110 kV输电线路短路故障仿真分析
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110 kV输电线路短路故障仿真分析
作者：彭皓李玉庆
来源：《硅谷》2014年第02期
摘要利用MATLAB和ATP两种不同的软件，对110 kV输电线路短路故障进行仿分析。通过两种仿真软件对线路故障的仿真分析进一步掌握在故障时输电线路的电压变化情况。
关键词两相短路接地；故障发生器；ATP仿真；MATLAB仿真
中图分类号：TM755 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）02-0103-01
随着经济的不断发展，对电力传输的可靠性不断提高。在现在的电力传输过程中输电线路的故障占据所有故障的70%以上，在线路故障中单相故障占大多数。在此应用MATLAB和ATP软件对单相短路、两相短路故障进行仿真分析。
1 短路故障分析
短路是电力系统的严重故障，在三相电力系统中，可能发生的短路有：三相短路、两相短路、两相短路接地和单相接地短路。
电力系统的运行经验表明，在各种类型的短路中，单相短路占大多数，两相短路较少，三相短路的机会最少。单相故障是最为常见，最易于发生的故障。对于单相短路故障的研究已经做了很多。下面以两相短路接地故障为例进行仿真分析。
2 MATLAB与ATP建模与仿真对比分析
MATLAB是功能强大的仿真软件，SIMULINK在电力系统中的应用也是极为广泛，其功能这里不在赘述。
ATP（选择性暂态程序）是EMTP的免费版本，ATP中提供了大量的元件模型，同时支持自建模型设立。同时ATP得到众多软件程序的支持。这些软件为电力系统建模提供了强大的支持，使其成为进行电力系统研究的主流软件。ATP软件包括一系列的应用程序：包括预处理软件ATPDraw、绘图程序plotxy、mtplot等、数据转换程序Converter、电力线缆程序LCC 等。
2.1 MATLAB仿真故障点电压模型建立与实现
图1 故障点电压波形图
电力系统短路计算课程设计
南昌工程学院 课程设计 (论文) 机械与电气工程学院电气工程及其自动化专业课程设计（论文）题目电力系统短路电流计算 学生姓名 班级 学号 指导教师 完成日期2013 年11 月30 日
成绩： 评语： 指导教师： 年月日
南昌工程学院 课程设计（论文）任务书
机械与电气工程学院 10电气工程及其自动化专业班学生： 日期：自 2013 年 11 月 18 日至 2013 年 11 月 30 日 指导教师： 助理指导教师(并指出所负责的部分)： 教研室：电气工程教研室主任： 附录：短路点的设置如下，计算时桥开关和母连开关都处于闭合状态。
一、取基准容量： S B=100MVA 基准电压：U B=U av 二、计算各元件电抗标幺值： =0.0581， (1)X L=0.401Ω／km ，L1=16.582km L2=14.520km ，X d1=X d2=X'' d 系统电抗标幺值X'' =0.0581，两条110kV进线为LGJ-150型 d 线路长度一条为16.582km,另一条为14.520km.。 (2)主变铭牌参数如下： 1﹟主变：型号 SFSZ8-31500/110 接线 Y N/Y N/d11 变比 110±4×2.5%∕38.5±2×2.5%∕10.5 短路电压（%） U K(1-2)=10.47 U K(3-1)=18 U K(2-3)=6.33 短路损耗（kw） P K(1-2)=169.7 P K(3-1)=181 P K(2-3)=136.4 空载电流（%） I0(%)=0.46 空载损耗（kW） P0=40.6 2﹟主变：型号 SFSZ10-40000/110 接线 Y N/Y N/d11 变比 110±8×1.25%∕38.5±2×2.5%∕10.5 短路电压（%） U K(1-2)=11.79 U K(3-1)=21.3 U K(2-3)=7.08 短路损耗（kW） P K(1-2)=74.31 P K(3-1)=74.79 P K(2-3)=68.30 空载电流(%) I0(%)=0.11 空载损耗（kW） P0=26.71 (3)转移电势E∑=1
短路电流计算案例
短路容量及短路电流的计算 1、计算公式： 同步电机及发电机标么值计算公式： r j d d S S x X ?= 100%""* （1-1） 变压器标么值计算公式： rT j k T S S u X ?= 100%* （1-2） 线路标么值计算公式： 2*j j L L U S L X X ??= （1-3） 电抗器标么值计算公式： j j r r k k U I I U x X ? ?= 100%* （1-4） 电力系统标么值计算公式：s j s S S X = * （1-5） 异步电动机影响后的短路全电流最大有效值： 2 ""2""])1()1[(2)(M M ch s s ch M s ch I K I K I I I -+-++=?? （1-6） 其中：%"d x 同步电动机超瞬变电抗百分值 j S 基准容量，100MV A j U 基准容量，10.5kV j I 基准电流，5.5kA r S 同步电机的额定容量，MV A rT S 变压器的额定容量，MV A %k u 变压器阻抗电压百分值 L X 高压电缆线路每公里电抗值，取0.08km /Ω 高压电缆线路每公里电抗值，取0.4km /Ω L 高压线路长度，km
r U 额定电压，kV r I 额定电流，kA %k x 电抗器的电抗百分值 s S 系统的短路容量，1627MV A "s I 由系统送到短路点去的超瞬变短路电流，kA "M I 异步电动机送到短路点去的超瞬变短路电流，kA ，rM qM M I K I 9.0"= rM I 异步电动机的额定电流，kA qM K 异步电动机的启动电流倍数，一般可取平均值6 s ch K ?由系统馈送的短路电流冲击系数 M ch K ?由异步电动机馈送的短路电流冲击系数，一般可取1.4~1.7 2、接线方案 图1 三台主变接线示意图 3、求k1点短路电流的计算过程 3.1网络变换
变压器容量、短路、电流计算
1.变压器容量计算 P=√3×U×I×COS￠ 一次侧额定电流：Ｉ＝６３００００÷１００００÷１．７３２＝３６．３７Ａ 二次侧额定电流：Ｉ＝６３００００÷400÷１．７３２=909Ａ 【2】变压器电抗的计算 110KV, 10.5除变压器容量；35KV, 7除变压器容量；10KV{6KV}, 4.5除变压器容量。 例：一台35KV 3200KVA变压器的电抗X*=7/3.2=2.1875 MVA 一台10KV 1600KVA变压器的电抗X*=4.5/1.6=2.813 MVA 【3】电抗器电抗的计算 电抗器的额定电抗除额定容量再打九折。 例：有一电抗器 U=6KV I=0.3KA 额定电抗 X=4% 额定容量 S=1.73*6*0.3=3.12 MVA. 电抗器电抗X*={4/3.12}*0.9=1.15 MVA 【4】架空线路及电缆电抗的计算 架空线：6KV，等于公里数；10KV，取1/3；35KV，取 3％0 电缆：按架空线再乘0.2。 例：10KV 6KM架空线。架空线路电抗X*=6/3=2 10KV 0.2KM电缆。电缆电抗X*={0.2/3}*0.2=0.013。 这里作了简化，实际上架空线路及电缆的电抗和其截面有关，截面越大电抗越小。 【5】短路容量的计算 电抗加定，去除100。 例：已知短路点前各元件电抗标么值之和为X*∑=2, 则短路点的短路容量
Sd=100/2=50 MVA。 短路容量单位：MVA 【6】短路电流的计算 6KV，9.2除电抗；10KV，5.5除电抗; 35KV，1.6除电抗; 110KV，0.5除电抗。 0.4KV，150除电抗 例：已知一短路点前各元件电抗标么值之和为X*∑=2, 短路点电压等级为6KV, 则短路点的短路电流 Id=9.2/2=4.6KA。 短路电流单位：KA 【7】短路冲击电流的计算 1000KVA及以下变压器二次侧短路时：冲击电流有效值Ic=Id, 冲击电流峰值ic=1.8Id 1000KVA以上变压器二次侧短路时：冲击电流有效值Ic=1.5Id, 冲击电流峰值ic=2.5Id 例：已知短路点{1600KVA变压器二次侧}的短路电流 Id=4.6KA， 则该点冲击电流有效值Ic=1.5Id,＝1.5*4.6＝7.36KA,冲击电流峰值ic=2.5Id=2.5*406=11.5KA。 可见短路电流计算的关键是算出短路点前的总电抗{标么值}.但一定要包括系统电抗。 变压器工作电流是多少？计算公式怎么列 可以用经验公式：10KV/0.4KV变压器低压侧 I=1.5S(变压器容量*1.5）高压侧 I=0.06S （变压器容量*0.06） 或：I=S/U*cos（变压器容量1000除以电压0.4再乘以功率因数） 你的高压是多少(10KV) 高压电流=1000/1.732/10=57.7A 低压电流=1000/1.732/0.38=1519A
110kv输电线路注意问题(1)
输电线路设计应注意的问题 1楼输电线路设计应注意的问题 摘要：随着国民经济快速增长,电网建设迅猛发展，电网建设遇到了一些新的问题，该文从输电线路设计角度在方便施工、降低造价、利于运行等方面提出了经验和看法。 关键词：输电线路；路径；杆塔 随着国民经济快速增长，各地电网建设迅猛发展，从过去 的“几年建一条线路”到现在的“一年建几条线路”实现了跨越式发展，供电可靠性进一步提高，电网输送能力大大增强，但输电线路建设的内部环境和外部空间却越来越小。各地进行土地开发线路路径选择困难，施工占地的民事工作难以协调，线路改造停电时间短，工程建设资金短缺等是电网建设中遇到的新问题。如何应对新形势，最大限度地满足电网建设需要已成为技术部门不断研究的课题。本文从设计角度围绕方便施工、降低造价、利于运行等方面，对输电线路设计中应注意的问题进行了探讨。 1 设计中应注意的问题 1.1 路径选择 路径选择和勘测是整个线路设计中的关键，方案的合理性对线路的经济、技术指标和施工、运行条件起着重要作用。为了做到既合理的缩短路径长度、降低线路投资又保证线路安全可靠、运行方便，一条线路有时需要徒步往返3～5趟才能确定出最佳方案，所以线路勘测工作是对设计人员业务水平、耐心和责任心的综合考验。 在工程选线阶段，设计人员要根据每项工程的实际情况，对线路沿线地上、地下、在建、拟建的工程设施进行充分搜资和调研，进行多路径方案比选，尽可能选择长度短、转角少、交叉跨越少，地形条件较好的方案。综合考虑清赔费用和民事工作，尽可能避开树木、房屋和经济作物种植区。 在勘测工作中做到兼顾杆位的经济合理性和关键杆位设立的可能性（如转角点、交跨点和必须设立杆塔的特殊地点等），个别特殊地段更要反复测量比较，使杆塔位置尽量避开交通困难
短路电流计算方法
一种实用的短路电流计算方法 尚德彬中原油田设计院 [摘要]本文针对短路电流计算复杂，易出差错等原因，根据自己实际工作中对短路电流的计算，总结出了一种简单、实用、易于掌握的计算方法。 [关键词]短路电流实用计算方法 一、概述 在电力系统的设计和运行中，都必须考虑到可能发生的故障和不正常的运行情况，因为它们会破坏对用户的供电和电气设备的正常工作。从电力系统的实际运行情况看，这些故障多数是由短路引起的，因此除了对电力系统的短路故障有一较深刻的认识外，还必须熟练掌握电力系统的短路计算。按照传统的计算方法有标么值法和有名值法等。采用标么值法计算时，需要把不同电压等级中元件的阻抗，根据同一基准值进行换算，继而得出短路回路总的等值阻抗，再计算短路电流等。这种计算方法虽结果比较精确，但计算过程十分复杂且公式多、难记忆、易出差错。下面根据本人在实际工作中对短路电流的计算，介绍一种比较简便实用的计算方法。 二、供电系统各种元件电抗的计算 通常我们在计算短路电流时，首先要求出短路点前各供电元件的相对电抗值，为此先要绘出供电系统简图，并假设有关的短路点。供电系统中供电元件通常包括发电机、变压器、电抗器及架空线路(包括电缆线路)等。目前，一般用户都不直接由发电机供电，而是接自电力系统，因此也常把电力系统当作一个“元件”来看待。 假定的短路点往往取在母线上或相当于母线的地方。图1便是一个供电系统简图，其中短路点d1前的元件有容量为无穷大的电力系统，70km的110kV架空线路及3台15MVA的变压器，短路点d2前则除上述各元件外，还有6kV，0.3kA，相对额定电抗(XDK%)为4的电抗器一台。 下面以图1为例，说明各供电元件相对电抗(以下“相对”二字均略)的计算方法。 1、系统电抗的计算 系统电抗，百兆为1，容量增减，电抗反比。本句话的意思是当系统短路容量为100MVA时，系统电抗数值为1; 当系统短路容量不为100MVA，而是更大或更小时，电抗数值应反比而变。例如当系统短路容量为200MVA时，电抗便是0.5(100/200=0.5); 当系统短路容量为50MVA时，电抗便是2(100/50=2)，图1中的系统容量为“∞”，则100/∞=0，所以其电抗为0。
110kV 输电线路运行检修的方法及故障预防
110kV 输电线路运行检修的方法及故障预防 发表时间：2019-07-31T10:41:17.870Z 来源：《中国电业》2019年第07期作者：邱宇航 [导读] 电力系统的组成中,输电线路十分重要。当前正处于经济快速发展的时代,针对输电线路供电可靠性的要求高。 广东电网有限责任公司潮州供电局广东潮州 521000 摘要：阐述了110 kV高压输电线路检修的重要性，总结了线路检修流程和检修方式，并提出一些故障维护措施，以保证输电线路的安全运行。 关键词：110kV；输电线路；运行；检修方法 引言 电力系统的组成中,输电线路十分重要。当前正处于经济快速发展的时代,针对输电线路供电可靠性的要求高。而因输电线路与自然环境直接接触的缘故,极易遭受外界影响、损伤,雷击便是最为主要的一个方面。根据运行状态检测数据得到的结果进行有目的的线路检修，可以提高工作效率，保证输电线路持续正常运行。 1 运行维修方式简介 1.1 可靠性 110kV 输电线路中可以结合，在线监测设备发热程度、参数指标、程序指令等资料信息进行相应的诊断检修。在实际检修中，通过结合检修，试验，调试等情况，逐步对输电线路的绝缘性能和运动状态进行检测。 1.2 预测性 传统的输电线路的检修技术都是对已经发生故障的输电线路进行相应的检测与后续的维修，大多是通过事后进行处理的方法，而新型的状态维修方法是在输电线路运行的时候对其进行检测，是一种史前的故障处理方式。该方式通过运输的相应信号对事故进行一定的预测，具有较强的预测性，该种方式可以通过技术状态监测的相应信息回馈预测事故的故障。 1.3 目的性 普通的定期维修都是较大范围的检测，不管线路检测部位是否发生故障都要求进行检测，这样使得经常盲目的开展检测工作。但是状态的维修方式是有目的的对线路整体进行检修，通过对项目的状态检修，能够对发生的状况作出处理，状态的检测可以很快地查出问题的所在，并让相关的技术人员有针对性的进行故障的处理， 2 导地线的线路检修方式 导地线是输电线路中的重要组成结构也是线路事故发生率较高的部分。输电线路状态检修的具体操作中，对导地线的检测检修的流程具体是：导地线的检修首先要确保将线夹正确的打开，然后对相应的检测仪器进行逐一排查，具体的操作过程中需要对不同的情况进行专门化的检查。导地线是110kV 输电线路的主要结构之一，也是故障发生率较高的组成部分。输电线路状态检修技术中，导地线检修流程为： 2.1 线夹处理 将线夹准确的打开，然后逐一排查，在实际的操作中，不同的情况相应采取不同的方法进行有针对性的检查。如果有一些较为重要的导地线线夹的部分必须加大检查的力度；如果有重要的自然灾害发生，加大检测的力度，一般的检查，只需要简单处理即可。 2.2 线伤处理 输电线路中多存在线路划伤的问题，在划伤的部分必须根据划伤的程度进行有效的修补，使用 0# 砂纸磨光损伤处的棱角与毛刺是较为有效的处理方法，磨光之后可以进行更换，具体的根据输电线路的实际故障进行选用。 2.3 缠绕处理 对导线的处理时，选用单丝缠绕的方法，必须严格的按照输电线路的更改技术标准，必须根据检修的标准进行输电线路的检修，如保持受损位置的平整性，适用于原材料相符合的具体修补材料，保证导线的紧密度等。 2.4 修补处理 修补处理的关键在于补修管的完成，修补的过程中，可以将线股的位置放置在原绞制的状态，确保补修管被有效盖严，从而选择补修管的具体材料。 2.5 切断处理 对于受损伤较为严重的线路部分或者质量明显降低的线路部分必须进行有效的切断处理，将坏的部分导线切断，然后将剩余导线重新进行连接，可以对导线进行有效的切断。 如果导线的损伤的范围大于补修管的维修的范围，周边材料产生的巨大损伤与变形难以修复时，这些情况下可以对导线进行一定的切断处理。 3 110 kV输电线路状态检修方式 3.1 状态检修流程 输电线路状态检修有一定的顺序和流程，首先需构建一个状态检修信息系统，该系统既能收集输电线路状态信息数据，同时还能分析这些数据，评估输电线路运行状态，预测可能发生的故障，及时制定有效的检修策略、检修计划，保证输定线路正常运行。同时还应创建一个在线实时监控体系，实时动态监控输电线路设备、运行状态及周边环境，并科学运用监控体系提供的信息数据为线路检修服务。3.2 电气监控系统 （1）雷击监控。在110 kV高压输电线路上设置雷电定位系统，该系统可以自动寻找雷击踪迹，雷击点的定位精确度高、速度快，一旦出现雷击故障，运用专业化的雷电定位系统，可以及时、准确确定雷击点的经度、纬度等，快速寻到故障点，节约大量的人力、物力，更快地发现故障点，有利于更快地消除故障，恢复线路正常运行。 （2）线路绝缘监控。110 kV高压输电线路常用瓷绝缘子和玻璃绝缘子，也有用劣质绝缘子的。线路绝缘监控的方法有超声波监控、
直流系统短路计算
直流系统短路计算 1 计算意义 为使直流牵引供电系统在城市轨道交通中更有效的发挥作用，必须保证继电保护的可靠性、选择性、灵敏性和速动性。而直流系统短路计算正是城市轨道交通直流牵引供电系统设备选型及继电保护整定所必须具备的基础条件。只有在直流系统短路计算之后，才能够进行直流系统设备选型与继电保护整定。 2 计算容 直流系统短路计算一般需要计算以下容： (1) 正常情况下双边供电时，各供电区间任一点的直流短路电流。 (2) 任一中间牵引变电所解列时，由相邻牵引变电所构成大双边供电时的区间任一点的直流短路电流。 (3) 端头牵引变电所解列时，由次端头牵引变电所单边供电的区间任一点的直流短路电流。 3 计算方法 直流牵引供电系统短路计算有两种方法：电路图法和示波图法，由于示波图法是建立在工程实践基础之上，通过对现场短路试验所拍摄的示波图进行数理分析，而计算出相关参数，因此本文仅应用电路图法进行直流系统短路计算。 (1) 电路图法 这一方法是针对城市轨道交通直流牵引供电系统电源多、供电回路多、供电方式多、回路参数多的特点，按照实际供电网络画出等效电路图、进行网络变换，在供电网络中只包括电阻。再将网络变换后的电路图利用基本定律—欧 I，而不能计姆定律、基尔霍夫定律进行计算。该方法只能计算稳态短路电流 K 算供电回路的时间常数τ和短路电流上升率di/dt,这是该计算方法的不足。 ①用电路图法进行直流短路计算需要以下两个假设条件： a 牵引供电网络中，电源电压U相同。 b 牵引变电所为电源电压，其阻ρ因不同的短路点而改变，不认为是一个固定值。 ②用电路图法进行直流短路计算需要输入以下三个条件：
三绕组短路计算示例
采用标幺值计算短路电流 1.短路电流的计算（以35KV为例） 利用标幺值来计算短路电流。采用标幺值计算，能够简化计算、便于比较分析。图4.1为供电系统图。 图4.1 供电系统图 图4.2为系统为最大运行方式，二台变压器并联运行。 图4.2 最大运行方式 图4.3系统为最小运行方式，一台变压器单独运行。 图4.3 最小运行方式 2.计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值 1）确定基准值
取Sd=100 MVA , Uc1=37 KV , Uc2=0.4 KV kA kV MVA Uc Sd Id 65.13531003 11=?= = kA kV MVA Uc Sd Id 34.1444.031002 32=?== 2）电力系统的电抗标幺值： 由教材附录表3，选择断路器的型号为SN10-10II/1000，容量Soc=1000MVA. 三相双绕组电力变压器单相阻抗： %5.716）%6%17.5%10（21）-(21%低-中低 -高中 -高1=++?= += ?U U U u k %75.10）%17%6-.5%10（21）-(21%低 -高低-中中 -高2=+?=+= ?U U U u k %13.3）.5%10-%17%6（2 1）-(21%中 -高低-中低 -高3=+?=+= ?U U U u k NT k T S S u X d 11100 %?= * = 532.0.531100100.7516=?? NT k T S S u X d 22 100 %?= * = 342.0.53110010075.10=?? NT k T S S u X d 33 100 %?= * = 100.0.5 3110010013.3=?? 相双绕组变压器阻抗：=* T X 1T X +* 2T X + 3 2 1T T T X X X *=0.532+0.342+ 100 .0342 .0532.0? =2.694 电力系统输出阻抗: 052.01918 100oc d X S == = St S 统最大运行方式 ：600 .1347.152.00500 1002 X oc d S * 1 =++= + += * T X S S X 统最小运行方式 ：946.2694.252.00500 100X oc d S * 11 =++= ++= * T X S S X 3）架空线路的电抗标幺值： 导线型号为LJ-70,所以查表得0X =0.358Ω/km 。
110kV架空输电线路进行防鸟刺安装维护检修
110kV架空输电线路进行防鸟刺安装维护检修 3.1鸟刺的制作及技术要求 3.1.1 鸟刺采用国标不锈钢丝加工而成，规格为Φ3.6±0.1mm，根数不得少于30根。鸟刺底座采用夹板形式，夹板至少选用Q235优质钢板，高温热处理一次冲压成型，宽度为50mm，厚度不得小于10mm，可卡在15mm厚的角钢上。上附两个螺栓固定孔，孔内套丝，固定螺栓直径不得小于16mm，为了保证连接牢固采用双螺栓，双母。 3.1.2鸟刺除不锈钢丝外其余部分应镀锌，鸟刺镀锌应符合浸镀锌件的锌层质量要求。 3.1.3鸟刺制作完成后表面焊接、镀锌应光洁、厚度均匀、耐侵蚀，鸟刺外观美观、光洁、无毛刺、无裂纹。高度不得低于800mm. 3.1.4安装鸟刺技术措施 （1）鸟刺安装后应为放射型半球状分布，能起到立体防护作用，在运行过程中不能发生鸟刺刺针倒伏现象。 （2）上下传递鸟刺和工器具时必须使用绝缘循环无头绳索从塔身内进行起吊,严禁在塔外起吊；起吊过程中为防止绳索在塔身内来回摆动，起吊人员应设摆头绳进行牵制；遇五级以上大风，雷雨、大雾天气时，应停止作业并拆除绝缘循环无头绳索；作业人员的活动范围、起吊的工具和材料及绳索与带电体的安全距离必须满足要求：。如图:
（3）鸟刺覆盖面的要求 此次加装的驱鸟装置为针刺型,加装时驱鸟器底座固定一定要牢固,底座固定完成后方可解开针刺绑扎带,加装鸟刺必须设专人监护。加装的鸟刺的位置在双回路直线塔的上线挂点处、双回路耐张塔上线有引流的挂点处，线路杆塔防鸟刺保护半径不得小于110kV1米220kV2米,防鸟刺最低处的有效高度不得小于0.5米，不足的应补加数量直至满足要求。具体安装位置如下图： 线路杆塔鸟刺安装位置及要求
电力系统三相短路电流的计算
能源学院 课程设计 课程名称：电力系统分析 设计题目：电力系统三相短路电流的计算 学院：电力学院 专业：电气工程及其自动化____________ 班级：1203班________________________ 姓名：将________________________ 学号：1310240006__________________
目录 摘要 (1) 课题 (2) 第一章.短路的概述 (2) 1.1发生短路的原因 (2) 1.2发生短路的类型 (2) 1.3短路计算的目的 (3) 1.4短路的后果 (3) 第二章.给定电力系统进行三相短路电流的计算 (4) 2.1收集已知电力系统的原始参数 (4) 2.2制定等值网络及参数计算 (4) 2.2.1标幺值的概念 (4) 2.2.2计算各元件的电抗标幺值 (5) 2.2.3系统的等值网络图 (5) 第三章.故障点短路电流计算 (6) 第四章.电力系统不对称短路电流计算 (9) 4.1对称分量法 (9) 4.2各序网络的定制 (10) 4.2.1同步发电机的各序电抗 (10) 4.2.2变压器的各序电抗 (10) 4.3不对称短路的分析 (12) 4.3.1不对称短路三种情况的分析 (12) 4.3.2正序等效定则 (14) 心得体会 (15) 参考文献 (16)
电力系统分析是电气工程、电力工程的专业核心课程，通过学习电力系统分析，学生可以了解电力系统的构成，电力系统的计算分析及方法、电力系统常见的故障及其处理方法、电力系统稳定性的判断，为从事电力系统打下必要的基础。 电力系统短路电流的计算是重中之重，电力系统三相短路电流计算主要是短路电流周期（基频）分理的计算，在给定电源电势时，实际上就是稳态交流电路的求解。采用近似计算法，对系统元件模型和标幺参数计算作简化处理，将电路转化为不含变压器的等值电路，这样，就把不同电压等级系统简化为直流系统来求解。 在电力系统中，短路是最常见而且对电力系统运行产生最严重故障的后果之一。
【空白案例分享】-第六章短路电流计算
第6章短路电流计算 2018年专业案例(上午卷) 题6-10：某新建35/10kV变电站，两回电源可并列运行，其系统接线如下图所示，已知参数均列在图上，采用标幺值法计算，不计各元件电阻，忽略未知阻抗，汽轮发电机相关数据参见《工业与民用供配电设计手册》(第四版)，请回答下列问题，并列出解答过程。 6.假设断路器QF1闭合，QF5断开，d1点发生三相短路时，该点的短路电流初始值及短路容量最接近下列哪组数值？ (A)9.76kA，177.37MVA(B)10.32kA，187.59MVA (C)12.43kA，225.99MVA(D)15.12kA，274.94MVA 答案：【】(QQ群424457409) 解答过程： 7.假设断路器QF2闭合，QF5断开，d2点发生三相短路时，该点的短路电流初始值及短路容量最接近下列哪组数值？ (A)4.53kA，82.18MVA(B)6.22kA，113.15MVA (C)7.16kA，130.24MVA(D)7.78kA，141.49MVA 答案：【】(QQ群424457409) 解答过程：
【纳米教育?】第6章短路电流计算 8.假设断路器QF1～QF5闭合，两路电源同时运行，当d3点发生三相短路故障时，地区电网电源提供的短路电流交流分量初始有效值为12kA不衰减，直流分量衰减时间常数为30，发电机电源提供的短路电流交流分量初始有效值为6kA不衰减，直流分量衰减时间常数为60。请计算断路器QF6的额定关合电流最小值最接近下列那项数值？ (A)16.54kA (B)32.25kA (C)34.50kA (D)48.79kA 答案：【】(QQ群424457409) 解答过程： 9.当断路器QF1~QF4闭合，QF5断开时，10kV1#母线三相短路电流初始值为9kA，10kV2#母线三相短路电流初始值为6kA。若在变压器T3高压侧安装电流速断保护，请计算电流速断保护装置一次动作电流及灵敏系数为下列哪组数值？（可靠系数取1.3） (A)1.39kA，3.75 (B)1.45kA，3.58 (C)2.41kA，2.17 (D)2.85kA，1.82 答案：【】(QQ群424457409) 解答过程： 10.当断路器QF5断开时，10kV 1#母线三相短路电流初始值为9kA。10kV 2#母线三相短路电流初始值为6kA。若在变压器T3高压侧安装带时限的过电流保护作为变压器低压侧后备保护，请计算过电流保护装置一次动作电流及灵敏系数为下列哪组数值？（过负荷系数取1.5） (A)144.34A，6.06 (B)144.34A，7.0 (C)250A，3.5 (D)250A，4.04 答案：【】(QQ群424457409) 解答过程：
输电线路设施维护服务方案
施工组织设计 1.施工设计 1.1工程概况及特点 1.1.1 工程概况 110kV及以下输电线路设施维护服务。 工程内容：对输电线路设施维护服务的运行采取的维修、保养、检测、通道标志维护等非杆上作业维护。包括零星基础、零星护坡（防撞设施）维护，接地电阻测量、接地装置开挖检查及维修，通道标识牌安装，维修，线路拦河拦道，巡检便道维护，及其它辅助设施维护等；电缆管沟维护、电缆井维修，电缆设备标识维修、安装等。 项目目标：本工程质量应达到国家、地方或行业的质量检验标准、设计标准等有关规定，满足《国家电网公司生产技术改造和设备大修验收管理规定》。 南通市地处北纬31°41’06”～32°42'44”和东经120°11'47”～121°54'33”。南北最大距离114.2公里，东西最宽处为158.8公里。市境东濒黄海，南临长江，北靠盐城，西接泰州。 南通位于江海交汇处，全境为不同时期形成的河相海相沉积平原。可分为狼山残丘区、海安里下河低洼湖沉积平原区、北岸古沙嘴区、通吕水脊海河沉积平原区、南通古河汊水网平原区、南部平原和洲地、三余海积平原区、沿海新垦区等。南通全境地域轮廓东西向长于南北向，三面环水，一面靠陆，呈不规则菱形。地势低平，地表起伏较微，高程一般在2~6.5米，自西北向东南略有倾斜。平原辽阔、水网密布是其显著特征。 1.1.2 工程特点 南通海安公司2019年110kV及以下输电线路设施维护服务、南通本部2019年110kV 及以下输电线路设施维护服务。 1.2施工方案 1.2.1 施工现场组织机构 1.2.1.1挑选能打硬仗、输电线路设施检修作业素质高、吃苦耐劳的职工组织项目经理部，从人员技术素质和管理水平上来保障本项目顺利完工。发挥项目管理功能，为项目管理服务，提高项目整体工作效率，组成科学、高效的领导班子。
低压系统短路电流计算与断路器选择
低压系统短路电流计算与断路器选择 低压系统短路电流计算是电气设计中的一项重要组成部分，计算数据量大，过程繁琐，设计人员大多以经验估算，常常影响设计质量，甚至埋下安全隐患。本文拟在通过对低压短路电流的计算简述以及实例介绍，说明低压断路器的选择及校验方法。 在设计中，短路电流计算与断路器选择的步骤如下： ①简单估算低压短路电流； ②确定配电中心馈出电缆满足热稳定的最小截面； ③选择合适的低压断路器； ④合理选择整定值，校验灵敏度及选择性。 1.低压短路电流估算 1.1短路电流的计算用途 短路电流的计算用途主要有以下几点： ①校验保护电器的整定值，如断路器、熔断器的分断能力应大于安装处最大预期短路电流。 ②确定保护电器的整定值，使其在短路电流对开关电器及线路器材造成破坏之前切断故障电路。 ③校验开关电器及线路器材的动热稳定是否满足规范和实际运行的要求。 1.2短路电流的计算特点 短路电流计算的特点：
①用户变压器容量远小于系统容量，短路电流周期分量不衰减。 ②计入短路各元件有效电阻，但不计入元件及设备的接触电阻和电抗。 ③因线路电阻较大，不考虑短路电流非周期分量的影响。 ④变压器接线方式按D、yn11考虑。 1.3短路电流的计算方法 短路电流计算的方法： ——三相短路电流或单相短路电流kA； 式中 I k Z ——短路回路总阻抗mΩ（包括系统阻抗、变压器阻抗、母 k 线阻抗及电缆阻抗等，其中阻抗还包括电阻、电抗、相保电阻、相保电抗） U——电压V（用于三相短路电流时取230，用于单相短路电流时取220） 1.4短路电流的计算示例 下面通过范例来叙述低压短路电流的计算过程。
短路电流计算案例之欧阳家百创编
短路容量及短路电流的计算 欧阳家百（2021.03.07） 1、计算公式： 同步电机及发电机标么值计算公式： r j d d S S x X ?= 100%""*（1-1） 变压器标么值计算公式：rT j k T S S u X ?= 100%*（1-2） 线路标么值计算公式：2*j j L L U S L X X ??=（1-3） 电抗器标么值计算公式：j j r r k k U I I U x X ? ?= 100%*（1-4） 电力系统标么值计算公式：s j s S S X = *（1-5） 异步电动机影响后的短路全电流最大有效值： 2 ""2""] )1()1[(2)(M M ch s s ch M s ch I K I K I I I -+-++=?? （1-6）
其中：%"d x 同步电动机超瞬变电抗百分值 j S 基准容量，100MV A j U 基准容量，10.5kV j I 基准电流，5.5kA r S 同步电机的额定容量，MV A rT S 变压器的额定容量，MV A %k u 变压器阻抗电压百分值 L X 高压电缆线路每公里电抗值，取 0.08km /Ω 高压电缆线路每公里电抗值，取0.4km /Ω L 高压线路长度，km r U 额定电压，kV r I 额定电流，kA %k x 电抗器的电抗百分值 s S 系统的短路容量，1627MV A "s I 由系统送到短路点去的超瞬变短路电流，kA
"M I 异步电动机送到短路点去的超瞬变短路电流，kA ， rM qM M I K I 9.0" = rM I 异步电动机的额定电流，kA qM K 异步电动机的启动电流倍数，一般可取平均值6 s ch K ?由系统馈送的短路电流冲击系数 M ch K ?由异步电动机馈送的短路电流冲击系数，一般可取 1.4~1.7 2、接线方案 图1 三台主变接线示意图 3、求k1点短路电流的计算过程 3.1网络变换 （a ） （b ） （c ） （d ）
三绕组变压器的短路容量计算
短路容量计算 (1)110kV ： 最大短路容量 m a x 1825d S M VA =； 最小短路容量 m i n 855d S M VA =； 110 kV ：m in 6.630s X =Ω ； m i n 21.104s L m H =； max 14.152s X =Ω ； m a x 45.047s L m H =； 10kV ：min 0.0548s X =Ω ； m i n 0.1744s L m H =； m a x 0.11696s X =Ω ； m a x 0.3723s L m H =； 6kV ：m in 0.01973s X =Ω； m i n 0.0628s L m H =； m a x 0.0421s X =Ω； m a x 0.1340s L m H = ； (2) 3#主变： 6kV ：2 6 0.10090.145325 T X = ?Ω=Ω；T 0.4625L m H = ； (3) 1#或2#主变阻抗计算 11%(10.1 18.0 6.5)% 10.8%2 k u = +-=； 21%(10.1 6.518.0)%0.7%2k u =+-=-； 31%(18.0 6.510.1)%7.2% 2 k u = +-=； 10kV ：2 110 0.1080.34331.5T X = ?Ω=Ω, 1 1.091T L m H =; 2 210 (0.007)0.02231.5T X = ?-Ω=-Ω, 20.0707T L m H =-; 2 310 0.0720.228631.5 T X = ?Ω=Ω; 30.728T L m H =; 6kV ： 1360.1080.123431.5T X =?Ω=Ω , 10.3929T L m H =; 236(0.007)0.00831.5T X =?-Ω=-Ω , 20.0255T L m H =-; 336 0.0720.082331.5 T X = ?Ω=Ω ; 30.262T L m H =; (5) 10kV 母线短路容量计算
输电线路运行维护方案输电线路运行维护协议
输电线路运行维护方案输电线路运行维护协议 苏梅线110kV输电线路运行维护协议书甲方： 中天合创能源有限责任公司（简称甲方） 乙方： **久益电力工程有限公司（简称乙方） 甲乙双方就苏梅110KV输电线路运行维护协议，经过友好协商，达成协议如下： 一、运行维护范围： 1、苏贝220kV变电站-梅林庙110KV变电站输电线路（苏梅线）及杆塔设施的日常运行、检修、维护。 2、巡视分界点：苏贝220KV站侧：变电站围墙中心点向上；梅林庙110KV站侧：变电站围墙中心点向上。线路总长度 62.5km，铁塔80基，水泥杆塔226基。 需要时，苏贝220KV站梅林庙110KV开关套管出线侧，梅林庙110KV开关套管向上的架空线由受托单位免费给予检修。 二、运行维护内容内容: 1、苏梅线110kV线路全线的日常运行维护工作并建立健全与该线路运行维护相关的技术资料、档案、记录、台帐。 2、按《输电线路运行规范》规定制定计划并完成线路的正常运行维护及特殊区域巡视维护工作。做好杆塔基础的防风固沙工作。
3、按《输电线路检修规范》制定检修计划并完成线路的计划检修和缺陷消除工作。 4、按计划完成该线路及设备春季、秋季两次安全大检查的消缺工作。 5、负责线路设备的临修和事故抢修工作。 6、按照甲方的要求积极配合完成电网主管单位下达的临时工作。 7、根据线路运行情况编制大修、更新、技改计划，并报送甲方审批、实施（费用由甲方另行负担）。 三、双方职责： 甲方： 1、按时支付给乙方运行、检修维护费用。 2、监督检查乙方安全技术措施的实施和检修维护质量。 3、如遇不可抗拒的自然灾害和不可预见外力破坏而引发的事故，所发生的修理费用由甲方承担。 4、运行维护期间，甲方应给乙方提供相应的图纸、资料以及必须的记录、台帐和相关的批复文、相关协议（复印亦可）。 乙方： 1、配备必需的运行、维护人员，其中必须有一名技术人员。 2、所有运行人员，必须持有有效的经**电业局承认的《电工进网作业证》上岗，证应在甲方备案。
电力系统分析短路电流的计算
1课程设计的题目及目的 1.1课程设计选题 如图所示发电机G ，变压器T1、T2以及线路L 电抗参数都以统一基准的标幺值给出，系统C 的电抗值是未知的，但已知其正序电抗等于负序电抗。在K 点发 生a 相直接接地短路故障，测得K 点短路后三相电压分别为0=a U ， 1201-∠=b U ， 1201∠=c U 。试求： （1）系统C 的正序电抗； （2）K 点发生bc 两相接地短路时故障点电流； （3）K 点发生bc 两相接地短路时发电机G 和系统C 分别提供的故障电流（假设故障前线路电流中没有电流）。 系统C 发电机G 15.01=T X 15 .00=T X 25 .02=T X 25.02==''X X d 图1-1 1.2课程设计的目的 1. 巩固电力系统的基础知识； 2. 练习查阅手册、资料的能力； 3．熟悉电力系统短路电流的计算方法和有关电力系统的常用软件； 2短路电流计算的基本概念和方法 2.1基本概念的介绍 1.在电力系统中，可能发生的短路有：三相短路、两相短路、两相短路接地和单相短路。三相短路也称为对称短路，系统各相与正常运行时一样仍处于对称状态。其他类型的短路都属于不对称短路。 2.正序网络:通过计算对称电路时所用的等值网络。除中性点接地阻抗、空载线路（不计导纳）以及空载变压器（不计励磁电流）外，电力系统各元件均应包括在正序网络中，并且用相应的正序参数和等值电路表示。 3.负序网络：与正序电流的相同，但所有电源的负序电势为零。因此，把正序网络中各元件的参数都用负序参数代替，并令电源电势等于零，而在短路点引入
代替故障条件的不对称电势源中的负序分量，便得到负序网络。 4.零序网络：在短路点施加代表故障边界条件的零序电势时，由于三项零序电流大小及相位相同，他们必须经过大地（或架空地线、电缆包庇等）才能构成回路，而且电流的流通与变压器中性点接地情况及变压器的解法有密切关系。 2.2 短路电流计算的基本方法 1.单相(a 相)接地短路 单相接地短路是，故障处的三个边界条件为： 0fa V = ； 0fb I = ； 0fc I = 经过整理后便得到用序量表示的边界条件为： (2)(0)(1)(2)(0)00fa fa fa fa fa fa V V V I I I ? =++=? ??==? 2.两相（b 相和c 相）短路 b 相和c 相短路的边界条件 . 0fa I = ； ..0fb fc I I += ； . . fb fc V V = 经过整理后便得到用序量表示的边界条件为： (0) (1)(2)(1)(2)00fa fa fa fa fa I I I V V ? =??? +=??? =?? 3. 两相（b 相和c 相）短路接地 b 相和 c 相短路接地的边界条件 0fa I = ； 0fb V = ； 0fc V =
2013年短路电流计算案例平时复习用习题
案例题 1，有一台三绕组变压器，容量为25MV A ，电压为110/35/10KV ，阻抗电压U k %按第二种组合方式(即降压型)为U k12%=10.5，U k13%=18，U K23%=6.5，接入110KV 供电系统，系统短路容量S S ”=1500MV A,见下图。 (1)阻抗电压的这种组合，则高、中、低三个绕组排列顺序自铁芯向外依次为(C )。 A 、中—低—高 B 、高—中—低 C 、低—中—高 D 、高—低—中 (2)每个绕组的等值电抗百分值为(D)。 A 、1x =11 2x =7 3x =－0.5 B 、1x =7 2x =－0.5 3x =11 C 、1x =－0.5 2x = 11 3x =7 D 、1x =11 2x =－0.5 3x =7 (3)取基准容量S j =100MV A ，则每个绕组归算到基准容量时的电抗标幺值为( B )。 A 、28.01=*x 02.02-=*x 44.03=*x B 、44.01=*x 02.02-=*x 28.03=*x C 、28.01=*x 44.02=*x 02.03-=*x D 、44.01=*x 28.02=*x 02.03-=*x 1 2 1 37KV K 3
(4)短路点K 1的超瞬态三相短路电流周期分量有效值"K I 为(A )。 A 、3.2KA B 、3.71KA C 、1.98KA D 、2.17KA (5)短路点K 2的超瞬态三相短路电流周期分量有效值"K I 为(D )。 A 、7.64KA B 、11.29KA C 、13.01KA D 、6.99KA 1题答案 (1)C (2)D (3)B (4)A (5)D 计算过程 (2)()%U %U %U 2 1 %2313121k k k x -+= ()115.6185.102 1 =-+= ()%U %U %U 2 1 %1323122k k k x -+= ()5.0185.65.102 1 -=-+= ()%U %U %U 2 1 %1223133k k k x -+= ()75.105.6182 1 =-+= (3)44.025 10010011% 11=?==*r j S S x x 02.025 100 1005.0% 22-=?-= =*r j S S x x
变压器短路容量的计算
变压器短路容量的计算 变压器短路容量-短路电流计算公式-短路冲击电流的计算 一.概述 供电网络中发生短路时,很大的短路电流会使电器设备过热或受电动力作用而遭到损坏,同时使网络内的电压大大降低,因而破坏了网络内用电设备的正常工作。为了消除或减轻短路的后果,就需要计算短路电流,以正确地选择电器设备、设计继电保护和选用限制短路电流的元件。 二.计算条件 1.假设系统有无限大的容量.用户处短路后,系统母线电压能维持不变.即计算阻抗比系统阻抗要大得多。 具体规定: 对于3~35KV级电网中短路电流的计算,可以认为110KV及以上的系统的容量为无限。只要计算35KV及以下网络元件的阻抗。 2.在计算高压电器中的短路电流时,只需考虑发电机、变压器、电抗器的电抗,而忽略其电阻;对于架空线和电缆,只有当其电阻大于电抗1/3时才需计入电阻,一般也只计电抗而忽略电阻。 3. 短路电流计算公式或计算图表,都以三相短路为计算条件。因为单相短路或二相短路时的短路电流都小于三相短路电流。能够分断三相短路电流的电器,一定能够分断单相短路电流或二相短路电流。 三.简化计算法 即使设定了一些假设条件,要正确计算短路电流还是十分困难,对于一般用户也没有必要。一些设计手册提供了简化计算的图表.省去了计算的麻烦.用起来比较方便.但要是手边一时没有设计手册怎么办?下面介绍一种“口诀式”的计算方法,只要记牢7句口诀,就可掌握短路电流计算方法。
在介绍简化计算法之前必须先了解一些基本概念。 1.主要参数 Sd三相短路容量 (MVA)简称短路容量校核开关分断容量 Id三相短路电流周期分量有效值(KA)简称短路电流校核开关分断电流和热稳定IC三相短路第一周期全电流有效值(KA) 简称冲击电流有效值校核动稳定 ic三相短路第一周期全电流峰值(KA) 简称冲击电流峰值校核动稳定 x电抗(W) 其中系统短路容量Sd和计算点电抗x 是关键. 2.标么值 计算时选定一个基准容量(Sjz)和基准电压(Ujz).将短路计算中各个参数都转化为和该参数的基准量的比值(相对于基准量的比值),称为标么值(这是短路电流计算最特别的地方,目的是要简化计算). (1)基准 基准容量 Sjz =100 MVA 基准电压 UJZ规定为8级. 230, 115, 37, 10.5, 6.3, 3.15 ,0.4, 0.23 KV 有了以上两项,各级电压的基准电流即可计算出,例: UJZ (KV) 37 10.5 6.3 0.4 因为S=1.73*U*I 所以 IJZ (KA)1.565.59.16144 (2)标么值计算 容量标么值 S* =S/SJZ.例如:当10KV母线上短路容量为200 MVA时,其标么值容量 S* = 200/100=2. 电压标么值 U*= U/UJZ ; 电流标么值 I* =I/IJZ