三相交流系统短路电流计算

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三相交流系统短路电流计算

第一部分：短路电流计算

1. 2. 3.

图 15 一台发电机馈电短路示意图

4.短路电流峰值ip

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短路电流峰值ip的计算见第9.1.1.2条，发电机的电阻和电抗应用校正后的值，即KGRG和KGI〃d。

5. 对称开断电流Ib

对称开断电流Ib是电流I〃k在经一短暂时间衰减后达到的值，用系数μ表 示衰减常数，即

Ib=μI〃k(46)

μ与tmin和I〃k/IrG比值有关，可根据I〃k/IrG比值和选择的tmin

/IrG

对tmin 0.02s, =0.84+0.26e-0.26IkG

/对tmin 0.52s, =0.71+0.51e-0.30IkG

I对tmin 010.s, =0.62+0.72e-0.32对tmin 0.025s, =0.56+0.94e(47)

上式中，μ步调相机(tmin1.6倍额定负载下的励磁电压)。式中的I〃kG(I〃kG)和IkG应归算到同一电压下的值。计算电动机的μ值时，式中I〃 kG/I〃rM

当I〃kG/IkG≤2，式(47)中μ值取μ=1。 μ值也可按图16曲线间对应的μ值，可用线性插值求取。 图16tmin＞0.1s的低压发电

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图 16 计算开断电流Ib用系数

6. 稳态短路电流Ik

稳态短路电流Ik与铁芯饱和度和电网中开关状态有关，因此对Ik的计算精度比对称短路电流初始值I〃k计算精度要低。这里给出的方法是足以估算由一台发电机或同步电机分别供电的短路电流的上、下限值。

Imax=λ

式中，IrG为发电机额定电流，系数λ倒数。

a.稳态短路电流的最小值Ikmin b.稳态短路电流的最大值(上限)Imax

Ikmin=λ

λ

min根据图

minI(49)

max根据图

max IrG(48)

17或18求得，xdsat()17或图18励磁。

注：对于没有电流串励的静止励磁装置励磁的发电机，机端母线三相短路电流的最小稳态值为零。

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图 17 汽轮发电机的λ

max和λmin曲线

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7.7.1

按第10.3.2.8条计算发电机—变压器组阻抗时，k为：

ZK RK jXK ZPSU ZL (51)

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7.2kpsu应用校正后的阻抗(见第10.3.2.7或10.3.2.8条)。有电动机接入时，除同步电动机和同步调相机的阻抗按发电机处理外，异步电动机的阻抗按第10.3.2.5条处理。 非网状电源馈电时用等效电压源计算I〃k的典型例子，见图20。

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8. 在计算如图22所示的非网状电源馈电的短路电流I〃k时，总的短路电流I〃k等于各支路电流的代数和，即：

k kPSU kT kM (55)

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9.

有I10.11. 用短路点的等效电压源，用式(45)计算I〃k。元件阻抗按第10.3.2(含11.1.2)条计算。在图

2

21中的点F3短路，厂用变压器供给的短路电流为I〃kAT时，用变比trAT将阻抗［见式(54)rsl

换算到低压侧。

经变压器连接到有短路的系统，其阻抗应用连接的变压器变比的平方换算，如果有多台变

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压器其变比略有差异，即：tr1、tr2…tm时，取他们的平均值(见图13和图23)。

图23 由多电源向电网馈电时的I〃k算例 * 一台电动机的阻抗或电动机组的等效电动机的阻抗

12. 短路电流峰值ip ip按第9.1.3.2条计算。 13.对称开断电流Ib

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用简便算法，令电网中的电流Ib等于电流I〃k，即：

Ib=I〃k (59)

按式(59)算出的电流Ib比实际电流要大。 注：更精确的计算，推荐下式：

U"Gi U"Mj

I〃

14.

15 16.17. 根据第11.1.1条计算对称短路电流初始值I〃k时，其中的系数c从表1选计算最小短路电流的c值。

对于相近的多台发电机并联馈电的短路，也可用本条计算。 18.网状电网中的短路

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根据第11.1.4条计算对称短路电流初始值I〃k，其中的系数c从表1选计算最小短路电流的c值。

19.复式励磁发电机馈电的稳态短路电流I〃kmin

由一台或多台相近的复式励磁发电机并联馈电的近端短路，其最小稳态短路电流根据下式计算：

20.21.22.23. 在图24结线中，若短路点位于变压器高压侧Q处，在满足下式时，电动机的反馈电流可以忽略。

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PS

rMrT

08.c00

S

rT

S"kQ

0.3

(66)

式中：ΣPrM——电网内连接的高低压电动机的额定有功功率之和； ΣSrT——向电动机馈电的所有变压器的额定视在功率之和； S〃kQ——结点Q处无电动机反馈电流时的对称短路功率初始值。 式(66)不适用于三绕组变压器。

可以把计算异步电动机对称开断电流系数q规定为最小延时tmin

q 103. 012.Inm

q 0.79 012.Inmq 057. 012.Inm

.Inmq 0.26 010

式中：m——电动机每对极的额定有功功率

tmin 0.02stmin 0.. ts(67)

按式(67)算出的q值大于1时，取q=125，根据电动机每对极功率m和最小延时tmin求取。

为使计算简便，常常将图24(包括连接的电源电缆)。 ZM——根据式(34)

Irm ILR/Irm——即ILR/Irm RM/XmM/kM=1.3；

m(MW)，不知道具体值时可用0.05MW。

B上(图24)，在满足下列关系时，母线B上连接的电动机可

IrM4 001.IkM4 (68)

式中：Irm4

I〃rm4——母线B上不计电动机反馈电流时在该点的对称短路电流初始值。

若短路点位于图24中的Q点或母线A上，计算中可用变压器T3的额定电流代替等效电动机的额定电流Irm4。

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图

24 异步电动机向短路点反馈电流的估算实例

图 25 异步电动机对称开断电流的计算用系数q

24.异步电动机机端短路

对于异步电动机机端对称短路和两相短路，其电流I〃k、ip、Ib和Ik可按表2公式计算。 对于中性点接地的电网，电动机机端单相接地短路电流不能忽略。 25.异步电动机经一阻抗后短路

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根据第11.1.3条和第11.1.4条计算对称短路电流初始值。在正序和负序网络中的异步电动机，其阻抗按式(34)计算。

28.并联电容器

在计算短路电流峰值时可以不计电容器的放电电流。

29.串联电容器如果串联电容器并联有短路限压器时，可以不计串联电容器的影响。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/l0lj.html