短路電流的計算主要是為了確定電力系統中發生短路故障時可能產生的電流大小,這對於選擇電氣設備、設計繼電保護系統和分析電力系統故障非常重要。
短路電流的計算方法主要包括以下幾種:
運算曲線法。此方法基於發電機的典型參數,繪製短路電流隨時間和短路點距離變化的曲線,從而快速計算短路電流。
等效電壓源法。這種方法通過將電力系統簡化為等效電路,然後計算短路電流。
疊加法。基於疊加原理,將正常情況下的電流分量和故障情況下的分量疊加,得到短路電流。
對稱分量法。這是一種更複雜的方法,通過將三相系統轉換為正、負、零序網路,然後聯立網路方程和邊界條件方程求解短路電流。
常用的近似計算法包括以下內容:
忽略磁路的飽和與磁滯現象,認為系統中各元件參數恆定。
忽略各元件的電阻,因為高壓電網中各種電氣元件的電阻一般都比電抗小得多。
忽略短路點的過渡電阻,除非在特定的繼電保護計算中才予以考慮。
對於不同電壓等級的系統,短路電流的計算公式可以簡化為:
6kV電壓等級:短路電流(單位kA)等於9.2除以總電抗X乘以短路點前的各元件電抗標么值之和。
10kV電壓等級:等於5.5除以總電抗X乘以短路點前的各元件電抗標么值之和。
35kV電壓等級:等於1.6除以總電抗X乘以短路點前的各元件電抗標么值之和。
110kV電壓等級:等於0.5除以總電抗X乘以短路點前的各元件電抗標么值之和。
0.4kV電壓等級:則等於150除以總電抗X乘以短路點前的各元件電抗標么值之和。
這些方法提供了不同複雜程度的計算手段,適用於不同的套用場景和精度要求。