短路电流计算书

2详细工程设计版次说明编制校核审核日期短路电流计算书五环科技2版08000-14401-EL02详细工程设计共5页第1页神华包头煤化工有限公司神华包头煤制烯烃项目净化装置净化装置变电所股份有限公司一、计算条件(按照工业与民用配电设计手册第三版计算）（1）网络参数（2）计算基准值：Sj=100MVA；Uj=10.5kV,0.4kV,37kV,Ij=5.5kA,144.34kA,1.56kA,（3）单线图：单母线分段接线，按母线分列运行方式计算。（4）网络阻抗图35kV侧系统阻抗X1=100/1578=0.063435kV侧系统阻抗X3=100/667=0.15035kV变压器阻抗X4=Uk%*Sj/100Sn=0.400Uk%=8至净化装置35kV变压器高压侧电缆YJV-26/35-3X1850.6km，35kV电缆电抗X=0.12Ω/km线路电抗X2=X*Sj/（Uj*Uj）=0.005净化装置10kV母线侧电抗标幺值为X11=X1+X2+X4=0.0634+0.005+0.4=0.469净化装置装置10kV母线侧最大短路电流为I”=5.5/X11=11.74kA,净化装置10kV母线侧电抗标幺值为X12=X3+X2+X4=0.555净化装置10kV母线侧最小短路电流为I”=5.5/X12=9.91kA,高压侧系统短路电流11.74kA高压侧系统短路容量为SS=Sj*I*=100*11.74/5.5=213.388MVA归算到变压器低压侧的高压系统阻抗为ZS=(cUn)2*103/SSUn-变压器低压侧标称电压，0.38kVc-电压系数，计算三相短路电流时取1.05ZS=(cUn)2*103/SS=0.7461mΩRS=0.1*XS=0.0742mΩXS=0.995*ZS=0.7423mΩ220kV系统35kV电源1、2(接入哈德门侧）最大运行方式下系统短路容量为1517MVA；最小运行方式下系统短路容量为667MVA。合环运行方式最大系统短路容量为1578MVA在计算220/380V网络短路电流时，变压器高压侧系统阻抗需计入。已知高压侧系统短路容量为SS，则归算到变压器低压侧的高压系统阻抗计算如下：一、高压侧系统阻抗（最大运行方式）第2页，共5页相保电阻Rphp.s=(R(1).s+R(2).s+R(0).s)/3=2R(1).s/3=2Rs/3=0.049mΩ相保电抗Xphp.s=(X(1).s+X(2).s+X(0).s)/3=2X(1).s/3=2Xs/3=0.495mΩ二、10/0.4kV三相双绕组变压器的阻抗配电变压器的正序阻抗可按下式计算RT=ΔP*Ur2/SrT2ZT=(10*Uk%*Ur2/SrTΔP-变压器短路损耗，容量为2000kVA的变压器为13.485kWUr-变压器低压线圈的额定线电压，kV,一般取0.4kVSrT-变压器的额定容量，2MVAUk%-变压器阻抗电压百分值，6.5%RT=ΔP*Ur2/SrT2=13.485*0.4*0.4/（2.0*2.0）=0.539mΩZT=10*Uk%*Ur2/SrT=10*6.5*0.4*0.4/2.0=5.200mΩXT=SQRT(ZT2-RT2)=SQRT(5.2-0.5392)=5.172mΩR(1).T=R(2).T=Rphp.T=0.539mΩX(1).T=X(2).T=Xphp.T=5.172mΩ三、铜母线阻抗在低压系统中，铜母线一般采用矩形母线，其阻抗可按下式计算。Rm=21.4*L/S=21.4*10/2500=0.0856mΩXm=0.1445lg(D/g)=0.1445*lg(1.26*350/32.422)*10=1.64mΩL-母线长度，10mS-母线截面，2(125*10)2500mm2D-邻近相中心线距离，1.26*350mmD0-邻近相中心线距离，(200*550*900)1/3=462.6g-两片母线的母线束（片间距离等于母线厚）的自几何均距简便的计算法为g=k*(b+c)=0.2236*(125+2*10)=32.422g0=k*(b+c)=0.2236*(125+10)=30.186保护线的零序电阻Rm.0=21.4*L/S=21.4*10/1250=0.1712mΩ保护线的零序电抗Xm.0=0.1445lg(D/g0)*L=0.1445*lg(462.6/30.186)*10=0.171mΩ相保电阻Rphp.m=(R(1).m+R(2).m+R(0)ph.m+3*R(0)p.m)/3=Rph.m+Rp.m=0.0428+0.0856=0.26mΩ相保电抗Xphp.m=(X(1).m+X(2).m+X(0)ph.m+3*X(0)p.m)/4=Xph.m+Xp.m=0.164+0.171=1.81mΩ对于D,yn11连接变压器，当低压侧发生单相短路时，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，故不计入高压侧的零序阻抗R(0).S、X(0).S,即变压器的负序阻抗等于正序阻抗，D,yn11连接的变压器的零序阻抗如果没有测试数据时，可取其值等于正序阻抗值，即相阻抗。第3页，共5页低压三相和单相接地故障电流计算表三相短路电流(kA)单相接地故障电流(kA)RXRphpXphpZZphpI=1.05Un/(1.732*Zk)Id=Un/(1.732*Zphp)1系统S0.0740.7420.0490.4952变压器0.5395.1720.5395.1721+20.6145.9140.5895.6675.9465.94438.68137.023铜母线0.08561.640.25681.81141+2+30.6997.5540.8467.4787.5877.60130.31728.945线路高压侧系统短路电流9.91kA高压侧系统短路容量为SS=Sj*I*=100*9.97/5.5=180.12MVA归算到变压器低压侧的高压系统阻抗为ZS=(cUn)2*103/SSUn-变压器低压侧标称电压，0.38kVc-电压系数，计算三相短路电流时取1.05ZS=(cUn)2*103/SS=0.8839mΩRS=0.1*XS=0.1*0.461=0.0879mΩXS=0.995*ZS=0.995*0.463=0.8794mΩ相保电阻Rphp.s=(R(1).s+R(2).s+R(0).s)/3=2R(1).s/3=2Rs/3=0.059mΩ相保电抗Xphp.s=(X(1).s+X(2).s+X(0).s)/3=2X(1).s/3=2Xs/3=0.586mΩ二、10/0.4kV三相双绕组变压器的阻抗配电变压器的正序阻抗可按下式计算RT=ΔP*Ur2/SrT2ZT=(10*Uk%*Ur)2/SrTΔP-变压器短路损耗，容量为2000kVA的变压器为13.485kWUr-变压器低压线圈的额定线电压，kV,一般取0.4kVSrT-变压器的额定容量，2MVAUk%-变压器阻抗电压百分值，6.5%RT=ΔP*Ur2/SrT2=13.485*0.4*0.4/（1.6*1.6）=0.539mΩZT=10*Uk%*Ur2/SrT=10*5.5*0.4*0.4/1.6=5.200mΩXT=SQRT(ZT2-RT2)=SQRT(5.2-0.539)=5.172mΩ在计算220/380V网络短路电流时，变压器高压侧系统阻抗需计入。已知高压侧系统短路容量为SS，则归算到变压器低压侧的高压系统阻抗计算如下：对于D,yn11连接变压器，当低压侧发生单相短路时，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，故不计入高压侧的零序阻抗R(0).S、X(0).S,即短路点阻抗（mΩ）元件阻抗（mΩ）电路元件序号一、高压侧系统阻抗（最小运行方式）第4页，共5页R(1).T=R(2).T=Rphp.T=0.539mΩX(1).T=X(2).T=Xphp.T=5.172mΩ三、铜母线阻抗在低压系统中，铜母线一般采用矩形母线，其阻抗可按下式计算。Rm=21.4*L/S=21.4*10/2500=0.0856mΩXm=0.1445lg(D/g)*L=0.1445*lg(1.26*350/32.422)*10=1.64mΩL-母线长度，10mS-母线截面，2(125*10)2500mm2D-邻近相中心线距离，1.26*350mmD0-邻近相中心线距离，(200*550*900)1/3=462.6g-两片母线的母线束（片间距离等于母线厚）的自几何均距简便的计算法为g=k*(b+c)=0.2236*(125+2*10)=32.422g0=k*(b+c)=0.2236*(125+10)=30.186保护线的零序电阻Rm.0=21.4*L/S=21.4*10/1250=0.1712mΩ保护线的零序电抗Xm.0=0.1445lg(D/g0)=0.1445*lg(462.6/30.186)=0.171mΩ相保电阻Rphp.m=(R(1).m+R(2).m+R(0)ph.m+3*R(0)p.m)/3=Rph.m+Rp.m=0.0428+0.0856=0.26mΩ相保电抗Xphp.m=(X(1).m+X(2).m+X(0)ph.m+3*X(0)p.m)/4=Xph.m+Xp.m=0.164+0.171=1.81mΩ低压三相和单相接地故障电流计算表三相短路电流(kA)单相接地故障电流(kA)RXRphpXphpZZphpI=1.05Un/(1.732*Zk)Id=Un/(1.732*Zphp)1系统S0.0880.8790.0590.5862变压器0.5395.1720.5395.1721+20.6276.0510.5985.7586.0846.08137.80536.183铜母线0.08561.640.25681.81141+2+30.7137.6910.8557.5697.7247.73929.77628.435线路变压器的负序阻抗等于正序阻抗，D,yn11连接的变压器的零序阻抗如果没有测试数据时，可取其值等于正序阻抗值，即相阻抗。序号电路元件元件阻抗（mΩ）短路点阻抗（mΩ）第5页，共5页