短路電流簡易計算方法

一.概述

供電網絡中發生短路時,很大的短路電流會使電器設備過熱或受電動力作用而遭到損壞,同時使網絡內的電壓大大降低,因而破壞了網絡內用電設備的正常工作.為了消除或減輕短路的后果,就需要計算短路電流,以正確地選擇電器設備、設計繼電保護和選用限制短路電流的元件.

二.計算條件

1.假設系統有無限大的容量.用戶處短路后,系統母線電壓能維持不變.即計算阻抗比系統阻抗要大得多.

具體規定:對于3~35KV級電網中短路電流的計算,可以認為110KV及以上的系統的容量為無限大.只要計算35KV及以下網絡元件的阻抗.

2.在計算高壓電器中的短路電流時,只需考慮發電機、變壓器、電抗器的電抗,而忽略其電阻;對于架空線和電纜,只有當其電阻大于電抗1/3時才需計入電阻,一般也只計電抗而忽略電阻.

3.短路電流計算公式或計算圖表,都以三相短路為計算條件.因為單相短路或二相短路時的短路電流都小于三相短路電流.能夠分斷三相短路電流的電器,一定能夠分斷單相短路電流或二相短路電流.

三.簡化計算法

即使設定了一些假設條件,要正確計算短路電流還是十分困難,對于一般用戶也沒有必要.一些設計手冊提供了簡化計算的圖表.省去了計算的麻煩.用起來比較方便.但要是手邊一時沒有設計手冊怎么辦?下面介紹一種“口訣式”的計算方法,只要記牢7句口訣,就可掌握短路電流計算方法.

在介紹簡化計算法之前必須先了解一些基本概念.

1.、主要參數

Sd三相短路容量(MVA)簡稱短路容量校核開關分斷容量

Id三相短路電流周期分量有效值(KA)簡稱短路電流校核開關分斷電流和熱穩定

IC三相短路第一周期全電流有效值(KA)簡稱沖擊電流有效值校核動穩定

ic三相短路第一周期全電流峰值(KA)簡稱沖擊電流峰值校核動穩定*電抗(Ω)

其中系統短路容量Sd和計算點電抗*是關鍵.

2、.標么值

計算時選定一個基準容量(Sjz)和基準電壓(Ujz).將短路計算中各個參數都轉化為和該參數的基準量的比值(相對于基準量的比值),稱為標么值(這是短路電流計算最特別的地方,目的是要簡化計算).

(1)基準

基準容量Sjz=100MVA

基準電壓UJZ規定為8級.230,115,37,10.5,6.3,3.15,0.4,0.23KV

有了以上兩項,各級電壓的基準電流即可計算出,例:UJZ(KV)3710.56.30.4

因為S=1.73*U*I所以IJZ(KA)1.565.59.16144

(2)標么值計算

容量標么值S*=S/SJZ.例如:當10KV母線上短路容量為200MVA時,其標么值容量

S*=200/100=2.

電壓標么值U*=U/UJZ;電流標么值I*=I/IJZ

3、無限大容量系統三相短路電流計算公式

短路電流標么值:I*d=1/**(總電抗標么值的倒數).

短路電流有效值:Id=IJZ*I*d=IJZ/**(KA)

沖擊電流有效值:IC=Id*√1+2(KC-1)2(KA)其中KC沖擊系數,取1.8

所以IC=1.52Id

沖擊電流峰值:ic=1.41*Id*KC=2.55Id(KA)

當1000KVA及以下變壓器二次側短路時,沖擊系數KC,取1.3

這時:沖擊電流有效值IC=1.09*Id(KA)

沖擊電流峰值:ic=1.84Id(KA)

掌握了以上知識,就能進行短路電流計算了.公式不多,又簡單.但問題在于短路點的總電抗如何得到?例如:區域變電所變壓器的電抗、輸電線路的電抗、企業變電所變壓器的電抗,等等.

一種方法是查有關設計手冊,從中可以找到常用變壓器、輸電線路及電抗器的電抗標么值.求得總電抗后,再用以上公式計算短路電流;設計手冊中還有一些圖表,可以直接查出短路電流.

下面介紹一種“口訣式”的計算方法,只要記牢7句口訣,就可掌握短路電流計算方法.

4.簡化算法

【1】系統電抗的計算

系統電抗,百兆為一。容量增減,電抗反比。100除系統容量

例:基準容量100MVA。當系統容量為100MVA時,系統的電抗為*S*=100/100=1

當系統容量為200MVA時,系統的電抗為*S*=100/200=0.5

當系統容量為無窮大時,系統的電抗為*S*=100/∞=0

系統容量單位:MVA

系統容量應由當地供電部門提供。當不能得到時,可將供電電源出線開關的開斷容量

作為系統容量。如已知供電部門出線開關為W-VAC12KV2000A額定分斷電流為40KA。則可認為系統容量S=1.73*40*10000V=692MVA,系統的電抗為*S*=100/692=0.144。

【2】變壓器電抗的計算

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35KV3200KVA變壓器的電抗**=7/3.2=2.1875

一臺10KV1600KVA變壓器的電抗**=4.5/1.6=2.813

變壓器容量單位:MVA

這里的系數10.5,7,4.5實際上就是變壓器短路電抗的%數。不同電壓等級有不同的值。

【3】電抗器電抗的計算

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*=4%。

額定容量S=1.73*6*0.3=3.12MVA.電抗器電抗**={4/3.12}*0.9=1.15

電抗器容量單位:MVA

【4】架空線路及電纜電抗的計算

架空線:6KV,等于公里數;10KV,取1/3;35KV,取3%0

電纜:按架空線再乘0.2。

例:10KV6KM架空線。架空線路電抗**=6/3=2

10KV0.2KM電纜。電纜電抗**={0.2/3}*0.2=0.013。

這里作了簡化,實際上架空線路及電纜的電抗和其截面有關,截面越大電抗越小。

【5】短路容量的計算

電抗加定,去除100。

例:已知短路點前各元件電抗標么值之和為**∑=2,則短路點的短路容量

Sd=100/2=50MVA。

短路容量單位:MVA

【6】短路電流的計算

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:已知一短路點前各元件電抗標么值之和為**∑=2,短路點電壓等級為6KV,

則短路點的短路電流Id=9.2/2=4.6KA。

短路電流單位:KA

【7】短路沖擊電流的計算

1000KVA及以下變壓器二次側短路時:沖擊電流有效值Ic=Id,沖擊電流峰值ic=1.8Id

1000KVA以上變壓器二次側短路時:沖擊電流有效值Ic=1.5Id,沖擊電流峰值ic=2.5Id

例:已知短路點{1600KVA變壓器二次側}的短路電流Id=4.6KA,

則該點沖擊電流有效值Ic=1.5Id,=1.5*4.6=7.36KA,沖擊電流峰值ic=2.5Id=2.5*406=11.5KA。

可見短路電流計算的關鍵是算出短路點前的總電抗{標么值}.但一定要包括系統電抗

5.舉例

系統見下圖.由電業部門區域變電站送出一路10KV架空線路,經10KM后到達企業變電所,進變電所前有一段200M的電纜.變電所設一臺1600KVA變壓器.求K1,K2點的短路參數.

系統容量:S=1.73*U*I=1.73*10.5*31.5=573MVA

用以上口訣,很容易求得各電抗標么值,一共有4個.

系統電抗*

0=100/573=0.175

10KM,10KV架空線路電抗*1=10/3=3.333

200M,10KV電纜線路電抗*2=(0.2/3)*0.2=0.133

1600KVA變壓器電抗*3=4.5/1.6=2.81

請注意:以上電抗都是標么值(**)

將每一段電抗分別相加,得到K1點總電抗=*0+*1=3.51

K2點總電抗=*0+*1+*2+*3=6.45(不是2.94!)

再用口訣,即可算出短路電流

U(KV)**Id(KA)IC(KA)ic(KA)Sd(MVA)

口訣5.5/**1.52*Id2.55Id100/**

K110.53.511.562.374.028.5

口訣150/**1.52*Id2.55Id100/**

K20.46..5

用口訣算和用第3節公式算有什么不同?

用口訣算出的是實名制單位,KA,MVA,而用公式算出的是標么值.

細心的人一定會看出,計算短路電流口訣中的系數150、9.2、5.5、1.6.實際上就是各級電壓基準值.只是作了簡化.準確計算應該是144、9.16、5.5、1.56.

有了短路參數有什么用?是驗算開關的主要參數.例:這臺1600KVA變壓器低壓總開關采用M25,N1.額定電流2500A,額定分斷電流55KA.

驗算:變壓器額定電流為2253A

開關額定電流>變壓器額定電流;開關額定分斷電流>短路電流Id..驗算通過.

篇2:雜散電流管理辦法范本

第一章總則

第一條:為了有效的防止井下雜散電流對井下爆破容易引爆電雷管的危害,結合我公司的實際情況,特制定本辦法。

第二章具體管理辦法

第一條堅持使用漏電保護裝置,嚴禁甩掉不用。

第二條加強對電纜的維護和管理,嚴禁用鐵絲懸掛電纜,尤其是掘進工作面要保持電纜的完好和按規定懸掛。

第三條按規定做好各配電點的局部接地。

第四條按規定定期做人工遠方漏電實驗,接地電阻測試,并把結果報維修部。

第五條降低雜散電流值,減少雜散電流的來源,主要辦法可在鐵軌接頭處焊接銅導線以減少電阻。

第六條防止雜散電流侵入電爆網,要保證電爆網絡的質量,爆破母線不得有裸露接頭,保護好導線的絕緣層,雷管腳線或與雷管腳線連接的導線兩端在接入起爆電源前,均應扭結短路。

第七條爆破工要了解雜散電流的有關知識,掌握雜散電流的分布規律,在工作中時刻警惕雜散電流的危害。

第三章附則

第一條本辦法自下發之日起執行。

第二條本辦法解釋權歸鑫銅煤業有限責任公司。

篇3:X煤礦雜散電流安全管理制度

1、對所有架空線、拉線及絕緣瓷瓶進行定期清潔,提高絕緣,盡量能減小雜散電流。

2、運輸隊設專人檢查井下運輸大巷鋼軌的連接情況,確保連接良好。軌道接縫處的電阻值及整條運輸線鋼軌的電阻值不超過規定值。

3、所有與大巷架空線無聯系的各井筒、繞道、盤區及采區工作面的全部軌道與靠軌道線作電源回路的軌道間隙至少設兩個絕緣點,絕緣點之間的距離大于一列車長度,各絕緣點標注清楚,并設專人定期檢查,確保絕緣良好。

4、井下各處接地電阻檢測按規定定期進行,有詳細記錄,確保各處接線符合《煤礦安全規程》規定。

5、所有存放雷管、炸藥的地方附近,不得有電氣設備及接地裝置,以防雜散電流誤引爆雷管。

6、井下嚴禁使用高絕緣器材,將可能產生靜電的設備、器材進行接地,使靜電及時良好釋放,不形成聚集,工作人員禁止穿高絕緣工作服。