GB_T 15544-1995; 三相交流系统短路电流计算.pdfGB_T 15544-1995;

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详细说明：GB_T 15544-1995; 三相交流系统短路电流计算pdf,GB_T 15544-1995; 三相交流系统短路电流计算GB/T15544—1995 3.20短路点F的短路阻抗 short- circuit impedances at the short- circuit location h 320.1三相交流系统的正序短路阻抗2:; positive- sequence short-circuit impedance Zu of a three phase a.c. system 从短路点看的止序系统阻抗(见第8.3.1条和图4a) 3.20.2三相交流系统的负序短路阻抗z; negative-sequence short-circuit impedance Zu, of a three 从短路点看的负序系统阻抗(见第8.3.1条和图b)。 3-20·3三相交流系统笭序短路阻抗z(。 zero-sequence short-circuit impedance Zso of a three-phase 从短路点看的零序系统阻抗(见第83.1条和图4c 3·20.4三相交流系统短路阻抗 Zk short- circuit impedance Zx of a three- phase a.c. system 用作三相短路电流计算的正序短踏阻抗的简略表示符号 321电气设备的短路阻抗 short-circuit impedance of electrical equipment 3.21.1电气设备的正序短路阻抗Z1 positive- equence short- circuit impedance Zu of electrical equipInent 当由对称的正序电压系统供电时,线对中性点电压同电气设备相应相的短路电流之比(见第8.3.2 条)。注;当奂序阻抗和零序阻抗不可能同正序阻抗混滑时,表示正序阻抗的下标可以省略 3.21.2:气设备的负序短路阻抗Z(2 negative- sequence short-circuit impedance Zuz) of electrical quipment 当由对称的负序电压系统供电时线对中性点电压同电气设备相应相的短路电流之比〔见第8.3.2 条 321·3电气设备的零序短路阻抗Zo0 ero-seguence short-circuit Zco, of electrical equipment 当用二条并联的导线作为电流进线第四根导线或大地作为回线,设备由交流电压供电时,线对地电压与电气设备相连的一个相的短路电流之比(见第8.32条) 3.22同步电机的超瞬态电抗 x d subtransient reactance X" of a synchronous machine 短路瞬间的有效电抗。计算短路电流时,用x的饱和值 3.23断路器的最小延时 min minimum time delay fmin of a circuit breaker 从短路开始至开关设备第对触头分离间的最短时间间隔注:时间tm指瞬动继电器的可能最快动作时间与断路器的最短分离时间之和不包括跳闸机构的可调延迟时间 4符号、下角符和上角符字母下划一横线表示复数如Z=R+ 计算时可用有名值或相对值因此标准中列出的公式没有注明单位。用有名值计算时,本标准都用法定计量单位。 4.1符号 A非周期分量的初始值电压系数等效电压源(有效值) E同步电杌超瞬态电势 f频率〔50Hz) b对称开断电流(有效值) IN不对称开断电流(有效值 GB/T15544-1995 I稳态短路电流(有效值) I私,在复励发电机端复烙时的稳态魁路电流严或Ik3对称短路电流初始值(有效值 f1异步电动机诸转电流 ix短路电流中的非周期分量讠短路电流峰值 K阻抗校正系数 Pkr变压器的负载耗 q用于计算异步电动机开断电流的系数标称截面 R和r电阻有名值和相对值 RG计算电流和i吋的同步电机的假想电阻女对称短路功率初始值(视在功率〕 S,电气设备的额定视在功率 t;假想变比 t如n最小延时 t:额定变比(分接开关位于主分接时),t≥1 n系统标称电压线电压(有效值) 设备的额定电压,线电压(有效值) 4x阻抗电压,% 电阻电压,% U(uy、d 2}v 正序、负序和零序电压 X和x电抗有名值和相对值 Xd和X直轴同步屯抗和交轴同步电抗 K考虑励磁影响后,在复励发电机端稳态短路时的发电机计算电抗 X"和X"直轴超瞬态电抗和交轴超瞬态电抗(二者均为饱和值 Xd短路比的倒数 z和z阻抗有名值和相对值 z1短路阻抗 z(t正序短路阻抗 Zx负序短路阻抗 z()零序短路阻抗 7异步电动机效率短路电流峰值计算系数 λ稳态短路电流计算系数对称短路开断电流计算系数真空绝对导磁率 P电阻来 q相角 4.2下角符 (1)正序 2)负序 37 G/T15544-1995 (0)零序 f假想值 k或k3三相短路 k1单相接地短路或单相对中性线短路 k2两相不接地短路 k2E和kE2E两相接地短路时的线电流和流入地或中性线的电流 max最大值 min最小值 n标称值 r额定值 rsl结果 t换算值 AT厂用变压器 B母线 E大地 F故障点或短路点 G发电机 HV髙压,变玉器高压绕组 V低压变压器低压绕组 L相线 LR堵转转子 La、b、Lc三相系统的a、bc相线 M异步电动机或异步电动机组 M断开异步电动机(组)或不考虑异步电动机(组) MV中压,变压器中压绕组 N三相交流系统的中性线 P端,极 PSU发电机一变压器组 Q馈电网络联结点 T变压器 4.3上角符初始〔超瞬态》值单位长度电阻或电抗 G/T15544-1995 电峰包络线非,期分量时间谷包络线 "对称短路电流初始值;i短路电流峰值nⅠx稳态短路电流; o-短路电流的非周期分量;A非周期分量ic的初始值图1远端短路时的电流波形图 5短路电流非期分量ix 在计算短路电流时,不仅要计算短路电流的对称交流分量,还要计算短路后瞬间出现的短路电流峰值,它的值与频率∫和X/R有关。在网状电网中,有若于个时间常数,因此在计算和c时不可能给出计算精度高的简易方法。标准第91.3.2条推荐有关i的计算方法在计算不对称开断电流I时,应算非周期分量ic见图1和图12)。lc的计算公式如下 2 Ie-2x/iR/x …s…………………(1 式中:"x一对称短路电流初始值; f—电力系统标称频率,50Hz 一-时间; R/X—短路阻抗的电阻与电抗之比对于网状电网中的短路,按第9.1.3.2条方法B计算时,应在式(1)右边乘1.15;按第91.32条方法C计算时,其等效频率按下面选择: 0.01 half 0.4 + 005 0.1 0.25 0.15 0.092 0.055 其中:f=50Hz。 6计算前提意件在计算短路电流时,根据不同用途需要计算最大和最小短路电流,用于选设备容量或额定值需要计算最大短路电流和作为选择熔断器、整定继电保护及校核电动机起动所需要的最小短路电流它们都是以下面条件为基础的 a.在短路持续时间内,短路相数不变,如三相短路保持三相短路,单相接地短路保持单相接地短路 b.具有分接开关的变压器其开关位置均视为在主分接位置; c不计弧电阻。对于图2所示的对称短路和不对称短路,可用对称分量法计算其短路电流。 39 GBrT15544-1995 L b 然《巛还欢《巛《《《《《《《《《么终对称三相短路 b两相不接地短路 Lc Lh 然YNN巛K c两相接地短路 d单相接地短路短路电在导萨和地中的支路短路电流图2短路方式和电流方向注:图中箭头方向为任意选定的电流流向 7短路点的等效电压源对于远端和近端短路都可用一等效电压源计算短路电流用等效电压源计算短路电流时,短路总用等效电压源√3代替,该电压源为网络的唯一的电压源其它电源,如同步发电机、同步电动机、异步电动机和馈电网络的电势都视为零并用自身内阻抗代替用等效电压源汁算短路电流时,可不考虑非旋转负载的运行数据和发电机励磁方式。用等效电压源吋,除零序网络外,线路电容和非旋转负载的并联导纳都可忽略。计算近端短路时,对于发电机及发电机变压器组的发电机和变压器的阻抗应用修正后的值(见第 10.3.26、10,32.7和10.3.28条)。同步电机用超瞬态阻抗,异步电动机用堵转电流算出的阻抗。在计算稳态短路电流时,才需考虑同步机同步电抗和其励磁顶值。除等效电压源法外,如果能得到同样的计算精度,不排除在特殊情况下,用特殊计算方法,如叠加法,或其它精确计算方法。图3为一单側电源馈电并用等效电压源计算短路网络的一个算例。各阻抗按第8,3,2条计算。等效电压源/√3中的电压系数c根据表1选用,计算最大值用最大电压系数(cmx),最小值用最小电压系数(cm)。用于计算短路电流最大值的等效电压源按式(2)计算。 a.电压为220/380V /√3=1.00Un/√3 ………(2a) b,电压为380/660V和1140V: 1.05′n/√3………………(2b) c.电压为3~35kV及35~220kv CBT15544-1995 表1 标称电压计算最大短路电流的电压系数计算最小短路电流的电压系数 cmar 0.9 380/660V和1140V 1.05 3~35kv 1.10 35~220k 1.10 注:电压系数c与标称电压Un的积应不超过设备最高电压Un 非蕨转负蕺 Q F ir: 1 非旅转负载原理结线 b等值电路〔正序网络) 图3用等效电压源计算r的示意图第二篇短路电流中交流分量不衰减的系统 (远端短路 8远端短路远端短路的短路电流波形如图1所示。对于远端短路,可以认为短路电流的交流分量是不衰减的即预期短路电流是由不衰减的交流分量和以初始值A衰减到零的非周期分量组成。因此,可以认为远端短路的对称电流初始值Ⅳ和稳杰短路电流k(有效值)是相等的,计耸远端短路,认为I"k=lb=l4 者相等,只需对Ⅳ和i进行计算。对一电网经变压器馈电的短路,当馈电网络电抗Xa与变压器低压侧电抗Ⅺπv满足关系式Ⅺπu≥2Xa时,可视为远端短路(如图3) 81对称短路计算对称三相短路时,只需计算正序阻抗Z(1 8.2不对称短路本标准只对以下三种短路型式进行计算两相不接地短路(图2b) GB/T15544-1995 两相接地短路(图2c) 单相接地短路(图2d 通常,三相短路时的电流最大,但在靠近中性点接地的变压器或接地变压器附近发生单相接地短路时,其短路电流可能大于三相矩路电流。具有Yz、Dy和Dz向量组结线的变压器,其低压绕组Y或Z接地时,更是如此。用对称分量法时,将不对称短路的系统分解为三个独立的对称系统各相电流由以下三个对称分量系统的电流叠加。 IL=I0,+ItI Iib=al0+alk2>+ (3b +a2I(2+I 3……………………(4) 用对称分量法求解时,假定系统阻抗平衡,对不换位线路,短路电流计算的结果也具有可接受的精度 8.3短路阻抗在应用此标准时,应区分短路点F的短路阻抗和电气设备的短路阻抗。用对称分量法时还应考虑序网阻抗。 831短路点F的短路阻抗研究短路点F的正序或负序阻抗时电网内的所有同步电机和异步电动机都用自身的相应序阻抗代替根据图4或图4b即可确定F点的正序或负序短路阻抗Z)或Z2按第9章计算短路电流时线路电容和非旋转负载的并联导纳均可忽略 LC R正序短路阻抗Za=Uu/L F b负序短路阻抗Za}=【(a)/I(z) Lc LL 3 c零序短路阻抗zo=Uo/fp 图相交流系统F点短路时的短路阻抗 GB/T15544-1995 对于三相对称短路,正序阻抗是唯一需用的阻抗,在这种条件下,z=Z。旋转电机的正序和负序阻抗可能不相等。在本篇“远端短路”的计算中,通常取Z(2=Z(1 在短路线和共用回线(如接地系统、中性线、地线、电缆外壳和电缆铠装)间加一交流电压,根据图 4c即可确定F点的零序短路阻抗Z(0 在计算中性点不接地或经消弧线圈接地的中高压电力系统屮不对称短路电流时,线路零序电容和非旋转负载的零序并联导纳不能忽略对于中性点接地的电力系统在不计线路零序电容情况下,短路电流计算值要比实际值大。其差值与系统中某些数据有关,如中性点接地变压器问的线路长度。在计算低压系统中的短路电流时,可忽略线路电容和非旋转负载的并联导纳。除特殊情况外,零序短路阻抗与正序短路阻抗不等 832电气设备短路阻抗对于馈电网络、变压器、架空线路、电缆线路、电抗器和其它类似电气设备,它们的正序和负序短路阻抗相等,即Z1,=Z(2。计算线路零序阻抗时,在零序网络中,假设在三条平行导线和返国的共用线间有一交流电压,共用线流过三倍零序电流,如图5d所示。一般情祝下,岺序短路阻抗与正序短路阻抗不相等。Z可以小于、等于和大于Z1)。 AA Aw yz 」 a矢量组Dy变压器 b矢量组Yz变压器 3 JR cZ接线的中性点接地的变压器 d架空线路或电缆;JR为返回线图5测量零序短路阻抗接线图 8.3.2.1馈电网络阻抗如图6a所示,由电网向短路点馈电的网络,仅知节荩Q的对称短路功率初始值S"或对称短路电流初始值r",在Q点的网络阻抗Z按下式计算 cU 如果由中压或高压电网经变压器向短路点馈电,仅知节点Q的对称短路功率初始值S"k或对称短路电流初始值r"a,如图6b所示,应归算到变压器低压侧约阻抗Za按下式计算 (5b) 式中:Za归算到变压器低压侧的阻抗; UnQ点的系统标称电压 ka—馈电网络在节点Q的对称短路功率初始值(视在功率);

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