短路电流计算案例

1、计算公式：

同步电机及发电机标么值计算公式：

          （1-1）

变压器标么值计算公式：            （1-2）

线路标么值计算公式：              （1-3）

电抗器标么值计算公式：          （1-4）

电力系统标么值计算公式：                （1-5）

异步电动机影响后的短路全电流最大有效值：

       （1-6）

其中：同步电动机超瞬变电抗百分值

基准容量，100MVA

基准容量，10.5kV

基准电流，5.5kA

        同步电机的额定容量，MVA

        变压器的额定容量，MVA

变压器阻抗电压百分值

高压电缆线路每公里电抗值，取0.08

高压电缆线路每公里电抗值，取0.4

高压线路长度，km

       额定电压，kV

额定电流，kA

电抗器的电抗百分值

系统的短路容量，1627MVA

由系统送到短路点去的超瞬变短路电流，kA

异步电动机送到短路点去的超瞬变短路电流，kA， 

异步电动机的额定电流，kA

异步电动机的启动电流倍数，一般可取平均值6

由系统馈送的短路电流冲击系数

由异步电动机馈送的短路电流冲击系数，一般可取1.4~1.7

2、接线方案

图1   三台主变接线示意图

3、求k1点短路电流的计算过程

3.1网络变换

                 （a）                                  （b）

                   （c）                               （d）

            （e）                          （f）                       （g）

（h）               （i）                  （j）             （k）

图2   求k1点短路电流网络变换图

3.2用标么值计算各线路电抗

根据图1中所给数值，用标么制计算个电抗值：

X1=+=+=0.061+0.015=0.076

X2=X3=X4==1.125

X5=X6==0.52

X7=X9=X12=+=1.353（2.03）+0.029=1.382（超瞬变电抗百分值14%，功率因数为0.87；电缆均长400米）

X8=X10=X11==0.015

X13=X14=X15==0.007

X16=X17=X18==0.378

X19=X20=X21=X8+X13+X16=X10+X14+X17=X11+X15+X18=0.4

X22=X23=X24=X7//X19=X9//X20=X12//X21=0.31

X25=X28=X2+X5+=3.531

X26=X29= X22+X5+=0.974

X27=X30= X2+X22+=2.106

X31=X3//X25//X28=0.687

X32=X26//X29//X23=0.1

X33=X27//X30=1.053

X34=X1//X33=0.071

X35=X34+X31=0.758

因为电网与发电机属于不同类型电源，要用分布系数法求出两种电源支路的等值电抗X36、X37。分布系数：

C1==0.933

C2==0.067

X36==0.813

X37==11.262

X38=X32//X37=0.186

3.3求短路电流值：

I*S”= I*0.1=I*0.2=I*k==1.23

（kA）

（kA）

发电机支路的等值电抗换算的以发电机容量为基准值的标么值为：

X*C=X38==0.218

根据X*C，查《

》，第二版，第108页，表4-18得到各电流的标么值为：

I*0=4.987，I*0.1=4.019，I*0.2=3.51，I*4=I*k=2.446

换算到短路点电压发电机额定电流：

=6.433（kA）

（kA）

（kA）

（kA）

（kA）

（kA）

考虑到异步电动机对短路电流的影响，假定每段母线上参与反馈的异步电动机的等效容量为10000kW，其额定功率因数为0.87，启动电流倍数取平均值6，则由异步电动机送到短路点的超瞬变短路电流：

=3.584（kA）

（kA）

则k1点的总短路电流：

（kA）

（kA）

短路全电流最大有效值：

=63.123（kA）

4、求k2点短路电流的计算过程

4.1网络变换

（a）                                  （b）

（c）                         （d）

（e）                              （f）

      （g）               （h）                （i）                （j）

（k）            （l）           （m）             （n）

图2   求k2点短路电流网络变换图

4.2用标么值计算各线路电抗

根据图1中所给数值，用标么制计算个电抗值：

X1=+=+=0.061+0.015=0.076

X2=X3=X4==1.125

X5=X6==0.52

X7=X9=X12=+=1.353+0.029=1.382（超瞬变电抗百分值14%，功率因数为0.87，电缆均长400米）

X8=X10=X11==0.015

X13=X14=X15==0.007

X16=X17=X18==0.378

X19=X20=X21=X8+X13+X16=X10+X14+X17=X11+X15+X18=0.4

X22=X23=X24=X7//X19=X9//X20=X12//X21=0.31

X25=X2+X5+=2.874

X26= X22+X5+=0.793

X27= X2+X22+=2.359

X28==0.482

X29==0.162

X30==0.162

X31= =0.393

X32==0.132

X33==0.022

X34=X33+X30=0.184

X35=X1//X27=0.074

X36=X23//X26=0.223

X37=X31+X35=0.468

X38=X32+X36=0.355

因为电网与发电机属于不同类型电源，要用分布系数法求出两种电源支路的等值电抗X39、X40。分布系数：

C1==0.031

C2==0.969

X39==11.87

X40==0.483

X41=X38//X39=0.347

X42=X40//X41=0.202

X43=X34+X42=0.386

不同类型电源，要用分布系数法求出两种电源支路的等值电抗X44、X45。分布系数：

C3==0.582

C4==0.418

X44==0.663

X45==0.923

X46=X24//X44=0.211

4.3求短路电流值：

I*S”= I*0.1=I*0.2=I*k==1.084

（kA）

发电机支路的等值电抗换算的以发电机容量为基准值的标么值为：

X*C=X46==0.247

根据X*C，查《工业与民用配电设计手册》，第二版，第108页，表4-18得到各电流的标么值为：

I*0=4.404，I*0.1=3.639，I*0.2=3.223，I*4=I*k=2.418

换算到短路点电压发电机额定电流：

=6.433（kA）

（kA）

（kA）

（kA）

（kA）

（kA）

考虑到异步电动机对短路电流的影响，假定每段母线上参与反馈的异步电动机的等效容量为10000kW，其额定功率因数为0.87，启动电流倍数取平均值6，则由异步电动机送到短路点的超瞬变短路电流：

=3.584（kA）

（kA）

则k2点的总短路电流：

（kA）

（kA）

短路全电流最大有效值：

=56.25（kA）