短路電流與歸算阻抗計算

短路電流與歸算阻抗計算一、歸算阻抗計算：1、標(biāo)么值：有名值標(biāo)么值基值（與有名值同單位）標(biāo)么值是相對某一基值而言的，同一有名值，當(dāng)基準(zhǔn)值選取不一樣時，其標(biāo)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S，另一個為基準(zhǔn)電壓U，其他基值量（電流I， B B B阻抗Z等）可由以上兩個基值量算出，基值之間滿足以下關(guān)系：BU=3ZI，S=3UI BBB BBB一般個電壓等級的U取之分別為525kV、230kV、115kV、10.5kV，而S一般取100MVA。 B B2、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(dāng)一次側(cè)電流達到額定值I時，N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%3IeX表示，這個參數(shù)計算公式為：Uk%T100%,由此可以得到變壓器電抗有名值：UNXUk%Ue2 ? ，這里Ue為變壓器歸算側(cè)的額定電壓。T100 Se將Uk%其除以100就變?yōu)橐灾髯冾~定容量和額定電壓為基準(zhǔn)的變壓器電抗標(biāo)么值X Uk%X Se ?，由此可以換算到統(tǒng)一基準(zhǔn)值的變壓器電抗標(biāo)么值：eT*100 T（Ue）2XUk% U S ?（N）2 BT*100 U SeB另外介紹一下變壓器個參數(shù)之間的關(guān)系，Se=3UeIe，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：S=500/100kVA，額定電壓：U=11/0.4kV，要求計算該變壓器的額定電流。N N如何計算：這里有些錯誤的算法： Se 5001000 高壓側(cè)：Ie 27.49A 3Ue 310.51000 Se 5001000 低壓側(cè)：Ie 759.69A 3Ue 3380上式錯的原因是給的參數(shù)額定電壓在計算時未用到，計算用的電壓是習(xí)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： Se 5001000 高壓側(cè)：Ie 26.24A 3Ue 3111000 Se 1001000 低壓側(cè)：Ie 144.34A,雖然結(jié)果差的不多，但是概念有點不清楚。 3Ue 30.410003、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。 XT1 XT2XXT3三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(yīng)的阻抗電壓：U%1?（Uh-m%Uh-l%Um-l%） s1 2 100U%1?（Uh-m%Um-l%Uh-l%） S2 2 100U%1?（Uh-l%Um-l%Uh-m%） S3 2 100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：XUT1Ue2%? S1 SeXUT2Ue2%? S2 SeXUT3Ue2%? S3 Se4、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，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）。 110kV 10kV#1變#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(fù)序和零序三個分量。即：U.AU.A1U.A2U.A0U.BU.B1UB.2UB.0a2U.A1aU.A2U.A0U.CUC.1UC.2UC.0aU.A1a2U.A2U.A0UUA1UU B1C1 正序 UUA2 UB2 負(fù)序 UC2UA0UB0UC0零序電流也類似。2、短路電流計算、三相短路：E計算公式：I（3）ФZΣ比較簡單，符合歐姆定律。、主要說一下兩相金屬性短路：設(shè)線路B、C相發(fā)生金屬性短路。ABC邊界條件為：k.BUk.C，Ik.A0，Ik.BIk.C0UUk.BU.B1UB.2UB.0a2U.A1aU.A2U.A0Uk.CUC.1UC.2UC.0aU.A1a2U.A2U.A0由Uk.BUk.C得到：U.A1U.A2Ik.BIB.1IB.2IB.0a2IA.1aIA.2IA.0I.I.I.I.aI.aI.I.2kCC1C2C0A1A2A0由k.BIk.C0得到IA.1IA.2I由Ik.A0、Ik.BIk.C0,得到IA.00由邊界條件可以得到：.A1U.A2，IA.1IA.2，IA.00U再由邊界條件畫出兩相短路復(fù)合序網(wǎng)圖如下圖所示：Z1S1SUA1IA1Z2SUA2IA2sA兩相短路復(fù)合序網(wǎng)圖結(jié)合復(fù)合序網(wǎng)圖可以求出各序電流如下： IA.1IA.2ZEsZA 2EZsA 1Σ 2Σ 1ΣB、C相的故障相電流為：IkB.IkC.a2IA.1aIA.2IA.0a2IA.1aIA.1j32EZsAj23ZEsA 1Σ 1Σ注意：這里E為相電壓。sA3、短路電流計算，以單相金屬性接地短路為例：設(shè)線路A相發(fā)生金屬性接地。ABCU邊界條件為：k.A0，Ik.B0，Ik.C0由邊界條件可以得到：U.AU.A1U.A2U.A00，IA.1IA.2IA.0再由邊界條件畫出單相接地復(fù)合序網(wǎng)圖如下圖所示：Z1S1SUA1IA1Z2SUA2IA2Z0SUA0IA0sA單相接地復(fù)合序網(wǎng)圖結(jié)合復(fù)合序網(wǎng)圖可以求出各序電流如下：IA.1IA.2IA.0ZZEsAZ 1Σ 2Σ 0ΣA相接地時的故障相電流為：IkA.IA.1IA.2IA.0Z3ZEsAZ 1Σ 2Σ 0Σ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(fù)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(yīng)用舉例：110kV母線歸算阻抗：大方式：Z1max=8.02Ω，小方式Z1min=19.72Ω；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：S=50/50MVA，額定N電壓：U=110±8×1.25%/10.5kV，額定電流：Ie=262.4/2749.3A，短路電壓百分比：Uk%=16。求10kVN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：10.52大方式：Z1max28.020.073Ω110210.52小方式：Z1min219.720.179Ω1102計算變壓器歸算到110kV電壓等級的阻抗Xk1： Uk%Ue2 161102Xk1? ? 38.72Ω 100 Se100 50計算計算變壓器歸算到10kV電壓等級的阻抗Xk2： Uk%Ue2 1610.52Xk2? ? 0.353Ω100 Se100 50這樣10kV母線的歸算阻抗為：大方式：Zmax=0.073+0.353÷2=0.25Ω小方式：Zmin=0.179+0.353=0.532Ω注：10kV線路末端兩相短路電流計