某供电系统短路电流的计算

李明正

(宁夏吴忠供电局，宁夏 吴忠 751100)

某供电系统短路电流的计算

李明正

(宁夏吴忠供电局，宁夏 吴忠 751100)

短路电流在线路上产生很大的压降，离短路点越近的母线，电压下降的越厉害，从而影响与母线连接的电动机或其他设备的正常运行。因此，为了提高供电系统的供电可靠性，必须对短路电流进行计算和校验。

供电可靠性;短路电流;计算

1 引言

了提高供电系统的供电可靠性，必须对短路电流进行计算和校验。

供电系统应该正常地可靠供电，以保证生产和生活的正常进行。但是供电系统运行常常因为发生短路故障遭到破坏。短路电流在线路上产生很大的压降，离短路点越近的母线，电压下降的越厉害，从而影响与母线连接的电动机或其他设备的正常运行。因此，为

2 系统概述及短路点的选取

供配电系统的供电高压电压值为10kV，系统容量可视为无穷大。三台供电变压器的相关参数如表1所示。

表1 三台变压器的相关参数

选取适当的短路点是十分重要的。因为它是校验电气设备及计算继电保护装置整定值的主要依据，也是校验保护装置灵敏度的重要参数，本文确定了4个短路点，如图1所示。

图1 短路点的选取

第一个短路点选在10kV母线上;第二个短路点选在1#变压器所联设备线路末端;第三个短路点选在2#变压器所联设备线路末端;第四个短路点选在3#变压器所联设备线路末端。

3 导线截面的选择

3.1 选择导线截面

3.1.1 按经济电流密度初选导线截面

为了保证供电的经济性，导线截面应按紧急电流密度进行选择;各段导线的电流应按式(1)计算:

(1)1#、2#变压器的视在功率:

S1=S2=1000kVA

高压侧:I1#h=I2#h=57.74A

低压侧:I1#l=I2#l=1443A

根据年利用小时为(T'max)3000～5000，查表得铝绞线的经济电流密度为Jj=1.15A/mm2;铜芯电缆Jj=2.25A/mm2;铝芯电缆 Jj=1.73A/mm2。［2］

按经济电流密度初选各段导线截面为:

故选择25mm2的铜芯电缆或30mm2的铝芯电缆。

(2)3#变压器所联设备线路末端:

S=1250kVA

高压侧:I3#h=72.17A

低压侧:I3#l==1806.4

按经济电流密度初选各段导线截面为:

故选择30mm2的铜芯电缆或60mm2的铝芯电缆。

(3)10kV母线的进线电流:

故选择120mm2的铜芯电缆。

3.2 导线阻抗的估算

3.2.1 长度估算

从电力系统网络10kV高压线上引出的进线长度约为2km;从高压柜到变压器室电缆长度为0.05km;从变压器室到低压柜电缆长度为0.05km;

3.2.2 阻抗计算

在交流电路中，由于集肤效应和近距效应，其电阻是以有效电阻来计算的，如果采用有色金属导线，在50Hz的情况下，集肤效应并不大，导线的电阻可用下式计算:

式中:ρ—导线材料的电阻率;l—导线长度;A—导线截面。

导线的电抗的大小，与导线的几何尺寸，三相导线的排列方法及乡间距离有关。导线的电抗可以用下式计算:

3.2.3 电压损失及电压损失百分数计算线路电压损失按下式计算:

电压损失百分数由下式计算:

故供电线路的电压损失都满足要求。

3.3 短路电流的计算

(1)选 Sj=100MVA，Uj1=10kV，则

4 结束语

三相短路电流计算是电力系统规划、设计、运行中必须进行的计算分析工作。目前，三相短路电流超标问题已成为困扰国内许多电网运行的关键问题。然而，在进行三相短路电流计算时，各设计、运行和研究部门采用的计算方法各不相同，这就有可能造成短路电流计算结论的差异和短路电流超标判断的差异，以及短路电流限制措施的不同。

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，宁夏吴忠人，本科，工程师，研究方向:电力系统变电运行与检修。