整定計(jì)算方法

煤礦井下高壓整定短路電流計(jì)算方法短路的定義及計(jì)算短路電流的目的所謂短路是指供電系統(tǒng)中不等電位的導(dǎo)電局部在電氣上被短接時(shí)的總稱。 發(fā)生短路故障后，短路回路中將消滅數(shù)值很大的短路電流。在煤礦供電系統(tǒng)中，短路電流要比額定電流大幾十倍甚至幾百倍。這樣大的電流通過電氣設(shè)備和導(dǎo)線必然要產(chǎn)生很大的電動(dòng)力，并使載流體溫度急劇上升而損壞設(shè)備。同時(shí)短路點(diǎn)電壓將降為零，在短路點(diǎn)四周，電壓也要相應(yīng)地顯著下降，造成這些地方的供電中斷或嚴(yán)峻影響電動(dòng)機(jī)工作。為了防止發(fā)生短路所造成的危害及限制故障范圍的擴(kuò)大，需要進(jìn)展一系列的計(jì)算及實(shí)行相應(yīng)措施，以保證供電系統(tǒng)在正?；蚬收蠣顩r下，做到安全、牢靠又經(jīng)濟(jì)。把握短路電流的計(jì)算方法很重要。煤礦井下高壓整定短路電流的計(jì)算方法公式計(jì)算法X系統(tǒng)電抗 /SXSC3〕U 為變壓器二次側(cè)的額定電壓，對于127、380、660、1140V電網(wǎng)，分別2N133、400、690、1200VS 6kV高壓母線上的三相短路容量SC〔3〕S 50MVA690V,X0.00951200V,XSC3〕 s為0.0288。高壓電纜的阻抗R =RLJK

X=X)L/K

乙L/K

=(R +%)

L/K1 1 T2

1 1 1

=N 1 T2

O12

121/2 1RX乙為折合至變壓器二次側(cè)以后高壓電纜每相的電阻〔65r時(shí)〕、1電抗和阻抗〔Q〕1R3X Z為高壓鎧裝電纜每相每公里的電阻、電抗和阻抗〔Q〕見表2L為1 01 01 1高壓電纜的實(shí)際長度〔km〕K為變壓比，為變壓器一次側(cè)線路的平均電壓和二次側(cè)線路平均電壓之比T16kV電纜折合至以下電壓以后每相每公里的阻抗值〔Q/km〕銅芯電纜截面〔mn〕

400V 690V 1200V250.00350.01030.0312350.00250.00740.0223500.00170.00520.0157700.00130.00370.0113950.00090.00280.00851200.00080.00230.00682高壓鎧裝電纜每相每公里的電阻和電抗值〔Q/km〕截面 25 35 50mm2 銅 銅 銅

70 銅 銅

120銅kV6X0

0.8570.066

0.6120.064

0.4290.063

0.3060.061

0.2260.06

0.1790.06變壓器的阻抗FX 可以查表得到FTR TR女口：KBSG-500/6型干式變壓器的 =0.006X =0.038二次電壓為0.693kVFTR TRFKBSG-315/6型干式變壓器的 =0.0106X =0.06二次電壓為0.693kVFTR TR低壓電纜的電阻和電抗R =RL2 2 2總電阻和總電抗

=X〕LX? 2 2i T 2 RR+F+FXXi T 2 S T三相短路電流I =U/[3〔R〕sC3〕 2N兩相短路電流I =0.5U /[〔R〕sC2〕 2N

+3〔刀X〕2+〔刀X〕2

]2]2

1/2三相短路電流和兩相短路電流之間的換算關(guān)系I =1.151 l =0.87IS3〕 sC2〕 sC2〕 sC〕查表法1〕依據(jù)系統(tǒng)電抗、高壓和低壓電纜的截面和實(shí)際長度，按電纜換算長度的計(jì)算公式L =KLL為電纜的實(shí)際長度，K為換算系數(shù)見表3計(jì)算，便可求得它們的換算eq長度。3K銅芯400V690V1200V250.008400V690V1200V250.0080.0230.068350.0060.0160.049500.0040.0110.034700.0030.0080.025950.0020.0060.0191200.00230.0068計(jì)算總的電纜換算長度刀L =L .+L .+L .+…eq eq s eq l eq 2刀L 為總的電纜換算長度，meqL. 為系統(tǒng)電抗換算成基準(zhǔn)電纜的長度，meq s690V20.9m,1200V63.3m。L.為高壓電纜換算成基準(zhǔn)電纜的長度，meq1L. 為低壓電纜換算成基準(zhǔn)電纜的長度，meq 2假設(shè)兩條電纜并聯(lián)，則換算長度為：刀L =L XL./ (L.+L. )eq eq.A eq B eq A eq B依據(jù)總的電纜換算長度，查變壓器二次側(cè)兩相短路電流值表得到兩相短路電流1.15，便得到三相短路電流值。假設(shè)要得到變壓器一次短路電流值，可以依據(jù)變壓器變比進(jìn)展換算。(3)MVA法MVA法是把系統(tǒng)中各元件直接用MVA表示，如系統(tǒng)中是電源元件(如發(fā)電機(jī))，用短路時(shí)輸出的短路容量表示；如是阻抗元件，用短路時(shí)的通過力量表示由于各元件MVA表示，與所在系統(tǒng)的電壓無關(guān)，即可省去電壓換算環(huán)節(jié)。確定系統(tǒng)短路容量煤礦井下供電系統(tǒng)一般把系統(tǒng)短路容量確定為 50MVA高壓電纜短路容量計(jì)算2S=U/0.08LU23)

kV，LkmS、S串聯(lián)短路容量計(jì)算S=SS/(SS)2 1 2 2S、S并聯(lián)短路容量計(jì)算1 2三相短路電流

S=S +S1 2I =S/3d3〕

UUkV,SkVA1/2兩相短路電流⑵I⑵=0.87I⑵d d總結(jié)3種計(jì)算短路電流的方法計(jì)算結(jié)果誤差都很小，其中公式法計(jì)算結(jié)果最準(zhǔn)確，而且都可以計(jì)算到井下供電系統(tǒng)凹凸壓的任何短路點(diǎn)，只是我沒有33種方法計(jì)算結(jié)果很接近，所以在計(jì)算時(shí)可以敏捷運(yùn)用，用最快的方法計(jì)算某一段短路電流。如： MVA6kV干線電纜的短路電流計(jì)算；查表法最多用于變壓器二次短路電流MVA法、查表法無法快速計(jì)算時(shí)才用。短路電流的計(jì)算值主要用于對煤礦井下高壓整定值進(jìn)展校驗(yàn)，校驗(yàn)值低于1.5,就要實(shí)行相應(yīng)措施〔如：增加電纜截面，在線路上增加保護(hù)〕，來防止短路事故造成嚴(yán)峻后果。2.標(biāo)么值計(jì)算時(shí)選定一個(gè)基準(zhǔn)容量〔Sjz〕和基準(zhǔn)電壓〔Ujz〕.將短路計(jì)算中各個(gè)參數(shù)都轉(zhuǎn)化為和該參數(shù)的基準(zhǔn)量的比值〔相對于基準(zhǔn)量的比值〕，稱為標(biāo)么值〔這是短路電流計(jì)算最特別的地方，目的是要簡化計(jì)算〕.〔1〕基準(zhǔn)基準(zhǔn)容量Sjz=100MVAUJZ8級(jí).230,115,37,10.5,6.3,3.15,0.4,0.23KV有了以上兩項(xiàng)，各級(jí)電壓的基準(zhǔn)電流即可計(jì)算出，例：UJZ〔KV〕3710.56.30.4由于S=1.73*U*I所以IJZ(KA)1.565.59.16144〔2〕標(biāo)么值計(jì)算容量標(biāo)么值S*=S/SJZ.例如:10KV母線上短路容量為200MVA時(shí),S*=200/100=2.U*=U/UJZ;電流標(biāo)么值I*=I/IJZ3無限大容量系統(tǒng)三相短路電流計(jì)算公式短路電流標(biāo)么值:I*d=1/x*(總電抗標(biāo)么值的倒數(shù)).短路電流有效值:Id=IJZ*I*d=IJZ/x*(KA)沖擊電流有效值：ICId*IC=1.52Id

+2“(KC-1)2(KA)KC沖擊系數(shù),1.8沖擊電流峰值ic=1.41*Id*KC=2.55Id(KA)1000KVA,KC,1.3這時(shí)：IC=1.09*Id(KA)沖擊電流峰值ic=1.84Id(KA)把握了以上學(xué)問,就能進(jìn)展短路電流計(jì)算了.公式不多,又簡潔.但問題在于短路點(diǎn)的總電抗如何得到?例如：區(qū)域變電所變壓器的電抗、輸電線路的電抗、企業(yè)變電所變壓器的電抗,等等.一種方法是查有關(guān)設(shè)計(jì)手冊,從中可以找到常用變壓器、輸電線路及電抗器的電抗標(biāo)么值.求得總電抗后,再用以上公式計(jì)算短路電流;設(shè)計(jì)手冊中還有一些圖表可以直接查出短路電流.4．簡化算法【1】系統(tǒng)電抗的計(jì)算系統(tǒng)電抗，百兆為一。容量增減，電抗反比。100除系統(tǒng)容量例：基準(zhǔn)容量100MVA。當(dāng)系統(tǒng)容量為100MVA時(shí)，系統(tǒng)的電抗為XS*=100/100200MVAXS*=100/200=0.5當(dāng)系統(tǒng)容量為無窮大時(shí)，系統(tǒng)的電抗為XS*=100/x= 0系統(tǒng)容量單位：MVA系統(tǒng)容量應(yīng)由當(dāng)?shù)毓╇姴块T供給。當(dāng)不能得到時(shí)，可將供電電源出線開關(guān)的開斷容量作為系統(tǒng)容量。如供電部門出線開關(guān)為W-VAC12KV2023A額定分?jǐn)嚯娏?0KA。則可認(rèn)為系統(tǒng)容量S=1.73*40*10000V=692MVA,系統(tǒng)的電抗為XS*=100/692=0.144?！?】變壓器電抗的計(jì)算110KV,10.5除變壓器容量；35KV,7除變壓器容量；10KV{6KV},4.5除變壓器容量。例：一臺(tái)35KV3200KVA變壓器的電抗X*=7/3.2=2.1875一臺(tái)10KV1600KVA變壓X*=4.5/1.6=2.813變壓器容量單位：MVA這里的系數(shù)10.5，7，4.5實(shí)際上就是變壓器短路電抗的％數(shù)。不同電壓等級(jí)有不同的值?！?】電抗器電抗的計(jì)算電抗器的額定電抗除額定容量再打九折。例：有一電抗器U=6KVI=0.3KA額定電抗X=4%。S=1.73*6*0.3=3.12MVA.X*={4/3.12}*0.9=1.15電抗器容量單MVA【4】架空線路及電纜電抗的計(jì)算架空線：6KV，等于公里數(shù)；10KV1/3;35KV3%00.210KV6KM架空線。架空線路電抗X*=6/3=210KV0.2KM電纜。電纜電抗X*={0.2/3}*0.2=0.013。這里作了簡化，實(shí)際上架空線路及電纜的電抗和其截面有關(guān)，截面越大電抗越小?！?】短路容量的計(jì)算電抗加定，去100。例：短路點(diǎn)前各元件電抗標(biāo)么值之和為 X*刀=2,則短路點(diǎn)的短路容量Sd=100/2=50MVA。短路容量單位：MVA【6】短路電流的計(jì)算6KV，9.2除電抗；10KV，5.5除電抗;35KV，1.6除電抗;110KV，0.5除電抗。0.4KV，150除電抗例：一短路點(diǎn)前各元件電抗標(biāo)么值之和為則短路點(diǎn)的短路電流Id=9.2/2=4.6KA。短路電流單位：KA【7】短路沖擊電流的計(jì)算

X*刀=2,短路點(diǎn)電壓等級(jí)為6KV,1000KVA及以下變壓器二次側(cè)短路