無限大電源容量供電係統三相短路電流計算

無限大電源容量供電係統三相短路電流計算 一、有名製法 （一）係統電源電抗Xs 1．已知電源母線上的短路容量Sk和線路的額定平均電壓Uav 係統電源電抗為 2．已知供電係統高壓出線斷路器的斷流容量SNbr 將斷流容量看作係統短路容量，係統電源電抗為 （二）變壓器電抗XT 由變壓器的短路電壓百分數Uk%的定義可知， 如果忽略變壓器電阻以及取UT.N =Uav，則變壓器電抗XT = ZT ，有 上式中用線路平均額定電壓Uav代換變壓器的額定電壓，是因為變壓器的阻抗應折算到短路點所在處，以便計算短路電流。 若需要考慮變壓器電阻RT時，可根據變壓器的短路損耗△Pk，按下式計算： （三）電抗器的電抗XL （四）線路的電抗XL XL= x0 l 對於電纜線路，其電阻比電抗大。所以在計算電纜電網，尤其是計算低壓電纜電網的短路電流時，短路回路電阻不能忽略，線路電阻Rl可按Rl = r0 l 計算 。 二、標麼製法 （一）標麼製 用相對值表示元件的物理量，稱為標麼製。標麼值是指任意一個物理量的有名值與基準值的比值，即 標麼值＝物理量的有名值／物理量的基準值 標麼值是一個相對值，沒有單位。在標麼製中，則容量、電壓、電流、阻抗(電抗)的標麼值分別為 ， ， ， 四個基準值中隻有兩個是獨立的，通常選定基準容量和基準電壓為給定值，再按下式求出基準電流和基準電抗 基準值的選取是任意的，但是為了計算方便，通常取100MVA為基準容量，取線路平均額定電壓為基準電壓，即Sd=100MVA ,Ud=Uav=1.05UN 。 （二）短路回路總標麼電抗計算 采用標麼值計算短路電流時，首先需要計算短路回路中各個電氣元件的標麼電抗，然後求出短路回路的總標麼電抗。 1．各元件的標麼電抗 取Ud=Uav，Sd為基準容量。 （1）線路標麼電抗 （2）變壓器電抗標麼值。若變壓器的額定容量為STN和阻抗電壓百分數為Uk%，則忽略變壓器繞組電阻R的電抗標麼值為： （3）電抗器的標麼電抗。若已知電抗器的額定電壓、額定電流和電抗百分數，則其電抗標麼值為 （4）係統的標麼電抗。係統標麼電抗有以下三種求法。 ① 若已知供電係統的係統電抗有名值Xs ，則係統標麼電抗為 ② 若已知供電係統出口處的短路容量S k，則係統的電抗有名值為 進而求得係統標麼電抗為 ③ 若隻知供電係統高壓出口線斷路器的斷流容量SNbr，可將供電係統出口斷路器的斷流容量看作係統的短路容量，求係統標麼電抗，即 2．短路回路的總標麼電抗 各元件電抗標幺值計算出後，可據供電係統單線圖繪製等效電路圖，再計算短路回路總標麼阻抗 。單一電源供電支路總標麼電抗由各元件標麼電抗直接相加求出，即 在計算低壓係統短路時往往需計及電阻的影響，短路回路的總標麼阻抗由短路回路 總標麼電阻 和總標麼電抗 決定，即 （三）三相短路電流計算 無限大容量係統發生三相短路時，短路電流的周期分量的幅值和有效值保持不變，短路電流的有關物理量Ish, ish , I ,和Sk都與短路電流周期分量有關。因此，隻要算出短路電流周期分量的有效值，短路電流的其它各量按公式很容易求得。 1．三相短路電流周期分量有效值 （1）三相短路電流周期分量標麼值。 因在標麼製中，U=Uav和U=Uav，故U =1，則有 （2）三相短路電流周期分量的有效值。三相短路電流周期分量的有效值，可由標麼值 定義按下式計算 2．短路衝擊電流 在高壓供電係統中為 在低壓供電係統中為 3．三相短路容量 或 （四）工程設計時利用標麼製法計算短路電流的步驟 1）根據短路電流計算要求，根據供電係統圖選定短路計算點。 2）畫出計算短路電流的等效電路圖；每個元件用一個電抗表示，電源用一個小圓表示，並標出短路點，同時標出元件的字母符號。 3）選取基準容量和基準電壓，計算各級基準電流。 4）據等效電路計算元件的標麼電抗。 5）計算各短路點的總標麼電抗與短路參數。