短路电流的计算通常涉及多个步骤和复杂的公式。以下是一个简化的短路电流计算实例:
确定系统参数
发电机和变压器容量:例如,同步电机额定容量为100MW,变压器额定容量为125MVA。
系统阻抗:例如,变压器阻抗电压百分比为13%,线路电抗为每公里0.4Ω。
基准值:通常选择系统短路容量为基准值,例如1627MVA。
计算标幺值
同步电机超瞬变电抗百分值:例如,Sj=14%。
基准电压和电流:例如,Ud=10.5kV,Ij=5.5kA。
计算短路电流
同步电机短路电流:
$$
I_{ch} = I_s + I_M = 2 \left[ \left( \frac{K_{ch}}{S_j} \right) I_s + \left( \frac{K_{ch}}{S_j} \right) I_M \right]^2
$$
其中,$K_{ch}$为短路电流冲击系数,一般可取1.4~1.72。
考虑异步电动机的影响
异步电动机短路电流:
$$
I_{M} = I_{r} \times K_{qM}
$$
其中,$I_{r}$为异步电动机的额定电流,$K_{qM}$为启动电流倍数,一般可取6。
计算总短路电流
总短路电流:
$$
I_{sy} = I_{asy} + I_{non-asy}
$$
其中,$I_{asy}$为对称故障电流,$I_{non-asy}$为非对称故障电流。
考虑系统接线方式
三相短路:
$$
I_{s} = \frac{S_b}{X_{th}}
$$
其中,$S_b$为系统短路容量,$X_{th}$为系统等效短路电抗。
计算具体数值
例如:
发电机和变压器的标幺值电抗分别为0.076和1.125。
线路电抗分别为0.015和0.007。
通过代入公式计算出短路电流的具体数值。
请注意,这只是一个简化的示例,实际计算可能需要更详细的数据和更复杂的公式。建议参考专业的电力系统分析书籍或软件进行详细的短路电流计算。