PAGEPAGE41山西H煤業(yè)35kV變電站設(shè)計中的短路電流計算過程案例分析目錄TOC\o"1-3"\h\u2813山西H煤業(yè)35kV變電站設(shè)計中的短路電流計算過程案例分析 129635一、無窮大電源系統(tǒng)短路電流的計算 15242(一)無窮大電源系統(tǒng) 14012(二)計算方法 231431(三)計算過程 21366二、最大運行方式下短路電流的計算 37221(一)最大運行方式下的電路圖 39568(二)最大運行方式下各線路和變壓器電抗 43128(三)最大運行方式下的等值電路圖 619857(四)各短路點處電抗 728950(五)各短路點的三相短路電流、沖擊電流及其有效值和短路容量 813388三、最小運行方式下短路電流的計算 1029707(一)最小運行方式下電路的電路圖 108346(二)最小運行方式下線路和變壓器的電抗值 1132696(三)各短路點處電抗 1231597(四)最小運行方式下的電路圖 149937(五)各短路點處的三相短路電流和兩相短路電流 14無窮大電源系統(tǒng)短路電流的計算無窮大電源系統(tǒng)無窮大電源無窮大電源是指：電源的內(nèi)阻抗為零，當發(fā)生短路時，電源端電壓恒定、電源頻率恒定的電源。顯而易見，無窮大電源是一種理想化的模型，其在現(xiàn)實中不存在。無窮大容量電力系統(tǒng)是指：用戶和系統(tǒng)的容量比起來非常的小，小到如同九牛之一毛、滄海之一粟的系統(tǒng)。供電系統(tǒng)的容量相當大，不論用戶的負荷怎么發(fā)生變動甚至短路時，電力系統(tǒng)變電站（或變電所）母線上的電壓基本不變。在工程實際中，當電力系統(tǒng)電源內(nèi)阻抗不超過短路回路總阻抗的10%，或電力系統(tǒng)容量超過用戶（含企業(yè)）供配電系統(tǒng)容量的50倍，就可將其視為“無限大容量電源”。本次設(shè)計中將為本變電站供電的上級變電站及電網(wǎng)中的其它發(fā)、變電站合并視作無窮大容量電力系統(tǒng)。計算方法有名制法有名制法又叫絕對值法。當我們使用此方法求短路電流的時候，計算時用到的物理量，如：電壓、功率、阻抗、電流等均需要帶著單位參與計算。有名制法一般用于電壓等級較少的系統(tǒng)中。標幺值法標幺值又叫相對值。當我們使用此方法求短路電流的時候，計算時用到的物理量，如：電壓、功率、阻抗、電流等均需要用標幺值表示。在電壓等級較多的系統(tǒng)中一般采用標幺值法進行計算。因為和有名制相比，它可以消除單位轉(zhuǎn)換所帶來的不便，大大地簡化了計算過程。計算過程繪制短路計算的電路圖計算短路電流時，先畫出短路計算的電路圖。繪制電路圖的時候，僅需要把和短路有關(guān)的部分畫出即可。然后在圖上標注出和計算有關(guān)的參數(shù)以及需要計算的短路點。繪制等值電路圖針對不同運行方式下，每個短路計算點繪制等值電路圖。將各元件用規(guī)定的符號在圖上表示。計算短路回路的阻抗計算短路電流具體計算過程如下：本次設(shè)計中的短路電流的計算采用有名制法。因為在供電系統(tǒng)中阻抗和電抗相比在大小上相差很大，因此在計算時忽略電抗。將元件和線路的電抗默認為阻抗。另外，由于本次設(shè)計將為本變電站供電的上級變電站及電網(wǎng)中的其它發(fā)電廠、變電站合并視作無窮大容量電力系統(tǒng)，所以電源內(nèi)電抗XS=0。最大運行方式下短路電流的計算最大運行方式下的電路圖最大運行方式下的電路圖如圖5-1所示。圖5-1最大運行方式下的電路圖最大運行方式下各線路和變壓器電抗在工程實際中35kV電壓等級的架空線的幾何均距為：1.890m，根據(jù)原始資料中提供的架空線型號，再查詢參考文獻可知該型號架空線的單位電抗為：X0=0.348其余各線路的長度見表5-1。表5-1各線路的長度線路名稱線路長度（km）井下組5一組1二組1三組0.5四組1五組0.4六祖0.8七組0.9八組0.6線路l1的電抗：Xl1=x0ⅹl1（5-1）=0.348ⅹ6.28=2.185Ω式中x0電纜的單位電抗，Ω/km；l1電纜的長度，km；Xl1線路l1處的電抗，Ω。變壓器T1的電抗：XT1=9%×=12.321Ω式中XT1變壓器T1的電抗，Ω；uk%變壓器T1的短路電壓百分比；Uav線路的平均電壓，Kv；SN.T1變壓器T1的額定容量，MV?A。其余線路和變壓器的電抗的算法與其類似，由于篇幅原因不再贅述，具體的數(shù)值見表5-2。表5-2最大運行方式下各元件電抗名稱電抗值（Ω）Xl12.185Xl27.545XT112.321XT212.321Xl井0.400Xl一0.080Xl二0.080Xl三0.0400Xl四0.0800Xl五0.0320Xl六0.0640Xl七0.0720Xl八0.0480最大運行方式下的等值電路圖最大運行方式下的等值電路圖如圖5-2所示。圖5-2最大運行方式下的等值電路圖各短路點處電抗短路點K1處電抗：XK1==1.694Ω式中Xl1線路l1處的電抗，Ω；Xl2線路l2處的電抗，Ω；XK2短路點K1處的電抗，Ω。其余短路點電抗的計算方法與上述類似。由于篇幅原因，在此不再贅述，具體數(shù)值見表5-3。表5-3最大運行方式下各短路點的電抗短路點電抗X/ΩK11.694K21.129K31.329K41.169K51.169K61.149K71.169K81.145K91.161K101.165K111.153各短路點的三相短路電流、沖擊電流及其有效值和短路容量短路點K1處的三相短路電流：IK1==12.610kA式中IK1(3)K1處的三相短路電流，kA；Uav線路平均電壓，單位kV;Xl1為線路l1處的電抗，Ω。短路點K1處的沖擊電流及其有效值:ish1=2.55×12.610=32.156kA式中ish1短路點K1處的沖擊電流，kA；IK1(3)K1處的三相短路電流，kAIsh1=1.52×12.610=19.167kA式中IK1(3)KIsh1短路點K1處的沖擊電流的有效值，kA。短路點K1處的短路容量：SK1==808.122MV?A式中IK1(3)KUav線路平均電壓，單位kV;SK1短路點K1其余短路點的三相短路電流、沖擊電流及其有效值和短路容量與上述計算方法類似，因為篇幅原因在此不再贅述，詳情見表5-4。表5-4各短路點的三相短路電流、沖擊電流及其有效值和短路容量短路點三相短路電流（kA）沖擊電流（kA）沖擊電流有效值（kA）短路容量（MVA）K112.61032.15619.167808.122K25.37013.6948.16297.662K34.56111.6316.93382.949K45.18613.2247.88394.315K55.18613.2247.88394.315K65.27613.4548.02095.952K75.18613.2247.88394.315K85.29413.5008.04796.280K95.22213.3167.93494.934K105.20413.2707.91094.643K115.25813.4087.99295.625最小運行方式下短路電流的計算最小運行方式下電路的電路圖最小運行方式下的電路圖如圖5-3所示。圖5-3最小運行方式下的電路圖最小運行方式下線路和變壓器的電抗值最小運行方式下線路和各元件的阻抗與最大運行方式下各元件的阻抗相同，即為各元件的電抗。詳情見表5-5。表5-5最小運行方式下各元件的電抗值名稱電抗值（Ω）Xl27.545XT12.321Xl井0.400Xl一0.0800Xl二0.0800Xl三0.0400Xl四0.0800Xl五0.0320Xl六0.0640Xl七0.0720Xl八0.0480各短路點處電抗短路點K1處電抗：XK1=Xl2=7.545Ω（5-7）式中XK1短路點K1處的電抗，Ω；Xl2線路l2處的電抗，Ω。短路點K2處電抗：XK2=(7.545+12.321)×=1.600Ω式中XK2短路點K1處的電抗，Ω；Xl2為線路l2處的電抗，Ω；XT變壓器T的電抗，Ω。短路點K3處電抗：XK2=1.600+0.400=2.000Ω式中XK3短路點K1處的電抗，Ω；Xl2線路l2處的電抗，Ω；XT變壓器T的電抗，Ω。表5-6各短路點處的電抗短路點電抗（Ω）K17.545K21.600K32.000K41.680K51.680K61.640K71.680K81.632K91.664表5-6（續(xù)）短路點電抗（Ω）K101.672K111.648其余短路點處電抗的計算方法與上述方法類似，由于篇幅所限在此不再贅述。各短路點處的電抗見表5-6。最小運行方式下的電路圖最小運行方式下的等值電路圖如圖5-4所示。圖5-4最小運行方式下的等值電路圖各短路點處的三相短路電流和兩相短路電流短路點K1處的三相短路電流和兩相短路電流：I==2.831kAIK1==2.452kA式中IK1(3)KIK1(2)K其余短路點處電抗的計算方法與上述方法類似，由于篇幅所限在此不再贅述。各短路點處的三相短路