一文看懂短路电流的简化计算法


正确计算短路电流十分困难,一些设计手册提供了简化计算的图表,用起来比较方便。但手边一时没有设计手册怎么办,以下介绍一种 “口诀式”的计算方法,只要记牢7句口诀,即可掌握短路电流计算方法。

短路电流的简化计算法

在学习简化计算法之前,先来了解一些基本概念,如下:

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。

一文看懂短路电流的简化计算法

参考图:短路电流的开断图

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, 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 MVA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/IJZ。

3.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1000KVA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)

有了以上的基础知识,就可以进行短路电流计算了,公式不多且比较简单,但问题在于短路点的总电抗如何得到,例如:区域变电所变压器的电抗、输电线路的电抗、企业变电所变压器的电抗等。

一种方法是查有关设计手册,从中找到常用变压器、输电线路及电抗器的电抗标么值。求得总电抗后,再用以上公式计算短路电流。

另外,在设计手册中还有一些图表,可以直接查出短路电流的大小,大家也可以参考一下。