某供電系統短路電流的計算

李明正

(寧夏吳忠供電局，寧夏 吳忠 751100)

某供電系統短路電流的計算

李明正

(寧夏吳忠供電局，寧夏 吳忠 751100)

短路電流在線路上產生很大的壓降，離短路點越近的母線，電壓下降的越厲害，從而影響與母線連接的電動機或其他設備的正常運行。因此，為了提高供電系統的供電可靠性，必須對短路電流進行計算和校驗。

供電可靠性;短路電流;計算

1 引言

了提高供電系統的供電可靠性，必須對短路電流進行計算和校驗。

供電系統應該正常地可靠供電，以保證生產和生活的正常進行。但是供電系統運行常常因為發生短路故障遭到破壞。短路電流在線路上產生很大的壓降，離短路點越近的母線，電壓下降的越厲害，從而影響與母線連接的電動機或其他設備的正常運行。因此，為

2 系統概述及短路點的選取

供配電系統的供電高壓電壓值為10kV，系統容量可視為無窮大。三臺供電變壓器的相關參數如表1所示。

表1 三臺變壓器的相關參數

選取適當的短路點是十分重要的。因為它是校驗電氣設備及計算繼電保護裝置整定值的主要依據，也是校驗保護裝置靈敏度的重要參數，本文確定了4個短路點，如圖1所示。

圖1 短路點的選取

第一個短路點選在10kV母線上;第二個短路點選在1#變壓器所聯設備線路末端;第三個短路點選在2#變壓器所聯設備線路末端;第四個短路點選在3#變壓器所聯設備線路末端。

3 導線截面的選擇

3.1 選擇導線截面

3.1.1 按經濟電流密度初選導線截面

為了保證供電的經濟性，導線截面應按緊急電流密度進行選擇;各段導線的電流應按式(1)計算:

(1)1#、2#變壓器的視在功率:

S1=S2=1000kVA

高壓側:I1#h=I2#h=57.74A

低壓側:I1#l=I2#l=1443A

根據年利用小時為(T'max)3000～5000，查表得鋁絞線的經濟電流密度為Jj=1.15A/mm2;銅芯電纜Jj=2.25A/mm2;鋁芯電纜 Jj=1.73A/mm2。［2］

按經濟電流密度初選各段導線截面為:

故選擇25mm2的銅芯電纜或30mm2的鋁芯電纜。

(2)3#變壓器所聯設備線路末端:

S=1250kVA

高壓側:I3#h=72.17A

低壓側:I3#l==1806.4

按經濟電流密度初選各段導線截面為:

故選擇30mm2的銅芯電纜或60mm2的鋁芯電纜。

(3)10kV母線的進線電流:

故選擇120mm2的銅芯電纜。

3.2 導線阻抗的估算

3.2.1 長度估算

從電力系統網絡10kV高壓線上引出的進線長度約為2km;從高壓柜到變壓器室電纜長度為0.05km;從變壓器室到低壓柜電纜長度為0.05km;

3.2.2 阻抗計算

在交流電路中，由于集膚效應和近距效應，其電阻是以有效電阻來計算的，如果采用有色金屬導線，在50Hz的情況下，集膚效應并不大，導線的電阻可用下式計算:

式中:ρ—導線材料的電阻率;l—導線長度;A—導線截面。

導線的電抗的大小，與導線的幾何尺寸，三相導線的排列方法及鄉間距離有關。導線的電抗可以用下式計算:

3.2.3 電壓損失及電壓損失百分數計算線路電壓損失按下式計算:

電壓損失百分數由下式計算:

故供電線路的電壓損失都滿足要求。

3.3 短路電流的計算

(1)選 Sj=100MVA，Uj1=10kV，則

4 結束語

三相短路電流計算是電力系統規劃、設計、運行中必須進行的計算分析工作。目前，三相短路電流超標問題已成為困擾國內許多電網運行的關鍵問題。然而，在進行三相短路電流計算時，各設計、運行和研究部門采用的計算方法各不相同，這就有可能造成短路電流計算結論的差異和短路電流超標判斷的差異，以及短路電流限制措施的不同。

Calculation of the Short Circuit Current of Some Power Supply System

LIMing-zheng
(Wuzhong Power Supply Bureau，Wuzhong 751100，China)

The short circuit current can produce great voltage drop in the circuit．The nearer the votage drop is from the busbar，themore serious the voltage drops，thus influencing the normal operation for themotors or other equipment with the busbars．So，in order to increase the power supply reliablity of the power system，calculation and testing for the short circuit currentmust be carried out．

power supply reliability;short circuit current;calculation

TM71

B

1004－289X(2013)05－0089－03

2013－07－19

李明正(1981－)男，寧夏吳忠人，本科，工程師，研究方向:電力系統變電運行與檢修。