电力系统中各元件电抗值的计算方法详解

根据短路计算的基本假设，短路电流实用计算中，一般只考虑各主要元件的电抗，如发电机、电力变压器、电抗器、架空线路及电缆线路。对于母线、不长的连接导线、断路器和电流互感器等元件的阻抗，则不予考虑。

一、基准值的设定

实用计算中，基准容量取SB=100 MV·A，基准电压用各级线路或短路点所在线路的平均电压，即UB=Uav。

二、各元件电抗计算方法

1.电力系统

（1）可用电力系统变电站高压送电线路出口断路器的断流容量SK来计算，有

（2）可用电力系统短路容量Sd（MV·A）来计算，有

式中　UK——短路计算点的平均电压，kV；

SK——出口断路器的断流容量，MV·A，可查断路器铭牌；

Sd——电力系统短路容量，MV·A。

2.发电机

对于发电机，通常给出其额定容量SN（MV·A）、额定电压UN（kV）和次暂态电抗百分数X″d，它是以发电机的额定阻抗为基准的标幺值，实际计算时需换算到所选定的基准值，换算公式为

考虑到发电机总是在额定电压附近运行，可取UN=Uav，于是有。

表14-2给出了发电机次暂态电抗百分数。

表14-2　发电机次暂态电抗百分数

3.变压器(www.xing528.com)

（1）双绕组变压器。变压器出厂时，生产厂家就在铭牌上给出变压器的额定容量SN（MV·A）、额定电压UN（kV）和短路电压（阻抗电压）百分数UK%，它是变压器的相对额定阻抗。以变压器额定参数为基准值的电抗标幺值为

实际计算时需换算到所选定的基准值，换算公式为

（2）三绕组变压器和自耦变压器。三绕组变压器和自耦变压器的等值电路如图14-2所示。各绕组间的短路电压百分数分别用UKⅠ-Ⅱ%、UKⅡ-Ⅲ%、UKⅠ-Ⅲ%表示，下标Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别表示高压、中压、低压。这些也是对应变压器额定参数下的百分值并且是绕组间的。

图14-2　三绕组变压器及等值电路

等值电路中各绕组的电抗，以变压器额定参数为基准值的标幺值电抗为

实际计算时需换算到所选定的基准值，换算公式为

4.电抗器

通常给出电抗器的额定电流IN（kA）、额定电压UN（kV）和电抗百分数XL%，由于电抗器的额定电压可以与运行时的额定电压不同，如额定电压为10kV的电抗器可以使用在6kV电压等级中，故UN与Uav可能不相等。于是电抗器的电抗标幺值为

其中对电抗器的计算中，Uav为电抗器所处电压等级的平均额定电压。

5.输电线路

设输电线路单位长度的阻抗为Z1（Ω/km），则长度为l（km）的输电线路的阻抗标幺值为

其中对输电线路的计算中，Uav为输电线路所处电压等级的平均额定电压。