高压电网短路电流计算

高压电网短路电流计算
高压电网短路电流计算

高压电网短路电流计算(标幺制法)

标幺制法是一种相对单位制,因短路计算中的有关物理量是采用标幺制而得名。任一物理量的标幺值A*,为该物理量的实际值A与所选定的基准值A d的比值,即

A*=A/A d

按标幺制进行短路计算时,一般是先选定基准容量S d和基准电压U d。

对于基准容量S d,工程设计中通常取S d=100MVA。

对于基准电压U d,通常取元件所在处的短路计算电压为基准电压,即取U d=cU n。

选定了基准容量S d和基准电压U d以后,基准电流I d按下式计算:

基准电抗X d则按下式计算

供配电系统各元件的电抗标幺值

1、电力系统的电抗标幺值

电力系统的电抗可由电力系统设计规划的三相对称短路容量初始值来计算,即

所以电力系统的电抗标幺值为

式中——电力系统变电所高压馈电线出口处设计规划(5—10年规划)的三相对称短路容量初始值,此值与电力系统运行方式有关,当电力系统处于最大运行方式时,

整个系统的短路阻抗最小,短路容量最大,当电力系统处于最小运行方式时,

整个系统的短路阻抗最大,短路容量最小。

2、电力线路的电抗标幺值

式中l——线路长度(km)

——电力系统所在处的系统标称电压(kV)

x——线路单位长度的电抗,可查表,当线路结构数据不详时,x可取平均值,对10kV架空线路可取x=0.35欧/每千米,对10kV电力电缆可取x=0.10欧/

每千米。

3、电力变压器的电抗标幺值

电力变压器的电抗X T可由变压器的短路电压(阻抗电压)百分值U K%近似地计算。

式中——变压器的阻抗电压百分值,查表得

——变压器额定容量

4、限流电抗器的电抗标幺值

式中、、——分别为限流电抗器的电抗百分比值、额定电压、额定电流;

U n——电抗器安装处的系统标称电压。

三相短路电流计算

三相对称短路电流初始值的标幺值按下式计算

三相对称短路电流初始值为

三相对称短路容量

题目短路电流及其计算

题目:短路电流及其计算 讲授内容提要:三相短路、两相短路及单相短路的计算 短路电流的效应及短路校验条件 教学目的:掌握三相短路、两相短路及单相短路电流的计算,会根据短路条件进行设备校验。 教学重点:欧姆法和标幺值法计算短路电流的方法,掌握短路热稳定和动稳定校验的方法。 教学难点:欧姆法和标幺值法计算短路电流的方法 采用教具和教学手段:多媒体及板书 授课时间:年月日授课地点:新教学楼教室 注:此页为每次课首页,教学过程后附;以每次(两节)课为单元编写教案。

第三章 短路电流及其计算 本次课主要内容:三相短路、两相短路及单相短路的计算 短路电流的效应及短路校验条件 第三节 无限大容量电力系统中短路电流的计算 计算过程:绘出计算电路图、元件编号、绘等效电路、计算阻抗和总阻抗、计算短路电流和短路容量。 一、欧姆法进行三相短路计算 22 ) 3(3∑ ∑ += X R U I C K 计算高压短路时电阻较小,一般可忽略。 、电力系统的阻抗计算 OC C S S U X 2= 、电力变压器的阻抗计算 2)(N C K T S U P R ?≈ N C K T S U U X 2 100%? ≈ 、电力线路的阻抗计算 l R R WL 0= l X X WL 0= 、阻抗换算 2'' )(C C U U R R = 2'' )(C C U U X X = 三、标幺制法三相短路电流计算 、基准值 基准容量 MVA S d 100= (可以任意选取) 基准电压 c d U U = (通常取短路计算电压) 基准电流 C d d d d U S U S I 33==

基准电抗 d C d d d S U I U X 2 3= = 、元件标幺值: 电力系统电抗标幺值: OC d d C OC C d S S S S S U S U X X X ===*//22 电力变压器电抗标幺值: N d K d C N C K d T T S S U S U S U U X X X ?=?==*100%/100%2 2 电力线路电抗标幺值: 22/C d O d C O d WL WL U S l X S U l X X X X ?===* 、短路电流标幺值及短路电流计算 *)* 3()3(2) 3()3(1 3/3/∑ * ∑ ∑∑* = =====X I I I I X X S U U S X U I I I d d K K d C C d C d K K 、三相短路容量 ** ) 3()3(33∑ ∑== =X S X U I U I S d c d C K K 四、两相短路电流的计算 ∑ =Z U I C K 2) 2( 866.02/3/) 3()2(==K K I I 五、单相短路电流的计算 ∑ ∑∑++=321)1(3Z Z Z U I K ? 工程计算 0 )1(-= ??Z U I K 第四节 短路电流的效应和稳定度校验 一、短路电流的电动效应和动稳定度 动稳定度校验 一般电器: )3(max ) 3(max sh sh I I i i ≥≥

电力系统短路电流计算书

电力系统短路电流计算书 1 短路电流计算的目的 a. 电气接线方案的比较和选择。 b. 选择和校验电气设备、载流导体。 c. 继电保护的选择与整定。 d. 接地装置的设计及确定中性点接地方式。 e. 大、中型电动机起动。 2 短路电流计算中常用符号含义及其用途 a. 2I -次暂态短路电流,用于继电保护整定及校验断路器额定断充容量。 b. ch I -三相短路电流第一周期全电流有效值,用于校验电气设备和母线的动稳 定及断路器额定断流容量。 c. ch i -三相短路冲击电流,用于校验电气设备及母线的动稳定。 d. I ∞-三相短路电流稳态有效值,用于校验电气设备和导体的热稳定。 e. "z S -次暂态三相短路容量,用于检验断路器遮断容量。 f. S ∞-稳态三相短路容量,用于校验电气设备及导体的热稳定. 3 短路电流计算的几个基本假设前提 a. 磁路饱和、磁滞忽略不计。即系统中各元件呈线性,参数恒定,可以运用叠加原理。 b. 在系统中三相除不对称故障处以外,都认为是三相对称的。 c. 各元件的电阻比电抗小得多,可以忽略不计,所以各元件均可用纯电抗表示。 d. 短路性质为金属性短路,过渡电阻忽略不计。 4 基准值的选择 为了计算方便,通常取基准容量S b =100MVA ,基准电压U b 取各级电压的平均 电压,即 U b =U p =,基准电流 b b I S =;基准电抗 2b b b b X U U S ==。

常用基准值表(S 基准电压U b (kV ) 37 115 230 基准电流I b (kA ) 基准电抗X b (Ω) 132 530 各电气元件电抗标么值计算公式 元件名称 标 么 值 备 注 发电机(或电动机) " % "*100 cos d b N X S d P X φ =? "%d X 为发电机次暂态电抗的百 分值 变压器 %" * 100 k b N U S T S X = ? %k U 为变压器短路电压百分值, S N 为最大容量线圈额定容量 电抗器 2%*100 3k N b N b X U S k I U X =? ? %k X 为电抗器的百分电抗值 线路 2*0b b S l U X X l =? 其中X 0为每相电抗的欧姆值 系统阻抗 *b b kd S S c S S X = = S kd 为与系统连接的断路器的开断容量;S 为已知系统短路容量 其中线路电抗值的计算中,X 0为: a. 6~220kV 架空线 取 Ω/kM b. 35kV 三芯电缆 取 Ω/kM c. 6~10kV 三芯电缆 取 Ω/kM 上表中S N 、S b 单位为MVA ,U N 、U b 单位为kV ,I N 、I b 单位为kA 。 5 长岭炼油厂短路电流计算各主要元件参数 系统到长炼110kV 母线的线路阻抗(标么值) a. 峡山变单线路供电时: 最大运行方式下:正序; 最小运行方式下:正序 b. 巴陵变单线路供电时: 最大运行方式下:正序

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

低压网短路电流计算

第一章绪论 随着经济的快速增长和社会的不断进步,供电系统的安全性和可靠性问题日益成为人们关注的焦点。当前,在低压配电系统的运行过程中,由于各种原因可能导致系统发生多种类型的故障,短路问题是电力技术研究的基本问题之一,短路电流是电气设备和导体选择、继电保护选型和整定计算等的基础。低压电网的短路电流往往不被人们所重视,在选择低压电器时只注意额定电流而忽视短路电流对设备的影响,常常是设备反复烧坏还找不到真正的原因。因此低压电网运行要避免或少发生低压电器烧坏事故,就必须研究短路电流发生的规律。 因此,短路电流计算是电力工程技术人员及技术工人不可或缺的基本技能。短路电流计算的目的是为了选择电气设备或对电气设备提出技术要求。本课题的主要研究内容包括电力系统的故障类型及其分析方法、低压配电网短路电流的计算方法,并设计相关的计算程序,实现低压配电网络计算机辅助设计的目标,减轻设计人员的工作量。

第一章电力系统短路的基本知识 2.1 短路的一般概念 2.1.1 短路的原因、类型及后果 所谓短路是指一切不正常的相与相之间或相与地面之间的通路。短路是电力系统中最严重的故障。 短路发生的原因是多种多样的。其中最主要的的原因是电气设备载流部分的绝缘损坏。引起绝缘损坏的原因是过电压和绝缘的自然老化。运行人员带负荷拉隔离开关也是短路发生的原因之一。引起短路的原因还有电气设备的机械损伤及鸟兽造成的短路等。 在电力系统中,可能发生的短路有:三相短路、单相短路接地、两相短路接地和两相短路。其中三相短路是最严重的短路,但发生的几率很小。单相短路接地可占短路总次数的80%以上,最常见的短路就是单相短路接地,各类短路的示意图和代表符号列于表2-1. 表2-1 各类短路的示意图和代表符号 短路发生的地点、短路持续的时间、短路发生的种类直接决定了短路的危害程度,这种危害可能是局部性的,也可能是全局性的。一般而言,短路的危害表现在如下几个方面:(1)由于短路电流是正常工作电流的十几倍到几十倍,从而使电气设备的载流部分产生巨大的机械应力,可能破坏电气设备的机械结构。 (2)短路发生后,如果持续时间较长,由于短路电流产生巨大的热量,可能烧毁电气设备。 (3)短路发生时,系统的电压将大幅度下降。这对用户处的电动机影响很大。系统中80%以上的负荷是电动机。当电压下降后,电动机的转速将下降,甚至停转。由于电动机转子转速与定子旋转磁场的相对运动过大,电动机可能被烧坏。 (4)当短路发生的地点距离发电机比较近而短路持续时间又较长时,并列运行的发电

短路电流及其计算

短路电流及其计算 第一节短路电流概述 本节将了解短路的原因及危害,掌握短路的种类,并知道短路电流计算的基本方法。 一、短路的概念 短路时至三相电力供电系统中,相与相或相与地的导体之间非正常连接。 在电力系统设计和运行中,不仅要考虑正常工作状态,而且还必须考虑到发生事故障碍时所照成的不正常工作状态。实际运行表明,在三相供电系统中,破坏供电系统正常运新的故障最为常见而且危害最大的就是各种短路。当发生短路时,电源电压被短接,短路回路阻抗很小,于是在回路中流通很大的短路电流。 对中性点不接地的系统又相遇相之间的短路;对于中性点接地的系统又相遇相之间的短路,一项于几项与大地相连接以及三相四线制系统中相与零项的连接等,其中两相接地的短路实际上是两相短路。常见的短路形式如图3—1所示 2.短路的基本种类 在三相供电系统中,短路的类型主要有: (1)三相电路 三相短路是指供电系统中,三相在同一点发生短接。用“d(3)”表示,如图3-1a所示。(2)两相电路 两相短路是指三相供电系统中,任意两项在同一地点发生短接。用“d(2)”表示,如图3-1b 所示。 (3)单相电路 单相短路是指在中性点直接接地的电力系统中,任一项与地发生短接。用“d(1)”表示,如图3-1c所示。 (4)两相接地电路 两相接地的短路是指在中性点直接接地的电力系统中,不同的两项同时接地所形成的两相短路,用“d(1-1)”表示,如图3-1d所示。 按短路电流的对称性来说,发生三相短路时,三项阻抗相等,系统中的各处电压和电流仍保持对称,属于对称性短路,其他形式的短路三相阻抗都不相等,三相电压和电流不对称,均为不对称短路。

变压器短路电流计算

这本身就不是一个简单的事! 你既然用到短路电流了,就肯定不是初中阶段的计算了吧 所以你就不用找省劲的法子了 当然你也可以找个计算软件嘛就不用自己计算了 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(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

电力系统下课程设短路电流计算

《电力系统分析》课程设计报告题目:3G9bus短路电流计算 系别电气工程学院 专业班级10级电气四班 学生姓名 学号 指导教师 提交日期 2012年12月10日

目录 一、设计目的 (3) 二、短路电流计算的基本原理和方法 (3) 2.1电力系统节点方程的建立 (3) 2.2利用节点阻抗矩阵计算短路电流 (4) 三、3G9bus短路电流在计算机的编程 (6) 3.1、三机九节点系统 (6) 3.3输出并计算结果 (13) 四.总结 (15)

一、设计目的 1.掌握电力系统短路计算的基本原理; 2.掌握并能熟练运用一门计算机语言(MATLAB 语言或FORTRAN 或C 语言或C++语言); 3.采用计算机语言对短路计算进行计算机编程计算。 二、短路电流计算的基本原理和方法 2.1电力系统节点方程的建立 利用节点方程作故障计算,需要形成系统的节点导纳(或阻抗)矩阵。一般短路电流计算以前要作电力系统的潮流计算,假定潮流计算的节点导纳矩阵已经形成,在此基础上通过追加支路的方式形成电力短路电流计算的节点导纳矩阵YN 。 1)对发电机节点 在每一发电机节点增加接地有源支路 i E 与i i i Z R jX =+串联 求短路稳态解: i Qi E E = i i qi Z R jX =+ 求短路起始次暂态电流解:i i E E ''= i i i Z R jX ''=+ 一般情况下发电机定子绕组电阻忽略掉,并将i E 与i i i Z R jX =+的有源支路转化成电流源 i i i I E Z =与导纳 1 i i i i i Y G B R jX =+= +并联的形式 2)负荷节点的处理 负荷节点在短路计一算中一般作为节点的接地支路,并用恒定阻抗表示,其数值由短路前瞬间的负荷功率和节点实际电压算出,即首先根据给定的电力系统运行方式制订系统的等值电路,并进行各元件标么值参数的计算,然后利用变压器和线路的参数形成不含发电机和负荷的节点导纳矩阵 YN 。 2?k LDk LDk LDk LDk V Z R jX S =+= 2 ?LDk LDk LDk LDk k S Y G jB V =+=

(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

电力系统分析课设短路电流计算C语言程序

5.C语言实现三相短路电流的计算程序 代码使用C++编写的: #include "stdafx.h" #include"stdio.h" #include"math.h" #define Sd 100 #define Uav1 37 #define Uav2 6.3 int main(int argc, char* argv[]) { double xg1,S2,l1,l2,xT,Sn,xg2,x1,x2,x3; printf("请输入发电机G1参数:xg1="); scanf("%lf",&xg1); printf("请输入发电机G2提供的短路功率:S2="); scanf("%lf",&S2); xg2=0.1*Sd/S2*10; printf("请输入线路L1参数:l1="); scanf("%lf",&l1); x1=0.4*l1*Sd/Uav1/Uav1; printf("请输入线路L2参数:l2="); scanf("%lf",&l2); x2=0.4*l2*Sd/Uav1/Uav1; printf("请输入变压器参数:Vk%="); scanf("%lf",&xT); printf("请输入变压器参数:Sn="); scanf("%lf",&Sn); x3=0.5*xT/100*Sd/Sn; printf("xg1=%lf,xg2=%lf,x1=%lf,x2=%lf,x3=%lf\n",xg1,xg2,x1,x2,x3); double c,x4,x5,x6,I1k,I1,I2k,I2; c=sqrt(3); x4=xg2+x2; x5=x1*x4/(x1+x4); x6=x5+x3;

变压器短路电流的实用计算方法

变压器短路电流的实用计算方法 胡浩,杨斌文,李晓峰 (湖南文理学院,湖南常德415000) 基金项目:湖南省科技厅计划项目(2007FJ3046) 1前言 在电力系统中,对于电气设备的选用、电气接线方案的选择、继电保护装置的设计与整定以及有关设备热稳定与动稳定的校验等工作,都需要对变压器的短路电流进行计算。短路电流的计算,一般采用有名制或标幺值算法,再者是应用曲线法。然而,无论哪种方法应用起来都比较繁琐,尤其是对于企业的技术人员与农村的电工,因缺乏相应的技术资料,又不能从变压器铭牌上查到所有计算短路电流的数据,所以想快速算出短路电流值是相当困难的。笔者在多年的实际工作中,依据变压器的基本原理与基本关系式,总结出快速计算短路电流值的实用方法,以满足现场与工程上的需要。 2变压器低压三相短路时高压侧短路电流的计算 变压器的阻抗电压是在额定频率下,变压器低压绕组短接,高压绕组施加逐步增大的电压,当高压绕组中的电流达到额定电流时,所施加的电压为阻抗电压Ud,一般以高压侧额定电压U1N为基础来表示: Ud%=Ud/U1N×100% (1) 由变压器的等值电路可知,低压侧短路后的阻抗折算到高压侧,与高压侧阻抗相加后得总的阻抗Zd,在阻抗电压Ud时,高压绕组电流为额定值I1N, 即: I1N=Ud/Zd (2) 如果高压绕组的电压为U1,则此时高压绕组的电流I1为: I1=U1/Zd (3) 由式(2)和式(3)可得: I1=U1/Ud*I1N (4) 对于单个变压器,其容量远小于电力系统的容量,故可以认为当变压器低压侧出现短路时,高压侧电压不变,即为U1N,代入式(4)就可得到变压器低压侧短路时,高压侧的短路电流I1d: I1d=U1N/Ud*I1N (5) 将式(1)中的Ud代入式(5)得: I1d=I1N/Ud%×100 (6) 而变压器高压绕组的额定电流I1N可表示为: I1N=SN/√3U1N (7) 式中SN———变压器的额定容量 将式(7)代入式(6)可得: I1d=100SN/√3U1NUd% (8) 由式(6)或式(8)可计算出变压器低压三相短路时,高压侧的短路电流值。 3变压器低压三相短路时低压侧短路电流的计算 由于变压器的励磁电流仅为I1N的1%~3%,忽略励磁电流,则高、低压绕组的电流I1、I2与电压U1、 U2的关系为: I1/I2=U2/U1=U2N/U1N 式中

变压器的短路电流计算方法

变380V低压侧短路电流计算: https://www.360docs.net/doc/ce7304188.html,=6%时Ik=25*Se https://www.360docs.net/doc/ce7304188.html,=4%时Ik=37*Se 上式中Uk:变压器的阻抗电压,记得好像是Ucc。 Ik:总出线处短路电流A Se:变压器容量KVA 3。峰值短路电流=Ik*2.55 4.两相短路电流=Ik*0.866 5.多台变压器并列运行 Ik=(S1+S2+。。。。Sn)*1.44/Uk 变压器短路容量-短路电流计算公式-短路冲击电流的计算 一.概述 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(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

电力系统潮流及短路电流计算程序

班级: 姓名: 学号: 作业要求 编写程序计算图1所示算例系统的潮流及三相短路电流。 潮流计算:方法不限,计算系统的节点电压和相角。 短路电流:4号母线发生金属性三相短路时(z f=0),分别按照精确算法和近似算法计算短路电流、系统中各节点电压以及网络中各支路的电流分布,并对两种情况下的计算结果进行比较。 电路图及参数 图1 3机9节点系统 表1 9节点系统支路参数

计算步骤 进行系统正常运行状态的潮流计算,求得(0)i U & 形成不含发电机和负荷的节点导纳矩阵Y N ; 将发电机表示为电流源i I &(/i di E jx ''=&)和导纳i y (1/di jx '=)的并联组合;节点负荷用恒阻抗的接地支路表示;形成包括所有发电机支路和负荷支路的节点导纳矩阵Y ,即在Y N 中的发电机节点和负荷节点的自导纳上分别增加发电机导纳i y 和负荷导纳,LD i y (* ,,22 LD i LDi LDi LD i i i S P jQ y V V -==); 利用1 Z Y -=,计算节点阻抗矩阵,从而得到阻抗矩阵中的第f 列; 利用公式(6-7)或(6-10)计算短路电流; 利用公式(6-8)或(6-11)计算系统中各节点电压; 利用公式(6-9)计算变压器支路的电流;对输电线路利用П型等值电路计算支路电流。 计算结果 节点导纳矩阵Yn : Columns 1 through 5 0 0 0 0 + 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 + 0 0 + 0 0 0 + 0 0 0 + 0 0 0 + 0 0 + 0 0 0 0 0 0 0 0 + 0 0 Columns 6 through 9 0 0 0 0 0 0 + 0 0 0 0 0 0 + + 0 0 0 0 + 0 0 0 0 + 0 + 0 0 + + + 0 + 电压幅值: 电压相角: 节点有功: 节点无功: 修正后的节点导纳矩阵Y: Columns 1 through 5 0 0 0 0 + 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 + 0 0 + 0 0 0 + 0 0 0 + 0 0 0 + 0 0 + 0 0 0 0 0

电力系统短路电流计算书

电力系统短路电流计算书 Final revision by standardization team on December 10, 2020.

电力系统短路电流计算书 1短路电流计算的目的 a.电气接线方案的比较和选择。 b.选择和校验电气设备、载流导体。 c.继电保护的选择与整定。 d.接地装置的设计及确定中性点接地方式。 e.大、中型电动机起动。 2短路电流计算中常用符号含义及其用途 I-次暂态短路电流,用于继电保护整定及校验断路器额定断充容量。 a. 2 I-三相短路电流第一周期全电流有效值,用于校验电气设备和母线的动稳定及b. ch 断路器额定断流容量。 i-三相短路冲击电流,用于校验电气设备及母线的动稳定。 c. ch d.I∞-三相短路电流稳态有效值,用于校验电气设备和导体的热稳定。 e."z S-次暂态三相短路容量,用于检验断路器遮断容量。 f.S∞-稳态三相短路容量,用于校验电气设备及导体的热稳定. 3短路电流计算的几个基本假设前提 a.磁路饱和、磁滞忽略不计。即系统中各元件呈线性,参数恒定,可以运用叠加原 理。 b.在系统中三相除不对称故障处以外,都认为是三相对称的。 c.各元件的电阻比电抗小得多,可以忽略不计,所以各元件均可用纯电抗表示。

d.短路性质为金属性短路,过渡电阻忽略不计。 4基准值的选择 为了计算方便,通常取基准容量S b=100MVA,基准电压U b取各级电压的平均电压,即 U b =U p = ,基准电流 b b I S = ;基准电抗2 b b b b X U U ==。 常用基准值表(S b=100MVA) 各电气元件电抗标么值计算公式

用计算机程序实现短路电流计算

基于Matlab语言实现电力系统短路电流计算 [摘要]在发电厂,变电所以及整个电力系统设计和运行的许多工作中都必须依靠短路计算作为依据。基于Matlab最重要的组件之一Simulink中的电力元件库(SimPowerSystems)构建电力系统仿真模型,利用Simulink中的画图工具搭建电力系统模型也是进行电力系统故障分析,它让电力研究者从大量繁琐的理论分析及复杂的矩阵计算中解脱出来,让庞大的电力系统很直观的呈现在研究者的面前,从而将庞大的电力网搬进了办公室,为研究带来了巨大的便利。 [关键词]Matlab 仿真;SimPowerSystems;短路电流计算 Based on Matlab programs to achieve power system of short-circuit current calculation Abstract:Based on Matlab the most important component of the electrical component library (simulink.this SimPowerSystems) eletric power system simulation model. In Matlab simulation of lans power system for engineering design and maintenance to provide important basis. Also for the electric power research bring great convenience . Using Simulink tool builds the drawing power system model is of power system fault analysis of the common method. It makes power researchers from a large number of tedious theoretical analysis and complex matrix calculations in earnest. Make huge power system is very intuitive appear in front of the researchers, thus the huge power grids in the office for the study of the move has brought great convenience. Key words:Matlab SimpowerSystems Short-circuit current calculation simulation 1 引言 工厂供电系统要求正常地不间断地对用电负荷供电,以保证工厂生产和生活的正常进行。但是由于短路,而供电系统产生极大地危害。主要有:(1)由于短路时产生的很大的点动力和很高的温度,而使故障元件和短路电路中的其他元件破坏;(2)短路时电路中电压要骤降,严重影响其中电气设备的正常运行;(3)短路时保护装置动作,要造成停电,而且越靠近电源,停电范围越大,造成的损失也越大;(4)严重的短路要影响电力系统的运行稳定性,可使并列运行的发电机组失去同步,造成系统解列;(5)不对称短路包括单相短路的两相短路,其短

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

3短路电流及其计算课后习题解析(精选、)

习题和思考题 3-1.什么叫短路?短路的类型有哪些?造成短路故障的原因有哪些?短路有哪些危害?短路电流计算的目的是什么? 答:所谓短路,就是指供电系统中不等电位的导体在电气上被短接,如相与相之间、相与地之间的短接等。其特征就是短接前后两点的电位差会发生显著的变化。 在三相供电系统中可能发生的主要短路类型有三相短路、两相短路、两相接地短路及单相接地短路。三相短路称为对称短路,其余均称为不对称短路。在供电系统实际运行中,发生单相接地短路的几率最大,发生三相对称短路的几率最小,但通常三相短路的短路电流最大,危害也最严重,所以短路电流计算的重点是三相短路电流计算。 供电系统发生短路的原因有: (1)电力系统中电气设备载流导体的绝缘损坏。造成绝缘损坏的原因主要有设备长期运行绝缘自然老化、设备缺陷、设计安装有误、操作过电压以及绝缘受到机械损伤等。 (2)运行人员不遵守操作规程发生的误操作。如带负荷拉、合隔离开关(内部仅有简单的灭弧装置或不含灭弧装置),检修后忘拆除地线合闸等; (3)自然灾害。如雷电过电压击穿设备绝缘,大风、冰雪、地震造成线路倒杆以及鸟兽跨越在裸导体上引起短路等。 发生短路故障时,由于短路回路中的阻抗大大减小,短路电流与正常工作电流相比增加很大(通常是正常工作电流的十几倍到几十倍)。同时,系统电压降低,离短路点越近电压降低越大,三相短路时,短路点的电压可能降低到零。因此,短路将会造成严重危害。 (1)短路产生很大的热量,造成导体温度升高,将绝缘损坏; (2)短路产生巨大的电动力,使电气设备受到变形或机械损坏; (3)短路使系统电压严重降低,电器设备正常工作受到破坏,例如,异步电动机的转矩与外施电压的平方成正比,当电压降低时,其转矩降低使转速减慢,造成电动机过热而烧坏; (4)短路造成停电,给国民经济带来损失,给人民生活带来不便; (5)严重的短路影响电力系统运行稳定性,使并列的同步发电机失步,造成系统解列,甚至崩溃; (6)单相对地短路时,电流产生较强的不平衡磁场,对附近通信线路和弱电设备产生严重电磁干扰,影响其正常工作。 计算短路电流的目的是: (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。

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

基于MATLAB短路电流的计算与仿真

摘要 短路故障也称为横向故障,是破坏电力系统正常安全稳定运行的主要原因。一般分为四种常见的短路情况,分别是三相短路,两相短路、单相接地短路及两相接地短路。利用传统的数学计算分析电力系统故障情况不但工作量大而且危险性高。课题中利用了MATLAB软件对电力系统短路故障进行仿真模拟,这样既可以不偏离实际情况又可以减少实验的危险性。首先建立一个空白的模型,选择Simulink元件库中本身具有的电力系统模块库的模块,分别建立无穷大功率电源供电系统系统和有限大功率电源供电系统,得出四种短路情况分别发生时的图形,然后对两种不同供电系统发生三相短路的进行数学计算得出周期电流的幅值大小和冲击电流的大小。通过相关的系统仿真与计算,结果表明利用MATLAB软件对电力系统进行仿真,方便快捷,同时也具有很高的可靠性。 关键词:短路故障;MATLAB;电力系统

ABSTRACT Short circuit, also known as lateral fault, is the main reason for the destruction of normal power system safe and stable operation. Generally divided into four common short-circuit conditions, which are three-phase short, two-phase short circuit, single-phase ground short circuit and two ground fault. Calculation of power system failure not only a heavy workload and high-risk use of traditional mathematics. The use of MATLAB software subject to short circuit power system simulation, so that both can not deviate from the actual situation and can reduce the risk of the experiment. First create a blank model, select Simulink component library itself has a power system module library modules, namely the establishment of the infinite power supply system power supply systems and limited system, draw graphics were four short-circuit occurs, Then two different phase short-circuit of the power supply system mathematically calculated the amplitude of the current cycle and the impact of the current size. Related systems through simulation and calculation results show that the use of MATLAB software for power system simulation, convenient, but also has high reliability. Key words short-circuit fault; MATLAB; power system

电力系统分析短路电流的计算汇总

1课程设计的题目及目的 1.1课程设计选题 如图所示发电机G ,变压器T1、T2以及线路L 电抗参数都以统一基准的标幺值给出,系统C 的电抗值是未知的,但已知其正序电抗等于负序电抗。在K 点发 生a 相直接接地短路故障,测得K 点短路后三相电压分别为0=a U , 1201-∠=b U , 1201∠=c U 。试求:(1)系统C 的正序电抗; (2)K 点发生bc 两相接地短路时故障点电流; (3)K 点发生bc 两相接地短路时发电机G 和系统C 分别提供的故障电流(假设故障前线路电流中没有电流)。 系统C 发电机G 15. 01=T X 15 . 00=T X 25 . 02=T X 25. 02==''X X d 图1-1

1.2课程设计的目的 1. 巩固电力系统的基础知识; 2. 练习查阅手册、资料的能力; 3.熟悉电力系统短路电流的计算方法和有关电力系统的常用软件; 2短路电流计算的基本概念和方法 2.1基本概念的介绍 1. 在电力系统中,可能发生的短路有:三相短路、两相短路、两相短路接地和单相短路。三相短路也称为对称短路,系统各相与正常运行时一样仍处于对称状态。其他类型的短路都属于不对称短路。 2. 正序网络:通过计算对称电路时所用的等值网络。除中性点接地阻抗、空载线路(不计导纳)以及空载变压器(不计励磁电流)外,电力系统各元件均应包括在正序网络中,并且用相应的正序参数和等值电路表示。 3. 负序网络:与正序电流的相同,但所有电源的负序电势为零。因此,把正序网络中各元件的参数都用负序参数代替,并令电源电势等于零,而在短路点引入 代替故障条件的不对称电势源中的负序分量,便得到负序网络。 4. 零序网络:在短路点施加代表故障边界条件的零序电势时,由于三项零序电流大小及相位相同,他们必须经过大地(或架空地线、电缆包庇等)才能构成回路,而且电流的流通与变压器中性点接地情况及变压器的解法有密切关系。 2.2 短路电流计算的基本方法 1. 单相(a相接地短路 单相接地短路是,故障处的三个边界条件为: 0fa V = ; 0fb I = ; 0fc I =

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