(完整版)短路電流與歸算阻抗計算.docx

1、短路電流與歸算阻抗計算一、歸算阻抗計算：1、標么值：有名值標么值基值（與有名值同單位）標么值是相對某一基值而言的，同一有名值，當基準值選取不一樣時，其標么值也不一樣?；刁w系中有兩個獨立的基值量，一個為基值容量SB，另一個為基準電壓U B ，其他基值量（電流I B，阻抗 ZB 等）可由以上兩個基值量算出，基值之間滿足以下關(guān)系：UB=3 ZBIB， SB=3 UBIB一般個電壓等級的UB 取之分別為525kV 、230kV 、 115kV 、 10.5kV ，而 SB 一般取 100MV A 。2、兩圈變的阻抗計算：一般變壓器的銘牌參數(shù)中會給出變壓器的額定容量Se,額定電壓Ue，額定電流Ie，還

2、有一個就是短路電壓百分比Uk% ，一般有了這些參數(shù)我們就可以算出兩圈變壓器的正序阻抗了：將變壓器二次側(cè)繞組短路，逐漸升高在一次側(cè)繞組所加的電壓，當一次側(cè)電流達到額定值IN 時，此時一次側(cè)繞組所加的電壓稱為短路電壓，短路電壓與額定電壓的比值即為短路電壓百分比用Uk%表 示 ，這個 參 數(shù)計 算 公式 為 ： Uk %3IeX T100% ,由此可以得 到變壓 器電抗有名值：U NX TU k % ? U e2，這里 Ue 為變壓器歸算側(cè)的額定電壓。100Se將 Uk% 其 除 以100 就變?yōu)橐灾髯冾~定容量和額定電壓為基準的變壓器電抗標么值X eT *U k%?Se2 ，由此可以換算到統(tǒng)一基準值

3、的變壓器電抗標么值：X T100（ U ）eX T *U k%?（U N2SB）100U BSe1另外介紹一下變壓器個參數(shù)之間的關(guān)系，Se=3 UeIe，這同樣也適用于接地變、站用變，有些銘牌參數(shù)看不清，我們就可以通過這個公式計算需要的參數(shù)。比如某接地變型號：DKSC-500/10.5 ，額定容量： SN=500/100kV A ，額定電壓：UN =11/0.4kV ，要求計算該變壓器的額定電流。如何計算：這里有些錯誤的算法：Se500 1000高壓側(cè)： Ie27.49 A3U e3 10.5 1000Se5001000低壓側(cè)： Ie3759.69 A3U e380上式錯的原因是給的參數(shù)額定電

4、壓在計算時未用到，計算用的電壓是習慣電壓，而且忽略了變高、變低的額定容量不同。正確的計算方法是：高壓側(cè)：Se500 1000Ie3 1126.24 A3U e1000低壓側(cè)：Se1001000但是概念有點不清楚。Ie144.34 A ,雖然結(jié)果差的不多，3U e3 0.4 10003、三圈變的阻抗計算：三圈變給的銘牌參數(shù)為Uh-m%,Uh-l% ， Um-l%，這三個參數(shù)是分別由三繞組變壓器兩兩繞組間短路電壓試驗時測得的。XT1XT2X T3三繞組變壓器等值電路由這三個參數(shù)可以計算出高、中、低壓側(cè)對應的阻抗電壓：2UUUs1 %S2 %S3 %1 （ Uh - m% Uh - l% Um -

5、l%）?21001 （ Uh - m% U m - l% U h - l%）?21001 ?（ U h - l%U m - l%Uh - m %）2100同雙繞組變壓器一樣，可以算出三繞組變壓器各個繞組的電抗有名值：XXXT 1T 2T 3UUUU e2S1% ?SeU e2S2% ?Se2U e4、比如計算10kV 母線的歸算阻抗：一般市調(diào)會給出110kV 母線的歸算阻抗，各縣調(diào)只需加上主變的阻抗，并歸算到10kV 側(cè)（或35kV 側(cè)）即可。這里注意：市調(diào)給出的110kV 母線的歸算阻抗是歸算到110kV 電壓等級的，要將他歸算到10kV 側(cè)（或 35kV 側(cè)），還需要除以變比的平方。另外，

6、歸算阻抗還分大、小方式，對于10kV 母線或 35kV 母線歸算阻抗大方式考慮兩臺主變并列運行，小方式考慮單臺主變運行（注意：要考慮阻抗值大的變壓器運行）。3110kV10kV#1 變#2 變二、短路電流：1、對稱分量法。電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，三相電流和三相電流一般呈不對稱狀態(tài)，我們將不對稱的三相電壓和電流分解成正序、負序和零序三個分量。即：.UAUA1 UA2 UA0.UBUB1 U.UCUC1 U.2B2U B0a U A1 a U A2 U.C2 UC0a U A12a U A2 U.A0.A04UC1UB2電流也類似。2、短路電流計算1）、三相短路：計算公式：I（3）EZ比較簡單，符合歐

7、姆定律。2）、主要說一下兩相金屬性短路：UA1UB1正序UA2負序UC2U A0UB0U C0零序5設線路 B、 C 相發(fā)生金屬性短路。ABC.邊界條件為： U kBU kC ， I kA0， I kBI kC0UU.kBU B1 U.kCU C1 U.B2.C 2UU.2a U A2UB0a U A1.a U A12UC 0a U A2.A0.A0.由 U kBU kC 得到： U A1 U A2.I kB I B1 I B2 I B02a I A2 I A0a I A1.2.I kCIC1I C2IC0a I A1I A2I A0a.由 I kBI kC0得到 I A1I A2.由 I k

8、A0、 I kB I kC0,得到 I A00.由邊界條件可以得到： U A1UA2，IA1IA2，IA00再由邊界條件畫出兩相短路復合序網(wǎng)圖如下圖所示：6Z 1SIA1EsAUA1Z 2SIA2UA2兩相短路復合序網(wǎng)圖結(jié)合復合序網(wǎng)圖可以求出各序電流如下：.EsAEsAI A1I A2Z1Z22Z1B 、 C 相的故障相電流為：.2.2.j 3EsAj3 EsAI kBI kCI A1a I A2I A0I A1a I A1aa2Z12Z1注意：這里EsA 為相電壓。3、短路電流計算，以單相金屬性接地短路為例：設線路 A 相發(fā)生金屬性接地。ABC.邊界條件為： U kA0 ， I kB0 ，

9、I kC07.由邊界條件可以得到： U A U A1U A2U A00，IA1 IA2 IA0再由邊界條件畫出單相接地復合序網(wǎng)圖如下圖所示：Z 1SIA1EsAUA1Z 2SIA2UA2Z 0SIA0UA0單相接地復合序網(wǎng)圖結(jié)合復合序網(wǎng)圖可以求出各序電流如下：.EsAI A1I A2I A0Z1Z2Z 0A 相接地時的故障相電流為：.3EsAI kAI A1I A2I A0Z1Z2 Z0同理，其他類型的故障，如兩相接地短路，只要大家找到邊界條件，之后畫出復合序網(wǎng)圖，就可以算出短路電流大小。有興趣大家可以自己算一算，對照一下參考書，可以加深一下印象。三、應用舉例：110kV 母線歸算阻抗：大方式

10、：Z1max=8.02 ，小方式Z1min=19.72 ；8兩臺主變參數(shù)：型號：SZ9-50000/110 （西門子變壓器有限公司），額定容量：SN=50/50MV A ，額定電壓： UN =110 81.25%/10.5kV ，額定電流： Ie=262.4/2749.3A ，短路電壓百分比：Uk%=16 。求 10kV母線的歸算阻抗，以及主變變低發(fā)生兩相短路時，流過變高的短路電流。首先計算110kV 母線等值阻抗歸算到10kV 側(cè)的值：大方式：Z1max28.0210.520.0731102小方式：Z1min219.7210.520.1791102計算變壓器歸算到110kV 電壓等級的阻抗 Xk1 ：U k % Ue216110238.72Xk1?Se?50100100計算計算變壓器歸算到10kV 電壓等級的阻抗Xk2 ：U k% U e21610.520.353Xk2?Se?50100100這樣 10kV 母線的歸算阻抗為：大方式： Zmax=0.073+0.353 2=0.25 小方式： Zmin=0.179+0.353=0.532 注：10kV 線路末端兩相短路電