excel求解最短路问题(求最短路问题的计算方法)

Exce表格网 2023-01-05 15:10 编辑:admin 165阅读

1. 求最短路问题的计算方法

知道某点的短路电流和电压就可以得到某点的短路容量。

某点的电压是已知数,某点的短路电流计算十分复杂:首先你要有整个电力系统接线图,你要知道系统中发电机,变压器,输电线路的阻抗参数,这样你就可以画出系统的等效阻抗图,通常还要换算成标幺值,再经过电路简化,最终得出某点与系统之间的等值阻抗,这才能得出三相对称短路电流的标幺值,还要再还原成实际值。要是计算非对称短路,还要画出零序网络,计算零序电流。过去没有计算机时靠人工计算某点短路电流要几个月时间。现在有了计算机,可以建立系统模型,但是必须知道各项原始参数和系统接线方式和实际运行方式,否则无法计算

2. 短路计算的三种方法

线路短路电压计算公式?

1. 短路电流计算

如果6kV电压等级,短路电流(单位Ka,下同)等于9.2除以总电抗x*∑(短路点前,下同);如果10KV电压等级,短路电流等于5.5除以总电抗x*∑;如果35kV电压等级,等于1.6除以总电抗x*∑;如果电压等级为110kV,等于0.5除以总电抗x*∑;如果电压等级为0.4kV,等于150除以总电抗x*。

计算公式为:id=ijz/X*∑(6)

其中ijz:表示参考容量为100mva时的参考电流(KA),6kV为9.2ka,10kV为5.5ka,35kV为1.6ka,110kV为0.5ka,0.4kV为150ka。

D1点的短路电流为:Id1=9.2/0.443=20.77ka

最小短路电流计算公式?

一般来说,为了充分保护配电系统中的线路和设备,需要计算系统不同点的短路电流,以便在获得预期短路电流后,选择保护元件和导线。具体计算方法以线路阻抗和变压器最大短路容量为基础。公式是Z=u/I

短路电流的计算非常复杂,几句话就不清楚了。建议你在大学里先读一读《电气工程》这本书,了解基本的计算过程。从一个简单的稳态短路计算开始,并尝试计算它。建筑电气设计中经常涉及短路计算。《工业与民用配电设计手册》第三版中有计算过程的实例,可以学习。

3. 短路计算有几种方法

1.短路阻抗计算公式一:

Xs=Un×ΔUk%/In 计算得到的是变压器的相阻抗,其中Un为变压器的额定相电压,In是变压器的额定电流,都是计算侧的。

2、短路阻抗计算公式二:

Z= R+i( ωL–1/(ωC))

说明:负载是电阻、电感的感抗、电容的容抗三种类型的复物,复合后统称“阻抗”,写成数学公式即是:阻抗Z= R+i(ωL–1/(ωC))。其中R为电阻,ωL为感抗,1/(ωC)为容抗。

4. 求最短路问题的计算方法公式

计算短路电流。

设变压器的容量是Sn,则变压器的额定电流是: ,这里的Un是额定电压。

再设变压器的短路电流是Ik,则有: 。

举例:已知变压器的容量是1250kVA,低压侧额定电压是400V,阻抗电压Uk=6%。我们来求短路电流:

故知,此变压器的短路电流是30.1kA。

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利用阻抗电压还可以推出有关电动机起动方式的判据公式,见我的书《低压成套开关设备的原理及其控制技术》第5.4节。书中的内容主题是:关于低压笼形异步电动机直接起动经验公式的讨论,其中用到阻抗电压。分享如下:

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以上给出的公式 应用很广,用它可以计算电机是否可以直接起动,还是要采用星三角起动,或者软启动器起动。

举例:若变压器的容量为1250kVA,电动机的功率分别为16kW、75kW和110kW,试确定这些电机的起动方式:

对于16kW电机,我们有: ,故可以直接起动。

对于75kW电机,我们有: ,故需要配星三角起动器起动。

对于110kW电机,我们有: ,故需要配软启动器起动。

可见,阻抗电压的应用面还是挺广的。

5. 短路计算短路点的选择

这个量称作为变压器的短路电压百分比。它是在短路试验中测得的。即变压器二次短路,一次逐渐升高电压,到电流(一次或二次)为额定电流时,一次侧电压与额定电压之比。在变压器的说明书或产品样本中多有提供,可以查到的。  一、计算条件  1.假设系统有无限大的容量,用户处短路后,系统母线电压能维持不变。即计算阻抗比系统阻抗要大得多。  具体规定: 对于3~35KV级电网中短路电流的计算,可以认为110KV及以上的系统的容量为无限。只要计算35KV及以下网络元件的阻抗。  2.在计算高压电器中的短路电流时,只需考虑发电机、变压器、电抗器的电抗,而忽略其电阻;对于架空线和电缆,只有当其电阻大于电抗1/3时才需计入电阻,一般也只计电抗而忽略电阻。  3. 短路电流计算公式或计算图表,都以三相短路为计算条件。因为单相短路或二相短路时的短路电流都小于三相短路电流。能够分断三相短路电流的电器,一定能够分断单相短路电流或二相短路电流。  二、介绍简化计算法之前必须先了解一些基本概念。  1.主要参数  Sd三相短路容量 (MVA)简称短路容量校核开关分断容量  Id三相短路电流周期分量有效值(KA)简称短路电流校核开关分断电流和热稳定  IC三相短路第一周期全电流有效值(KA) 简称冲击电流有效值校核动稳定  ic三相短路第一周期全电流峰值(KA) 简称冲击电流峰值校核动稳定  x电抗(W)  其中系统短路容量Sd和计算点电抗x 是关键.  2.标么值  计算时选定一个基准容量(Sjz)和基准电压(Ujz).将短路计算中各个参数都转化为和该参数的基准量的比值(相对于基准量的比值),称为标么值(这是短路电流计算最特别的地方,目的是要简化计算).  (1)基准  基准容量 Sjz=100 MVA  基准电压 UJZ规定为8级. 230, 115, 37, 10.5, 6.3, 3.15 ,0.4, 0.23 KV  有了以上两项,各级电压的基准电流即可计算出,例: UJZ (KV)3710.56.30.4  因为S=1.73*U*I  所以 IJZ  (KA)1.565.59.16144  (2)标么值计算  容量标么值 S*=S/SJZ.例如:当10KV母线上短路容量为200 MVA时,其标么值容量  S* =200/100=2.  电压标么值 U*=  U/UJZ ; 电流标么值 I*  =I/IJZ  3无限大容量系统三相短路电流计算公式  短路电流标么值: I*d= 1/x* (总电抗标么值的倒数).  短路电流有效值: Id=IJZ* I*d=IJZ/ x*(KA)  冲击电流有效值: IC  = Id *√1 2 (KC-1)2  (KA)其中KC冲击系数,取1.8  所以IC =1.52Id  冲击电流峰值: ic=1.41* Id*KC=2.55 Id (KA)  当1000KVA及以下变压器二次侧短路时,冲击系数KC ,取1.3  这时:冲击电流有效值IC =1.09*Id(KA)  冲击电流峰值: ic=1.84 Id(KA)  “口诀式”的计算方法,只要记牢7句口诀,就可掌握短路电流计算方法。  4.简化算法  【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35KV3200KVA变压器的电抗X*=7/3.2=2.1875  一台10KV1600KVA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=50MVA。  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  1000KVA以上变压器二次侧短路时:冲击电流有效值Ic=1.5Id, 冲击电流峰值ic=2.5Id  例:已知短路点{1600KVA变压器二次侧}的短路电流 Id=4.6KA,  则该点冲击电流有效值Ic=1.5Id,=1.5*4.6=7.36KA,冲击电流峰值ic=2.5Id=2.5*406=11.5KA。  可见短路电流计算的关键是算出短路点前的总电抗{标么值}.但一定要包括系统电抗。  短路电流的计算是为了正确选择和校验电气设备,使其满足电流的动、热稳定性的要求。对于低压开关设备和熔断器等,还应按短路电流校验其分断能力。  计算短路电流时,首先要选择好短路点,短路点通常选择在被保护线路的始、末端。始端短路点用于计算最大三相短路电流,用于校验设备和电缆的动、热稳定性;末端用于计算最小二相短路电流,用于校验继电保护整定值的可靠性。  短路电流的计算方法有解释法和图表法,主要以解释法为主。  三、短路电流的计算公式  1、三相短路电流计算:  IK(3)=UN2/{√3·[(∑R)2+(∑X)2]1/2}  式中:IK(3) 三相短路电流,安;  UN2 变压器二次侧额定电压,对于127、380、660伏电网,分别取133、400、690伏;  ∑R、∑X 短路回路内一相的电阻、电抗的总和,欧。  2、二相短路电流计算:  IK(2)=UN2/{2·[(∑R)2+(∑X)2]1/2}  式中:IK(2) 二相短路电流,安;  3、三相短路电流与二相短路电流值的换算  IK(3)=2 IK(2)/√3=1.15 IK(2)  或 IK(2)=0.866 IK(3)  四、阻抗计算  1、系统电抗  XS=UN22/SK  式中:XS 折合至变压器二次侧的系统电抗,欧/相;  UN2 变压器二次侧的额定电压,KV;  SK 电源一次侧母线上的短路容量,MVA。  XS 、SK 指中央变电所母线前的电源电抗和母线短路容量。如中央变的短路容量数据不详,可用防爆配电箱的额定断流容量代替计算。  额定断流容量与系统电抗值 (欧)  断流容量MVA 额定电压 V 25 30 40 50  400 0.0064 0.0053 0.004 0.0032  690 0.019 0.0159 0.0119 0.0095  2、变压器阻抗  变压器每相电阻、电抗按下式计算:  RB=ΔP/3IN22=ΔP·UN22/SN2  XB=10UX%·UN22/ SN=10(U K2-UR2)1/2·UN22/  SN  式中:RB、 XB 分别为变压器每相电阻和电抗值,欧;  UX 变压器绕组电抗压降百分值,%;UX =(U K2-UR2)1/2  U K 变压器绕组阻抗压降百分值,%;  UR 变压器绕组电阻压降百分值,%;UR=[△P/(10·SN)]%  ΔP 变压器短路损耗,瓦;  UN2、IN2 变压器二次侧额定电压(KV)和电流(A);  SN 变压器额定容量,KVA。  线路阻抗可以查表。

6. 求解最短路问题的算法有

问题:从某顶点出发,沿图的边到达另一顶点所经过的路径中,各边上权值之和最小的一条路径——最短路径。

解决最短路的问题有以下算法,Dijkstra算法,Bellman-Ford算法,Floyd算法和SPFA算法,另外还有著名的启发式搜索算法A*,不过A*准备单独出一篇,其中Floyd算法可以求解任意两点间的最短路径的长度。任意一个最短路算法都是基于这样一个事实:从任意节点A到任意节点B的最短路径不外乎2种可能,1是直接从A到B,2是从A经过若干个节点到B。(1) 迪杰斯特拉(Dijkstra)算法按路径长度(看下面表格的最后一行,就是next点)递增次序产生最短路径。先把V分成两组: S:已求出最短路径的顶点的集合 V-S=T:尚未确定最短路径的顶点集合 将T中顶点按最短路径递增的次序加入到S中,依据:可以证明V0到T中顶点Vk的最短路径,或是从V0到Vk的直接路径的权值或是从V0经S中顶点到Vk的路径权值之和(反证法可证,说实话,真不明白哦)。(2) 求最短路径步骤 初使时令 S={V0},T={其余顶点},T中顶点对应的距离值, 若存在

7. 求最短路问题的计算方法有哪些

通常,三相短路电流最大,当短路点发生在发电机附近时,两相短路电流可能大于三相短路电流;当短路点靠近中性点接地的变压器时,单相短路电流也有可能大于三相短路电流。建议看下《工业与明勇配电设计手册》第四章,专门讲短路电流计算的。

8. 短路计算的条件

1、主题内容,本标准规定了用等效电压源法计算三相交流系统短路电流,并提出了计算中采用的校正系数的求取方法及推荐值。2、适用范围,本标准适用于标称电压380V~220KⅤ,频率50Hz的三相交流系统的短路电流计算。 本标准不适用于受控条件(短路试验站)下人为短路和飞机、船舶用电气设备的短路计算。本标准主要作为进出口设备及对外工程投标使用。

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