发布时间 : 星期六 文章某工程橡胶公司供配电系统电气部分初步设计更新完毕开始阅读662b30aed4d8d15abe234e5d
湖北理工学院 课程设计报告
4 . 短路计算
4.1 短路电流计算的目的及方法
短路电流计算的目的是为了正确选择和校验电气设备，以及进行继电保护装置的整定计算。
进行短路电流计算，首先要绘制计算电路图。在计算电路图上，将短路计算所考虑的各元件的额定参数都表示出来，并将各元件依次编号，然后确定短路计算点。短路计算点要选择得使需要进行短路校验的电气元件有最大可能的短路电流通过。
接着，按所选择的短路计算点绘出等效电路图，并计算电路中各主要元件的阻抗。在等效电路图上，只需将被计算的短路电流所流经的一些主要元件表示出来，并标明其序号和阻抗值，然后将等效电路化简。对于工厂供电系统来说，由于将电力系统当作无限大容量电源，而且短路电路也比较简单，因此一般只需采用阻抗串、并联的方法即可将电路化简，求出其等效总阻抗。最后计算短路电流和短路容量。
短路电流计算的方法，常用的有欧姆法（有称有名单位制法）和标幺值法（又称相对单位制法）。
4.2 短路电流计算
本设计采用标幺值法进行短路计算.绘制短路计算电路如图4-1所示：
图4-1 短路计算电路
4.2.1 供配电系统中各主要元件电抗标么值
（1）电力系统的电抗标么值。电力系统电抗XS，可由系统的短路容量Sk求取
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最大运行方式下：X*S.minUc2?XS/Zd?Sk.maxUc2?XS/Zd?Sk.minUc2Sd ?SdSk.maxUc2S?d SdSk.min最小运行方式下：X*S.min（2）电力变压器的电抗标么值。电力变压器的电抗值XT可由其短路电压
Uk%近似的计算，即
Uk%Uc2X?XT/Zd?100SN*TUc2Uk%Sd ?Sd100SN 式中，SN为变压器的额定容量。
（3）电力线路的电抗标么值
X*WLUc2S?XWL/Zd?x0l?x0ld2
SdUc4.2.2短路电流点的计算
本设计采用标幺制法进行短路计算 1.在最大运行方式下:
以STS1变电所为例Sk.max=300MV?A (1)确定基准值
取Sd=100 MV?A Vc1=10.5kV Vc2=0.4kV
而Id1?Sd/3Uc1?100MV?A/(3*10.5kV)?5.5kA
Id2?Sd/3Uc2?100MV?A/(3*0.4kV)?144.34kA （2）计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值
*x1①电力系统：?Sd/Sk=100 MV?A /300MV?A=0.33
*2xSxU②架空线路：2= 0L d/ c=0.32
③电力变压器（由附录表Uk%4）
*X3?Uk%Sd/100SNT=4×100×1000kV?A/100×630kV?A=6.35
绘制等效电路如图6-2，图上标出各元件的序号和电抗标幺值，并标出短路计算点。
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图4-2 等效电路
(3)求k-1点的短路电路总阻抗标幺值及三相短路电流
1）总电抗标幺值
**X*?(k?1)?x1?x2=0.33+0.3=0.65
2）三相短路电流周期分量有效值 3*Ik?I/x?(k?1)=5.5kA/0.65=8.46kA ?1d13)其他三相短路电流
(3)(3)
Ik'''(3)II?1=?k?1=k?1=8.46kA
(3)ish=2.55*5.73kA=21.57kA (3)Ish
=1.51*5.73kA=12.77kA
4)三相短路容量
x*(k?1)Sk(3)S?1=d/?=100 MV?A /0.65=153.8MV?A （4）求k-2点的短路总电抗标幺值及短路电流
1）总电抗标幺值 x*(k?2)x*x*x*?=1+2+3=0.33+0.32+6.35=7 2）三相短路电流周期分量有效值
*(3)I/xd2Ik?2=?(k?2)=144.34kA/7=20.62kA 3)其他三相短路电流
(3)(3)Ik''(3)?2?I?k?2=Ik?2=20.62kA
(3)ish=2.26×20.62kA=46.60kA
(3)Ish=1.31×20.62kA=27.01kA
4)三相短路容量
*(3)S/xSk?2=d?(k?2)=100/7=14.29MV?A 短路计算结果表见表4-3
其它车间K-1点即变压器高压侧短路时的短路电流和短路容量是相同的,只需计
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算K-2点变压器低压侧短路时的短路电流和短路容量;根据相同的方法可计算其它车间短路电流和短路容量。
表4-1 各点短路计算
最大运行方式下的短路电流计算 总电短路计算点 抗标么值 *X ?三相短路电流/kA 3)Ik( 三相短路容量/MVA 3） I（sh)Sk(3 3） I（?3）i（sh k-1点 k-2点 k-3点 k-4点 0.65 7 8.15 8.65 8.46 20.62 17.71 16.69 8.46 20.62 17.71 16.69 21.57 46.6 40.02 37.71 12.77 27.01 23.2 21.86 153.8 14.29 12.27 11.56 2最小方式运行情况下:
以STS1为例计算Sk.min=200MV·A
(1)确定基准值
取Sd=100MV?A Uc1 =10.5kV Uc2=0.4kV
而Id1?Sd/3Uc1=100MV?A/（3*10.5kV）=5.50kA Id2?Sd/3Uc2=100MV?A/( 3*0.4kV)=144.34kA (2)计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值
*x1）电力系统 1= Sd/ Sk=100 MV?A /200 MV?A =0.5
*2xSxU0d2c2）架空线路= L / =0.332
*3x33)电力变压器= Uk% Sd/100 SNT=4×100×10 kV?A /100×200
kV?A =8
(3)求k-1点的短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量 x*(k?1)x*x*1）总电抗标幺值?= 1+ 2=0.82
*(3)x2）三相短路电流周期分量有效值Ik?1?Id1/ ?(k?1)=6.7kA
(3)(3)I(''(3)k?1)?I?k?1?Ik?13)其他三相短路电流=6.7kA (3)ish=2.55×6.7kA=17.09kA
(3)Ish=1.51×6.7kA=10.12kA
4)三相短路容量
*Sk(3)?S/x?1d?(k?1)=100MV?A /0.82=121.95MV?A
(4)求k-2点的短路电路总电抗标幺值三相短路电流的短路容量
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