【国家标准(GB)】 船舶交流电力系统的短路计算

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 formarine aiternating current power syslemsUDC 629.12
.066:518
GB 332182
本标准适用于船舶交流电力系统短路地流利短路功率因数的让算，北计算结果叫用作：校核听选用的配电电器的短路接通能力和短路分断能力；丹，
核核汇流排等元件的电动力稳定性；b.
为电力系统选择生保护的设计和整定提供依握。本标准系参照采用国际电1委员会（1F（）第363号出版物《特别与船用设备中自动开关的额定短路容量有关的短路电流让算》（1972年）制计。其车本让算方达是与EC第363号出版物中规定的计京方法等效的，不同之处为本标准在短路功率数计障，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路流计算等方而作了补充。1名词术语
1.1对称短路电流
突然短路后，短路电路的方均根目流。如付非剧期性分鼠，应不计算在内。1.2短路电流非周期性分量
突然短路后，短路电路中电流的·个纠成部分，所有基波和谐波均不计算在内。1.3最大非对称短路电流
突然短路后第一个半周内，郑路电路中电流所达的峰值，其条件是电流的非周期性分录初始值应为最大。
1.4峰值系数
电路中的最大非对称短路电流与对称知略电流之比。1.5等效发电机
为计算短路电流，将运行中的各台发电机综合成·台等效发电机，该等效发电机蚀送的短路电流等效于各台发电机馈送的知路电流之和。1.6 等效电动机
为简化短路电流的算，将运行中的各电动机综合成台等效电动机，该等效电动机馈送的短略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活成是台数等于必中电动机实际个数的同规格的均等效电动机，这些均等效电动机续送的总避电流等效于送行中的各合电动机础送的短路电流之和。其额定功率等于等效电动机额定功率与运行心也动机台数之比。1.8大容量电动机
系指上额定功率单合发电机额定功率设电动机1.9短路功率因数
在短路发作瞬间，整个短路电路中的与通流之比。1.10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）的短路功率数小」自动开关的给定值时，行短路分断能力换算国家标准局1982-12-22发布
1983- 10 -.01实施
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）采用下列供计第用的符号和代号。其中在序号栏中标有“*”号者为计算中所需的原始数掘，对丁电动机和变上器的有关参数应为丫接法或换算成丫接法的数值。2.1电压
2.2电流
-次配中系统额定线出压
次配电系线额定相电！
中动机预定线中
变器阴级额定投压
变器级额定线电压
以百分数去示的变压器短路中压称
以南分数表示的变压器短端电下的电阻分整以所分激表求的变器就游地压的漏抗分盘表2
发电机期态对款冠路电流初游消(空载)第1台发电机迅瞬态对称总路电流初始（空载）等效发电科超网态对称超路电流初始值（空载）发中机限点许称州路中流始植（轻）第个发电机态对称热降电初的销（空机）等效发电邦志好称效路中流剂值（空载）前略发生后第·个周时电机对称路电流（中载）通路宠生后第人中周时，第台发电机对称知择电流（本线）单位
GB 9321-82
续长2
短路发牛肪第·个半调时孕效发电机对称短路电流（空载）个发电现对称路流（额定负载）知路发后第
短路发生后弟个半周叫，第1台发电机对称短路电流（额定负载）班路发生后第--个“周时等效发电扎对称短路电流（额定负载）短路发生后第一个半周日时发电机的短路电流非周期性分且短路发生后第个实周时，第台发电机的短路电流非周期性分量短路发牛后第…个半测讨等效发电机的短路电流非履期性分断发电机最大非对称短器也流
第【台发电用最大非对称短路电流等效发电机晟大非对称短路电流短路发生后第：个主周时等效电动机对称短路电流短路发生后第一个非周时等效中动机的短路电流非周期性分盘等效电动机最大非对称短路也流短路发生后第·个丰周时短路点的对称短路电流短路点的最大非对称短路中流
短路发非后第一个半周时变器次级侧的对称短路电流变压器次级创的鼓人非对称短路出流发世机预地流
等效电动机预定电流
中资事效电动机频定中流
印动开美频定灿路分断能力
换弹用的自动美热路分断能方
2.3电抗、电阻和阻抗
GB3321—B2
爱市比直轴动解态电统
发电机轴超瞬态电抗标么作
等效发电圳直轴器服态电护
发机瞬
发电性直轴瞬态电抗际么者
等效发出机解态抗
发所问步电机
发中机直轴同步抗拆么筑
等教发中机直轨司步中抗
发电机电投通限
发电机中报中阻标久位
等效发电机电板电印
平等效电动姚定间阳
中均等效电动机电阻相么假
等效电动机定？t
等效电动机定子电阻杯么值
非均等效电动机转？电阻
平均等效市动妞转子电组之值
深均生效电动机鑫中统
中冻效电动机瞬态恒抗标么值
等效电动机瞬态也抗
降效山南机解大中抗标公航
等效压动机瞬态阻抗
新孕至剂级的变任器定抗
折各食初级的变服器中么
单引级的变压器中限
折合乎部设的变正器电阻标么伴合个动级的变压器司控
GH 9321-82
读表：
自发电机系单：流升管：中间茂略电班自发电机至中流播之创的线路电理在流非处其现的单心安电机合成超料起中抗第发世机在流非处限的成瞬熬中城在流非处以现的单分发电机合或解态电机在密流排处是现的单台发生机合成电部第i台发回个1流排处量现的合改电阳流排至坦路点之训的义路电抗
书汇流排至短路点之剂的线略电司主汇流排至炫路点之间的线路引抗正汇流排全安腾初级提之闻的线路抗流排笔查压遇福级端之旧的线路附变水鉴次效瑞可路点之的凝咯中阳变压器次端轻到峰点之询的线路电抗在短路点处品联的净效发电机合或期瞬急电抗在划路点处量现的车效发血机合成群念阻扰在就路点处量现的车效电动机合成晰态阳扰在1为流排处现的知路也路电源测合发电机在添排述是现的路电路中源测合或电阻在主汇流指处量现的成璐收降旧源合成阳抗在划路点处量现的效络中路电源测总中抗在短器点处现的路电路电诉测总此购在知路点处量现的点路路电部制总阻元单价长度E缆电站
首位长度电维叫
电缆电的统控
中缆电抗的统标
2.4时间常数
2.5功率
Traer
GB 3a21—82
发电礼试轴超麟卷点路时间节数等效发电机直轴部解念系路叶闻常数发回钮非周期时间常数
等效发电机非周期时间荫数
发电扭食辅瞬态短路时词常数
平均等效电动机瞬态点路时间带数等效电动机避态短路时剂常数
平均等效电缺就非尚期时问宽数等效电动机劳固阴时闻常数
计及发电机全老活.流排之间线路阻抗影响的发电机非周期时间带数让及线路限抗影响的事效发电机降辅超激态知器时问常数计及线班抗影响的效发北机非限期时问带数计及线路阻抗影响的等效H动机非州期时间常数名
发凸机额定视在功
发电桃颖定响
运发也桃（不但时转移负较的发面秘）总额正功率运舒中电动桃瓶办起的总和（热电力负情计算书靠得）等效中动机频定动率
平均等效电动机额定动啦
变正器额定视在功响
变压器起路耗
2.6其他
eosPax
cos甲s
GB3321-82
短路电路的短路功老因数
门动片美战验短路功+州数络定值等效电动机额出功率因数
等效电动机效率
白然对数的底数，即 e
运行的发电机、电动机或变压器台数运行的和划格发电机台数
运行中的另种规格发电机台数
电缆长度
并联电筑根数
电缆裁面积
对应下动关试验知路功事因数的哗值系数对应十短路电路短路功率风数的峰值系数自动开关短路分断能力换谅系数电动机负载同时系数
发电机自动片关电源端处的短路点代号邻近主汇流排处的短路点代孕
主汇游抹处一次配系统谢电线处的短路点代号变压器次级测的短路点代号
第：台发电机的代号
电动机的代号
第电力变正器的代号
自动非关（断路器）的北号
烯断举的代好
3通则
GB3321-82
3.1本标雄仅提供计算船舶交流心力系统发生三短对称短路后第一个半周时的短路电流，以及短路发生瞬问的短路功率因数的近似计算法。至」机系统发作不对称短路时，其短路电流可按下列原则处理
发生二相短路后第个半周时的短路中流，可取为相应的一相对称短路时短路电流值的0.866倍
。在中性点接地的交流电力系统中。发生单短路后第·个半周时的最大短路电流，可认为近：似等于相应的三相对称短路时的短路电流。若需要发电机输出端短路的稳态短路电流值，可向发电机制造厂索取，3.2本计算方法的计算程序是：先分别计算发电机和电动机各自馈送的短路电流，然后将两者算术相加而求得所需计算的短路电流。3.a在计算最大短电流时，成计及对应下部电站最大负载工况下：a，所有可能联运行的发中机（包括短时转移价载的发电机）所馈送的短路电流；b。所有运行中的电动机所饼送的短路巾流。3.4为电小系统选择性保护的设计和整装，游计算最小短路电流时，则只需计及船舶电站最小负载工品下运行中的单台发电机所馈送的对称短路电流。3.5当近十1起排处短路时的短路功率因数低于所选用的自动开关的给定值时，则该自动开关的短路办能力应退据品制造！提供的换算系数进行换草。在战缺之确切数据约情况下，可采用本标准附最B所证供的方法进！算，其换算结果并应取得产界制造！的同意。3.6衣标美短路电路阻抗的计算，仪计及发电剂，中动机、变压器以及电缆的阻抗，而忽略u：流排，心流久或器等元件的阻抗。也不计及连接点的接触电以及短路故障本身的阻抗。3.7计阅中所的发中机，电动机、变压器以及心缆的各项参数应有足够的精确度（有效数字不少下主位）。在需要时，可向有关的产品制造产素取。4发电机馈送的短路电流
4.1发电机的对称短路电流
当发电机在空载及额定电V情况下，在发电机输山端发牛知路时，其超瞬态对称短路电流初始值和瞬态对称短路电流初始佐分别为：W
则短路发生后第·个半周时发电机馈送的对称路电流为lon =(I\%- Lg)e T.+I(kA)
（3）
当短略故障发生作发止机频定负载时，即在额定中正、额定电流及额定功率因数下，发电机馈送的对称短路电流，可出（3）式算的1a置乘1.迈当的系数求得，在缺乏确助资料的情况下，这系数可取为“1.1\，即：
farg = 1.1Iar.n( k A)
4.2发电机的短路电流非周期性分量·（4)
当发电机在空载及额定电限V情况下，在发电机翁山端发牛短路时，其短路发生后第一个半周时26
的短路电流非周期性分量为：
GB3321—B2
Iury=21
4.发电机的最大非对称短路电流T2T(kA）
发电机的非对称短路电流等子共对称短路电流的峰值与短路电流非周期性分配之和，“般认为其最人非对称短路电流在短路发生扁第个半周时出现。当发电机在空载及额定电下，其输出端效路的版大非对移然路电流可下式求得：Ipg *V2laron+Idcg(kA)
发电机在额定负载情况下的最大非对称短路电流，尚样可日（6）式求得，而不需使用4.1中规定的系数。
4.无阻尼绕组发电机的短路电流对于无阻尼绕组发电机，其短路电流可用和同的计算公式行计算，只要将发电机的参数X、X和分取代4,1中（1）、（2）和（3）中的X\、科即可。5电动机馈送的短路电流
5.1概述
对运行电动机群所馈送的短路电流，本标准采用等效电动机方法迹行计算。即将所有运行的电动机综合成一台直接接至主引流排（忽略了电动机至主汇：流排之间的线路队抗）的等效电动桃，该等效电动机的额定功率等了所有运行中的电动机额定功率的总利。5.2等效电动机各项参数的确定
5.2.1等效电动机额定功率、运行电动机产数和均等效电动机额定功率的求取可按船舶的力负荷计算节进行计算，但共中的等效电动机颖定助率亦可取为实际运行中发中机（不包括短时转移负载的发电机）总额定助率的60%。并，在让算大容趾非动机试线处的筑路比流时，吓不计设该比动机本的作用。5.2.2等效电动机各填数的求取
若用电动机的参数资料查得均等效电动机的各项参数为：X、，、T，和Tm，则等效电动机相应的各项参数分别为：
X（m2)
[2m1 =VR+(mO)
Thrf =Ta (ms)
TdeM= Tarm(ms)
在缺乏确切数掘的情况下，等效电动机的各顶参数，可按下列定选取，当运行中发电机总额定功率≥P，军书或人上600kw时：丹
r'r= 0.17
（10）
GB 3321--82
Taraf=13.4ms
Th-4 =17.6ms
当运行中发电机总额过功率P小kW时t =0.16
rs - h.o5
Thrat = If.3ms
Ta+M =Ims
5.3等效电动机短路电流的计算
当汇流排电压额定电，有电动机线端发生短路时，其等数电动机短路发后第一周时的路电流分别为：
对称短谢电流。
短路电流非泻期性分放：
最大非对称短路电流：
Inm -V2ara + ar (kA)
6在邻近主汇流排处短路时短路电流的计算6.1发电机送的短路电流
当讨及发电村悄岔主流排之间的路抗时，可得：X = X +Ag (ms)
X, = X + Xn (ms2)
R, -R. + R (ms)
发电根谢送的在短发生后第个周附的点路电流为728
对称短略电流：
短路电流非周期性分比：
GB 3a21—82
lacn - (I\ -fge rara+I, (kA)faey - .iIaeny (kA)
Iug -vEl, e-rsa (ka)
（22)
式中T心。为让及发电机至主汇流排之间的线路阻抗影响的发中机非周期时间常数，其数值为：Tirt
最大非对称短路电流：
Tu + (1M00Xg /24/R.)
1+ (H/R.)
Ipg-v2lacng + Iarg (kA)
g.2电动机馈送的短路电流
由于忽略了等效电动机至汇流排之间的线路阳既，因此该项知路电流可按上述“5电动机馈送的短路电流”的规定进行计算。此外，当等效电动机的额定中流为！时，则该项短路电流可近似地联为：
短路发生后第…个半周时的对称短路电流：最大非对称短路电流：
式中IwM可按下式进行估算：
Iarar =4INN (KA)
IN=BIM (kA)
g'tanucospr
式中的和cos甲，在缺乏确切数的清况下可取为4 405P+ = 0.76
6.8短路点的短路电流
当有等效电动机利4介发电机向规路点馈送短路电流叫，则流向短路点的短路电流短路发生后第一个兰周时的对称短路电流：fae
最大非对称短路电流：
luyt+le(i=l,2，,4)(kA)
2 p. I (i =, 2, , g) (kA)
了在主汇流排外馈电线处短路时短路电流的计算（25）
（27)
（29)
7.1等效发电机及其参数的求取
设有台发电机并联运行，则应将这些发电机在主流排处综合成台等效发电机，好按下列步729
骤求取其各项参数。
7.1.19台相同规格发电机共联运行GB 3321-82
其等效发电机的参、和分别为
式中X\，为（15）式计结果。免费标准下载网bzxz
式审为（16）式计算结果。
式中。为（17）式算结果。
7.1.29台不同规格发电机共联运行其等效发电机的各项参数按下列步骤求取，X
按6.1的规定分别计算各台发电机的/\、P、arnn和Id。b：计算等效发电机各项相应的短路电流，计有：Tn (i-1 , , ) kA)
'. (i=1, 2, , g) (A)
Iaro (i-l, 2., ) (kA)
Id -Z Id++ (i =1, 2, -+ g) (kA)：让算等效发电的各项参数，认有：X\
2fln (V21%:/ Ia:)
2fn [(-I/ (Ier -I]
（32)
（34)
+***(35)
（36)
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