C++语言程序在KBSG型变压器二次侧两相短路电流计算中的应用

2012-09-06河南省焦作市方庄二矿董文非

河南科技 2012年14期

河南省焦作市方庄二矿董文非

河南省焦作市方庄二矿董文非

一、煤矿井下供电设计现状及两相短路电流计算方法

矿井低压供电设计中，常常需要根据工作地点的装机容量计算每台低压馈电开关的过载整定及短路整定，并以此调整每台开关的保护整定值。整定值计算后，需要计算低压馈电开关控制侧电缆最远点的最小两相短路电流值，计算低压电缆两相短路电流通常有两种方法，一是根据电缆长度及截面通过公式计算，计算时需要知道变压器二次侧的额定电压，电缆从电源侧到短路点的一相的电阻和电抗；二是根据变压器的容量、短路点至变压器的电缆换算长度查表计算，在实际采掘工作面及各生产地点的供电设计中查表方法应用得较多，但查表计算短路电流过程较为繁琐，需要先把电缆折算为50 mm2电缆后，再与电工手册表格中数据一一对照，最终获得电缆的两相短路电流。

二、基于C++语言设计的两相短路电流计算软件

因采掘工作面的供电设计中需计算出变压器低压侧及馈电开关出线侧最远点的两相短路电流，通过公式Id2/ Id≥1.5来校验馈电开关的短路保护的灵敏度。但采掘、巷修等地点供电线路变化频繁，馈电开关较多，两相短路电流计算量大，需要做大量重复性工作，并且通过手工查表计算容易出错，不利于工作的顺利开展。本文，笔者根据手工查表计算电缆两相短路电流过程，模拟写出计算机相应算法，利用C++语言写出相应的程序，并作出图形界面，界面如图1所示。

图1 KBSG型变压器二次侧690 V两相短路电流计算

三、两相短路电流计算算法的分析及设计

首先通过手工把两相短路电流表中每种变压器二次侧的两相短路电流录入二维数组Data[i]中保存，程序中用分支语句对各种容量变压器进行选择，变压器容量确定后映射相应变压器两相短路电流的二维数组备用。

根据输入的每种截面的电缆长度折算为50 mm2电缆长度，因为短路电流表中1 000 m以内的增量为20 m，大于1 000 m的增量为50 m，所以需要判断电缆长度是否大于1 000 m。当电缆长度小于1 000 m时，程序中使用循环的逐次逼近方法从0～1 000 m判断该电缆在哪个区间，找到最近的区间后根据如下公式计算即可。即

式（1）中，Id2为电缆的两相短路电流，L1为区间中上一行较短的电缆长度对应的两相短路电流，L2为区间中下一行较长的电缆长度对应的两相短路电流如，Lal为电缆的总长度。

计算时，首先通过点击对话框上的单选按钮来选择变压的的容量，程序获得单选按钮信息后自动选择变压器容量，然后再通过手动方式把每段截面电缆的电缆长度输入对应编辑栏后，单击计算按钮，每种截面的电缆长度自动根据需要乘的相应的系数折算为截面为50 mm2的电缆长度，折算后得到的数值累加，得出的累加数值通过相应的程序语句判断是在短路电流表的哪个区间，最终获得短路电流值。短路电流表区间判断程序如下：

if（m_n_kVA==0） /*当前变压器的选项为0，定义为100 kVA*/

{ for（i=0；i<71；i++）/*模拟查表从第一行开始递增，到表的末尾一共71个数字*/

{ if（i<51）/*递增为20的区间表中最多有51个数*/

{

x=all_length–20*i；/*截取区间获取余数*/

if（（x>=0）&&（x<20）） /*判断余数是否在20以内*/

I_2=Data_100[i]-（（（Data_100[i]–Data_100[i+1]）/20）*x）;

/*得到最终查表数值*/

}

else/*当电缆长度超过1 000 m时，表中电缆长度每次递增50 m */

{

x=all_length–1000； /*截取区间获取余下的数*/