船舶交流电力系统短路电流计算.pdf

船舶交流电力系统船舶交流电力系统 短路电流计算 ♢ 计算电力系统短路电流的意义 ♢ 短路电流计算方法 ♢ 船舶交流电力系统的短路电流计算 计算电力系统短路电流的意义计算电力系统短路电流的意义 ▣校核所选用的保护电器的短路接通能力Icm和短路分断能力Icu 详见详见 《《供配电系统设计供配电系统设计-系统协调性分析系统协调性分析》》 ▣▣校核电缆校核电缆、汇流排等电路元件的电动力稳定性和热稳定性汇流排等电路元件的电动力稳定性和热稳定性 较大的短路电流可在两段平行导体间产生强大的相互作用力 短路电流会在各电路元件中产生热效应短路电流会在各电路元件中产生热效应，公式为公式为 Q=IQ=I ²t²t ▣▣为电力系统保护的设计和整定提供依据为电力系统保护的设计和整定提供依据 电力系统上下级选择性协调动作和保护电器的整定 计算电力系统短路电流的意义计算电力系统短路电流的意义 ♢ CCS规范所要求的计算项 即 Iac 和 ip 计算电力系统短路电流的意义计算电力系统短路电流的意义 ♢短路电流值对断路器的要求： ▣短路分断能力大于最大对称短路电流值（t=T/2=10ms ） 一般负载：Icu ＞Iac 重要负载：Ics ＞Iac ▣短路接通能力大于最大短路电流峰值（t=T/2=10ms ） 所有情况：Icm ＞ip ▣短时耐受能力大于预期对称短路电流值（t=tsd=200~400ms ） 所有B类断路器：Icw ＞Iac ▣短路功率因数校正 短短路时的实际功率功率因数与断路器的试验功率功率因数存在差异在差 ，船 舶电网实际短路功率因数要小于断路器试验功率因数，因此断路器 的分断能力应校正的分断能力应校正。 （（具体详见规范具体详见规范--第四分册第四分册--附录附录BB ）） 短路电流计算方法短路电流计算方法 短路电流计算方法有几种，每一种计算方法都属于近似计算， 是属于预估计算值是属于预估计算值，可指导设计和选型可指导设计和选型，并不是实际值并不是实际值。 所有的短路电流计算可简单理解为I = U / Z ，我们要做的是求 出回路总阻抗出回路总阻抗。。 ▣标幺制法 是是一种种相对单位相对单位制制，，标幺值为电参数有名值与基准值之比标幺值为电参数有名值与基准值之比。。对对 于高压大容量电力系统，因各参数数值大，采用有名值计算较为繁 琐，故常采用标幺值进行计算。 ▣有名单位制法（即欧姆值） 适用于低压电力系统的计算，但在计算时必须把各电压级所在 元件阻抗值归算至短路点所在级平均电压下的阻抗值元件阻抗值归算至短路点所在级平均电压下的阻抗值，换算公式为换算公式为 Z2 = Z1* （U2 ² /U1 ² ），此在经变压器的短路电流计算时需用到。 短路电流计算方法短路电流计算方法 ♢概念 短路过程中短路电流变化的情况决定于系统电源容量的大小或 短路点离电源的远近。在工程计算中，以供电电源容量为基准的短 路电路计算路电路计算电抗值以电抗值以33 为临界值为临界值。 ▣远端短路远端短路 （（大于等于大于等于33 ）） 短路电流中交流分量不衰减的系统——无限大电源容量或远离 发电机端短路发电机端短路 ▣近端短路近端短路 （（小于小于33 ）） 短路电流中交流分量衰减的系统——有限电源容量或靠近发电 机端短路 短路电流计算方法短路电流计算方法 ♢概念 船舶交流电力系统的短路电流计算船舶交流电力系统的短路电流计算 有名值法有名值法 近端短路近端短路 ♢规范—— 《钢质海船入级规范》第4 分册 Ik3 = Ur/ √3*Z Ik2 = Ur/ 2*Z ，故 Ik2 = √3 /2 *Ik3 船舶交流电力系统的短路电流计算船舶交流电力系统的短路电流计算 ♢规范—— 《钢质海船入级规范》第4 分册 Ik2 or Ik3 ? 船舶交流电力系统的短路电流计算船舶交流电力系统的短路电流计算 ♢短路点的选择 船舶交流电力系统的短路电流计算船舶交流电力系统的短路电流计算 ♢概念 ▣对称短路电流——Iac （方均根值） ▣对称短路电流初始值——I