8.1.2.2 三相和两相短路电流的计算
在220/380网络中,一般以三相短路电流为最大。一台变压器供电的低压网络三相短路电流计算电路见图8%26#8722;1%26#8722;1。
图8%26#8722;1%26#8722;1 低压网络三相短路电流计算电路
(a)系统图;(b)等效电路;(c)用短路阻抗表示的等效电路图
低压网络三相起始短路电流周期分量有效值按下式计算
式中
只要
短路全电流
短路全电流最大有效值
式中
如果电路只有电抗,则
电动机反馈对短路冲击电流的影响,仅当短路点附近所接用电动机额定电流之和大于短路电流的1%(
由异步电动机提供的短路冲击电流
计入异步电动机影响后的短路冲击电流
以上式中
图8%26#8722;1%26#8722;2 异步电动机额定容量
低压网络两相短路电流
两相短路稳态电流
8.1.2.3 单相短路(包括单相接地故障)电流的计算
(1)单相接地故障电流的计算:TN接地系统的低压网络单相接地故障电流
以上式中
(2)相线与中性线之间短路的单相短路电流
8.1.2.4 低压网络电路元件阻抗的计算
在计算三相短路电流时,元件阻抗指的是元件的相阻抗,即相正序阻抗。因为已经假定系统是对称的,发生三相短路时只有正序分量存在,所以不需要特别提出序阻抗的概念。
在计算单相短路(包括单相接地故障)电流时,则必须提出序阻抗和相保阻抗的概念。在低压网络中发生不对称短路时,由于短路点离发电机较远,因此可以认为所有组件的负序阻抗等于正序阻抗,即等于相阻抗。
TN接地系统低压网络的零序阻抗等于相线的零序阻抗与三倍保护线(即PE、PEN线)的零序阻抗之和,即
TN接地系统低压网络的相保阻抗与各序阻抗的关系可从式(8%26#8722;1%26#8722;26)求得
(1)高压侧系统阻抗:在计算220/380网络短路电流时,变压器高压侧系统阻抗需要计入。若已知高压侧系统短路容量为
如果不知道其电阻
以上式中
至于零序阻抗,Dny和Yyn0连接的配电变压器,当低压侧发生单相短路时,由于低压侧绕组零序电流不能在高压侧流通,高压侧对于零序电流相当于开路状态,故在计算单相接地短路时视无此阻抗。表8%26#8722;1%26#8722;2列出了10(6)/0.4kV配电变压器高压侧系统短路容量与高压侧系统阻抗、相保阻抗(归算到400V)的数值关系。
表8%26#8722;1%26#8722;2 10(6)/0.4kV变压器高压侧系统短路容量与高压侧阻抗、相保阻抗(归算到400V)的数值关系 mΩ
高压侧短路容量
|
10
|
20
|
30
|
50
|
75
|
100
|
200
|
300
|
∞
|
|
16.0
15.92
1.59
1.06
10.61
|
8.00
7.96
0.80
0.53
5.31
|
5.33
5.30
0.53
0.35
3.53
|
3.20
3.18
0.32
0.21
2.12
|
2.13
2.12
0.21
0.14
1.14
|
1.60
1.59
0.16
0.11
1.06
|
0.80
0.80
0.80
0.05
0.53
|
0.53
0.53
0.05
0.03
0.35
|
0
0
0
0
0
|
注 ①
②
③对于Dny11或Yyn0连接变压器,零序电流不能在高压侧流通,故不计入高压侧的零序阻抗
(2)10(6)/0.4kV三相双绕组配电变压器的阻抗:配电变压器的正序阻抗可按(式8%26#8722;1%26#8722;30~式8%26#8722;1%26#8722;33)有关公式计算,变压器的负序阻抗等于正序阻抗。Yyn0连接的变压器的零序阻抗比正序阻抗大得多,其值由制造厂通过测试提供;Dyn11连接变压器的零序阻抗如没有测试数据时,可取其值等于正序阻抗值,即相阻抗
当电阻值允许忽略不计时
式中
(3)低压配电线路的阻抗:线路的零序阻抗和相保阻抗的计算方法。
1)线路零序阻抗的计算:各种形式的低压配电线路的零序阻抗Z(0)均可由式(8%26#8722;1%26#8722;27)变化为
式中
相线、保护线的零序电阻和零序电抗的计算方法与正、负序电阻和电抗的计算方法相同,但在计算相线零序电抗
式中
2)线路相保阻抗的计算公式:单相接地短路电路中任一组件(配电变压器、线路等)的相保阻抗
式中
(4)导线阻抗的具体计算方法:
1)导线电阻计算:
a)导线直流电阻
上两式中
b)导线交流电阻
上三式中
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