短路电流计算方法及应用

短路电流计算为变压器的保护整定、开关电器和导线的选择校验提供依据。

短路电流计算常用的方法有两种：有名值法和标幺值法。

元件阻抗的计算：主要有架空线路阻抗、电缆线路阻抗、变压器的阻抗和串联电抗器的阻抗的计算。

1）1 号变压器的短路电流计算

1 号变压器：Uk%＝4.5；电抗器：XL%＝4，INL＝1.4 kA，UNL＝0.4 kV。

（1）高压侧短路电流计算。

①作等值电路图如图0－5所示：

图0－5　等值电路图

②选基准容量：Sd＝100 MV·A；基准电压：Ud1＝10.5 kV；Ud2＝0.4 kV。

电源系统的短路容量500 MV·A，从上一级变电所到学校距离5 km。

电源系统电抗标幺值：

线路电抗标幺值：

变压器的电抗标幺值：

电抗器的电抗标幺值：

总电抗标幺值：X∗Σ＝X∗1＋X∗2＋X∗3＋X∗L＝0.2＋1.81＋4.5＋4.12＝10.63

高压侧短路电流为：

三相短路冲击电流：＝2.55＝2.55×2.74＝6.99（KA）

短路冲击电流有效值＝1.51＝1.51×2.74＝4.14（KA）

短路容量＝＝100×0.498＝49.8（MVA）

（2）低压侧短路电流计算。

电源系统电抗：

现将高压系统的阻抗折算到短路点所在的电压等级下，则电源系统电抗：

线路的电抗：

电抗器电抗：

变压器电抗：

一号变压器的总电抗：XΣ＝X′1＋X2＋X3＋X4＝16.92×10 －3（Ω）

低压侧三相短路电流：

三相短路容量：

三相短路冲击电流：

冲击电流有效值：＝1.09＝1.09×13.65＝14.88（KA）

2）2 号变压器的短路电流计算

2 号变压器：Uk%＝4.5；电抗器：XL%＝4，INL＝1.4 kA，UNL＝0.4 kV。

（1）高压侧短路电流计算。

①作等值电路图如图0－5所示。

②选基准容量：Sd＝100 MV·A

基准电压：Ud1＝10.5 kV，Ud2＝0.4 kV

电源系统电抗标幺值：

线路电抗标幺值：

变压器的电抗标幺值：

电抗器的电抗标幺值：

总电抗标幺值：X∗Σ＝X∗1＋X∗2＋X∗3＋X∗L＝0.2＋1.81＋4.5＋4.12＝10.63

高压侧短路电流为：

三相短路冲击电流：＝2.55＝2.55×2.74＝6.99（KA）

短路冲击电流有效值：＝1.51＝1.51×2.74＝4.14（KA）

短路容量 ＝＝100×0.498＝49.8（MVA）

（2）低压侧短路电流计算。

电源系统电抗：

现将高压系统的阻抗折算到短路点所在的电压等级下，则电源系统电抗：

线路的电抗：

电抗器电抗：

变压器电抗：

二号变压器的总电抗：XΣ＝X′1＋X2＋X3＋X4＝16.92×10 －3（Ω）

低压侧三相短路电流：

三相短路容量：(www.xing528.com)

三相短路冲击电流：

冲击电流有效值：＝1.09＝1.09×13.65＝14.88（KA）

3）3 号变压器的短路电流计算

3 号变压器：Uk%＝4.5；电抗器：XL%＝4，INL＝1.8 kA，UNL＝0.4 kV。

（1）高压侧短路电流计算。

①作等值电路图如图0－5所示

②选基准容量：Sd＝100 MV·A

基准电压：Ud1＝10.5 kV，Ud2＝0.4 kV

电源系统电抗标幺值：

线路电抗标幺值：

变压器电抗标幺值：

电抗器的电抗标幺值：

总电抗标幺值：

高压侧短路电流为：

三相短路冲击电流：＝2.55＝2.55×2.74＝6.99（KA）

短路冲击电流有效值：＝1.51＝1.51×2.74＝4.14（KA）

短路容量 ＝＝100×0.498＝49.8（MVA）

（2）低压侧短路电流计算。

电源系统电抗：

现将高压系统的阻抗折算到短路点所在的电压等级下，则电源系统电抗：

线路的电抗：

电抗器电抗：

变压器电抗：

三号变压器的总电抗：XΣ＝X′1＋X2＋X3＋X4＝15.7×10 －3（Ω）

低压侧三相短路电流：

三相短路容量：

三相短路冲击电流：

冲击电流有效值：＝1.09＝1.09×14.7＝16.02（KA）

4）4 号变压器的短路电流计算

4 号变压器Uk%＝4.5；电抗器：XL%＝4，INL＝1.4 kA，UNL＝0.4 kV。

（1）高压侧短路电流的计算。

①作等值电路图如图0－5所示。

②选基准容量：Sd＝100 MV·A；基准电压：U1＝10.5 kV；U2＝0.4 kV。

电源系统电抗标幺值：

线路电抗标幺值：

变压器的电抗标幺值：

电抗器的电抗标幺值：

总电抗标幺值：X∗Σ＝0.2＋1.81＋4.5＋4.12＝10.63

高压侧短路电流为：

三相短路冲击电流：＝2.55＝2.55×2.74＝6.99（KA）

短路冲击电流有效值＝1.51＝1.51×2.74＝4.14（KA）

短路容量 ＝＝100×0.498＝49.8（MVA）

（2）低压侧短路电流计算。

电源系统电抗：

现将高压系统的阻抗折算到短路点所在的电压等级下，则电源系统电抗：

线路的电抗：

电抗器电抗：

变压器电抗：

四号变压器的总电抗：XΣ＝X′1＋X2＋X3＋X4＝16.92×10 －3（Ω）

低压侧三相短路电流：

三相短路容量：

三相短路冲击电流：

冲击电流有效值：＝1.09＝1.09×13.65＝14.88（KA）