【文章內容簡介】 的相與相之間或相與地之間（對于中性點接地系統(tǒng)）發(fā)生通路的情況。 在三相系統(tǒng)中，可能發(fā)生的有對稱的三相短路和不對稱的兩相短路、兩相接地短路和單相接地短路。在各種類型的短路中，單相短路占多數(shù)，三相短路幾率最小，但其后果最為嚴重。因此，我們采用三相短路（對稱短路）來計算短路電流，并檢驗電氣設備的穩(wěn)定性。 短路電流計算的目的 在發(fā)電廠 和變電站的設計中，短路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個方面： （ 1）為了進行電氣主接線的選擇；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）選擇導體和電氣；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。 （ 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）選擇繼電保護裝置和整定計算；接地裝置的設計，也需用短路電流。 短路電流計算 常用的方法有 （ 1）為保證變電所所選用的電器設備，在短路故障狀態(tài)時的安全，采用三相短路時的電流進行校驗。 （ 2）三相短路電流的計算，采用標幺值和運算曲線，分別計算 0 秒、 秒、4 秒時的值，并進而計算短路電流的最大值 ich、 秒短路容量 Sd()南昌工程學院修水函授站電氣工程及自動化專業(yè)（本科）畢業(yè)設計論文 13 和 4 秒短路容量 Qd(4s)作為電氣設備動穩(wěn)定、切斷容量、熱穩(wěn)定的校驗。 1000V 以下低壓網(wǎng)絡的短路電流計算，還應考慮以下特點： （ 1） 可按無窮大容量供電的計算短路電流方法進行計算 ； （ 2） 因電阻值較大，感抗值較小，所以短路電流中各元件的有效電阻，包括開關和電器觸頭的接觸電阻均應計入 ； （ 3） 多匝電流互感器的阻抗，僅當三相都裝有同樣互感器時，才予考慮 ； （ 4） 低壓電器元件的電阻多以 mΩ計因而短路電流一般采用有名值計算比較方便 。 短路電流計算條件 基本假定 （ 1）正常工作時，三相系統(tǒng)對稱運行； （ 2）所有電源的電動勢相位相角相同； （ 3）電力系統(tǒng)中的所有 電源都在額定負荷下運行； （ 4）短路發(fā)生在短跑電流為最大值的瞬間； （ 5）不考慮短路點的電弧阻抗和變壓器的勵磁電流； （ 6）除去短路電流的衰減時間常數(shù)和低壓網(wǎng)絡的短路電流外，元件的電阻都略去不計； （ 7）元件的計算參數(shù)均取其額定值，不考慮參數(shù)的誤差和調整范圍； （ 8）輸電線路的電容忽略不計。 一般規(guī)定 （ 1）驗算導體和電器動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器開斷電流挪用的短路電流，應根據(jù)本工程設計規(guī)劃容量計算，并考慮遠景的發(fā)展計劃； （ 2）選擇導體和電器用的短路電流，在電氣連接的網(wǎng)絡中，應考慮具有反饋作用的異步電動機 的影響和電容補償裝置放電電流的影響； （ 3）選擇導體和電器時，對不帶電抗器回路的計算短路點應選擇在正常接線方式時短路電流為最大的地點； （ 4）導體和電器的動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器的開斷電流，一般按三相短路驗算。 計算如下： 南昌工程學院修水函授站電氣工程及自動化專業(yè)（本科）畢業(yè)設計論文 14 取 AMVSd ??100 ； kVUC 1151 ? ； kVUc ? 圖（ 41） 短路計算電路 kAkVAMVUSI cdd 22 ????? kAkVAMVUSI cdd 11 ????? AMVkAkVIUS ooc ??????? 8 7 2 9401 2 633 電力系統(tǒng)的電抗標么值 0 1 7 2 91 0 0*1 ????? AMVAMVSSX ocd 線路電抗標么值 ? ? 0 0 3 1 51 0 220*3*2 ???????? kVAMVUSLXXX cd 變壓器的電抗標么值 3 3 0 01 0 0 0%*4 ?????? ndk SSUX %*5 ?????? ndk SSUX 南昌工程學院修水函授站電氣工程及自動化專業(yè)（本科）畢業(yè)設計論文 15 圖（ 42） 短路等效電路圖（標么制法） k1點短路 總電抗標么值 ? ? *2*1* 1 ????? XXX k 三相短路電流周期分量有 效值 ? ? ? ?? ? kAXII kdk 1 2 9 113 1 ??? ??? 因短路發(fā)生在變電站 110kV側母線上，故取 ?shK 其它三相短路電流 ? ? ? ? ? ? kAIII k 7 0 13339。39。 ??? ?? ? ? kAi sh ??? ? ? kAI sh ??? 三相短路容量 ? ? ? ? AMVXSS kdk ???? ??? 7 1 00 1 2 9 0 0* 13 1 k2點短路 總電抗標么值 ? ? 2 2 3 9 *5*4*2*1* 2 ?????? XXXXX k 南昌工程學院修水函授站電氣工程及自動化專業(yè)（本科）畢業(yè)設計論文 16 三相短路電流周期分量有效值 ? ? ? ?? ? kAXII kdk 2 223 2 ??? ??? 其它三相短路電流 ? ? ? ? ? ? kAIII k 23339。39。 ??? ?? ? ? kAi sh ??? ? ? kAI sh ??? 三相短路容量 ? ? ? ? AMVXSS kdk ???? ??? 4 82 2 0 0* 23 2 短路計算表，如表（ 41） 表（ 41）短路計算表 相關參數(shù) 短路點 基準電壓 avU（ kV） 短路電流有名值 dI （ kA） 短路電流最大有效值 shI （ kA） 短路電流沖擊值 shi（ kA） 短路容量 dS （ MVA） d1 115 d2 南昌工程學院修水函授站電氣工程及自動化專業(yè)（本科）畢業(yè)設計論文 17 第 五 章 電氣設備的選擇 5． 1 導體和電氣設備選擇的一般條件 正確地選擇設備是使電氣主接線和配電裝置達到安全、經(jīng)濟運行的重要條件。在進行設備選擇時，應根據(jù)工程實際情況，在保證安全、可靠的前 提下，積極而穩(wěn)妥地采用新技術，并注意節(jié)約投資，選擇合適的電氣設備。 盡管電力系統(tǒng)中電氣設備的作用和條件不一樣，具體選擇方法也不相同，但對它們的具體要求是一樣的。電氣設備要能可靠的工作，必須按正常工作條件選擇，并按短路狀態(tài)來校驗熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定。 一、一般原則 應滿足正常運行、檢修、短路和過電壓情況下的要求，并考慮遠景發(fā)展的需要； 應按當?shù)丨h(huán)境條件校驗； 應力求技術先進和經(jīng)濟合理； 選擇導體時應盡量減少品種； 擴建工程應盡量使新老電器型號一致； 選用的新產品，均應具有可靠的試驗數(shù)據(jù)，并經(jīng) 正式鑒定合格。 二、技術條件 選擇的高壓電器，應能在長期工作條件下和發(fā)生過電壓、過電流的情況下保持正常運行。 （一）、長期工作條件 電壓 選用電器允許最高工作電壓 maxyU 不得低于該回路的最高運行電壓 maxgU ，即 maxyU ≥ maxgU （ 51） 電流 選用的電器額定電流 eI 不得低于所在回路在各種可能運行方式下的持續(xù)南昌工程學院修水函授站電氣工程及自動化專業(yè)（本科）畢業(yè)設計論文 18 工作電流 gI ,即 eI ≥ gI （ 52） 由于變壓器短時過載能力很大，雙回路出線的工作電流變化幅度也較大，故其計算工作電流應根據(jù)實際需要確定。 高壓電器沒有明確的過載能力，所以在選擇額定電流 時，應滿足各種可能運行方式下回路持續(xù)工作電流的要求。 （二）、短路穩(wěn)定條件 1．校驗的一般原則 電器在選定后按最大可能通過的短路電流進行動、熱穩(wěn)定校驗，校驗的短路電流一般取三相短路時的短路電流。 用熔斷器保護的電器可不驗算熱穩(wěn)定。 短路的熱穩(wěn)定條件 dr ? 或 dzr tItI ?? 22 ? （ 53） 式中 dQ 在計算時間 tjs秒內 ， 短路電流的熱效應 () rI t秒內設備允許通過的熱穩(wěn)定電流有效值（ kA） t設備允許通過的熱穩(wěn)定電流時間（ s） 校驗短路熱穩(wěn)定所用的計算時間 tjs按下式計算： tjs=tb+td （ 54） 式中 tb繼電保護裝置后備保護動作時間（ s） td斷路器全分閘時間（ s） ④、短路動穩(wěn)定條件 shI ≤ dfI 南昌工程學院修水函授站電氣工程及自動化專業(yè)（本科）畢業(yè)設計論文 19 （ 55） shi ≤ dfI （ 56） 式中 shi 短 路沖擊電流峰值 （ kA） dfI 短路全電流有效值 （ kA） shI 電器允許的極限通過電流有效值（ kA） （三）、絕緣水平 在工作電壓和過電壓的作用下，電器內、外絕緣保證必要的可靠性。 電器的絕緣水平，應按電網(wǎng)中出現(xiàn)的各種過電壓和保護設備相應的保護水平來確定。當所選電器的絕緣水平低于國家規(guī)定的標準數(shù)值時，應通過絕緣配合計算，選用適當?shù)倪^電壓保護設備。 三、環(huán)境條件 環(huán)境條件主要有溫度、日照、風速、冰雪、溫度、污穢、拔、地震。由于設計時間倉促，所以在設計中主要考慮溫度條件。 按照規(guī)程上的規(guī)定，普通高壓電器在環(huán)境最高溫度為 +40℃時，允許按照額定電流長期工作。當電器安裝點的環(huán)境溫度高于 +40℃時，每增加 1℃建議額定電流減少 %；當?shù)陀?+40℃時，每降低 1℃，建議額定電流增加 %，但總的增加值不得超過額定電流的 20%。 5． 2 斷路器的選擇 電力系統(tǒng)中，斷路器具有完善的滅弧性能，正常情況下，用來接通和開斷負荷電流，在某些電器主接線中，還擔任改變主接線的運行方式的任務，故障時，斷路器還常在繼電保護的配合使用下，斷開短路電流，切 斷故障部分，保證非故障部分的正常運行。 由于 SF6斷路器滅弧性能好，維護工作量小，故 110kV一般采用 SF6短路器。 （ 1）按開斷電流選擇。高壓斷路器的額定開斷電流 edkI ≥ zI （高壓斷路器觸頭實際開斷瞬間的短路電流周期分量有效值）。 （ 2）短路關合電流的選擇。斷路器的額定關合電流 egi 應不小于短路電流最大南昌工程學院修水函授站電氣工程及自動化專業(yè)（本科）畢業(yè)設計論文 20 沖擊值 cji 。即 egi ≥ cji （ 3）開關合閘時間的選擇。開關合分閘時間 ,對于 110kV以上的電網(wǎng) ,當電力系統(tǒng)穩(wěn)定要求快速切除故障，分閘時間不宜大于 。 計算如下： (1)額定電壓選擇 : maxyU ≥ maxgU == 110=(kV) maxyU :為最高允許工作電壓 maxgU :為電網(wǎng)最高運行電壓 (2)額定電流選擇 : eI ≥ maxgI eI :額定電流 maxgI :最大工作電流 考慮到變壓器在電壓降低 5%時 ,出力保持不變 ,故相應回路的 maxgI = ? ?NNge USIII a x 本???? ? ? kA1 7 3 1 ???? (3)按開斷電流選擇 edkI ≥ dlI = edkI :額定開斷電流 (4)按斷路關合電流選擇 egi ≥ cji = egi :額定斷路關合電流 cji :斷路電流最大沖擊電流 據(jù)以上數(shù)據(jù) ,可以初步選擇 LW36126型六氟化硫斷路器 ,參數(shù)如下 : 額定電壓 :110kV 最高工作電壓 :126kV 額定電流 :3150A 額定開斷電流 :40kA 動穩(wěn)定電流 (峰值 ):100kA 熱穩(wěn)定電流 (3s有效值 ):40kA 額定開合電流 (峰值 ):100kA 全開斷時間 :≤ 50ms (5)校驗熱穩(wěn)定 南昌工程學院修水函