短路电流的计算是为了正确选择和校验电气设备

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短路电流计算在电气设备选型中的运用

短路电流计算在电气设备选型中的运用

短路电流计算在电气设备选型中的运用摘要:短路电流计算是变电站电力系统运行和维护的基础工作,本文通过对国内目前采用的短路电流的计算方法以及存在问题进行了初步探讨,以其为变电站的运行和维护等相关工作提供一些指导。

关键字:变电站;短路电流;计算;电力系统1 变电站电力系统短路的分类电气设备和载流导体的选择、继电保护、自动装置的整定、限制短路电流措施的确定都需进行短路电流计算。

电力系统短路分为对称短路和不对称短路两种类型。

运行经验表明,上述各种类型的短路中,最常见的是单相短路,约占短路总故障的65%-70%,两相短路约占10%-15%,两相接地短路约占10%-20%,三相短路约占5%。

三相短路发生的概率虽然较低,但它却是各种短路故障中最严重的一种。

之所以称其为最严重故障,并不是短路电流最大,而是对系统的危害最大。

2 三相短路电流计算方法的探讨三相短路电流计算是电力系统规划、设计、运行中必须进行的计算分析工作。

在进行计算时,各设计、运行和研究部门采用的计算方法各不相同,这就有可能造成短路电流计算结论的差异和短路电流超标判断的差异,以及短路电流限制措施的不同。

如果短路电流计算结果偏于保守,有可能造成不必要的投资浪费;若偏于乐观,则将给系统的安全稳定运行埋下灾难性的隐患。

经典的变电站短路电流计算方法为:取变比为1.0不考虑线路充电电容和并联补偿,不考虑负荷电流和负荷的影响,节点电压取1.0发电机空载。

短路电流计算的标准主要有IEC标准和ANSI标准,中国采用的是IEC标准。

国标规定了短路电流的计算方法、计算条件。

国标推荐的三相短路电流计算方法是等值电压源法,其计算条件为:①不考虑非旋转负载的运行数据和发电机励磁方式;②忽略线路电容和非旋转负载的并联导纳;③具有分接开关的变压器,其开关位置均视为在主分接位置;④不计弧电阻;⑤35kV及以上系统的最大短路电流计算时,等值电压源取标称电压的1.1(计算中额定电压的1.05pu),但不超过设备的最高运行电压。

短路电流分析与计算

短路电流分析与计算

短路电流分析与计算短路电流是指电力系统在发生短路故障时,电流突然增大的现象。

短路电流分析与计算是电力系统设计和运行中重要的内容之一,它能够帮助工程师确定系统中的安全操作范围,保护设备和人员的安全。

短路电流的计算是为了确定保护设备的能力和选择正确的保护装置。

短路电流的计算通常包括对直流短路电流和对称短路电流的计算。

在进行短路电流计算之前,需要确定系统的拓扑结构和参数。

拓扑结构包括继电器、开关、变压器等电气设备的连接方式;参数包括系统的电阻、电抗、电容等。

在计算三相短路电流时,需要考虑以下几个因素:1.电气设备的短路能力:通过查阅设备的技术资料,可以确定设备的短路能力。

电气设备通常有额定短路电流容量,表示设备在额定电压和频率下能够承受的最大短路电流。

这个值通常以对称分量形式给出。

2.短路点的电阻和电抗:不同的短路点具有不同的电阻和电抗。

电阻一般可以通过测量获得,电抗通常需要根据系统的拓扑结构和参数进行估计。

3.电源电压:电源电压是计算短路电流的重要参数。

电源电压通常以震荡(复数)形式给出,其中包括震荡的大小和角度。

根据这些参数,可以使用不同的方法进行短路电流的计算,常用的方法包括传统方法和复数法。

传统方法通过分析电力系统的拓扑结构和参数,逐步计算各个电气设备的短路电流,最后将结果进行组合得到总的短路电流。

复数法是一种比较简单和快捷的计算方法。

它将电力系统的拓扑结构和参数转化为等值复数阻抗,并使用基尔霍夫电压定律和欧姆定律进行计算。

这种方法通常适用于均匀无电抗补偿的系统。

无论是使用传统方法还是复数法,计算的目的都是为了确定保护设备的动作电流和时间。

动作电流是指保护装置开始动作的电流阈值,它通常是设备的额定电流的一些倍数。

动作时间是指保护装置从检测到短路故障开始动作所需的时间,它是由保护装置的设计和设置参数决定的。

在进行短路电流计算时,还需要考虑一些特殊情况,例如接地短路、零序电流、接线方式等。

这些情况都会对短路电流的计算和设备的保护产生影响,工程师需要根据具体情况进行分析和计算。

论短路电流的计算及目的

论短路电流的计算及目的
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,注重力要集中,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。
六是加强治理,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,有人在四周挖掘施工,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。
计算短路电流的目的
A
第一,电气主接线方案 的L比O较RE和M选I择PS,U或M确定 是否需要采取限制短路
电流的措施。
B
第二,电气设备及载流 导体的动、热稳定校验 和开关电器、避雷器等 的开断能力的校验。
D
第四,继电保护装置的 设计与整定。
E
第五,输电线对通信 线路的影响。
C
第三,接地装置的设计。
F
A
运行设备
B
用户生活
C
电力系统
1.运行设备 2.用户生活 3.电力系统
01 设备遭到破坏,在短路处常常发生电弧烧
毁电气设备;
02
电压严重降低,对用户生产生活影响极大 。短路也同时引起电网的电压降低,特别
是靠近短路点处电压降得更多,结果可能
导致部分或全部用户的供电遭到破坏。
03 电力系统稳定性遭到破坏。当短路发生后
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。
并列运行的发电机组有可能解列、失去同 步、稳定遭到破坏,甚至造成整个电力系 统崩溃和瓦解,这是短路最严重的后果。

变压器短路容量-短路电流计算公式-短路冲击电流的计算

变压器短路容量-短路电流计算公式-短路冲击电流的计算

变压器短路容量-短路电流计算公式-短路冲击电流的计算变压器短路容量-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因为S=1.73*U*I 所以IJZ (KA)1.565.59.16144(2)标么值计算容量标么值S* =S/SJZ.例如:当10KV母线上短路容量为200 MV A时,其标么值容量S* = 200/100=2.电压标么值U*= U/UJZ ; 电流标么值I* =I/IJZ3无限大容量系统三相短路电流计算公式短路电流标么值: I*d = 1/x* (总电抗标么值的倒数).短路电流有效值: Id= IJZ* I*d=IJZ/ x*(KA)冲击电流有效值: IC = Id *√1 2 (KC-1)2 (KA)其中KC冲击系数,取1.8所以IC =1.52Id冲击电流峰值: ic =1.41* Id*KC=2.55 Id (KA)当1000KV A及以下变压器二次侧短路时,冲击系数KC ,取1.3这时:冲击电流有效值IC =1.09*Id(KA)冲击电流峰值: ic =1.84 Id(KA)掌握了以上知识,就能进行短路电流计算了。

配网系统短路电流计算及限制短路电流措施的探讨

配网系统短路电流计算及限制短路电流措施的探讨

配网系统短路电流计算及限制短路电流措施的探讨摘要:短路电流的计算可以帮助我们选择一些电气设备以及排除电气故障,可以得到最大,最小故障电流,可以确保保护装置正常工作,及时切除故障。

本文分析了短路电流产生的原因及造成的后果.阐述了短路电流的计算方法以及限制短路电流的措施,以供参考。

关键词:短路电流;计算方法;措施一、配电网系统短路的原因及后果配电网系统短路的原因主要是由于电气设备载流部分的绝缘皮被破坏,造成绝缘损坏的原因有很多,如在遭遇雷击时或者由于其他形式导致的过电压都会使绝缘部分老化或者出现一定程度的机械损伤。

发生绝缘层的破坏往往是由于不能够及时发现所致的。

此外,设备运行过程中的缺陷或者在安装,维护过程中操作不到位也有可能造成这一现象。

此外,人为事故也有可能绝缘层的破坏,负责设备运行的相关人员有时候会在设备带负荷状态下拉电闸,或者在完成线路检修之后没有及时的将地线拆除,便加上了电压,这都是错误的操作,有可能造成绝缘损坏。

在遇到一些恶劣的天气时也有可能造成绝缘的损坏,如由于雷击造成电线的闪烁放电或者在大风天气以及冬季冰雪覆盖导线造成断线现象。

除这些情况外还有一些其它因素,如在挖沟时不慎将电缆损伤,还有在裸露的载流部分上,有一些鸟兽跨接在上面,系统短路后果严重。

系统短路时,短路处的电弧有可能会烧毁电气设备,系统短路会造成电网电压降低的情况,越靠近短路点电压降低的越多,而且电压如果严重降低也会对人们的生产生活造成严重的影响,有可能破坏一部分用户甚至全部用户的正常供电。

发生系统短路时,有可能使那些并列运行的发电机组解列,不能够做到同步,稳定。

严重时会造成整个系统的崩溃,这样的结果是非常严重的。

系统短路有一类是不对称短路,这种不对称短路能够产生零序电流,从而严重的影响通信线路的正常工作,甚至会造成设备的损坏,严重时甚至会危及人身安全。

二、短路电流计算1、短路电流概述。

我们之所以要进行短路电流的计算是因为我们可以根据短路电流去选择我们需要的导体和电气设备,短路电流还可以用于电网接线以及发电厂,变电所电气连线的比较,选择等。

电源的短路电流意义【最新版】

电源的短路电流意义【最新版】

电源的短路电流意义在这里有电源技术干货、电源行业发展趋势分析、最新电源产品介绍、众多电源达人与您分享电源技术经验,关注我们,-union,与中国电源行业共成长!短路电流(short-circuitcurrent)是电力系统在运行中,相与相之间或相与地(或中性线)之间发生非正常连接(即短路)时流过的电流。

其值可远远大于额定电流,并取决于短路点距电源的电气距离。

短路电流计算的目的和意义在供配电系统中除应采取有效技术措施防止发生短路外。

还应设置灵敏、可靠的继电保护装置和有足够断流能力的断路器,快速切除短路回路,把短路危害抑制到最低限度。

为此必须进行短路电流计算,以便正确选择和整定保护装置选择限制短路电流的元件和开关设备计算短路电流的目的是为了限制短路的危害和缩小故障的影响范围。

在变电所和供电系统的设计和运行中,基于如下用途必须进行短路电流的计算:1)选择电气设备和载流导体,必须用短路电流校验其热稳定性和动稳定性。

2)选择和整定继电保护装置,使之能正确的切除短路故3)确定合理的主接线方案、运行方式及限流措施。

4)保护电力系统的电气设备在最严重的短路状态下不损坏,尽量减少因短路故障产生的危害。

短路电流计算的意义可以用于熔断器的选型,防止设备烧坏。

为系统设计,新建站设备选型,运行方式制定继电保护整定等环节提供依据。

短路电流计算的条件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。

110kV系统短路电流计算及应用

110kV系统短路电流计算及应用

110kV系统短路电流计算及应用作者:郝霞霞来源:《市场周刊·市场版》2017年第13期摘要:在110kV变电站设计中,短路电流计算是变电站设计中的重要组成部分,它为导体和设备的选择、电气主接线方案的比选、继电保护装置的整定计算、接地装置的接触电压和跨步电压的验算等提供了重要的依据。

本文依托新建110kV谷阳变电站进行短路电流实用计算。

关键词:短路电流计算;变电站;设计在变电站的设计工作中,短路电流计算是选择电气设备的依据。

电气设备在选定后应按最大可能通过的短路电流进行动稳定和热稳定校验,校验的短路电流一般取三相短路电流,对于中性点直接接地系统的单相、两相接地短路较三相短路严重时,则按严重情况校验。

运行经验表明,在中性点直接接地的系统中,最常见的短路是单相短路,约占短路故障的65%~70%,三相短路约占5%。

本文设计110kV谷阳变电站,仅有110kV和10kV两个电压等级。

一、设计内容及要求(1)本变电站坐落在市区,采用全户内GIS变电站。

(2)确定本变电站的电压等级为110kV/10kV,110kV采用内桥接线,10kV采用单母线分段接线。

(3)110kV变电站的电源,其两路电源均取自220kV,变电站的110kV母线。

(4)变电站终期采用三台50MVA变压器,本期新上两台50MVA变压器。

(5)该变电站的所址,地势平坦,交通方便。

(6)该地区年最高气温40度,最热月平均最高气温32度。

二、短路电流的计算(一)计算短路电流的目的计算短路电流的目的是一是为了正确选择和校验电器设备,如果短路电流太大,必须采用限流措施;二是进行电气主接线方案的比选;三是进行继电保护装置的整定计算;四是接地装置的接触电压和跨步电压的验算。

(二)短路电流的计算过程高压短路电流计算一般只计算各元件的电抗,采用标值。

为了计算方便选取如下基准值(图1):(图1基准值计算)为了简便起见,以下略去阻抗标幺值的下标“*”。

最新版本造船厂计算负荷说明书

最新版本造船厂计算负荷说明书

一、设计内容1、确定该厂的各级计算负荷及各负荷的等级电源进线为YJV-10kV,经高压配电室,引至各车间变电所,上级断路器开断容量400MVA。

厂区中10kV的龙门吊、水泵为高压直供,其余为车间变电所220/380V供电。

车间1旁设车间变电所一个,距总高压配电室800m,供车间1使用;车间2旁设车间变电所一个,距总高压配电室1100m,供车间2使用;2、确定该厂配电系统的接线方式根据供电要求,划分供电回路,确定整个工厂的电气主接线,画出主接线图。

3、电气设备的选择及导线电缆的选择与校验•根据计算结果,选择开关设备、电缆等。

4、短路电流的计算和电气设备的校验根据计算结果,校验开关设备、电缆等。

5、保护装置的整定和计算(10kV干线,变压器)二、设计任务1、变配电所设计变配电所设计包括以下基本内容:1) 负荷计算及无功功率补偿计算。

2) 变配电所所址和型式的选择。

3) 变电所主变压器台数、容量及类型的选择。

4) 变配电所主结线方案的设计。

5) 短路电流的计算。

6) 变配电所一次设备的选择。

2、高压配电线路设计高压配电线路设计包括以下基本内容:1) 高压配电系统方案的确定。

2) 高压配电线路的负荷计算。

3) 高压配电线路的导线和电缆的选择。

3、低压配电线路设计低压配电线路设计包括以下基本内容:1)低压配电系统方案的确定。

2)低压配电线路的负荷计算。

3)低压配电线路的导线和电缆的选择。

4)低压配电设备和保护设备的选择。

三、背景资料1、负荷状况:参照相关规范,确定车间用电负荷2、供电电源:电源进线为10KV电缆线路,经高压配电室,引至各车间变电所,上级断路器开断容量400MVA。

厂区中10KV的龙门吊、水泵为高压直供,其余为车间变电所220/380V供电。

配电室配备备用电源。

3、气象、土壤等资料:1).海拔高度12.5m.2).年最热月温度,平均28.2℃,平均最高32℃.3).极端最高温度40.7℃,极端最低-14℃.4).年雷暴日数T=36.4.5).最热月地面下0.8m处土壤平均温度27.7℃.6).土壤电阻率p=100Q.m.四、负荷计算4.1所用公式设备容量的确定1.长期工作制和短期工作制的用电设备Pε=P N 2.反复短时工作制的设备Pε=√εNε100%.P N 3.起重机Pε=√εNε25%.P N=2√εN P N需要系数法:单组用电设备的计算负荷P c=K d PεQ c=P c tanφS c=√P c2+Q c2I c=c√3U c(当台数小于3时,不需要乘以需要系数。

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短路电流的计算是为了正确选择和校验电气设备,使其满足电流的动、热稳定性的要求。

对于低压开关设备和熔断器等,还应按短路
电流校验其分断能力。

计算短路电流时,首先要选择好短路点,短路点通常选择在被保护线路的始、末端。

始端短路点用于计算最大三相短路电流,用于校
验设备和电缆的动、热稳定性;末端用于计算最小二相短路电流,用
于校验继电保护整定值的可靠性。

短路电流的计算方法有解释法和图表法,主要以解释法为主。

一、短路电流的计算公式
1、三相短路电流计算:
I K(3)=U N2/{√3·[(∑R)2+(∑X)2]1/2}
式中:I K(3) 三相短路电流,安;
U N2 变压器二次侧额定电压,对于127、380、660伏电网,分别取133、400、690伏;
∑R、∑X短路回路内一相的电阻、电抗的总和,欧。

2、二相短路电流计算:
I K(2)=U N2/{2·[(∑R)2+(∑X)2]1/2}
式中:I K(2) 二相短路电流,安;
3、三相短路电流与二相短路电流值的换算
I K(3)=2 I K(2)/√3=1.15 I K(2)
或I K(2)=0.866 I K(3)
二、阻抗计算
S N 变压器额定容量,KVA。

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