【正文】 壓(%)空載電流(%)空載短路SC980/1080Y,yn03401140422 短路電流計(jì)算 短路計(jì)算的目的、規(guī)定與步驟 短路電流計(jì)算的目的在發(fā)電廠和變電站的電氣設(shè)計(jì)中，短路電流計(jì)算是其中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。(2)在選擇電氣設(shè)備時(shí)，為了保證設(shè)備在正常運(yùn)行和故障情況下都能安全、可靠地工作，同時(shí)又力求節(jié)約資金，這就需要進(jìn)行全面的短路電流計(jì)算。(3)在設(shè)計(jì)屋外高壓配電裝置時(shí)，需按短路條件校驗(yàn)軟導(dǎo)線的相間和相相對地的安全距離。 (2)所有同步電機(jī)都具有自動(dòng)調(diào)整勵(lì)磁裝置（包括強(qiáng)行勵(lì)磁）。(4)所有電源的電動(dòng)勢相位角相等。對異步電動(dòng)機(jī)的作用，僅在確定短路電流沖擊值和最大全電流有效值時(shí)才予以考慮。 計(jì)算步驟(1)選擇計(jì)算短路點(diǎn)。①首先去掉系統(tǒng)中的所有分支、線路電容、各元件的電阻。③將各元件的電抗換算為同一基準(zhǔn)值的標(biāo)幺值的標(biāo)幺電抗。(3)化簡等值網(wǎng)絡(luò)：為計(jì)算不同短路點(diǎn)的短路值，需將等值網(wǎng)絡(luò)分別化簡為以短路點(diǎn)為中心的輻射形等值網(wǎng)絡(luò)，并求出各電源與短路點(diǎn)之間的電抗，即轉(zhuǎn)移電抗Xnd。(5)由運(yùn)算曲線查出各電源供給的短路電流周期分量標(biāo)幺值（運(yùn)算曲線只作到Xjs=）。②計(jì)算短路電流周期分量有名值和短路容量。依據(jù)本變電站選定的主接線方式、設(shè)備參數(shù)和短路點(diǎn)選擇，網(wǎng)絡(luò)等值圖如下：圖21 短路等值圖 各短路點(diǎn)的短路計(jì)算 短路點(diǎn)d1的短路計(jì)算(110KV母線)： 圖22 d1點(diǎn)短路等值圖Xf1=Xs＝x0l （Sj/U j2）＝150（100/1152）＝Xjs1=Xf1Sn/Sb=1000/100=因?yàn)閄js1=3所以I*=I∞*=*= 1/Xjs1=1/= Ib=Sb/(√3Ub)=100/(√3115)=(KA)In=IbSn/Sb =1000/100=(KA)I= I∞==I*In=I∞*In=*In==(KA)ich=I==(KA)ich=I==(KA)S=√3IUn=√3110=(MVA) 短路點(diǎn)d2的短路計(jì)算(35KV母線)網(wǎng)絡(luò)化簡為：圖23 d2點(diǎn)短路等值圖Xf2=Xs+(X1+X2)//(X1+X2)=+(+0)//(+0)=Xjs2=Xf2Sn/Sb=1000/100=I*=I∞*=*= 1/Xjs2=Ib=Sb/(√3Ub)=100/(√337)=(KA)In=IbSn/Sb =1000/100=(KA)I= I∞==I*In=I∞*In=*In==(KA)ich=I==(KA)ich=I==(KA)S=√3IUn=√335=(MVA) 短路點(diǎn)d3的短路計(jì)算(10KV母線)網(wǎng)絡(luò)化簡為：圖24 d3點(diǎn)短路等值圖Xf3=Xs+(X1+X3)//(X1+X3)=+(+)//(+)=Xjs3=Xf3Sn/Sb=1000/100=I*=I∞*=*= 1/Xjs3=Ib=Sb/(√3Ub)=100/(√3)=(KA)In=IbSn/Sb =1000/100=55(KA)I= I∞==I*In=I∞*In=*In=55=(KA)ich=I==(KA)ich=I==(KA)S=√3IUn=√310=(MVA) 短路點(diǎn)d4的短路計(jì)算，如下圖所示：圖25 d4點(diǎn)短路等值圖Xf4=Xf3+X4=+50=Xjs2=Xf4Sn/Sb=1000/100=I*=I∞*=*= 1/Xjs3=Ib=Sb/(√3Ub)=100/(√3)=(KA)In=IbSn/Sb =1000/100=(KA)I= I∞==I*In=I∞*In=*In==(KA)ich=I==(KA)ich=I==(KA)S=√3IUn=√3=(MVA) 繪制短路電流計(jì)算結(jié)果表總結(jié)以上各短路點(diǎn)短路計(jì)算，得如下短路電流結(jié)果表：表21 短路電流計(jì)算結(jié)果表短路點(diǎn)編號基值電壓基值電流支路名稱支路計(jì)算電抗額定電流0S短路電流周期分量穩(wěn)態(tài)短路電流短路電流沖擊值全電流有效值短路容量標(biāo)幺值有名值標(biāo)幺值有名值標(biāo)幺值有名值公式d1115110kvd23735kvd310kv55d43 電氣設(shè)備選擇與校驗(yàn)導(dǎo)體和電器的選擇是變電所設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一，正確地選擇設(shè)備是使電氣主接線和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)的重要條件。 有關(guān)的幾項(xiàng)規(guī)定導(dǎo)體和電器應(yīng)按正常運(yùn)行情況選擇，按短路條件驗(yàn)算其動(dòng)、熱穩(wěn)定，并按環(huán)境條校核電器的基本使用條件。表31 各回路持續(xù)工作電流回路名稱計(jì)算公式變壓器回路Igmax==√3Un饋電回路Igmax=Pn/√3Uncosφ注： 等都為設(shè)備本身的額定值。根據(jù)我國當(dāng)前制造情況，電壓6－220kV的電網(wǎng)一般選用少油斷路器， 斷路器選擇的具體技術(shù)條件如下：(1)電壓：Ug(電網(wǎng)工作電壓)≤Un （31）(2)電流：(最大持續(xù)工作電流)≤In （32）(3)開斷電流：Idt≤Ikd （33）式中：Idt——斷路器實(shí)際開斷時(shí)間t秒的短路電流周期分量； Ikd ——斷路器的額定開斷電流。(5)熱穩(wěn)定：I∞2tdz≤It2t （35）式中：I∞——穩(wěn)態(tài)三相短路電流；其中：，由和短路電流計(jì)算時(shí)間t，可從《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料》第112頁，查短路電流周期分量等值時(shí)間t,從而計(jì)算出。 各斷路器的選擇結(jié)果見下表：表33 斷路器的型號及參數(shù) 性能指標(biāo)位置 型號額定電壓（KV）額定電流（A）額定斷開電流（KA）動(dòng)穩(wěn)定電 流（KA）熱穩(wěn)定電 流（KA）固有分閘時(shí)間（s）合閘時(shí)間（s）變壓器110KV側(cè)OFPI110110125080(3)變壓器35KV側(cè)HB35361250258025(3)35KV出線側(cè)HB35361250258025(3)變壓器10KV側(cè)HB1010125040100(3)10KV出線側(cè)ZN410C10600(4)站用DW5400380400400其中：OFPI110號斷路器見《發(fā)電廠電氣部分》第491頁； HB35號斷路器見《發(fā)電廠電氣部分》第490頁；HB10號斷路器見《發(fā)電廠電氣部分》第489頁；ZN410C號斷路器見《電力工程電氣設(shè)備手冊—電氣一次部分》第649頁。(2)校驗(yàn)變壓器35KV側(cè)斷路器① 開斷電流：Idt≤IkdIdt=(KA)Ikd=25(KA)IdtIkd② 動(dòng)穩(wěn)定：ich≤imaxich=(KA)imax=80(KA)ichimax③ 熱穩(wěn)定： I∞2tdz≤It2tβ=I/I∞=t=2+=(s)查《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料》第112頁 得：tz=(s)tdz=tz+=+=(s) I∞2tdz==[（KA）2s]It2t=252= [（KA）2s] 則：I∞2tdz≤It2t 經(jīng)以上校驗(yàn)此斷路器滿足各項(xiàng)要求。(4)校驗(yàn)變壓器10KV側(cè)斷路器① 開斷電流：Idt≤IkdIdt=(KA)Ikd=40(KA)IdtIkd② 動(dòng)穩(wěn)定：ich≤imaxich=(KA)imax=100(KA)ichimax③ 熱穩(wěn)定： I∞2tdz≤It2tβ=I/I∞=t=2+=(s)查《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料》第112頁 得：tz=(s)tdz=tz+=+=(s)I∞2tdz==[（KA）2s]It2t==3898 [（KA）2s] 則：I∞2tdz≤It2t 經(jīng)以上校驗(yàn)此斷路器滿足各項(xiàng)要求。 隔離開關(guān)的選擇及校驗(yàn)隔離開關(guān)是高壓開關(guān)的一種，因?yàn)闆]有專門的滅弧裝置，所以不能切斷負(fù)荷電流和短路電流。隔離開關(guān)型式的選擇，其技術(shù)條件與斷路器相同，應(yīng)根據(jù)配電裝置的布置特點(diǎn)和使用要求等因素進(jìn)行綜合的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，然后確定。根據(jù)如下條件選擇隔離開關(guān)：電壓：電流：。(1)110KV側(cè)隔離開關(guān)的校驗(yàn)① 動(dòng)穩(wěn)定：ich≤imaxich=(KA)imax=50(KA)ichimax③ 熱穩(wěn)定： I∞2tdz≤It2t由校驗(yàn)斷路器可知：I∞2tdz==[（KA）2s]It2t=1425=980 [（KA）2s] 則：I∞2tdz≤It2t 經(jīng)以上校驗(yàn)此隔離開關(guān)滿足各項(xiàng)要求。(3)35KV出線側(cè)隔離開關(guān)的校驗(yàn)① 動(dòng)穩(wěn)定：ich≤imaxich=(KA)imax=34(KA)ichimax② 熱穩(wěn)定： I∞2tdz≤It2t由校驗(yàn)斷路器可知：I∞2tdz==[（KA）2s]It2t=5= [（KA）2s] 則：I∞2tdz≤It2t 經(jīng)以上校驗(yàn)此隔離開關(guān)滿足各項(xiàng)要求。(2)一次回路電流：Igmax≤In （37）式中：Igmax——電流互感器安裝處的一次回路最大工作電流； In——電流互感器原邊額定電流。修正的方法與斷路器In的修正方法相同。互感器的準(zhǔn)等級不得低于所供儀表的準(zhǔn)確級；當(dāng)所供儀表要求不同準(zhǔn)確級時(shí)，應(yīng)按其中要求準(zhǔn)確級最高的儀表來確定電流互感器的準(zhǔn)確級。與儀表相配合分流器、。② 用于電能測量的互感器準(zhǔn)確級：；，；。(4)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： ich≤√2ImKdω （38）式中：ich——短路電流沖擊值； Im ——電流互感器原邊額定電流；Kdω——電流互感器動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)。Kt——t秒時(shí)的熱穩(wěn)定倍數(shù)。各電流互感器的選擇結(jié)果見下表：表35 電流互感器的型號及參數(shù)參數(shù)位置型號額定電流比(A)級次組合準(zhǔn)確級次二次負(fù)荷(Ω)10%倍數(shù)1S熱穩(wěn)定倍數(shù)動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)