变压器标幺值计
变压器标幺值计算
高压侧的电抗标幺值=（Us%/100 ）×（Un的平方/Sn）×（Sb/Ub的平方）=（10.5/100）×{121*（1-2.5%）}的平方/630×（100/110的平方）=0.0197
实际变比的标幺值=实际变比/基准变比=121*（1-2.5%）/10.5除以
110/10=1.0214基准值的选取应满足电路理论的规律。一般先取SB=100或1000MVA，UB=Uav；然后用下列式子计算其它基准值：
平均额定电压Uav的出现只是为了短路计算的简便，解除变压器实际变比给计算带来的烦琐。UN(kV)361035110220330500Uav(kV)3.156.310.537115230345525此外，对于星形接线方式，取单相功率基准值SBφ、相电压基准值UBφ
和相电流基准值IBφ满足下列式子：这样就可以得到
（三角型接线方式也相同）：基准值改变时标幺值间的换算通常电力系统中一些元件（如：发电机、变压器、电抗器）的阻抗参数均是以各自的额定值为基准值而给出的标幺值，但各个元件的额定值常常不同。如果电抗X以额定值为基准值的标幺值为X*(N)，按统一选定的基准值条件下的标幺值为X*(B)，则有：
对于发电机：可直接用上式计算。对于变压器：
对于电抗器：
一般给出UN、IN和XR% 4.2.3 不同电压等级电抗标幺值的关系在图示的多电压等级电网中，取功率基准值为SB ，基本级为线路L3所在的电压等级，则线路L1的电抗X’L1归算到基
本级后的值即为：X’L1的
标幺值为：上式说明：各个电压等级元件的参数标幺值可以直接用元件所在级的平均额定电压作为基准电压计算，无需再归算到基本级。结论：任何标幺值通过变压器后
数值不发生变化。[例4-1] 在图示电力系统中，
线路电抗均为x1=0.4Ω/km，试求各元件电抗的标幺值，并做出等值电路。
解：取功率基准值SB=100 MVA，各级电压基准值UB=Uav=230、115、6.3 kV。
计算各元件的电抗标幺值，并做出等值电路：
X1=100×0.4×1 00/2302=0.076X2=10/100×100/100=0.1X3=50×0.4×100/1152=0.1 51X4=10/100×100/1=10
标幺值 2
第4章电力系统短路故障的基本概念 4.2 标幺制 字体大小:小中大4.2.1 标幺值定义 基准值的选取应满足电路理论的规律。一般先取S B=100或1000MVA，U B=U av；然后用下列式子计算其它基准值： 平均额定电压U av的出现只是为了短路计算的简便，解除变压器实际变比给计算带来的烦琐。 此外，对于星形接线方式，取单相功率基准值S Bφ、相电压基准值U Bφ和相电流基准值I Bφ满足下列式子： 这样就可以得到（三角型接线方式也相同）： 4.2.2 基准值改变时标幺值间的换算 通常电力系统中一些元件（如：发电机、变压器、电抗器）的阻抗参数均是以各自的额定值为基准值而给出的标幺值，但各个元件的额定值常常不同。 如果电抗X以额定值为基准值的标幺值为X*(N)，按统一选定的基准值条件下的标幺值为X*(B)，则有：
对于发电机：可直接用上式计算。对于变压器： 对于电抗器：一般给出U N、I N和X R% 4.2.3 不同电压等级电抗标幺值的关系
在图示的多电压等级电网中，取功率基准值为S B，基本级为线路L3所在的电压等级，则线路L1的电抗X'L1归算到基本级后的值即为： X'L1的标幺值为： 上式说明：各个电压等级元件的参数标幺值可以直接用元件所在级的平均额定电压作为基准电压计算，无需再归算到基本级。 结论：任何标幺值通过变压器后数值不发生变化。 [例4-1] 在图示电力系统中，线路电抗均为 x1=0.4Ω/km，试求各元件电抗的标幺值，并做出等值电路。 解：取功率基准值S B=100 MVA，各级电压基准值 U B=U av=230、115、6.3 kV。 计算各元件的电抗标幺值，并做出等值电路：
用标幺制计算三相电力系统的方法
用标幺制计算对称三相电力系统的方法 （https://www.360docs.net/doc/6c17890508.html, ,西安 李 谦） 目录 一．用标幺制计算电路的方法概述 二．变压器的标幺值等效电路 1. 单相变压器的标幺值等效电路 2. 三相变压器的标幺值等效电路 三．用标幺值计算等效电路的方法 1. 计算电路各参数基准值的公式 2．用标幺值计算等效电路的公式 四. 用标幺值计算三相变压器电路的方法 1．三相对称变压器电路的计算步骤 2．Y-Y 形三相对称变压器电路的计算方法 3. 三相变压器在在电路中产生的相位移 4. Y-Δ形三相对称变压器电路的计算方法 五．用标幺制计算三相电力系统的一般方法 参考文献 一．用标幺制计算电路的方法概述 在文献4中，作者曾专门介绍过三相电路的计算问题，在那里，我们是把变压器当作电源看待的，计算的是负载的电流或它消耗的功率等，对于变压器本身的参数，并没有涉及。但是，当计算电力系统时，对变压器的阻抗、相位移等参数就必须考虑在内，一并进行计算，也就是把变压器当负载对待。本文就是探讨这个问题的。 不过，在这里，我们只介绍处于对称三相电路中的双绕组三相变压器的计算问题。计算这类电路时，一般都是归结为单相电路进行计算。所以，比较简单。至于不对称的三相电路如何计算、三绕组的变压器如何计算，将另作介绍。 因为变压器的电压是多级的，用一般方法计算就比较困难，因此，用标幺制计算就比较方便。 所谓标幺制就是把普通电气量（如电流、电压、阻抗等）转换为无量纲的量（标幺值），再根据电路原理，对这些无量纲的量进行计算，最后把计算结果再换算为有量纲的量，以求出答案。 标幺值的计算公式是 ）（基准值 实际值标幺值11-??????????= 怎样用标幺制计算电路，也有几种不同的方法。本文是为学习文献1的大学生们写的辅导材料，所以，本文介绍的是文献1介绍的计算方法。这种方法在国
短路电流计算计算方法.docx
短路电流计算 > 计算方法 短路电流计算 > 计算方法短路电流计算方法一、高压短 路电流计算（标幺值法） 1、基准值 选择功率、电压、电流电抗的基准值分别为、、、时，其对应关系为： 为了便于计算通常选为线路各级平均电压；基准容量 通常选为 100MVA 。由基准值确定的标幺值分别如下： 式中各量右上标的“ * “用来表示标幺值右，下标的“ d”表示在基准值下的标幺值。 2、元件的标幺值计算 （1）电源系统电抗标幺值 —电源母线的短路容量 （2）变压器的电抗标幺值 由于变压器绕组电阻比电抗小得多，高压短路计算时 忽略变压器的绕组电阻，以变压器的阻抗电压百分数（% ）
作为变压器的额定电抗，故变压器的电抗标幺值为： —变压器的额定容量，MVA （3）限流电抗器的电抗标幺值 % —电抗器的额定百分电抗—电抗器额定电压， kV —电抗器的额定电流， A （4）输电线路的电抗标幺值 已知线路电抗，当=时 —输电线路单位长度电抗值，Ω/km 3、短路电流计算 计算短路电流周期分量标幺值为 —计算回路的总标幺电抗值 —电源电压标幺值，在=时， =1 = 短路电流周期分量实际值为 = 对于电阻较小，电抗较大（<1/3 ）的高压供电系统，三相短路电流冲击值=2.55三相短路电流最大有效值
=1.52 常用基准值 (=100MVA) 电网额定电压（kV ） 3.0 6.0 10.0 35.0 60.0 110 基准电压（ kV ） 3.15 6.3 10.5 37 63 115 基准电流（ kA ） 18.3 9.16
5.5 1.56 0.92 0.502 二、低压短路电流计算（有名值法） 1. 三相短路电流 2.两相短路电流 3.三相短路电流和两相短路电流之间的换算关系 4.总电阻和总电抗 5.系统电抗 6.高压电缆的阻抗 7.变压器的阻抗
电力系统短路电流计算及标幺值算法
第七章短路电流计算 Short Circuit Current Calculation §7-1 概述General Description 一、短路的原因、类型及后果 The cause, type and sequence of short circuit 1、短路：是指一切不正常的相与相之间或相与地（对于中性点接地的系 统）发生通路的情况。 2、短路的原因： ⑴元件损坏 如绝缘材料的自然老化，设计、安装及维护不良等所造成的设备缺陷发展成短路. ⑵气象条件恶化 如雷击造成的闪络放电或避雷器动作；大风造成架空线断线或导线覆冰引起电杆倒塌等. ⑶违规操作 如运行人员带负荷拉刀闸；线路或设备检修后未拆除接地线就加电压. ⑷其他原因 如挖沟损伤电缆,鸟兽跨接在裸露的载流部分等. 3、三相系统中短路的类型： ⑴基本形式: )3(k—三相短路；)2(k—两相短路； )1( k—单相接地短路；)1,1(k—两相接地短路； ⑵对称短路：短路后，各相电流、电压仍对称,如三相短路； 不对称短路：短路后，各相电流、电压不对称; 如两相短路、单相短路和两相接地短路. 注:单相短路占绝大多数；三相短路的机会较少,但后果较严重。 4、短路的危害后果 随着短路类型、发生地点和持续时间的不同，短路的后果可能只破坏局部地区的正常供电，也可能威胁整个系统的安全运行。短路的危险后果一般有以下几个方面。 （1）电动力效应 短路点附近支路中出现比正常值大许多倍的电流，在导体间 产生很大的机械应力，可能使导体和它们的支架遭到破坏。 （2）发热 短路电流使设备发热增加，短路持续时间较长时，设备可能 过热以致损坏。 （3）故障点往往有电弧产生，可能烧坏故障元件，也可能殃及周围设备. （4）电压大幅下降，对用户影响很大. （5）如果短路发生地点离电源不远而又持续时间较长，则可能使
电气元件电抗标幺值的计算
电气元件电抗标幺值的计算 （假定容量和电压的基准值已选定为 S j 和U j ） 1、 发电机（给定额定容量 S e ，额定电压 U e 和以 S e 与U e 为基准的电抗标幺值 X e *） X e *=X U S e e 其有名值为 X = X e *S U e e 2 换算成以 S j 和U j 为基准的标幺值为 X j *=X X j = X e *S U e e 2· U S j j 2 2、变压器（给定额定容量S e ，额定电压U e 和短路电压U d ﹪，忽略变压器的电阻， 认为 U d ﹪= X ﹪），则变压器的电抗有名值为 X = 100 U d S U e e 2 ﹪ 换算成以 S j 和U j 为基准的标幺值为 X j *=100U d ﹪·S U e e 2· U S j j 2 3、电抗器（给定额定电压U e 、线电流I e 和百分电抗X k ﹪）， X k ﹪=X k ·U I Q e ·100= X k Ie U e 3 ·100 式中 U Q 为电抗器所在电网的相电压。 则有名值为 X k =100 X k ﹪100 X k ﹪3 U e I e 1 换算成以 S j 和U j 为基准的标幺值为 X j *=X j X = 100 X k ﹪·3 U e I e 1 · U S j j 2= 100X k ﹪·I U e e · U I j j
在实际计算中，由于各电压级的平均电压与额定电压近似相等，故可将发电机、变压器和电抗器标幺值计算简化如下： 发电机 X j *=X e *S S e j 变压器X j *= 100U d S S e j ﹪ 电抗器 X j *=100X k ﹪·I I e j 4、架空线和电缆（给出的参数是每公里电抗有名值（km / ）。 对于长度为L 公里的输电线路，其电抗有名值为 X=X L 其标幺值为 X j *=X j X = X L U S j j 2 电力系统的平均电压
变压器标幺值计
变压器标幺值计算 高压侧的电抗标幺值=（Us%/100 ）×（Un的平方/Sn）×（Sb/Ub的平方）=（10.5/100）×{121*（1-2.5%）}的平方/630×（100/110的平方）=0.0197 实际变比的标幺值=实际变比/基准变比=121*（1-2.5%）/10.5除以 110/10=1.0214基准值的选取应满足电路理论的规律。一般先取SB=100或1000MVA，UB=Uav；然后用下列式子计算其它基准值： 平均额定电压Uav的出现只是为了短路计算的简便，解除变压器实际变比给计算带来的烦琐。UN(kV)361035110220330500Uav(kV)3.156.310.537115230345525此外，对于星形接线方式，取单相功率基准值SBφ、相电压基准值UBφ
和相电流基准值IBφ满足下列式子：这样就可以得到 （三角型接线方式也相同）：基准值改变时标幺值间的换算通常电力系统中一些元件（如：发电机、变压器、电抗器）的阻抗参数均是以各自的额定值为基准值而给出的标幺值，但各个元件的额定值常常不同。如果电抗X以额定值为基准值的标幺值为X*(N)，按统一选定的基准值条件下的标幺值为X*(B)，则有： 对于发电机：可直接用上式计算。对于变压器：
对于电抗器： 一般给出UN、IN和XR% 4.2.3 不同电压等级电抗标幺值的关系在图示的多电压等级电网中，取功率基准值为SB ，基本级为线路L3所在的电压等级，则线路L1的电抗X’L1归算到基 本级后的值即为：X’L1的 标幺值为：上式说明：各个电压等级元件的参数标幺值可以直接用元件所在级的平均额定电压作为基准电压计算，无需再归算到基本级。结论：任何标幺值通过变压器后 数值不发生变化。[例4-1] 在图示电力系统中，
短路阻抗的各类标幺值计算计算
【1】系统电抗的计算 系统电抗，百兆为一。容量增减，电抗反比。100除系统容量 例：基准容量100MVA。当系统容量为100MVA时，系统的电抗为XS*=100/100＝1 当系统容量为200MVA时，系统的电抗为XS*=100/200＝0.5 当系统容量为无穷大时，系统的电抗为XS*=100/∞＝0 系统容量单位：MVA 系统容量应由当地供电部门提供。当不能得到时，可将供电电源出线开关的开断容量 作为系统容量。如已知供电部门出线开关为W-VAC 12KV 2000A 额定分断电流为40KA。则可认为系统容量S=1.73*40*10000V=692MVA, 系统的电抗为 XS*=100/692＝0.144。 【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 一台10KV 1600KVA变压器的电抗X*=4.5/1.6=2.813 变压器容量单位：MVA 这里的系数10.5，7，4.5 实际上就是变压器短路电抗的％数。不同电压等级有不同的值。 【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
电抗器容量单位：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
关于短路电流标幺值计算基准公式
j jS S XX1 2 12??=关于短路电流标幺值计算基准公式杭州市建筑设计研究所朱时光 一、常用基准值Sj=100(MVA) 基准电流 基准电压 式中：Ve各路额定电压 Vp各级平均电压 表1(基准定量Qj=100MVA) 基准电压V3 (KV) 0.4 6.3 10.5 37 115 基准电流I3 (KA) 144.3 9.16 5.50 1.56 0.502 基准电抗 X(Ω) 0.0016 0.397 1.10 13.7 132 二、各元件的计算标公值 采用标准值后， 相电压和线电压标公值相同； 单相功率和三相功率标公值相同 三三、不同基准值的互相换算 1、不同基准定量
2、不同基准电压 四、系统容量组合电抗标公值 (式中S” d系统短路容量 ) ) ( 3 )( 32 3? == =j j i j j j jS U I V X KA U S Ij j j jj jjV S X X X X
I I I I S S S U U U ≠= ?== ==? ? ??3? ?≠SI2 2 2 1 12 J JU U XX? ?=" d JS S X=?五、常用电气设备标公值和有名值计算公式 标公值本名值备注 1、电动 机 （MW） 容量 Xd% 为次暂去 电抗百分值 2、变压 器 （MVA）
Ud为短路性 百分值 3、电抗器 XK％为百分 电抗值，Ie单位为KA 4、线路 r导线半径 D为三相导线 间的平均距 （cm） 六、短路全电流ich≈1.8″;冲击短路电流 ?cos /100 %" " * e j d dP S X X×=?cos /100 %" " * e j d dP U X X×=e j d dS S
电抗标幺值计算书
电抗标幺值计算书 《电力工程电气设计手册》，电气一次部分； 《工业与民用配电设计手册》，第三版； 已知条件 基准容量： Sj = 100（MVA ） 1、电力系统电抗标幺值计算： 1.1 系统C1： 系统容量：Ss'' = ∝ （MVA ） == ' '1s j S S X 0.01 =2X 0.01 Ss''---系统容量(MVA)； Sj---基准容量(MVA)； X1---正序阻抗标幺值; X2---负序阻抗标幺值。 1.2 系统C2： 系统容量：Ss'' = ∝ （MVA ） == ' '1s j S S X 0.02 =2X 0.02 Ss''---系统容量(MVA)； Sj---基准容量(MVA)； X1---正序阻抗标幺值; X2---负序阻抗标幺值。 1.3 系统C3： 系统容量：Ss'' = ∝ （MVA ） == ' '1s j S S X 0.036 =2X 0.036 Ss''---系统容量(MVA)； Sj---基准容量(MVA)； X1---正序阻抗标幺值; X2---负序阻抗标幺值。 2、三绕组变压器电抗标幺值计算： 2.1 主变#1： 变压器容量：Se = 50（MVA ） 阻抗电压百分值：Ud12% = 17%; Ud13% = 10.5%; Ud23% = 6.7%
正序高压端电抗标幺值： =-+=e j d d d S S U U U X *100*%)%%(*21 231312) 1(10.208 正序中压端电抗标幺值： =-+= e j d d d S S U U U X *100*%)%%(*21 132312)2(10.132 正序低压端电抗标幺值： =-+=e j d d d S S U U U X *100*%)%%(*21 122313) 3(10.002 负序高压端电抗标幺值： )1(1)1(2X X = 负序中压端电抗标幺值： )1(1)1(2X X = 负序低压端电抗标幺值： )1(1)1(2X X = 2.2 主变#2： 变压器容量：Se = 50（MVA ） 阻抗电压百分值：Ud12% = 17%; Ud13% = 10.5%; Ud23% = 6.7% 正序高压端电抗标幺值： =-+= e j d d d S S U U U X *100*%)%%(*21 231312)1(10.208 正序中压端电抗标幺值： =-+=e j d d d S S U U U X *100*%)%%(*21 132312) 2(10.132 正序低压端电抗标幺值： =-+= e j d d d S S U U U X *100*%)%%(*21 122313)3(10.002 负序高压端电抗标幺值： )1(1)1(2X X = 负序中压端电抗标幺值： )1(1)1(2X X = 负序低压端电抗标幺值： )1(1)1(2X X =
电力系统计算中标幺值的应用(好公式)
电力系统计算中标幺值的应用 工作中在进行起动设计分析时，由于系统参数是进行起动分析的基础，往往需要对甲方或设计院所给的电力系统参数进行核定。由于电力系统中电气设备的容量规格多，电压等级多，用有名单位制计算工作量很大，尤其是对于多电压等级的归算。因此，在电力系统的计算中，尤其在电力系统的短路计算中，各物理量广泛地采用其实际值与某一选定的同单位的基值之比来表示。此选定的值称为基值，此比值称为该物理量的标幺值或相对值。 一、标幺值的定义 标幺值=实际值（任意单位）/基准值（与实际值同单位）。 在进行标幺值计算时，首先需选定基准值。基准值可以任意选定，基准值选的不同，其标幺值也各异。因此，当说一个量的标幺值时，必须同时说明它的基准值才有意义。 所谓标幺制，就是把各个物理量用标幺值来表示的一种运算方法。 二、基准值的选取 基准值的选取，除了要求基准值与有名值同单位外，原则上可以是任意的。但因物理量之间有内在的必然联系，所以并非所有的基准值都可以任意选取。在电力系统计算中，主要涉及对称三相电路，计算时习惯上采用线电压、线电流、三相功率和一等值阻抗，这四个物理量应服从功率方程式和电路的欧姆定律，即 S I U I ?= ??=?? （1） 选定的各物理量的基准值满足下列关系： d d d d d d S I U I ?= ??=?? （2） 将式（1）与式（2）相除后得： ******S U I U Z I =??=? （3） 式中，下标注‘*’者为标幺值，注‘d ’者为基准值，无下标为实际值。 由式（3）可以看出，在标幺制中，三相电路的计算公式与单相电路的计算公式完全相同。在各物理量取用相应的基准值情况下，线电压和相电压的标幺值相等，三相功率和单相功率的标幺值相等。 因此，有名单位制中单相电路的基本公式，可直接应用于三相电路中标幺值的运算。且计算中无需顾忌线电压和相电压、三相和单相标幺值的区别，只需注意在还原成有名值时采用相应的基准值即可。 式（2）可以看出，基准值的选取受两个方程的约束，所以只有两个基准值可任意选取。工程计算中，通常选定功率基准值d S 和电压基准值d U 。 三、不同基准值的标幺值间的换算 电力系统中的发电机、变压器、电抗器等电气设备的铭牌数据中所给出的参数，通常是以其本身额定值为基准的标幺值或百分比，即是以各自的额定电压U N 和额定功率S N 作为基准值的。而各电气设备的额定值又往往不尽相同，基准值不相同的标幺值是不能直接进行运算的，因此，必须把不同基准值的标幺值换算成统一基准值的标幺值。（考虑同一级电网下不同容量的设备进行上面论述的理解）
电力系统计算中标幺值的应用
电力系统计算中标幺值的应用 大力集团技术中心 刘光军 【摘 要】 本文介绍了标么值的定义、选取方法及特点，以及变压器联系的多级电网网络中标幺值的计算方法。 【关键词】标么值；基准值；额定电压 笔者在工作中常常要进行电机的起动设计计算，由于系统参数是进行起动分析的基础，往往需要对甲方或设计院所给的电力系统参数进行核定。由于电力系统中电气设备的容量规格多，电压等级多，用有名单位制计算工作量很大，尤其是对于多电压等级的归算。因此，在电力系统的计算中，尤其在电力系统的短路计算中，各物理量广泛地采用其实际值与某一选定的同单位的基值之比来表示。此选定的值称为基值，此比值称为该物理量的标幺值或相对值。 一、标幺值的定义 标幺值=实际值（任意单位）/基准值（与实际值同单位）。 在进行标幺值计算时，首先需选定基准值。基准值可以任意选定，基准值选的不同，其标幺值也各异。因此，当说一个量的标幺值时，必须同时说明它的基准值才有意义。 所谓标幺制，就是把各个物理量用标幺值来表示的一种运算方法。 二、基准值的选取 基准值的选取，除了要求基准值与有名值同单位外，原则上可以是任意的。但因物理量之间有内在的必然联系，所以并非所有的基准值都可以任意选取。在电力系统计算中，主要涉及对称三相电路，计算时习惯上采用线电压、线电流、三相功率和等值阻抗，这四个物理量应服从功率方程式和电路的欧姆定律，即 S U ?= ??=?? （1） 选定的各物理量的基准值满足下列关系： d d d d d d S I U I ?=??=?? （2） 将式（1）与式（2）相除后得： ******S U I U Z I =??=? （3） 式中，下标注‘*’者为标幺值，注‘d ’者为基准值，无下标为实际值。 由式（3）可以看出，在标幺制中，三相电路的计算公式与单相电路的计算公式完全相同。在各物理量取用相应的基准值情况下，线电压和相电压的标幺值相等，三相功率和单相功率的标幺值相等。 因此，有名单位制中单相电路的基本公式，可直接应用于三相电路中标幺值的运算。且计算中无需顾忌线电压和相电压、三相和单相标幺值的区别，只需注意在还原成有名值时采用相应的基准值即可。 由式（2）可以看出，基准值的选取受两个方程的约束，所以只有两个基准值可任意选取。工程计算中，通常选定功率基准值d S 和电压基准值d U 。
短路电流的计算(二)标幺值和有名值
短路电流的计算（二） 标幺值和有名值 补充1：感谢383 川-奔叔对我第一篇文章的指正，其实用直流电路来替代交流电路不合适。其实就算直流干电池的近端短路，干电池也不能简单的看成一个理想的电压源和内阻，其实在这个短路的过程中，干电池里也发生了很多变化，这种变化也许只有学电化学的人可以解释清楚，就像发电机发生近端短路的时候发电机里发生的变化只有学电机学的人可以解释清楚。 反正就是电源里面发生了很多不稳定的过程，我们叫做它暂态过程。而根据奔叔的指正，远端短路可以不用考虑电源发生的这些暂态过程；而近端短路则不能忽略电源的暂态过程。 好了现在开始谈谈标幺值和有名值 根据上一篇所述，计算电流就是电压/电阻，远端短路电流也不例外（之所以不说近端，是因为在近端短路的时候，发电机的输出电压值和内电抗有一个变化的暂态过程，而在远端短路时，这种暂态过程不影响我们的短路分析），那我们来计算系统的电压和电阻，不就可以了吗？理论上是这样的，事实上也是可行的。我们可以计算出电压，用伏特作单位，我们再计算出系统的阻抗，用Ω做单位，然后计算就可以了，我们把这种有单位的值叫做有名值，这种计算方法叫做有名值计算。 既然有了有名值计算，为什么还要标幺值计算呢？ 我们不妨看一下这样一个电路： 电路中R1=R2=0.01Ω，三个升压变压器如图所示，假如变压器为理想变压器，不产生损耗，分别求这四个点的短路电流。 0点的短路电流最好求，那就是10/0.02=500A
1点的短路电流有点麻烦，电压已经知道了，是20V，可是阻抗呢？还是0.02欧吗？显然不是，变压器提升了电压，必定也改变了阻抗，那我们就要计算这个阻抗。如果我们要求第3点的短路电流，那么计算阻抗的工作会最繁重。 假如我们把500W定为基准功率，那么在第一级电路中，基准电流就是 500/10=50A，基准阻抗就是10/50=0.2欧姆，而实际的阻抗是0.02欧姆，我们用实际的0.02欧姆/基准阻抗0.2欧姆，得到数字0.1，我们把这个0.1叫做第一级电路的阻抗标幺值。 再看第二级电路，第二级的电路电压提升到20V，那么在500W的基准功率下，基准电流将变成500/20=25欧姆，基准阻抗变成20V/25Ω=0.8欧姆，而通过变压器的知识我们也知道变压器会将前级的阻抗放大变比的平方倍，也就是4倍，变成 0.02*4=0.08Ω，再计算第二级的阻抗标幺值=0.08Ω/0.8Ω=0.1，我们可以看到虽然电压提升了，阻抗也变化了，但是只要还是那样的基准功率，那么阻抗标幺值没有变化，正是因为标幺值有这样的特征：在基准容量选定的情况下，电压的变化不会引起阻抗标幺值的变化，所以在计算高压短路电流的时候，喜欢用标幺值来做到以不变应万变。 这是我对标幺值的总结：以不变应万变。 那么说到实际短路电流的计算，少不了要计算短路回路各电气元件的阻抗值，如果要用到有名值来计算不同电压等级下的短路电流，就免不了要来回换算。如果先选定一个基准容量，然后算这个基准容量下的阻抗标幺值，这个阻抗标幺值在选定的基准容量下的任何电压等级都是一样的。另外因为书上说在高压系统下，电抗值一般都大于电阻值，所以阻抗一般就用电抗来近似。 具体电气元件标幺值和有名值的计算公式见配电手册第三版128页表4-2。这张表非常非常重要，我都折了个角，方便翻阅。 但是低压系统为什么不用标幺值计算呢？我的理解是，低压系统电压等级很少，比如我们常用的就一种380/220，如果用标幺值，存在先算标幺值，再换算成有名值的麻烦，有点脱裤子放屁的感觉。 下面一篇我将切入正题，说一下怎么计算远端短路的短路电流计算。 最后还是希望大家能够指正。
标幺值法计算书
标幺值法计算书 计算依据 《工业与民用配电设计手册》第四章p90,p91,p114,p116,p120页的公式已知条件 元件1--同步电机: 基准容量Sj=100MVA 额定容量Sr=200MVA 超瞬变电抗相对值Xd"=1 标幺值X1=Xd"Sj/Sr=1*100MVA/200MVA=0.500 元件2--变压器(双绕组): 基准容量Sj=100MVA 额定容量Sr=15000KVA 短路电压Ud%=7.5 标幺值X2=Uk%Sj/100Sr=7.5*100MVA/100*15000KVA=0.500 元件3--线路: 基准容量Sj=100MVA 线路长度L=15kM 平均额定电压Uj=37kV 单位阻抗X0=0.4Ω/km 标幺值X3=X0 LSj/Uj2=0.4Ω/km*15km*100MVA/37kV2 =0.438 元件4--变压器(双绕组): 基准容量Sj=100MVA 额定容量Sr=12500KVA 短路电压Ud%=6.5 标幺值X4=Uk%Sj/100Sr=6.5*100MVA/100*12500KVA=0.520 元件5--电抗器: 基准容量Sj=100MVA 电抗器电抗百分比Xk%=4.5 基准电压Uj=6.3kV 基准电流Ij=9.16kA 电抗器额定电压Ur=6kV 电抗器额定电流Ir=0.3kA 标幺值X5=Xk%UrIj/100IrUj=4.5*6kV*9.16kA/(100*0.3kA*6.3kV)=1.309 元件6--线路: 基准容量Sj=100MVA 线路长度L=1kM
平均额定电压Uj=6.3kV 单位阻抗X0=0.08Ω/km 标幺值X6=X0 LSj/Uj2=0.08Ω/km*1km*100MVA/6.3kV2 =0.202 计算公式和过程 短路点1 基准电压Uj=6.3kV 基准容量Sj=100MVA 冲击系数Kch=1.8 短路电抗Xjs =+X4 =+0.520 =1.958 短路容量Sd=Sj/Xjs=100/1.958=51.073MVA 三相短路电流有效值Id(3)=Ij/Xjs=9.164/1.958=4.680kA 三相短路冲击电流ic(3)=1.414Kch Id(3)=1.414*1.8*4.680kA=11.913kA 三相短路电流全电流有效值Ic(3) =[1+2(Kch-1)2 ]0.5 Id(3) =[1+2(1.8-1)2 ]0.5 *4.680kA =7.067kA 两相短路冲击电流ic(2)=0.866ic(3)=0.866*11.913kA=10.317kA 两相短路电流有效值Id(2)=0.866Id(3)=0.866*4.680kA=4.053kA 两相短路电流全电流有效值Ic(2)=0.866Ic(3)=0.866*7.067kA=6.120kA 短路点2 基准电压Uj=6.3kV 基准容量Sj=100MVA 冲击系数Kch=1.8 短路电抗Xjs =+X4+X6 =+0.520+0.202 =3.469 短路容量Sd=Sj/Xjs=100/3.469=28.827MVA 三相短路电流有效值Id(3)=Ij/Xjs=9.164/3.469=2.642kA 三相短路冲击电流ic(3)=1.414Kch Id(3)=1.414*1.8*2.642kA=6.725kA 三相短路电流全电流有效值Ic(3) =[1+2(Kch-1)2 ]0.5 Id(3) =[1+2(1.8-1)2 ]0.5 *2.642kA =3.989kA 两相短路冲击电流ic(2)=0.866ic(3)=0.866*6.725kA=5.824kA 两相短路电流有效值Id(2)=0.866Id(3)=0.866*2.642kA=2.288kA 两相短路电流全电流有效值Ic(2)=0.866Ic(3)=0.866*3.989kA=3.454kA
短路电流及标幺值的计算
第一苛标么值及其计算 一、标么值的基本ft念 在电力系统及电机参数计算中，常常采用“标么制气标么值），而不直接采用有名单位制（实际值儿采用标么值能使数字计算大为简化，概念明逾，并能减少计算错淚。 标么值，又称相对值或分数值，用公式表示为析么帖誉便（任聲 重纲〉 怀旧-基准值（与烯危同量纲5 标么值没有单位。例如，实际值为630kVA、1600kVA的容量，当选定lOOOkVA为容量的基准值时，则其标么值分别为0?63及1?附如果在汁算电力系统短路电流时■已知系统中某一元代的电压为＜7,三相容量为S= /177八电流为八电抗为X（假设电阻尺=0）,而所选定的基准电压、基准容笛、基准电流及基准电抗分别为U,、I,、S 八和X"则这一元件的各已知量的标么值分别为 e S , / F /TtZ, ,6严焉’人严厂/— =X =""卩蛍 ~6/0厂 / s 如果选取各元件自身的额定值07八S"人）为基准值时，则各量的标么值分别为 TT S 1 U ■严方s. — L I — = T /y人X丿w X" J 5了" 在计算电力系统短路电流时，若不待别说明，各元件的标么值总足相对干该元件的额定电圧而育.如发电机、变压器、电航器等铭牌上标明的标么值电抗?都是以该元件的额定值作基准值? 工稈计算上通常先选定基准容最S,和基准电K"八与其相应的基准电流A和电抗X"均可由这两个基准值导出。 I ? ? ? ■ ? - ?——* . ? ?— V ... ■ ■ ' ■■ ■ ■ ■ 二、电抗社不同基准值下的换算
当从某一基唯值容畐S的标么值化到另一基准值容as 的标么值时 X.=X?3备 当从某一基准电压的标么值化到另一基准值电压tz*的标么值时， 7；2 X?严I赭 当从巳知系统短路容量或与该系统连接的遮断容虽S'M匕到基准容量y的标么值时， 三.电抗标么值和有名值的变换 电抗标么值和有名值变换公式见表6 T 0 四、各类元件的电抗平均值 各类元件的电抗平均值见表6…2。
电力系统短路电流计算及标幺值算法
电力系统短路电流计算及标幺值算法
第七章短路电流计算 Short Circuit Current Calculation §7-1 概述General Description 一、短路的原因、类型及后果 The cause, type and sequence of short circuit 1、短路：是指一切不正常的相与相之间或相与地（对于中性点接地 的系统）发生通路的情况。 2、短路的原因： ⑴元件损坏 如绝缘材料的自然老化，设计、安装及维护不良等所造成的设 备缺陷发展成短路. ⑵气象条件恶化 如雷击造成的闪络放电或避雷器动作；大风造成架空线断线 或导线覆冰引起电杆倒塌等. ⑶违规操作 如运行人员带负荷拉刀闸；线路或设备检修后未拆除接地线就加电压. ⑷其他原因 如挖沟损伤电缆,鸟兽跨接在裸露的载流部分等. 3、三相系统中短路的类型： ⑴基本形式: )3(k—三相短路；)2(k—两相短路； )1( k—单相接地短路；)1,1(k—两相接地短路； ⑵对称短路：短路后，各相电流、电压仍对称,如三相短路； 不对称短路：短路后，各相电流、电压不对称; 如两相短路、单相短路和两相接地短 路. 注:单相短路占绝大多数；三相短路的机会较少,但后果较严重。4、短路的危害后果 随着短路类型、发生地点和持续时间的不同，短路的后果可能只
破坏局部地区的正常供电，也可能威胁整个系统的安全运行。短路的危险后果一般有以下几个方面。 （1） 电动力效应 短路点附近支路中出现比正常值大许多倍的电流，在导体间产生很大的机械应力，可能使导体和它们的支架遭到破坏。 （2） 发热 短路电流使设备发热增加，短路持续时间较长时，设备可能过热以致损坏。 （3） 故障点往往有电弧产生，可能烧坏故障元件，也可能殃 及周围设备. （4） 电压大幅下降，对用户影响很大. （5） 如果短路发生地点离电源不远而又持续时间较长，则可 能使并列运行的发电厂失去同步，破坏系统的稳定，造成大片停电。这是短路故障的最严重后果。 （6） 不对称短路会对附近的通讯系统产生影响。 二、计算短路电流的目的及有关化简 The purpose and some simplification of short circuit Calculation 1、短路计算的目的 a 、选择电气设备的依据； b 、继电保护的设计和整定； c 、电气主接线方案的确定； d 、进行电力系统暂态稳定计算，研究短路对用户工作的影响； 2、短路计算的简化假设 a 、不考虑发电机间的摇摆现象，认为所有发电机电势的相位都相同； b 、不考虑磁路饱和，认为短路回路各元件的电抗为常数； c 、不考虑发电机转子的不对称性，用' '''q d E X 和来代表。认为f I << d I ,即认为短路前发电机是空载的；
电力系统短路电流计算及标幺值算法
电力系统短路电流计算 及标幺值算法 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】
第七章短路电流计算 Short Circuit Current Calculation §7-1 概述General Description 一、短路的原因、类型及后果 The cause, type and sequence of short circuit 1、短路：是指一切不正常的相与相之间或相与地（对于中性点接地的系 统）发生通路的情况。 2、短路的原因： ⑴元件损坏 如绝缘材料的自然老化，设计、安装及维护不良等所造成的设备缺陷发展成短路. ⑵气象条件恶化 如雷击造成的闪络放电或避雷器动作；大风造成架空线断线或导线 覆冰引起电杆倒塌等. ⑶违规操作 如运行人员带负荷拉刀闸；线路或设备检修后未拆除接地线就加电压. ⑷其他原因 如挖沟损伤电缆,鸟兽跨接在裸露的载流部分等. 3、三相系统中短路的类型： ⑴基本形式: )3(k—三相短路；)2(k—两相短路； )1( k—单相接地短路；)1,1(k—两相接地短路； ⑵对称短路：短路后，各相电流、电压仍对称,如三相短路； 不对称短路：短路后，各相电流、电压不对称; 如两相短路、单相短路和两相接地短路. 注:单相短路占绝大多数；三相短路的机会较少,但后果较严重。 4、短路的危害后果 随着短路类型、发生地点和持续时间的不同，短路的后果可能只破 坏局部地区的正常供电，也可能威胁整个系统的安全运行。短路的危险 后果一般有以下几个方面。 （1）电动力效应 短路点附近支路中出现比正常值大许多倍的电流，在导体间 产生很大的机械应力，可能使导体和它们的支架遭到破坏。 （2）发热 短路电流使设备发热增加，短路持续时间较长时，设备可能 过热以致损坏。 （3）故障点往往有电弧产生，可能烧坏故障元件，也可能殃及周围设备. （4）电压大幅下降，对用户影响很大.
电抗标幺值计算书
电抗标幺值计算书 工程名: 计算者: 计算时间: 《电力工程电气设计手册》，电气一次部分； 《工业与民用配电设计手册》，第三版； 已知条件 基准容量： Sj = 100（MVA ） 1、电力系统电抗标幺值计算： 1.1 系统C1： 系统容量：Ss'' = ∝ （MVA ） ==''1 s j S S X 0.01 =2X 0.01 Ss''---系统容量(MVA)； Sj---基准容量(MVA)； X1---正序阻抗标幺值; X2---负序阻抗标幺值。 1.2 系统C2： 系统容量：Ss'' = ∝ （MVA ） ==''1 s j S S X 0.02 =2X 0.02 Ss''---系统容量(MVA)； Sj---基准容量(MVA)； X1---正序阻抗标幺值; X2---负序阻抗标幺值。 1.3 系统C3： 系统容量：Ss'' = ∝ （MVA ） ==''1 s j S S X 0.036 =2X 0.036 Ss''---系统容量(MVA)；
Sj---基准容量(MVA)； X1---正序阻抗标幺值; X2---负序阻抗标幺值。 2、三绕组变压器电抗标幺值计算： 2.1 主变#1： 变压器容量：Se = 50（MVA ） 阻抗电压百分值：Ud12% = 17%; Ud13% = 10.5%; Ud23% = 6.7% 正序高压端电抗标幺值： =-+=e j d d d S S U U U X *100*%)%%(*21231312)1(10.208 正序中压端电抗标幺值： =-+=e j d d d S S U U U X *100*%)%%(*21132312)2(10.132 正序低压端电抗标幺值： =-+=e j d d d S S U U U X *100*%)%%(*21122313)3(10.002 负序高压端电抗标幺值： )1(1) 1(2X X = 负序中压端电抗标幺值： )1(1)1(2X X = 负序低压端电抗标幺值： )1(1)1(2X X = 2.2 主变#2： 变压器容量：Se = 50（MVA ） 阻抗电压百分值：Ud12% = 17%; Ud13% = 10.5%; Ud23% = 6.7% 正序高压端电抗标幺值： =-+=e j d d d S S U U U X *100*%)%%(*21231312)1(10.208 正序中压端电抗标幺值： =-+= e j d d d S S U U U X *100*%)%%(*21132312)2(10.132 正序低压端电抗标幺值： =-+=e j d d d S S U U U X *100*%)%%(*21122313)3(10.002
标幺值
标幺值 1.标幺值的概念 标幺值（per unit system，p.u）又称为相对值,是电力系统中常用的数值标记方法。标幺值起源于输变电系统的计算和分析。因为在输配电系统中，有很多变压器，如果不用标幺值方法来标记功率、电压、电流、阻抗等电气量时，会出现很多麻烦的叙述。经常要对每个节点说明这是变压器的原边电压值，还是副边电压值；是相电压还是线电压。为了避免这些麻烦，科学界的前人提出了一种简化的思路，这就是标幺值的概念。以下面的电路为例：电路中是一台升压变压器，容量为12kVA，变比是1:3，原边电压100V，副边电压300V；副边带有10Ω的负载，原边电流90A，副边电流30A；原边、副边的功率都是9kVA。在原边和副边所看到的实名值数据，如电压、电流、阻抗都是不同的（附图1）。 Now we use per-unit system deal these data.在副边侧的人以变压器容量作为功率的基准值，副边电压作为电压的基准值，即12kVA 1p.u B S ==，300V 1p.u B U ==得到电流基准值为1200040A 300B B B S I U = ==，阻抗的基准值为3007.5Ω40B B B U Z I ===。于是：*300.75p.u 40I ==，*10 1.33p.u 7.5Z ==，*10.750.75p.u 1 S ×==同理在原边，12kVA B S =，100V B U =也可以得到同样的标幺值结果。 使用标幺值的结果是：变压器两侧的人所看到的标幺值是相同的（附图2）。所以说使 用了标幺值，再强调原边和副边是没有意义的。 附图1使用实名值的电路图，原边、副边的实名值不同
短路阻抗的各类标幺值计算计算
系统电抗，百兆为一。容量增减，电抗反比。100除系统容量 例：基准容量 100MVA。当系统容量为100MVA时，系统的电抗为XS*=100/100＝1 当系统容量为200MVA时，系统的电抗为XS*=100/200＝ 当系统容量为无穷大时，系统的电抗为XS*=100/∞＝0 系统容量单位：MVA 系统容量应由当地供电部门提供。当不能得到时，可将供电电源出线开关的开断容量 作为系统容量。如已知供电部门出线开关为W-VAC 12KV 2000A 额定分断电流为40KA。则可认为系统容量S=*40*10000V=692MVA, 系统的电抗为XS*=100/692＝。 【2】变压器电抗的计算 110KV, 除变压器容量；35KV, 7除变压器容量；10KV{6KV}, 除变压器容量。 例：一台35KV 3200KVA变压器的电抗X*=7/= 一台10KV 1600KVA变压器的电抗X*== 变压器容量单位：MVA 这里的系数，7，实际上就是变压器短路电抗的％数。不同电压等级有不同的值。 【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= 额定电抗 X=4% 。 额定容量 S=*6*= MVA. 电抗器电抗X*={4/}*= 电抗器容量单位：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。 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*={3}*=。 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，除电抗；10KV，除电抗; 35KV，除电抗; 110KV，除电抗。 ，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=2=。 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= 1000KVA以上变压器二次侧短路时：冲击电流有效值Ic=, 冲击电流峰值ic=例：已知短路点{1600KVA变压器二次侧}的短路电流 Id=， 则该点冲击电流有效值Ic=,＝*＝,冲击电流峰值ic==*406=。