三相最大短路电流的计算方法如何计算

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三相交流系统短路电流计算 第1部分:电流计算
Short-circuit current calculation in three-phase a.c. systems―Part 1: Calculation of currents
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历史上的今天
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blogAbstract:'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.',
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第二个求助帖 如果不知道变压器高压侧系统短路容量该如何算短路电流
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如果不知道变压器高压侧系统短路容量,该如何算三相和单相接地故障电流?(参考资料《工业与民用配电设计手册(第三版)》P179)
如果高压侧什么都不知道,计算时将如何考虑? 这个问题在建筑电气的配电设计中各位应该都遇到过,小弟刚接触这块,不知道怎么处理
,不知各位专家是怎样处理的?
在无法取得电力系统的短路数据时,设计之前要假设电力系统的短路容量(大城市假设是300MVA,也就是16kA*10。5kV*1。73=290。64MVA),按此条件设计,请供电局校核。南京地区的高压开关可按31.5kA(&16kA)考虑。
上海城市电网35KV系统的短路容量按1500MVA考虑;10KV电网系统,短路容量按300MVA考虑;因此10KV断路器分断指标可选择25KA。35KV断路器分断指标不小于25KA。
以上来自资料,电网具体情况不了解。
高压可按300MVA计算。
中压侧的短路电流一般各省市的自己的配电网标准或者典型设计会提供一个限值,可以直接按限值的数取,实际都会低于这个数,低压400V侧若无电网参数,可以拿变压器额定电流除变压器阻抗百分数,就是变压器出口处三相短路电流值,若计算某回路短路电流,可以查看04DX101-1里的短路电流速查表。
& & 谢谢你的解答。
在无法取得电力系统的短路数据时,设计之前要假设电力系统的短路容量(大城市假设是300MVA,也就是16kA*10。5kV*1。73=290。64MVA)……
300MVA 只能计算出电力系统的电抗标幺值,而高压线路的电抗标幺值条件没有,计算不出来,所以这个16KA的短路电流是怎么来的?
在无法取得电力系统的短路数据时,设计之前要假设电力系统的短路容量(大城市假设是300MVA,也就是16kA*10。5kV*1。73=290。64MVA)……
300MVA 只能计算出电力系统的电抗标幺值,而高压线路的电抗标幺值条件没有,计算不出来,所以这个16KA的短路电流是怎么来的?
hahaoohehe 发表于
按照老康的意思,16KA应该是按照300MVA反推回来的数值。即300/(1.732*10.5)约等于16KA
根据江苏有关电力标准:35KV按25KA计算(校验),10KV按20KA计算(校验)。
& & 如果10/0.4KV变压器高压侧的短路容量是300MVA的话,那么此处的三相短路电流是:300/(1.732*10.5)约等于16KA。
在无法取得电力系统的短路数据时,设计之前要假设电力系统的短路容量(大城市假设是300MVA,也就是16kA*10。5kV*1。73=290。64MVA)……
而老康 说的300MVA好像指的不是10/0.4KV变压器高压侧的短路容量,好像是说电力系统的。
根据江苏有关电力标准:35KV按25KA计算(校验),10KV按20KA计算(校验)。
那么10/0.4KV变压器高压侧的短路容量大概是:20kA*10。5kV*1。73=364MVA
不过计算低压侧的短路电流时,10/0.4KV变压器高压侧的短路容量不管是100MVA、200MVA、300MVA,计算出来的数字偏差不大,对选断路器应该影响不大。
回复 7# 大鼻山
& & 如果10/0.4KV变压器高压侧的短路容量是300MVA的话,那么此处的三相短路电流是:300/(1.732*10.5)约等于16KA。
在无法取得电力系统的短路数据时,设计之前要假设电力系统的短路容量(大城市假设是300MVA,也就是16kA*10。5kV*1。73=290。64MVA)……
而老康 说的300MVA好像指的不是10/0.4KV变压器高压侧的短路容量,好像是说电力系统的。
根据江苏有关电力标准:35KV按25KA计算(校验),10KV按20KA计算(校验)。
那么10/0.4KV变压器高压侧的短路容量大概是:20kA*10。5kV*1。73=364MVA
不过计算低压侧的短路电流时,10/0.4KV变压器高压侧的短路容量不管是100MVA、200MVA、300MVA,计算出来的数字偏差不大,对选断路器应该影响不大。[size=2]hahaoohehe 发表于
1、所谓的“电力系统”,不正是10/0.4KV的高压侧么?
2.高压200MVA或300MVA或500MVA,对于低压侧短路电流计算,确实影响不大。所以,经常将高压阻抗视为0(短路容量视为无穷大)。
变压器低压侧计算短路电流,可以不必考虑高压侧复杂的电源网络,简单的认为高压侧的短路容量为无穷大,高压侧电抗为0,这样计算的结果,比实际的短路电流稍大,但差距不是很大,完全可以满足工程计算的精度要求,短路电流的计算目的,主要是为了效验电缆、母线、开关等的动热稳定,计算结果稍大,更有利于选择出能胜任短路的电力元件,大的短路电流都能胜任,而实际的短路电流稍小,更加胜任有余,更可靠更保险。
最近研读了电力工程电力设计手册一次部分中的380V短路电流计算的内容,发现以上的回复有不当之处,变压器的高压侧短路容量对低压侧的短路电流还是有较大影响的,举例如下:1000KVA的变压器,当高压侧短路容量为20MVA时,变压器出口短路全电流最大值为16.57KA,当高压侧短路容量为30MVA时,变压器出口短路全电流最大值为20.12KA,当高压侧短路容量为无穷大时,变压器出口短路全电流最大值为35KA,不同的高压侧短路容量低压侧短路电流还是有较大的误差,但是一般电气设计计算变压器低压侧短路电流,主要是为了校验低压侧的元件的动热稳定性,按变压器高压侧短路容量为无穷大还是合理的计算方法,因为高压侧短路容量的大小,并不是一个固定值,而是随着变压器距离区域变压站和发电站的距离不同而不同,距离近,短路容量大,距离远,短路容量小,任何一个地区的电网都是如此,并不是一个固定值,如果在距离变电站发电厂很近地方的变压器按高压侧某一固定短路容量计算和选型,很可能会选小了,一旦短路就会出事故,所以干脆就全部按高压侧短路容量为无穷大考虑,任何情况下都不会出问题,相当于乘了一个可靠系数,设计师应该有这种考虑按最不利的情况考虑来设计的思维,才能安全的做好设计。
依旧是概念错误!
本帖最后由 hahaoohehe 于
22:54 编辑
按照变压器高压侧短路容量为无穷大,计算三相短路电流时,会比实际值偏大,选断路器分断能力时,按照大的选是没问题。
按照变压器高压侧短路容量为无穷大,计算单相短路电流时,会比实际值偏大。断路器的过电流保护做接地故障保护时,按照无穷大时选,会比实际值选的偏大,会不会出现问题?
假设短路容量是无穷大,单相短路电流是1000A,那断路器的过电流保护就要按照=769A选,而实际短路容量不是无穷大,而单相短路电流假设是800A,那断路器的过电流保护就应该按照800/1.3=615A选,这只是假设,如果按照无穷大时计算的值跟实际值相差不大,不影响选择的话,就没问题,但相差值影响选择就有问题了。
3kv以上的断路器是油断路器或真空断路器,其仅仅是一个具有灭弧功能的开关,其要保护过负载或者短路,要靠继电保护的二次线路,才能实现保护的功能,在继电保护整定计算时,要准确的计算各种短路电流,才能整定继电保护合适的动作值,3-66kv的系统是中性点不接地的系统,单相接地时,流过的电流仅仅是电容电流,数值比较小,从几A到几十A,3kv以上系统短路电流的计算,采用的是标幺值计算法。
380V系统里的低压断路器和3KV以上系统的高压断路器是根本不同的,不仅仅具有灭弧的功能,本身具有检测电流并动作的功能,低压断路器的脱扣器是复合型的,既有检测过负荷的长延时脱扣器,也有检测短路的瞬时脱扣器,低压断路器如何选型,手册中有详细的介绍,低压断路是根据计算负荷来选择断路器的额定电流,根据短路电流来选择分断能力,比如计算功率为25kw,实际电流约为50A,选择额定电流为63A的断路器,电流如果超过63A就肯定会跳,只是超过的数值比较少的时候,比如66A时,是长延时脱扣器起作用,要延时一段时间才跳,瞬时脱扣器的动作电流是额定的电流的10倍,即630A,如果电流超过630A,断路器会马上跳,380V系统是中性点直接接地的系统,这和3-63KV的系统不同,单相接地,就是单相短路,就相当于你把一根两头剥去绝缘的电线,一头插在插座里的火线上,另一头插在插座里的零线上,电流究竟是多大呢?在380V系统里计算短路电流,采用的是有名值计算法,即用电压除以短路处全部的阻抗,得出电流值,即欧姆定律的计算方法,这种计算的前提是认为电压不因短路而衰减,即电源是无限大的电源,否则电压因为短路而降低,这种计算方法就不成立了,电力工程电力设计手册里介绍的沿用一百年的基本理论就被颠覆了。
3-66KV中性点不接地系统里精确的计算短路电流是为了继电保护和效验动热稳定性,不要张冠李戴的移植到380v中性点直接接地的系统里,在380v中性点直接接地的系统里,发生单相短路的电流很大,足以使低压断路器跳闸。
3-66KV中性点不接地系统里精确的计算短路电流是为了继电保护和效验动热稳定性,不要张冠李戴的移植到380v中性点直接接地的系统里,在380v中性点直接接地的系统里,发生单相短路的电流很大,足以使低压断路器跳闸。lingyan 发表于
lingyan 不妨以 C16 的 MCB 为例,算算 10m 和 100m(BV-3X2.5mm2)两种不同长度的单相短路、接地故障(不是“3-66KV中性点不接地系统”,而是“380v中性点直接接地的”TN-S系统)的电流,可简化至系统、变压器、配电干线阻抗不计,甚至电抗也不算。
lingyan 你可以算算,看看“在380v中性点直接接地的系统里,发生单相短路的电流很大,足以使低压断路器跳闸”的结论,还能成立吗?{:smile:}
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《低压断路器选型误区探析》一文从产品标准着眼解释几个主要对低压断路器选择认识的误区:如何理解和选择低压断路器的Icu、Ics、Icw等参数,低压断路器的使用类别与全选择性配合的关系,串联断路器间的全选择性和局部选择性保护,断路器脱扣值的误差对选择性配合的影响,低压断路器的允通能量及限流型断路器的作用等,并在分析的基础上给出作者的建议。
针对湖北省随州锦绣香江小区电动伸缩门事故,特邀孙文华、王娇艳、刘振良三位行业同仁分别从设计和产品的角度来进行探究、分析。并通过视频的方式分享王厚余王老对此问题的看法。
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下载所得到的文件列表8.1.2三相和两相短路电流的计算.doc
文档介绍:
8.1.2.2三相和两相短路电流的计算在220/380网络中,一般以三相短路电流为最大。一台变压器供电的低压网络三相短路电流计算电路见图8?1?1。图8?1?1低压网络三相短路电流计算电路(a)系统图;(b)等效电路;(c)用短路阻抗表示的等效电路图低压网络三相起始短路电流周期分量有效值按下式计算.13/kkkknknXRXRUZcUI???????kA(8-1-19)LmTskRRRRR????LmTskXXXXX????式中nU——网路标称电压(线电压),V,220/380V网络为380V;c——电压系数,计算三相短路电流时取1.05;kZ、kR、kX——短路电路总阻抗、总电阻、总电抗,mΩ;sR、sX——变压器高压侧系统的电阻、电抗(归算到400V侧),mΩ;TR、TX——变压器的电阻、电抗,mΩ;mR、mX——变压器低压侧母线段的电阻、电抗,mΩ;LR、LX——配电线路的电阻、电抗,mΩ;I??、kI——三相短路电流的初始值、稳态值。只要2222/ssTTXRXR??≥2,变压器低压侧短路时的短路电流周期分量不衰减,即IIk???。短路全电流ki包括有周期分量zi和非周期分量fi。短路电流非周期分量的起始值Iif???20,短路冲击电流chi,即为短路全电流最大瞬时值,它出现在短路发生后的半周期(0.01s)内的瞬间,其值可按下式计算IKichch???2kA(8?1?20)短路全电流最大有效值chI按下式计算2)1...
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三相交流系统短路电流计算 第1部分:电流计算
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GB/T15544的本部分适用于额定频率为50Hz或60Hz的低压、高压三相交流系统中的短路电流计算。
当系统标称电压为500kV 及以上,并且含有远距离交流输电线路时,需特殊考虑。
本部分提出的短路点等效电压源法,是一种简洁实用的短路电流计算方法,其计算结果一般情况下具有可接受的精度。如果能够得到相同的计算精度,不排斥采用其他计算方法,如叠加法。用叠加法计算得到的短路电流,依赖于某一特定潮流,因此不一定是最大短路电流。
本部分涉及的短路形式包括平衡短路故障和不平衡短路故障。
对于人为或意外发生的一个线路导体与大地间短路,以下两种情况的物理特性和影响不同(导致不同的计算目的),必须明确加以区分:
———在中性点直接接地或经阻抗接地的系统中,导体对地短路;
———在中性点不接地或谐振接地系统中,发生一处导体对地短路故障,该短路故障的计算不在本部分研究范围内。
在中性点不接地或谐振接地系统中,同时发生两个独立单相接地短路故障时,短路电流的计算参照
IEC60909-3。
短路电流和短路阻抗也可通过系统试验、系统分析仪器测量或通过数字计算机确定。在现有低压
系统中,能够在预期的短路点通过测量得到短路阻抗。
短路阻抗的计算通常基于电力设备的额定参数以及系统的拓扑结构,这种方法的优点是既可应用于现有系统,也可应用于规划系统。
通常情况下,应计算两种不同幅值的短路电流:
———最大短路电流,用于选择电气设备的容量或额定值;
———最小短路电流,用于选择熔断器、设定保护定值或校核感应电动机启动。
注:假设三相短路电流是由于三相同时短路而产生。由于三相不在同一瞬间短路,在短路电流中可能出现较大的非周期分量的研究不属于本部分范围。
本部分不适用于受控条件(短路试验站)下人为短路和飞机、船舶用电气设备的短路计算。
英文名称:
&Short-circuit current calculation in three-phase a.c.systems—Part 1:Calculation of currents
替代情况:
中标分类:
&ICS分类:
发布部门:
&中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会
发布日期:
实施日期:
提出单位:
&中国电力企业联合会
归口单位:
&全国短路电流计算标准化技术委员会(SAC/TC 424)
主管部门:
&全国短路电流计算标准化技术委员会(SAC/TC 424)
起草单位:
&国家电力调度通信中心、中国电力科学研究院、西安交通大学
&印永华、李明节、汤涌、卜广全、周济、张彦涛、郭强、张东霞、肖惕、姜树德、陈迅、赵强、张文朝、李晶、申旭辉
&中国标准出版社
出版日期:
GB/T15544《三相交流系统短路电流计算》分为5个部分:
———第1部分:电流计算;
———第2部分:短路电流计算应用的系数;
———第3部分:电气设备数据;
———第4部分:同时发生两个独立单相接地故障时的电流以及流过大地的电流;
———第5部分:算例。
本部分为GB/T15544的第1部分。
本部分按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。
本部分代替GB/T1《三相交流系统短路电流计算》,与GB/T1相比,除编辑性修改外主要技术变化如下:
———删除了适应范围中“标称电压380V~220kV”的限制(见1.1,1995年版的1.2);
———删除了术语和定义中的“不对称开断电流”(见1995年版的3.9.2);
———增加了术语和定义中的“热等效短路电流”(见1.3.23);
———修改了电压系数的推荐值(见表1,1995年版的表1);
———修改了发电机变压器组的阻抗修正系数计算方法(见3.7,1995年版的10.3.2.7和10.3.2.8);
———增加了网络变压器的阻抗修正系数(见3.3.3);
———修改了发电机阻抗中的电阻分量的计算方法(见3.6.1,1995年版的10.3.2.6);
———删除了计算R/X 值的方法A 中“支路短路电流之和占总短路电流的80%”的条件(见1995年版的9.1.3.2);
———增加了变压器低压侧短路高压侧单相断开时的电流计算(见4.6.5);
———增加了异步电动机机端三相短路时的短路电流计算公式(见表3,1995年版的表2);
———增加了短路电流热效应的计算方法(见4.8);
———增加了“在高压直流输电系统中,计算交流系统短路电流时应特别考虑电容器组与滤波器的影响”(见3.10)。
本部分采用翻译法等同采用IEC1《三相交流系统短路电流计算 第0部分:电流计算》。
与本部分中规范性引用的国际文件有一致性对应关系的我国文件如下:
———GB/T156—2007 标准电压(IEC,MOD)
———GB311.1—2012 绝缘配合 第1部分:定义、原则和规则(IEC6,MOD)
———GB/T08 电工术语 接地与电击防护(IEC98,MOD)
———GB/T08 电工术语 电路理论(IEC02,MOD)
———GB/T08 电工术语 电的和磁的器件(IEC01,IDT)
本部分由中国电力企业联合会提出。
本部分由全国短路电流计算标准化技术委员会(SAC/TC424)归口。
本部分起草单位:国家电力调度通信中心、中国电力科学研究院、西安交通大学。
本部分主要起草人:印永华、李明节、汤涌、卜广全、周济、张彦涛、郭强、张东霞、肖惕、姜树德、陈迅、赵强、张文朝、李晶、申旭辉。
前言 Ⅲ
引言 Ⅳ
1 概述 1
1.1 范围 1
1.2 规范性引用文件 1
1.3 术语和定义 2
1.4 符号、上角标与下角标 5
2 短路电流特性:计算方法 8
2.1 概述 8
2.2 计算假设 9
2.3 计算方法 10
2.4 最大短路电流 13
2.5 最小短路电流 13
3 电气设备的短路阻抗 13
3.1 概述 13
3.2 馈电网络阻抗 13
3.3 变压器的阻抗 14
3.4 架空线和电缆的阻抗 17
3.5 限流电抗器的阻抗 17
3.6 同步电机的阻抗 18
3.7 发电机变压器组的阻抗 19
3.8 异步电动机 20
3.9 静止变频器驱动电动机 22
3.10 电容与非旋转负载 23
4 短路电流计算 23
4.1 概述 23
4.2 对称短路电流初始值I″k
24
4.3 短路电流峰值ip
29
4.4 短路电流非周期分量id.c.
31
4.5 对称开断电流Ib
32
4.6 稳态短路电流Ik
35
4.7 异步电动机机端短路 38
4.8 短路电流的热效应 39
附录A (规范性附录) 系数m 和n 的计算公式 41
输电线路和配电线路相关标准
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