GB 3321-1982 船舶交流电力系统的短路计算.pdf
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1、中华人民共和国国家标准船舶交流电力系统的短路计算Short - circuit calculations for marine alternating current power systems UDC 629.12 .066:518 GB 3321-82 本标准适用于船舶交流电)J系统挝路电ifit丰lli路功率因数的计算,其计算结果可用作:a. 校核所选用的配电电器的短路隆迪能力平!阳路分断能力;b. 校核汗,流排等元件的电动力稳定性;c. 为电力系统选择性保护的设计和整也1lt供依据。本标准系参照采用国际电丁委员会(JEC)第363号出版物特别与船用设备巾自动开关的额定短路容量有关的短路
2、电流计算(1972j-);jj!Jifo Jt基本计算方法是与IEC第363号出版物中规定的计算方法等效的,不同之处为本标准在知i功2年l均数计算、不同规格发电机并联运行电力系统的短路电流计算以及变压器次级侧的短路电流计算可Ji剧作了补充。1 名词术语1. 1 对称短路电流突然短路后,短路电路,的方均根电流。如咔i非周期性分量,应不计算在内。1. 2 短路电流非周期性分量突然短路后,短路电路qi电流的个组成部分,所;育基彼平ni皆波均不计算在内。1. 3 最大非对称短路电流突然短路后第一个半周内,短路电路tjt电流所达到的峰值,其条件是电流的非周期性分量初始值应为最大。1. 4 峰值系数电路中
3、的最大非对称短路电流与对剧;如i路电比之比。1. 5 等效发电机为计算短路电流,将运行1j1的各台发电机幻;ti此台吁:她发电机,该等放发电机馈送的短路电流等效于各台发电机馈送的短路电流之丰ll。1. 6 等效电动机为简化短路电流的计算,将运行I们的各台电QJ机综合成一台等放电动机,该等放电动机愤送的短路电流等效于各台电动机馈送的短路电流之和。t. 7 平均等效电动机为计算短路电流,将运行中的各台电动机看成是台数等于运行rj1电动机实际台数的相同规格的平均等放电动机,这些平均等放电动机tUl送的总纯i各fl!,比可llf1J111的各台电动机馈送的短路电流之和。其额定功率等于等放电iJJ机额定
4、功率与i车f-J. 111的电动机台数之比。1. 8 大容量电动机系指船上额定功率与单台发电机制i记功午十IH靠近的电动机。1. 9 短路功率因数在短路发生瞬间,整个短路电路巾的电ll与llllht之比。t. 10 自动开关短路分断能力换算系数系指当实际要求(计算所得)的挝胳l)J二年I!数小UliJJJF关的给定的时,进行短路分断能力换算国家标准局1982 - 12 -22发布1983-10-01实施719 中所采用的系数(参见3.5)。2 计算用符号和代号GB 3321-82 本标准(包括附录)采用下列供计算用的符号和代号。其中在序号栏中标有“”号者为计算中所需的原始数据,对于电动机和变压
5、器的有关参数应为Y接法或换算成丫接法的数值。2. 1 电压表1序号符亏 r, 称单位1. UN 4次自己电系统额J.i:.线电压v 2 VN 一次配电系统额定相也Ifv 3 UNM 电动机赖在纯也川v 4* UN, 变ff*初级育现在纠1!,Jkv 5 UN2 变!正次级额;4二线电1:1二v 6* UK 以百分数表示的变压器阳路电压% 7 UR 以百分散表示的变压器阳路电庄的电阳分量% s Ux 以rJ分散在j:“J变11器生v路t!IE的隔抗分最% 2.2 电流表2序号符亏 r, 称单位I ” 发电机超瞬态对称知跻电流初lfri值(骂载)kA 2 I ” 9 第i台发;屯村L扭瞬志对柏:如
6、跻电流初始值(主载)kA 3 I t 节放发屯村L超瞬态对弱;然i各电流初lfrif自(空载)kA 4. I 发屯村L瞬态1、Ji;.l:)h负I!,ifil )J /l(;fli (咐x)kA 5 第ift.& fl!,机瞬态对在l:如赂It!ifrE初始f1i(字载)kA 6 /(; 有放在:电机瞬态对科;把!W啊111,流讪怡的c1;飞载)kA 7 fa co.q 织a各t:小后第个、气),l;J时!在;屯村l对柏:划路电流(节载).kA 8 I u mu i 知跻在;:盯第个、IJ,时,那ift.J,( fl!,机对柯:知j再也ifrt(&i戈)kA 720 GB 3321-82 1夫
7、表2序号符号名称单位9 f aco 短跑监1仁的努ie个、IJ.d时节放发电机对称短路电流(空载)kA 10 f acg 知i.位!:!可那个平J.d时发也丰JLxtffF知跻l包流额定负载)kA 11 I.,gi 短路发生后第个才cj,i时,第i台发电机对称短路电流(额定负载)kA 12 f acG 短路发生后第个中周时等放发屯机对称短路电im额定负载)kA 13 I deg 短路发i:后第个周时发电机的短路电流非周期性分量kA 14 I dcui 短路发生后第4个半间时,第i台发电机的短路电流非周期性分量kA 15 f dcG 短路发生后第一个半周时等放发电机的短路电流非周期性分量kA 1
8、6 Ig 发电机最大非对称短路电流kA 17 Igi 第i台发电机最大非对称短路电流kA 18 I 等放发电机最大非对称短路电流kA 19 f acM 短路发生后第一个半周时寄放电动机对称短路电流kA 20 f dcM 短路发生后第个t叮叮时寄放电动机的短路电流非周期性分量kA 21 I川,等放电动机最大非对称短路电流kA 22 f ac 如J龄4发u门却.个平!,llt.i跻人的对称短阳电流kA 23 Ip 短路,i,的最大非对称短路电流kA 24 f acz 短路发牛,后第一个字周时变压器次级侧的对称短路电流kA 25 I P2 变压器次级似lj的最大非对码:挝路电流kA 26. /Ny
9、也;11.!,.fJL制tl!.ilitkA . 27 /NM 甘放E包1J1.fJL彻l.J.:也ilitkA 28. /Nm 平均飞可放电iJJ机制itu玩kA 29 f cnN !fl 4/J JF尖仍!Ji:如J路分断fiUJkA 30 I” 换?:后的j1JJ川.:.j路公断能jkA - 721 GB 3321-82 2.3 电抗、电阻和阻抗表3!卡q符 :71 利:单位X飞在l包中1Lf(仙也瞬态t包抗mO 2 2 ; 发电初Ln仙也瞬态Fl_l,抗书J;么的3 J、Vlf)!;:放发电机li抽走起瞬态电机mO 4 x :在:电机i1勃h隅态也l:mO 5* x:i 在;Fl!机l
10、l轴瞬态也抗t;f;么fri6 x 寄放:在;电机n轴瞬态屯抗mO 7 xd !在1包机自如!1同步l包扮,mO 8* .Cd 发电fJLif都1111步fb,til:fJ;么的9 Xn 二哥做发电机iI:街hi司步屯抗mO 10 Ra .;也机也似l也mmO 11 发;电机电板电阻标么的12 RA :1f做发fl!机电椒屯!IllmO 13. R, 、jc均等放电动机定F电ftmO 14 r, 、卡拉:放电动相LIi. (-r包阳串I、么倩15 Rs lj-:放电iJJ相LI.主Tt也阳lmO 16 rs 斗事先f包动机定f也阳标么fli:17 R, 平均等放电动机转f电阳mO 18 r,
11、、,;均f寄放电动机转f电阻标么值l. x 、主必j飞车放I也动机瞬态l包抗mO 20 Xm 、v兑J1f放电动机瞬态I包抗标么自21 X ” 飞可放11!,iJJ机瞬志也tiimO 22 x11 忖i放11,1JJ帜,瞬杰ri,t;,中,;f,f11i23 EJ ;, 非放rt!,z过fJI,瞬态llf1:mO 24 Xr 打i0学初级的变!FP.:t1_1,抗mO 25. Xr J斤介军初级的变JI器rtVi: t小么fri26 R7 ;斤介字初级的变川;照r-tllmO 27. r J斤(守节初级的变)器也附中!;么的28 Z1 忻什奇斗初j级的变)k器问1抗mO 722 GB 3321
12、-82 f失去3序号符司j r, 料:吁l但29 X _qb 自发电机信J:/I忧州。之;川的纠ux11.!_抗mQ 30 R gb 自发电机引uu才Ull:之间的找路r!ll mQ 31 X II A 1-: ii : it rn仪L11 .t:Jll.(r0 (1. f;发1!.十JL仆叭,WI姊态1!忧mQ 32 X; 第if发1!.帆布lil.ifitfll处,!)地(0(i 11且ii瞬企i1!.t儿mO 33 x 在七11:流排处M.政!的ifi.f)注:I!,机介成瞬;6lU,抗mQ 34 Rg 在JX.i发仲处!月的吁f台;电机介成1u.mmQ 35 R 9; 第1台发;ll!
13、,机在:.iiifidll:处出现的什!成1!.llmQ 36 x. :Ul:int扫企划路,.i,之间的线路1!t!i: mQ 37 R, 主ii.iAf t-11:斗惜,1郎,I,i、之ji1J的线路1川llmQ 38 z. 主iU在排平凭j胳.i.i.之lf1J的纠龄rnwi:mQ 39 X.1 主ii流排量:些fk器制级月M之nn的线路也抗mQ 40 R.1 EiUfit排主变J;f,初级础之Iii的纯!ml!mQ 41 R,2 变fl拮次级圳i升i.1:.iim/i,之lf1J的线路i!.llllmQ 42 X.2 变IE器次级.Q;i:古i盹.i,之fiij的纠路电抗mQ 43 X
14、” eG 在短路.i,处liJJI!的ti放发:r!饥合成也瞬态也抗mQ 44 Z , 在织i.的i、处日月i的非议!在ll!.机什!戊瞬态lltAmQ 45 z. M 在短路人处h现的飞ri;放11.!.L出十JL什1,比瞬企;lf;LmQ 46 XKb tt. :ii :ifidll:处,)见的iX11.!. J#I 1! J;l !I IT Ii.Ii: 1! Jii: mQ 47 RKb 在:tii : ifid!Ht1 I ,1现的知路电路i包括!侧合成也flm2 48 Z Kb 在ti!流排处,月4的阳路电路tl!.)jt侧合成llll抗mQ 49 XK 在兔l路,1,处!现!fr
15、0MX1也路也w;l(W1J,(1.、1l!.11tmQ 50 RK 在路i,处出现的热il恪It!,路也必i侧总1!1t mQ I 51 ZK 在短,i!,i,处江:.fl的.i行1!.1也n侧总ll杭mO 52* x 单位t(J主l包揽l也1/i:mO/m 53. r 单位J支电缆1!ll mQ / m 54 R 电缆电m的统称mO 55 x 电缆电机的统你mQ 723 GB 3321-82 2.4 时间常数表4If: j 符霄, -名辑:t位1位i Td 发电机在轴超瞬态均路时间常数ms 2 1 /) 飞等效发电机民轴也瞬:;然i路时间常数ms 3 7 发电机非周期时间常数ms 4 TA
16、 .ff放发电机非周期时间常数ms 5 Td 发电机Fi轴瞬态阳路时间常数ms s T,., 、三均?寄:效电动机瞬态凭j路时间常数ms 7 TcM 等放电动机瞬态短路时间常数ms s Tdrm 斗4均等效电动机非周期时间常数ms 9 TJcM 等效电动机非周期时间常数ms 10 Tdcbg 计及发电机至主汇流排之间线路距拉;影响的发电机非周期时间常数ms 11 T” , 计及线路阳抗影响的等放发电机自轴趟瞬态短路时间常数ms 12 Tdr.G 计及线路阵l抗影响的节,划发屯机非周期时间常数ms 13 TduM 计及线路阻抗影响的寄放电动机非周期时间常数ms 2.5 功率表5一序号符可 名科:
17、(位i SN9 发电机额也视在功率kVA 2 PNg 发电机额定功率kW 3 J;PN_q i三fi1!1.;也机不包11;知1.HH转移负载的发电机总f.t: x .11 = 0.17 72, GB 3321 - 82 rs = 0.03 TcM = 13. 4 ms Tr1rM = 17.6 ms b. 当运行中发电机总额定功率J:P,v!,小子sookW时tX1M = 0.6 r s =0,05 Tadf = 11.3ms TdrM: 11 ms 5.3 等放电动机短路电流的计算当1:汇流排电!王为额Jl:电ffV,v,在电lJJ丰1LII.找到,:在;吁:iU跻时,其常:放tli动机规
18、路发生后第一个半句周时的短路电流分别为:对称短路电流z短路电流非周期性分散:最大非对称短路电流tl叫:e-1叫刊,(k A) IZ,I ITV. -rl cM 一一一一e, ( kA) I Z .11 I ” (12) ; (13) fpM 乍l盯M+fr1cM ( kA ).”. (14) 6 在邻近主汇流排处短路时短路电流的计算6. 1 发电机馈送的短路电流当计及发电机端至u:iliErll:之间的线路rt抗!时,iiJ件zX飞X气I+X.,1b (mQ) . . (15) X.(: x;, + x !J IJ (mQ) . (16) Rr, = J? , + !? (mQ) . , .
19、(17) , = v飞(k.A.). ( 18) ./ T( ,飞:,2II二二川. . (1肘/N;+ X 2 则发电机铅i送的在知路发吁:后第J个飞f:问IH(r.I如llm也j才tXJ:2专728 GB 3321-82 对称短路电流:T ; 2T” I U C O!J I;一fyed +I与kA). (20) fucg=l,lfucog(kJ) . (21) 短路电流非周期性分bl:I的/21飞e- n2rdcbg ( kA ). (22) 式中Tdcbg为计及发电机至主汇流排之间的线路阻抗影响的发电机非周期时间常数,其数值为:Tc b -7 + (lOOO X9b /2fRa) 1 +
20、 CR9b IR a ) (ms) . (23) 最大非对称短路电流:pg rz I ucog十Id叩(kA).(24) 6.2 电动机馈送的短路电流由于忽略了等效电动机至主汇流排之间的线路阻抗,因此该项短路电流可按上述“5电动机愤送的短路电流”的规定进行计算。此外,当等放电4/JfJL的额定电流为NM时,贝li亥项短路电流可近似地取为1短路发生后第一个半周时的对称短路电流:J ucM = 4 J,叩M(kA) . (25) 最大非对称短路电流z1 pM-= 81 NM ( kA ). (26) 式中NM可按下式进行的算:1 NM = P NM (kA ). (27) l人MT/M coscp
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