这篇文档主要讨论的是电力系统中的一个重要议题——短路电流的速算分析。短路电流是指在电力系统中,由于绝缘失效导致的电路非正常闭合,产生的极大电流。这种电流可能导致设备过热、损坏,以及电力系统电压大幅下降,影响正常运行。因此,对短路电流的计算和分析是电力系统设计、继电保护配置和限制短路电流元件选择的基础。
计算短路电流时通常需要遵循一定的假设条件,包括:
1. 系统被视为具有无限大的容量,即在用户端发生短路时,系统母线电压保持不变,计算阻抗远大于系统阻抗。
2. 在计算过程中,仅考虑发电机、变压器、电抗器的电抗,忽略其电阻。对于架空线和电缆,只有当其电阻超过电抗的1/3时,才需要考虑电阻。
3. 三相短路是计算的基础,因为单相或两相短路电流较小,能断开三相短路的电器也能断开单相或两相短路。
文章提出了一个简便的“口诀式”计算方法,通过记住七句口诀,就能快速估算短路电流。这种方法适合一般用户,减少了复杂的数学计算。在进行计算前,需要了解一些基本参数,如三相短路容量(Sd)、三相短路电流周期分量有效值(Id)、三相短路第一周期全电流有效值(IC)和峰值(ic)等。
计算中,使用标么值(即相对于基准量的比值)来简化运算。基准容量通常设为100MVA,基准电压则根据不同的电压等级设定。通过这些基准值,可以转换各个参数的标么值,然后利用无限大容量系统三相短路电流的计算公式,即I*d=1/x*(总电抗标么值的倒数),来求得短路电流的标么值。进一步计算出短路电流的有效值(Id)、冲击电流有效值(IC)和峰值(ic)。
例如,在10kV母线上,当短路容量为200MVA时,标么值容量S*=2。冲击系数KC根据变压器容量的不同会有变化,对于1000KVA及以下变压器,KC可能取1.3,这时冲击电流有效值IC和峰值ic会相应减小。
这篇论文提供了关于短路电流计算的简化方法,旨在帮助电气工程师快速评估和处理电力系统中的短路问题,确保设备安全和系统稳定运行。通过理解和应用这些知识,可以更有效地设计和维护电力网络。