win_wang 发表于 2010-6-22 08:45:27

三相变压器如何计算低压侧的短路容量呀?

高压550,中压220,低压66,Uk12 ,UK13,UK23 ,S550(额定容量),S220(额定容量),S66(额定容量) 谢谢

cwheaven 发表于 2010-6-22 16:06:45

等待中!!

caoyao130 发表于 2010-6-25 06:43:39

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.

3. 短路电流计算公式或计算图表,都以三相短路为计算条件.因为单相短路或二相短路时的短路电流都小于三相短路电流.能够分断三相短路电流的电器,一定能够分断单相短路电流或二相短路电流.

三.简化计算法

即使设定了一些假设条件,要正确计算短路电流还是十分困难,对于一般用户也没有必要.一些设计手册提供了简化计算的图表.省去了计算的麻烦.用起来比较方便.但要是手边一时没有设计手册怎么办?变压器常常采用两侧电流的相位相差30°的接线方式(对双绕组变压器而言)。。下面介绍一种 “口诀式”的计算方法,只要记牢7句口诀,就可掌握短路电流计算方法.

在介绍简化计算法之前必须先了解一些基本概念.

1.主要参数

Sd三相短路容量 (MVA)简称短路容量校核开关分断容量

Id三相短路电流周期分量有效值(KA)简称短路电流校核开关分断电流

和热稳定

IC三相短路第一周期全电流有效值(KA) 简称冲击电流有效值校核动稳定

ic三相短路第一周期全电流峰值(KA) 简称冲击电流峰值校核动稳定

x电抗(Ω)

其中系统短路容量Sd和计算点电抗x 是关键.

2.标么值

计算时选定一个基准容量(Sjz)和基准电压(Ujz).将短路计算中各个参数都转化为和该参数的基准量的比值(相对于基准量的比值),称为标么值(这是短路电流计算最特别的地方,目的是要简化计算).

(1)基准

基准容量 Sjz =100 MVA

基准电压 UJZ规定为8级. 230, 115, 37, 10.5, 6.3, 3.15 ,0.4, 0.23 KV

有了以上两项,各级电压的基准电流即可计算出,例: UJZ (KV)3710.56.30.4

因为 S=1.73*U*I 所以 IJZ (KA)1.565.59.16144

(2)标么值计算

容量标么值 S* =S/SJZ.例如:当10KV母线上短路容量为200 MVA时,其标么值容量

S* = 200/100=2.

电压标么值 U*= U/UJZ ; 电流标么值 I* =I/IJZ

3无限大容量系统三相短路电流计算公式

短路电流标么值: I*d = 1/x* (总电抗标么值的倒数).

短路电流有效值: Id= IJZ* I*d=IJZ/ x*(KA)

冲击电流有效值: IC = Id *√1+2 (KC-1)2 (KA)其中KC冲击系数,取1.8

所以 IC =1.52Id

冲击电流峰值: ic =1.41* Id*KC=2.55 Id (KA)

当1000KVA及以下变压器二次侧短路时,冲击系数KC ,取1.3

这时:冲击电流有效值IC =1.09*Id(KA)

冲击电流峰值: ic =1.84 Id(KA)

掌握了以上知识,就能进行短路电流计算了.公式不多,又简单.但问题在于短路点的总电抗如何得到? (3)合理选型:合理选择电流互感器变比,正常负荷电流要大于电流互感器额定电流的三分之二以上,对季节性较强负荷,采用多抽头的电流互感器,保证互感器在高精度范围内运行。。例如:区域变电所变压器的电抗、输电线路的电抗、企业变电所变压器的电抗,等等.

一种方法是查有关设计手册,从中可以找到常用变压器、输电线路及电抗器的电抗标么值.求得总电抗后,再用以上公式计算短路电流; 设计手册中还有一些图表,可以直接查出短路电流.

下面介绍一种 “口诀式”的计算方法,只要记牢7句口诀,就可掌握短路电流计算方法.

4.简化算法

【1】系统电抗的计算

系统电抗,百兆为一。TLA ID字段(Top-level AgGREgation Identifier,顶级聚集标识符):顶级的地址管理与分配的机构(如中国电信)。。容量增减,电抗反比。事实上,外部发生短路故障时,因为外部短路电流大,特别是暂态过程中含有非周期分量电流,使电流互感器的励磁电流急剧增大,而呈饱和状态使得变压器两侧互感器的传变特性很难保持一致,而出现较大的不平衡电流。。100除系统容量

例:基准容量 100MVA。2. 纵差保护不平衡电流分析 2.1 稳态情况下的不平衡电流 变压器在正常运行时纵差保护回路中不平衡电流主要是由电流互感器、变压器接线方式及变压器带负荷调压引起。。当系统容量为100MVA时,系统的电抗为XS*=100/100=1

当系统容量为200MVA时,系统的电抗为XS*=100/200=0.5

当系统容量为无穷大时,系统的电抗为XS*=100/∞=0

系统容量单位:MVA

系统容量应由当地供电部门提供。现在,我们根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版)附录六规定的各类防雷建筑物的雷击电流值进行电涌保护器的最大放电电流的选择。。当不能得到时,可将供电电源出线开关的开断容量

作为系统容量。讲“并联电路的等效电阻”时,利用同样的方法由学生归纳整理出并联电路的电流分配规律I1:I2=R2:R1;。如已知供电部门出线开关为W-VAC 12KV 2000A 额定分断电流为40KA。正常运行时变压器各侧电流的大小是不相等的。。则可认为系统容量S=1.73*40*10000V=692MVA, 系统的电抗为XS*=100/692=0.144。电流与电阻的关系,从实验数据得出欧姆定律,并在应用中加以巩固和深化,没有实验来学习也是很抽象的,若通过仪器的数据变化来分析,就容易理解了。。

【2】变压器电抗的计算

110KV, 10.5除变压器容量;建筑物直击雷的保护区域为LPZOA区,其保护设计已为电气设计人员所熟知,根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版),设计由避雷网(带),避雷针或混合组成的接闪器,立柱基础的钢筋网与钢屋架,屋面板钢筋等构成一个整体,避雷网通过全部立柱基础的钢筋作为接地体,将强大的雷电流入大地。。35KV, 7除变压器容量;SLA ID字段(Site-Level Aggregation Identifier,站点级聚集标识符):被一些小型的ISP或者网络接入机构(如湖南电信下属的长沙电信)用来安排内部的网络结构。。10KV{6KV}, 4.5除变压器容量。它能根据各种线路中出现的过电压,过电流及时作出反应,泄放线路的过电流,从而达到保护电气设备的目的。。

例:一台35KV 3200KVA变压器的电抗X*=7/3.2=2.1875

一台10KV 1600KVA变压器的电抗X*=4.5/1.6=2.813

变压器容量单位:MVA

这里的系数10.5,7,4.5 实际上就是变压器短路电抗的%数。例如在欧姆定律教学中开展探究式学习,在掌握电流强度、电压和电阻三个物理概念基础上,根据实际引导学生利用控制变量法,改变电流的大小,分别研究电流与电压;。不同电压等级有不同的值。SLA ID有16位,所以最多可有216-1=65535个不同的子网。。

【3】电抗器电抗的计算

电抗器的额定电抗除额定容量再打九折。如一级的NLAID结构可以用3位分为8个下一级的NLAID分支机构,前3位即为下级机构的前缀。。

例:有一电抗器 U=6KV I=0.3KA 额定电抗 X=4% 。变压器具有两个或更多个电压等级,构成纵差保护所用电流互感器的额定参数各不相同,由此产生的纵差保护不平衡电流将比发电机的大得多,纵差保护是利用比较被保护元件各端电流的幅值和相位的原理构成的,根据KCL 基本定理,当被保护设备无故障时恒有各流入电流之和必等于各流出电流之和。。

额定容量 S=1.73*6*0.3=3.12 MVA. 电抗器电抗X*={4/3.12}*0.9=1.15

电抗器容量单位:MVA

【4】架空线路及电缆电抗的计算

架空线:6KV,等于公里数;”一般学生只能想出一种解体方法,即先求总电压、根据欧姆定律求出串联电路的电流,再根据串联电路电流强度处处相等,分别求出R1和R2的值。。10KV,取1/3;TLA、NLA、SLA三者构成了自顶向下排列的三个网络层次,并且依次向上一级申请ID号。。35KV,取 3%0

电缆:按架空线再乘0.2。猜想与假设 猜想:问题的可能答案 设计实验 边讨论交流—边合作设计,内容包括: 1) 所用实验器材、  2) 所设计的实验电路图、数据记录表 3) 简述实验步骤 进行实验 实验要求: 1. 把测量数据记在自己的表格中 2. 把操作中出现的问题扼要地写下来注意: 1. 连接电路时开关应处在打开的状态 2. 连入电流表时不要连错 分析和论证 主要内容: 1. 测量结果说明了什么?。

例:10KV 6KM架空线。(1)由电流互感器计算变比与实际变比不同而产生。。架空线路电抗X*=6/3=2

10KV 0.2KM电缆。NLA ID字段(Next-Level Aggregation Identifier,下一级聚集标识符):该字段长24位。。电缆电抗X*={0.2/3}*0.2=0.013。因此采用带制动特性的原理,外部短路电流越大,制动电流也越大,继电器能够可靠制动。。

这里作了简化,实际上架空线路及电缆的电抗和其截面有关,截面越大电抗越小。一、一类防雷建筑物 1、根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版)附录六规定,其首次雷击电流幅值为200KA,波头10us;。

【5】短路容量的计算

电抗加定,去除100。但是,实际上由于电流互感器的变比都是根据产品目录选取的标准变比,而变压器的变比是一定的,因此上述条件是不能得到满足的,因而会产生不平衡电流。。

例:已知短路点前各元件电抗标么值之和为 X*∑=2, 则短路点的短路容量

Sd=100/2=50 MVA。由感应雷产生的雷电过电压过电流主要有以下三个途径:(1)由供电电源线路入侵;。

短路容量单位:MVA

【6】短路电流的计算

6KV,9.2除电抗;(2)由变压器两侧电流相位不同而产生。。10KV,5.5除电抗; 35KV,1.6除电抗; 110KV,0.5除电抗。不平衡电流 前言 纵差保护是一切电气主设备的主保护,它灵敏度高、选择性好,在变压器保护上运用较为成功。。

0.4KV,150除电抗

例:已知一短路点前各元件电抗标么值之和为 X*∑=2, 短路点电压等级为6KV,

则短路点的短路电流 Id=9.2/2=4.6KA。为了满足正常运行或外部短路时流入继电器差动回路的电流为零,则应使高、低压两侧流入继电器的电流相等,即高、低侧电流互感器变比的比值应等于变压器的变比。。

短路电流单位:KA

【7】短路冲击电流的计算

1000KVA及以下变压器二次侧短路时:冲击电流有效值Ic=Id, 冲击电流峰值ic=1.8Id

1000KVA以上变压器二次侧短路时:冲击电流有效值Ic=1.5Id, 冲击电流峰值ic=2.5Id

例:已知短路点{1600KVA变压器二次侧}的短路电流 Id=4.6KA,

则该点冲击电流有效值Ic=1.5Id,=1.5*4.6=7.36KA,冲击电流峰值ic=2.5Id=2.5*406=11.5KA。可分为三种情况:①当地面突出物遭直击雷打击时,强雷电压将邻近土壤击穿,雷电流直接入侵到电缆外皮,进而击穿外皮,使高压入侵线路。。

可见短路电流计算的关键是算出短路点前的总电抗{标么值}.但一定要包括系统电抗

tcl1011 发表于 2010-6-30 22:59:59

thank you...

bianchangjun 发表于 2010-10-28 10:44:56

多谢,讲的非常好

haiyanbodian 发表于 2010-10-29 10:09:35

学习学习,讲的真好

酸菜鱼 发表于 2010-11-2 17:37:55

好贴子,学习中

酸菜鱼 发表于 2010-11-2 17:38:16

好贴子,学习中

L13388386810 发表于 2010-11-23 07:20:26

学习学习,讲的真好

luo282800 发表于 2011-5-8 17:44:53

分析的很精辟,也很有参考价值,学习学习。
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