【正文】 計算的目的在發(fā)電廠和變電所的電氣設計中，短路電流計算是其中的一個重要環(huán)節(jié)。其計算的目的主要有以下幾方面：（1） 在選擇電氣主接線時，為了比較各種接線方案，或確定某一接線是否需要采取限制短路電流的措施等，均需進行必要的短路電流計算。（2） 在選擇電氣設備時，為了保證設備在正常運行和故障情況下都能安全、可靠地工作，同時又力求節(jié)約資金，這就需要進行全面的短路電流計算。例如：計算某一時刻的短路電流有效值，用以校驗開關設備的開斷能力和確定電抗器的電抗值；計算短路后較長時間短路電流有效值，用以校驗設備的熱穩(wěn)定；計算短路電流沖擊值，用以校驗設備動穩(wěn)定。（3） 在設計屋外高壓配電裝置時，需按短路條件校驗軟導線的相間和相相對地的安全距離。（4） 在選擇繼電保護方式和進行整定計算時，需以各種短路時的短路電流為依據(jù)。（5） 接地裝置的設計，也需用短路電流。 第 2．2 節(jié) 短路電流計算的一般規(guī)定（1） 計算的基本情況：① 電力系統(tǒng)中所有電源均在額定負載下運行。②所有同步電機都具有自動調(diào)整勵磁裝置（包括強行勵磁） 。③ 短路發(fā)生在短路電流為最大值時的瞬間。④ 所有電源的電動勢相位角相等。⑤ 應考慮對短路電流值有影響的所有元件，但不考慮短路點的電弧電阻。對異步電動機的作用，僅在確定短路電流沖擊值和最大全電流有效值時才予以考慮。（2）接線方式：計算短路電流時所用的接線方式，應是可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式（即最大運行方式） ，不能用僅在切換過程中可能并列運行的接線方式。（3）計算容量：XX 大學電力學院畢業(yè)設計第 8 頁應按本工程設計規(guī)劃容量計算，考慮電力系統(tǒng)的遠景發(fā)展規(guī)劃（一般考慮工程建成后 5－10 年）（4）短路種類：一般按三相短路計算，若發(fā)電機出口的兩相短路或中性點直接接地系統(tǒng)及自耦變壓器等回路中單相（或兩相）接地短路較三相短路情況嚴重時，則應該按嚴重情況的進行校驗?。?）短路計算點：在正常接線方式中，通過電器設備的短路電流為最大的地點，稱為短路計算點。對于帶電抗器的 6－10KV 出線與廠用分支線回路母線至母線隔離開關之間的引線、套管時，短路計算點應該取電抗器前。選擇其導體和電器時，短路計算點一般取在電抗器后。第 2．3 節(jié) 計算步驟（1）選擇計算短路點（2）畫等值網(wǎng)絡（次暫態(tài)網(wǎng)絡）圖①首先去掉系統(tǒng)中的所有負荷分支，線路電容、各元件的電阻，發(fā)電機電抗用次暫態(tài)電抗 Xd。②選取基準容量 Sb 和基準電壓 Ub(一般取后級的平均電壓)③將各元件電抗換算為同一基準值的標么值④給出等值網(wǎng)絡圖，并將各元件電抗統(tǒng)一編號（3）求計算電抗 Xjs（4）由運算曲線查出(各電源供給的短路電流周期分量標幺值運算曲線只作到Xjs=)。（5）計算短路電流周期分量有名值和標幺值。（6）計算短路電流沖擊值。（7）計算全電流最大有效值。（8）計算短路容量。（9）繪制短路電流計算結果表。第 3．1 節(jié)　變壓器及電抗器的參數(shù)計算　變壓器參數(shù)的計算XX 大學電力學院畢業(yè)設計第 9 頁1．主變壓器參數(shù)計算由表 21 查明，及經(jīng)濟比較時已算出：Ud1%= Ud2%= Ud3%=XB*.1= =%???nbdSXB*.2= =??nbdXB*.3= =????nbdSU2．站用變壓器參數(shù)計算由表 22 查明：U d%=4XB*.4= =%???nbdS3．電抗器電抗標幺值計算XK.*= X*N =(或查書 64 頁表 310)?????bNUI第 3．2 節(jié) 變電站網(wǎng)絡化簡依據(jù)本變電站選定的接線方式及設備參數(shù)，進行網(wǎng)絡化簡如下：（系統(tǒng)最大運行方式時，歸算到 Sb＝100MVA 的等值電抗 Xs＝）XX 大學電力學院畢業(yè)設計第 10 頁 短路點 d1 的短路計算(110 母線)網(wǎng)絡化簡如圖 32 所示：=Xs=???XXjs=Xmd =5105.??bnS因為 Xjs=53所以 = =I∞* = =1/5=?ZIjsIb= =??USIn= Ib =I″ = I∞ = = In= I∞* In= *In==?ich=″ == kAXX 大學電力學院畢業(yè)設計第 11 頁ioh=″ == kAS″ = I″ Un= 110= 短路點 d2 的短路計算(35KV 母線)網(wǎng)絡化簡如圖 33 所示：X4=X1+X2=+=X4′ =X1′ +X2′ =+=X5=X4∥X 4′ =X6=Xs+X5=+=因為 Xjs=3所以 = =I∞* = =1/=?ZIjs1Ib= =??USIn= Ib =I″ = I∞ = = In= I∞* In= *In==?ich=″ == kAioh=″ == kAS″ = I″ Un= 35= 短路點 d3 計算與短路點 d2 計算完全相同，結果也完全相同，故這里不做重復XX 大學電力學院畢業(yè)設計第 12 頁計算。(35KV 出線) 短路點 d4 的短路計算(10KV 母線)網(wǎng)絡化簡如圖 37 所示X7=X1+X3==X8=X1′ +X3′ ==X9=X7∥X 8=X10=Xs+X9=+=Xjs=X10 =.??bnS因為 Xjs=＞3所以 = =I∞* = =1/=?ZIjsIb= =??USIn= Ib =I″ = I∞ = = In= I∞* In= *In==?ich=″ == kAioh=″ == kAS″ = I″ Un= 10=XX 大學電力學院畢業(yè)設計第 13 頁 短路點 d5 的短路計算(10KV 出線)網(wǎng)絡化簡只需在圖 310 上加電抗器的電抗標幺值即可，如圖 312 所示：X11=X10+Xk=+=Xjs=X11 =.??bnS因為 Xjs=＞3所以 = =I∞* = =1/=?ZIjsXIn= Ib =.??SI″ = I∞ = = In= I∞* In= *In==?ich=″== kAioh=″== kAS″ = I″ Un= 10= 短路點 d6 的短路計算：網(wǎng)絡化簡只需在圖 310 上加站用變電的電抗標幺值即可，如圖 314 所示：X17=X15+Xz=+8=Xjs=X17 =.??bnS因為 Xjs=＞3所以 = =I∞* = =1/=?ZIjsXXX 大學電力學院畢業(yè)設計第 14 頁Ib= =??USIn= Ib =I″ = I∞ = = In= I∞* In= *In==?ich=″ == kAioh=″ == kAS″ = I″ Un= =33 短路電流計算結果表0s 短路電流周期分量 穩(wěn)態(tài)短路電流 短路電流短路點編號基值電壓Ub(kV)基值電流Ib(kA)支路名稱支路計算電抗Xjs(標幺值)額定電流In(kA)標幺值I*有名值 I (kA)標幺值I∞ *有名值I∞ (kA)標幺值*有名值 (kA)短路電流沖擊值 ich(kA)全電流最大有效值Ioh(kA)短路容量S〞 (MVA)公式 bS3bnSI*In I∞ *In * In ~ I ~ I IUn3d1 115 110kv 5 d2 37 35kv d3 37 35kv d4 10kv d5 10kv XX 大學電力學院畢業(yè)設計第 15 頁d6 　　XX 大學電力學院畢業(yè)設計第 16 頁第四章　電氣主設備的選擇及校驗第 4．1 節(jié) 各回路最大持續(xù)工作電流一覽表表 41回路名稱 計算公式及結果110KV 母線 = =??nUS110KV 進線 = =)(2cos/??nP35KV 母線 = =.??nUS35KV 出線 = =?nP10KV 母線 = =??nUS10KV 出線 = =?nP 母線 = =.??nUS第 4．2 節(jié) 斷路器的選擇及校驗第 3．1 節(jié) 高壓斷路器的選擇斷路器型式的選擇：除需滿足各項技術條件和環(huán)境條件外，還考慮便于安裝調(diào)試和運行維護，并經(jīng)技術經(jīng)濟比較后才能確定。根據(jù)我國當前制造情況，電壓 6－220kV 的電網(wǎng)一般選用少油斷路器，電壓 110－330kV 電網(wǎng)，可選　用 SF6或空氣斷路器，大容量機組釆用封閉母線時，如果需要裝設斷路器，宜選用發(fā)電機專用斷路器。斷路器服選擇的具體技術條件如下：1）電壓：U g≤ U n Ug電網(wǎng)工作電壓2）電流：I ≤ I n XX 大學電力學院畢業(yè)設計第 17 頁3）開斷電流：I ≤ I nbrIpt 斷路器實際開斷時間 t 秒的短路電流周期分量Inbr斷路器額定開斷電流4）動穩(wěn)定： i ch≤ i maximax斷路器極限通過電流峰值ich 三相短路電流沖擊值5）熱穩(wěn)定：I ∞ 178。tdz≤I t178。tI∞ 穩(wěn)態(tài)三相短路電流tdz 短路電流發(fā)熱等值時間It 斷路器 t 秒熱穩(wěn)定電流 　其中 tdz=tz+178。由 β =I /I∞和短路電流計算時間 t，可從《發(fā)電廠電氣部分課程設計參考資料》P112，圖 5－1 查出短路電流周期分量等值時間　，從而可計算出 tdz。 斷路器 1010111112 的選擇及校驗。1．電壓：因為 Ug=110KV Un=110KV 所以 Ug= Un2．電流：查表 41 得：I =＝496A查書 158 頁表 526，選出斷路器型號為 SW4－110－1000 型如下表：電壓(KV)斷開容量(MVA)極限通過電流(KA) 熱穩(wěn)定電流(KA) 重合性能型號額定最大額定電流(A)額定斷開電流(KA) 額定 重新* 最大 有效 1S 2S 3S 4S合閘時間(s)固有分閘時間(s) 電流休止時間(s)重合時間(s)SW4110 110 126 1000 3500 3000 55 32 32 21 因為 In=1000A ==496A所以 In3．開斷電流：I dt≤I kd因為 Idt= Ikd= 所以 IdtIkd4．動穩(wěn)定：i ch≤i max因為 ich = imax=55KA 所以 ichimax5．熱穩(wěn)定：I ∞ 178。tdz≤I t178。t109.???t=2+=(t 為后備保護動作時間和斷路器固有分閘時間之和)查書 112 頁圖 51 得，t z=1s所以 tdz=tz=XX 大學電力學院畢業(yè)設計第 18 頁因為 I∞ 178。tdz== It178。t=3221=1024所以 I∞ 178。tdzIt178。t經(jīng)以上校驗此斷路器滿足各項要求。 斷路器 11114 的選擇及校驗1．電壓：因為 Ug=110KV Un=110KV 所以 Ug= Un2．電流：查表 41 得：I =＝710A查書 158 頁表 526，選出斷路器型號為 SW4－110－1000 型。故 In，此斷路器型號與斷路器 101 型號一樣，故這里不做重復檢驗。 斷路器 0030303034 的選擇及檢驗1．電壓：因為 Ug=35KV Un=35KV 所以 Ug= Un2．電流：查表 41 得：I =＝查書 158 頁表 526，選出斷路器型號為 SW2－35－1500(小車式)型，如下表：電壓(KV) 極限通過電流(KA)型號額定最大額定電流(A)額定斷開電流(KA)額定斷開容量(MVA) 最大 有效4s 熱穩(wěn)定電流(KA)合閘時間(s)固有分閘時間 (s)SW235(小車式) 35 1500 1500 因為 In=1000A ==496A所以 In3．開斷電流：I dt≤I kd因為 Idt= Ikd= 所以 IdtIkd4．動穩(wěn)定：i ch≤i max因為 ich = imax= 所