗x 是关键. 2.标么值 计算时选定一个基准容量(Sjz)和基准电压(Ujz).将短路计算中各个参数都转化为和该参数的基准量的比值(相对于基准量的比值),称为标么值(这是短路电流计算最特别的地方,目的是要简化计算). (1)基准 基准容量Sjz =100 MV A 基准电压UJZ规定为8级. 230, 115, 37, 10.5, 6.3, 3.15 ,0.4, 0.23 KV 有了以上两项,各级电压的基准电流即可计算出,例: UJZ (KV)3710.56.30.4

两相短路电流

两相短路电流: 根据公式:Id(2)=U 2e /(2 2 2R X∑ + ∑) U2e=660,∑R=0.2631,∑X=0.1582 Id(2) =762.8(A) ③校验过流继电器灵敏度: Id(2)/IZ=762.8/100=762.8>1.5,符合要求。 经计算选用KBZ-400Z矿用隔爆型真空馈电开关符合要求。(2)1502运输巷供电系统馈电开关的整定计算 ①开关整定计算: Ia≥I N.st +∑I N ∑I N =335.685(A) Ia≥I N.st +∑I N =335.6+1101.1=1216.7(A) 取整定值为1300(A) ②校验过流继电器灵敏度: 该开关供电最远负荷为下一级开关,电缆长度300m,截面:120mm2。则其两相短路电流为: 计算短路每相电阻及电抗值(电阻换算到65℃时的电阻数): a电缆线每相电阻(长度:300m,截面:120mm2) R Z =0.267×0.3=0.32欧/相(电阻换算到65℃时的电阻数) X Z =0.178×0.3=0.18欧/相 KBSGZY-630型变压器的电阻及阻抗: 查表得:r=0.008,x=0.0192 B短路回路每相总电阻及电抗 ∑R=RZ+r =0.32+0.008=0.33欧/相 ∑X=XZ+x=0.18+0.0192=0.20欧/相 两相短路电流: 根据公式:Id(2)=U 2e /(2 2 2R X∑ + ∑) U2e=690,∑R=0.33,∑X=0.20 Id(2) =2171 (A) ③校验过流继电器灵敏度: Id(2)/IZ=2171/1300=1.67>1.5,符合要求。 经计算选用KBZ-630Z矿用隔爆型真空馈电开关符合要求。

低压配电系统短路电流计算

低压配电系统短路电流计算说明 中冶京诚工程技术有限公司电气工程技术所 2004年7月

低压配电系统短路电流计算 在设计低压配电系统时,需要进行短路电流计算,以选择低压电器、校验其稳定性及确定保护方案等。目前,钢铁企业电力设计手册上虽有此内容,但不够详细,特别是单相短路计算,很不具体。现从实用角度出发,编写此资料,目的是使设计者在具体工程中能很快地计算出各点的短路电流值。 假定三相电源和网络元件阻抗都是对称的,因此三相短路是对称的短路,元件的阻抗是指元件的相阻抗,即正序阻抗。但是单相短路是不对称的短路,在TN系统中,发生单相接地短路时,短路电流从相线流出,经保护中性线(TN-C中的PEN线)或保护线(TN-S中的PE线)流回,遇到的是相线与保护线间的阻抗,这一阻抗过去叫相零阻抗,即从相线流出,零线流回,如今TN系统叫保护线,故引入了相保阻抗这一概念。 本资料中列出了高压系统、配电变压器、低压主母线,配电线路的相阻抗及相保阻抗。相阻抗供计算三相短路电流用,相保阻抗供计算单相短路电流用。应该说明,单相接地短路的短路电流除经由PE或PEN线流回外,尚有一部分经接地的其它金属构架回流,但后者难以计算,故本资料中全部按经由保护线流回计算。关于相线与中性线(N线)的单相短路,在TN-C系统,与单相接地短路一样,因PE与N 是合一的,而在TN-S系统短路电流经中性线流回,阻抗应略有不同,在中性线与保护线截面相同的情况下,可仍用单相接地短路时的阻抗值,如中性线与保护线的截面不同,则仅更换其电阻值即可。一般工程上只要计算单相接地短路(如碰壳故障)电流值,因这种故障和相线与中性线短路故障相比,其机率要高得多。 计算中遵循下列规定: 1.计算三相短路电流时,计算相电压取230V,计算单相短路电流时,取220V。 2.计算三相短路电流时,导体计算温度取为+20℃,计算单相短路电流的相保电阻时,对电 缆及导线来说,计算温度提高,相应电阻值加大,取+20℃时的1.5倍,母线则不需要提高计算温度,仍按+20℃考虑。 一、高压系统阻抗(S-System) 高压系统的阻抗可按下式计算:

短路电流计算方法

供电网络中发生短路时,很大的短路电流会使电器设备过热或受电动力作用而遭到损坏,同时使网络内的电压大大降低,因而破坏了网络内用电设备的正常工作.为了消除或减轻短路的后果,就需要计算短路电流,以正确地选择电器设备、设计继电保护和选用限制短路电流的元件。 二.计算条件 1.假设系统有无限大的容量.用户处短路后,系统母线电压能维持不变.即计算阻抗比系统阻抗要大得多。 具体规定: 对于3~35KV级电网中短路电流的计算,可以认为110KV及以上的系统的容量为无限大.只要计算35KV及以下网络元件的阻抗。 2.在计算高压电器中的短路电流时,只需考虑发电机、变压器、电抗器的电抗,而忽略其电阻;对于架空线和电缆,只有当其电阻大于电抗1/3时才需计入电阻,一般也只计电抗而忽略电阻。 3. 短路电流计算公式或计算图表,都以三相短路为计算条件.因为单相短路或二相短路时的短路电流都小于三相短路电流.能够分断三相短路电流的电器,一定能够分断单相短路电流或二相短路电流。 三.简化计算法 即使设定了一些假设条件,要正确计算短路电流还是十分困难,对于一般用户也没有必要.一些设计手册提供了简化计算的图表.省去了计算的麻烦.用起来比较方便.但要是手边一时没有设计手册怎么办?下面介绍一种“口诀式”的计算方法,只要记牢7句口诀,就可掌握短路电流计算方法. 在介绍简化计算法之前必须先了解一些基本概念. 1.主要参数 Sd三相短路容量 (MVA)简称短路容量校核开关分断容量 Id三相短路电流周期分量有效值(KA)简称短路电流校核开关分断电流 和热稳定 IC三相短路第一周期全电流有效值(KA) 简称冲击电流有效值校核动稳定 ic三相短路第一周期全电流峰值(KA) 简称冲击电流峰值校核动稳定 x电抗(Ω) 其中系统短路容量Sd和计算点电抗x 是关键. 2.标么值

低压系统短路电流计算与断路器选择

低压系统短路电流计算与断路器选择 低压系统短路电流计算是电气设计中的一项重要组成部分,计算数据量大,过程繁琐,设计人员大多以经验估算,常常影响设计质量,甚至埋下安全隐患。本文拟在通过对低压短路电流的计算简述以及实例介绍,说明低压断路器的选择及校验方法。 在设计中,短路电流计算与断路器选择的步骤如下: ①简单估算低压短路电流; ②确定配电中心馈出电缆满足热稳定的最小截面; ③选择合适的低压断路器; ④合理选择整定值,校验灵敏度及选择性。 1.低压短路电流估算 1.1短路电流的计算用途 短路电流的计算用途主要有以下几点: ①校验保护电器的整定值,如断路器、熔断器的分断能力应大于安装处最大预期短路电流。 ②确定保护电器的整定值,使其在短路电流对开关电器及线路器材造成破坏之前切断故障电路。 ③校验开关电器及线路器材的动热稳定是否满足规范和实际运行的要求。 1.2短路电流的计算特点 短路电流计算的特点:

①用户变压器容量远小于系统容量,短路电流周期分量不衰减。 ②计入短路各元件有效电阻,但不计入元件及设备的接触电阻和电抗。 ③因线路电阻较大,不考虑短路电流非周期分量的影响。 ④变压器接线方式按D、yn11考虑。 1.3短路电流的计算方法 短路电流计算的方法: ——三相短路电流或单相短路电流kA; 式中 I k Z ——短路回路总阻抗mΩ(包括系统阻抗、变压器阻抗、母 k 线阻抗及电缆阻抗等,其中阻抗还包括电阻、电抗、相保电阻、相保电抗) U——电压V(用于三相短路电流时取230,用于单相短路电流时取220) 1.4短路电流的计算示例 下面通过范例来叙述低压短路电流的计算过程。

(完整版)短路电流的计算方法

第七章短路电流计算 Short Circuit Current Calculation §7-1 概述General Description 一、短路的原因、类型及后果 The cause, type and sequence of short circuit 1、短路:是指一切不正常的相与相之间或相与地(对于中性点接地 的系统)发生通路的情况。 2、短路的原因: ⑴元件损坏 如绝缘材料的自然老化,设计、安装及维护不良等所造成的设备缺陷发展成短路. ⑵气象条件恶化 如雷击造成的闪络放电或避雷器动作;大风造成架空线断线或导线覆冰引起电杆倒塌等. ⑶违规操作 如运行人员带负荷拉刀闸;线路或设备检修后未拆除接地线就加电压. ⑷其他原因 如挖沟损伤电缆,鸟兽跨接在裸露的载流部分等. 3、三相系统中短路的类型: ⑴基本形式: )3(k—三相短路;)2(k—两相短路; )1( k—单相接地短路;)1,1(k—两相接地短路; ⑵对称短路:短路后,各相电流、电压仍对称,如三相短路; 不对称短路:短路后,各相电流、电压不对称; 如两相短路、单相短路和两相接地短路. 注:单相短路占绝大多数;三相短路的机会较少,但后果较严重。4、短路的危害后果 随着短路类型、发生地点和持续时间的不同,短路的后果可能只破坏局部地区的正常供电,也可能威胁整个系统的安全运行。短路的危险后果一般有以下几个方面。 (1)电动力效应 短路点附近支路中出现比正常值大许多倍的电流,在导 体间产生很大的机械应力,可能使导体和它们的支架遭 到破坏。 (2)发热 短路电流使设备发热增加,短路持续时间较长时,设备 可能过热以致损坏。 (3)故障点往往有电弧产生,可能烧坏故障元件,也可能殃

两相短路电流计算

根据两相短路电流计算公式:I d=U e/2√(∑R)2+(∑X)2 其中∑R=R1/K b2+R b+R2;∑X=X X+X1/ K b2+X b+X2 式中I d--两相短路电流,A; ∑R、∑X—短路回路内一相电阻、电抗值的总和,Ω; X X—根据三相短路容量计算的系统电抗值,Ω; R1、X1—高压电缆的电阻、电抗值,Ω; K b—矿用变压器的变压比,若一次电压为10KV,二次电压为1200V、690V时,变比依次为8.3、14.5R b、X b—矿用变压器的电阻、电抗值 R2、X2—低压电缆的电阻、电抗值 U e—变压器二次侧的额定电压,对于660V网络,U e以690V 计算;对于1140V网络,U e以1200V计算 经查表: 702高压电缆R1=0.3Ω/Km,X1=0.08Ω/Km; 502高压电缆R1=0.42Ω/Km,X1=0.08Ω/Km; 352高压电缆R1=0.6Ω/Km,X1=0.08Ω/Km; 1140V变压器R b=0.0167,X b=0.1246; 660V变压器R b=0.0056,X b=0.0415; 1140V系统下X X=0.0144; 660V系统下X X=0.0048; 702低压电缆R2=0.315Ω/Km,X2=0.078Ω/Km; 502低压电缆R2=0.448Ω/Km,X2=0.081Ω/Km;

352低压电缆R2=0.616Ω/Km,X2=0.084Ω/Km;252低压电缆R2=0.864Ω/Km,X2=0.088Ω/Km;162低压电缆R2=1.37Ω/Km,X2=0.09Ω/Km; 1、副井井下660V系统最远端两相短路电流 ∑R=R1/K b2+R b+R2=0.539948 ∑X=X X+X1/ K b2+X b+X2=0.118166 I d=U e/2√(∑R)2+(∑X)2=627.27A 2、副井井下1140V系统最远端两相短路电流∑R=R1/K b2+R b+R2=0.27092 ∑X=X X+X1/ K b2+X b+X2=0.20162 I d=U e/2√(∑R)2+(∑X)2=1776.73A 3、副井井下风机专用线最远端两相短路电流∑R=R1/K b2+R b+R2=0.2 ∑X=X X+X1/ K b2+X b+X2=0.086 I d=U e/2√(∑R)2+(∑X)2=1568A 4、主井井下660V系统最远端两相短路电流 ∑R=R1/K b2+R b+R2=0.09 ∑X=X X+X1/ K b2+X b+X2=0.06 I d=U e/2√(∑R)2+(∑X)2=3136A 5、主井井下1140V系统最远端两相短路电流∑R=R1/K b2+R b+R2=0.277 ∑X=X X+X1/ K b2+X b+X2=0.2

变压器的计算公式

一、按变压器的效率最高时的负荷率βM来计算变压器容量 当建筑物的计算负荷确定后,配电变压器的总装机容量为: S=Pjs/βb×cosφ2(KVA) (1) 式中Pjs ——建筑物的有功计算负荷KW; cosφ2——补偿后的平均功率因数,不小于0.9; βb——变压器的负荷率。 因此,变压器容量的最终确定就在于选定变压器的负荷率βb。 我们知道,当变压器的负荷率为: βb=βM=Po/PKH (2) 时效率最高 式中Po——变压器的空载损耗; PKH ——变压器的短路损耗。 然而高层建筑中设备用房多设于地下层,为满足消防的要求,配电变压器一般选 用干式或环氧树脂浇注变压器,表一为国产SGL型电力变压器最佳负荷率。 表国产SGL型电力变压器最佳负荷率βm 容量(千伏安) 500 630 800 1000 1250 1600 空载损耗(瓦) 1850 2100 2400 2800 3350 3950 负载损耗(瓦) 4850 5650 7500 9200 11000 13300 损失比α2:2.62 2.69 3.13 3.20 3.28 3.37 最佳负荷率βm% 61.8 61.0 56.6 55.2 55.2 54.5 技术文章选择变压器容量的简便方法: 我们在平时选用配电变压器时,如果把变压器容量选择过大,就会形成“大马拉小车”的现象。这不仅增加了设备投资,而且还会使变压器长期处于空载状态,使无功损失增加。如果变压器容量选择过小,将会使变压器长期处与过负荷状态,易烧毁变压器。因此,正确选择变压器容量是电网降损节能的重要措施之一,在实际应用中,我们可以根据以下的简便方法来选择变压器容量。高频变压器 变压器容量本着“小容量,密布点”的原则,配电变压器应尽量位于负荷中心,供电半径不超过0.5千米。

冲击系数

公路桥梁冲击系数随机变量的概率分布及冲击系数谱 李玉良 摘要为适应近似概率设计法的应用,公路桥梁冲击系数研究必然引进概率概念。从现场实测入手,采集桥上汽车荷载流对桥梁结构产生的冲击系数随机样本,采用概率与数理统计的方法研究公路桥梁冲击系数的统计规律,得到公路桥梁冲击系数的概率分布及置信度为0.05的冲击系数谱。对冲击系数谱的适应范围及其与国内、外冲击系数的研究成果进行比较和讨论。关键词公路桥梁冲击系数随机变量概率分布冲击系数谱 l 前言 在移动的汽车荷载作用下,桥梁在空间的竖向、纵向和横向三个方向产生振动、冲击等动力效应。通常把竖向动力效应称为汽车荷载对桥粱结构的冲击力。桥梁结构的总竖向汽车荷载效应(SZ)等于竖向汽车荷载静力效应(SJ)与其动力效应之和。在国内、外的各种桥梁设计规范中,均采用把汽车荷载竖向静力效应乘以一个增大系数(1+μ)作为计入汽车荷载竖向动力效应的总竖向荷载效应。即: SZ=(1+μ)×SJ (1) 根据式(1),将冲击系数定义为:考虑移动的汽车荷载对桥梁结构产生竖向动力效应的增大系数。现今世界各国公路桥梁设计规范中有关冲击系数的规定,大都是在定值设计法概念下制定的。不管是理论计算还是现场实测,都基于移动的汽车荷载与桥梁结构产生“共振”求得,这样得到的冲击系数(1+μ)是极大值。它的不足之处是不能反映该数值在桥上出现的概率。调查得知,这样的极大值在桥上实际发生的机会是极为稀少的。 为适应近似概率设计法的应用,公路桥梁冲击系数研究必然引进概率概念。影响公路桥梁冲击系数的因素,归纳起来大致可分为三类: (1)汽车荷载本身的几何与动力特性; (2)桥梁结构的几何与动力特性; (3)激振及冲击的条件。 公路桥梁上通过的汽车荷载流是一个非列车化的问隙性连续流。它的流量大小、车辆间距、轴重大小、行驶速度、车辆的横向位置、车辆的动力特性都具有明显的不确定性,是无法预知的。这表明汽车荷载流本身具有明显的随机性。 桥梁结构的几何尺寸、材料的容重、弹性模量等也都是随机的。 汽车荷载流通过桥梁时的初始条件(如:路桥连接缝的结构状态、引道路面平整度等)和桥面的平整度等因素,也具有不确定性。这些都是移动的汽车激振和对桥梁结构产生振动、冲击等最重要的随机因素。由此我们可认识到,公路桥梁冲击系数是反映诸多影响因素随机组合产生振动、冲击等效应的一个综合性系数,具有明显的随机性。 另外,公路桥梁冲击系数与时间没有明显的关系。它的取值,充满了某一实数区间,不能用一个有限或无限数列表示。因此,本文把公路桥梁冲击系数用连续随机变量概率模型进行研究。 2 公路桥梁冲击系数的概率分布及统计参数 由于随机模拟汽车流、桥梁激振及冲击条件等非常困难,从公路桥梁随机振动与随机冲击等问题的理论研究人手,来解决公路桥梁冲击系数问题,条件尚不成熟。为此,我们的研究从现场实测入手,采集桥上汽 wk_ad_begin({pid : 21});wk_ad_after(21, function(){$('.ad-hidden').hide();}, function(){$('.ad-hidden').show();}); 车荷载流对桥梁结构产生的冲击系数随机样本,用概率与数理统计的方法来研究公路桥梁冲击系数的统计规律。

低压短路电流计算方法

一、短路原因及危害 短路是电力系统中常见的故障之一,它是指供配电系统中相导体之间或者相导 体与大地之间不通过负载阻抗而直接电气连接所产生的。产生短路电流的主要 原因有绝缘老化或者机械损伤;雷击或高电位浸入;误操作;动、植物造成的 短路等。发生短路时会产生很大的短路电流,短路电流会产生很大的电动力和 很高的温度,也就是短路的电动效应和热效应,可能会造成电路及电气装置的 损坏;短路将系统电压骤减,越靠近短路点电压越低,严重影响设备正常运行;还有发生短路后保护装置动作,从而造成停电事故,越靠近电源造成停电范围 越大;对于电子信息设备可能会造成电磁干扰。短路电流可以分为:三相短路,两相短路,单相短路。两相短路分为相间短路和两相接地短路。单相短路可以 分为相对地短路和相对中性线短路。一般三相短路电流值最大,单相短路电流 值最小。 二、计算短路电流的意义 1 选择电器。《低压配电设计规范》GB 50054—2011第3.1.1的5和6条关 于选择低压电器需要考虑短路电流的有关规定如下: 电器应满足短路条件下的动稳定与热稳定的要求; 用于断开短路电流的电器应满足短路条件下的接通能力和分断能力。 2 选择导体。《低压配电设计规范》GB 50054—2011第3.2.2的3条关于选 择电缆需要考虑短路电流的有关规定如下: 导体应满足动稳定与热稳定的要求;

3 断路器灵敏度校验。《低压配电设计规范》GB 50054—2011第6.2.4条关于低压断路器灵敏度校验有关规定如下: 当短路保护电器为断路器时,被保护线路末端的短路电流不应小于断路器瞬时或短延时过电流脱扣器整定电流的1.3倍。 4 根据 IEC60364-434.2 和IEC60364-533.2 条文中的规定,必须计算在回路首端的预期最大短路电流和回路末端的预期最小短路电流。 5 预期最大短路电流用在:断路器的分断能力;电器的接通能力;电气线路和开关装置的热稳定性和动稳定性。 6 预期最小短路电流主要用在:断路器脱扣器和熔断器灵敏度校验。 三、实用低压短路电流计算低压系统的短路计算,应计入短路电路各元件的有效电阻,但短路点的电弧电阻、导线连接点、开关设备和电器的接触电阻可忽略不计。低压短路电流的计算宜采用有名值法。1 配电变压器低压侧出口短路电流计算 配电变压器低压侧出口短路电流计算公式可以按照19DX101-1《建筑电气常用数据》15-3页,如下所示。 上面公式可用于主配电柜三相短路电流计算,用于校验主配电柜中断路器在短路条件下的分断能力和接通能力,用于校验主配电柜中母排的热稳定性和动稳定性。

短路电流计算公式

二.计算条件 1.假设系统有无限大的容量.用户处短路后,系统母线电压能维持不变.即计算阻抗比系统阻抗要大得多。 具体规定: 对于3~35KV级电网中短路电流的计算,可以认为110KV及以上的系统的容量为无限。只要计算35KV及以下网络元件的阻抗。 2.在计算高压电器中的短路电流时,只需考虑发电机、变压器、电抗器的电抗,而忽略其电阻;对于架空线和电缆,只有当其电阻大于电抗1/3时才需计入电阻,一般也只计电抗而忽略电阻。 3. 短路电流计算公式或计算图表,都以三相短路为计算条件。因为单相短路或二相短路时的短路电流都小于三相短路电流。能够分断三相短路电流的电器,一定能够分断单相短路电流或二相短路电流。 三.简化计算法 即使设定了一些假设条件,要正确计算短路电流还是十分困难,对于一般用户也没有必要。一些设计手册提供了简化计算的图表.省去了计算的麻烦.用起来比较方便.但要是手边一时没有设计手册怎么办下面介绍一种“口诀式”的计算方法,只要记牢7句口诀,就可掌握短路电流计算方法。 在介绍简化计算法之前必须先了解一些基本概念。 1.主要参数 Sd三相短路容量 (MVA)简称短路容量校核开关分断容量 Id三相短路电流周期分量有效值(KA)简称短路电流校核开关分断电流和热稳定 IC三相短路第一周期全电流有效值(KA) 简称冲击电流有效值校核动稳定 ic三相短路第一周期全电流峰值(KA) 简称冲击电流峰值校核动稳定 x电抗(W) 其中系统短路容量Sd和计算点电抗x 是关键. 2.标么值 计算时选定一个基准容量(Sjz)和基准电压(Ujz).将短路计算中各个参数都转化为和该参数的基准量的比值(相对于基准量的比值),称为标么值(这是短路电流计算最特别的地方,目的是要简化计算). (1)基准 基准容量 Sjz =100 MVA 基准电压 UJZ规定为8级. 230, 115, 37, , , ,, KV

短路电流计算计算方法.docx

短路电流计算 > 计算方法 短路电流计算 > 计算方法短路电流计算方法一、高压短 路电流计算(标幺值法) 1、基准值 选择功率、电压、电流电抗的基准值分别为、、、时,其对应关系为: 为了便于计算通常选为线路各级平均电压;基准容量 通常选为 100MVA 。由基准值确定的标幺值分别如下: 式中各量右上标的“ * “用来表示标幺值右,下标的“ d”表示在基准值下的标幺值。 2、元件的标幺值计算 (1)电源系统电抗标幺值 —电源母线的短路容量 (2)变压器的电抗标幺值 由于变压器绕组电阻比电抗小得多,高压短路计算时 忽略变压器的绕组电阻,以变压器的阻抗电压百分数(% )

作为变压器的额定电抗,故变压器的电抗标幺值为: —变压器的额定容量,MVA (3)限流电抗器的电抗标幺值 % —电抗器的额定百分电抗—电抗器额定电压, kV —电抗器的额定电流, A (4)输电线路的电抗标幺值 已知线路电抗,当=时 —输电线路单位长度电抗值,Ω/km 3、短路电流计算 计算短路电流周期分量标幺值为 —计算回路的总标幺电抗值 —电源电压标幺值,在=时, =1 = 短路电流周期分量实际值为 = 对于电阻较小,电抗较大(<1/3 )的高压供电系统,三相短路电流冲击值=2.55三相短路电流最大有效值

=1.52 常用基准值 (=100MVA) 电网额定电压(kV ) 3.0 6.0 10.0 35.0 60.0 110 基准电压( kV ) 3.15 6.3 10.5 37 63 115 基准电流( kA ) 18.3 9.16

5.5 1.56 0.92 0.502 二、低压短路电流计算(有名值法) 1. 三相短路电流 2.两相短路电流 3.三相短路电流和两相短路电流之间的换算关系 4.总电阻和总电抗 5.系统电抗 6.高压电缆的阻抗 7.变压器的阻抗

(完整版)低压短路电流计算方法

短路电流计算及设备选择 1短路电流计算方法 (2) 2.母线,引线选择及其计算方法 (4) 2.1 主变压器35KV侧引线:LGJ-240/30 ............ 错误!未定义书签。 2.2 35KV开关柜内母线:TMY-808 ................. 错误!未定义书签。 2.3 主变压器10KV侧引线及柜内主接线:TMY-10010 . 错误!未定义书签。 3. 35KV开关柜设备选择............................. 错误!未定义书签。 3.1 开关柜..................................... 错误!未定义书签。 3.2 断路器..................................... 错误!未定义书签。 3.3 电流互感器................................. 错误!未定义书签。 3.4 电流互感器................................. 错误!未定义书签。 3.5 接地隔离开关............................... 错误!未定义书签。 4. 10KV开关柜设备选择............................. 错误!未定义书签。 4.1 开关柜..................................... 错误!未定义书签。 4.2 真空断路器................................. 错误!未定义书签。 4.3 真空断路器................................. 错误!未定义书签。 4.4 真空断路器................................. 错误!未定义书签。 4.5 电流互感器................................. 错误!未定义书签。 4.6 电流互感器................................. 错误!未定义书签。 4.7电流互感器................................. 错误!未定义书签。 4.8 电流互感器................................. 错误!未定义书签。 4.9 零序电流互感器............................. 错误!未定义书签。 4.10 隔离接地开关.............................. 错误!未定义书签。 4.11 高压熔断器................................ 错误!未定义书签。 5. 电力电缆选择................................... 错误!未定义书签。 5.1 10KV出线电缆.............................. 错误!未定义书签。 5.2 10KV电容器出线............................ 错误!未定义书签。

轮压的计算

一、轮压的计算: 参考同类型规格相近的起重机,估计小车总重为8.5吨,近似认为由四个车轮平均承受。吊钩位于小车轨道的纵向对称轴线上,根据小车架布置图偏离主、从动轮之间的中心线为115毫米。 根据起重小车架的平衡方程式,可分别求出主动轮和从动轮的轮压: 主动轮: 22601130124521?+?=G Q P 式中:P 1——主动轮轮压; K τ——小车轮距,K τ=2260毫米。 公斤92172260 21130 8500124525750max 1=??+?= P (满载) 公斤2331min 1=P (空载) 同理,可得从动轮轮压: 公斤79072260 211308500101525750max 2=??+?=P (满载) 公斤2293min 2=P (空载) 二、电动机的选择: 1.运行阻力的计算: (1)小车满载运行时的最大摩擦阻力: ( )K D G P d K G Q 附 轮 架 摩满*+++=μ2 式中 (Q+G )——额定起重量加吊钩重量,(Q+G )=25750公斤; G 架 ——小车自重,G 架=8500公斤; K ——滚动摩擦力臂,K=0.05厘米; μ——轴承摩擦系数,μ=0.015; K 附 ——附加摩擦阻力系数,K 附=1.5;

D 轮 ——车轮直径,D 轮=40厘米; d ——轴承内径,d=10厘米; ()公斤摩满 3215.140 10 015.005.028********=??+??+=P (2)小车满载运行时的最大坡度阻力: () K G P G Q 坡架摩满 *++= 式中 K 坡 ——坡度阻力系数,K 坡=0.002 ()公斤摩满 5.68002.08500 25750=?+=P (3)小车满载运行时的最大静阻力: 公斤坡满摩满静满 5.3895.68321=+=+=P P P 2.选择电动机,确定减速器: (1)满载运行时电动机的静功率: (千瓦)小车静满静m 6120**= * ηP N V 式中 P 静满 ——小车满载运行时的静阻力,P 静满=389.5公斤; V 小车 ——小车运行时速度,V 小车=32min m ; η——小车运行机构传动效率,η=0.9; m ——电动机个数,m=1. 千瓦静26.219.06120325.389=???=N (2)选择电动机: N K N 静电*= 式中 K 电 ——电动机启动时为克服惯性的功率增大系数,取K 电=1.2; 千瓦7.226.22.1=?=N 选择SBA112B 型电动机。 (3)确定减速器: 减速器的传动比: V n n D n i 小车 轮 **= = π 式中 V 小车 ——小车运行速度,V 小车=32米/分;

短路电流计算公式

变压器短路容量-短路电流计算公式-短路冲击电流的计算供电网络中发生短路时,很大的短路电流会使电器设备过热或受电动力作用而遭到损坏,同时使网络内的电压大大降低,因而破坏了网络内用电设备的正常工作。为了消除或减轻短路的后果,就需要计算短路电流,以正确地选择电器设备、设计继电保护和选用限制短路电流的元件。 二.计算条件 1.假设系统有无限大的容量.用户处短路后,系统母线电压能维持不变.即计算阻抗比系统阻抗要大得多。 具体规定: 对于3~35KV级电网中短路电流的计算,可以认为110KV及以上的系统的容量为无限。只要计算35KV及以下网络元件的阻抗。 2.在计算高压电器中的短路电流时,只需考虑发电机、变压器、电抗器的电抗,而忽略其电阻;对于架空线和电缆,只有当其电阻大于电抗1/3时才需计入电阻,一般也只计电抗而忽略电阻。 3. 短路电流计算公式或计算图表,都以三相短路为计算条件。因为单相短路或二相短路时的短路电流都小于三相短路电流。能够分断三相短路电流的电器,一定能够分断单相短路电流或二相短路电流。 三.简化计算法 即使设定了一些假设条件,要正确计算短路电流还是十分困难,对于一般用户也没有必要。一些设计手册提供了简化计算的图表.省去了计算的麻烦.用起来比较方便.但要是手边一时没有设计手册怎么办?下面介绍一种“口诀式”的计算方法,只要记牢7句口诀,就可掌握短路电流计算方法。 在介绍简化计算法之前必须先了解一些基本概念。 1.主要参数 Sd三相短路容量(MV A)简称短路容量校核开关分断容量 Id三相短路电流周期分量有效值(KA)简称短路电流校核开关分断电流和热稳定 IC三相短路第一周期全电流有效值(KA) 简称冲击电流有效值校核动稳定 ic三相短路第一周期全电流峰值(KA) 简称冲击电流峰值校核动稳定 x电抗(W) 其中系统短路容量Sd和计算点电抗x 是关键. 2.标么值 计算时选定一个基准容量(Sjz)和基准电压(Ujz).将短路计算中各个参数都转化为和该参数的基准量的比值(相对于基准量的比值),称为标么值(这是短路电流计算最特别的地方,目的是要简化计算). (1)基准 基准容量Sjz =100 MV A 基准电压UJZ规定为8级. 230, 115, 37, 10.5, 6.3, 3.15 ,0.4, 0.23 KV 有了以上两项,各级电压的基准电流即可计算出,例: UJZ (KV)3710.56.30.4 因为S=1.73*U*I 所以IJZ (KA)1.565.59.16144

单相短路电流计算

1、替代定理 在任意具有唯一解的电路中,某支路的电流为i k ,电压为u k ,那么该支路可以用独立电压源u k ,或者独立电流源i k 来等效替代,如下图所示。替代后的电路和原电路具有相同的解。 图 2、叠加定理 由全部独立电源在线性电阻电路中产生的任一电压或电流,等于每一个独立 电源单独作用所产生的相应电压或电流的代数和。 注意点:(1)只适用于线性电路;(2)一个电源作用,其余电源为零,如电 压源为零即电压为零——>短路,电流源为零即电流为零——>开路;(3)各回路电压和电流可以叠加,但功率不能叠加。 3、三相系统及相量图的应用 、 交流变量 正常的电力系统为三相系统,每相的电压和电流分量均随着时间作正弦变 化,三相间相互角偏差为120°,比如以A 相为基准,A 相超前B ,B 相超前C 各120°,就构成正序网络,如下式所示: )120sin()360240sin()240sin(); 120sin(); sin( ++=+-+=-+=-+=+=?ω?ω?ω?ω?ωt U t U t U u t U u t U u m m m c m b m a 以A 相为例,因为三角函数sin 是以360°(或2π)为周期变化,所以随 着时间t 的流逝,当?ω+t 值每增长360°(或2π)时,电压ua 就经过了一个

周期的循环,如下图所示: 图 如上图,t代表时间,?代表t=0时刻的角度(例如上图中ua当t=0时位于?),ω表示角速度即每秒变化多少度。例如电网的频率为50Hz,原点,即代表0 = 每秒变化50个周期,即变化50*360°或者50*2π。此处360°和2π仅是单位制的不同,分别为角度制和弧度制,都是代表一个圆周;值得注意的是用360°来分析问题更加形象,而2π为国际单位制中的标准单位,计算时更通用。 向量的应用 用三角函数分析问题涉及较为繁琐的三角函数计算,图的正弦波形图可表示出不同周期分量的峰值和相差角度,但使用范围有限。为此,利用交流分量随时间做周期变化,且变化和圆周关系密切的特点,引入向量如下,方便交流分量的加减乘除计算: :

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