PAGEPAGE20H煤業(yè)公司35kV變電站短路電流的計(jì)算案例目錄TOC\o"1-3"\h\u21082H煤業(yè)公司35kV變電站短路電流的計(jì)算案例 129337一、無窮大電源系統(tǒng)短路電流的計(jì)算 111396(一)無窮大電源系統(tǒng) 14095(二)計(jì)算方法 220040(三)計(jì)算過程 217388二、最大運(yùn)行方式下短路電流的計(jì)算 320852(一)最大運(yùn)行方式下的電路圖 37605(二)最大運(yùn)行方式下各線路和變壓器電抗 322997(三)最大運(yùn)行方式下的等值電路圖 51144(四)各短路點(diǎn)處電抗 525208(五)各短路點(diǎn)的三相短路電流、沖擊電流及其有效值和短路容量 732235三、最小運(yùn)行方式下短路電流的計(jì)算 823980(一)最小運(yùn)行方式下電路的電路圖 828873(二)最小運(yùn)行方式下線路和變壓器的電抗值 91600(三)各短路點(diǎn)處電抗 926530(四)最小運(yùn)行方式下的電路圖 1129594(五)各短路點(diǎn)處的三相短路電流和兩相短路電流 11無窮大電源系統(tǒng)短路電流的計(jì)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(dāng)發(fā)生短路時(shí)，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(shí)中不存在。無窮大容量電力系統(tǒng)，是指容量相對于用戶，內(nèi)部供配電系統(tǒng)容量大得多的電力系統(tǒng)，供電系統(tǒng)的容量相當(dāng)大以至于用戶的負(fù)荷不論怎么發(fā)生變動(dòng)甚至于發(fā)生短路時(shí)，電力系統(tǒng)變電站（或變電所）的饋電母線上的電壓幅值和頻率能基本維持不變。在工程實(shí)際中，當(dāng)電力系統(tǒng)電源內(nèi)阻抗不超過短路回路總阻抗的10%，或者電力系統(tǒng)容量超過用戶（含企業(yè)）供配電系統(tǒng)容量的50倍時(shí)，就可將電力系統(tǒng)視為“無限大容量電源”。本次設(shè)計(jì)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(jì)算方法有名制法有名制法又叫絕對值法。當(dāng)我們使用此方法求短路電流的時(shí)候，計(jì)算時(shí)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(jì)算。有名制法一般用于電壓等級較少的系統(tǒng)中。標(biāo)幺值法標(biāo)幺值又叫相對值。當(dāng)我們使用此方法求短路電流的時(shí)候，計(jì)算時(shí)用到的物理量，如：電壓、功率、阻抗、電流等均需要用標(biāo)幺值表示。在電壓等級較多的系統(tǒng)中一般采用標(biāo)幺值法進(jìn)行計(jì)算。因?yàn)楹陀忻葡啾?，它可以消除單位轉(zhuǎn)換所帶來的不便，大大地簡化了計(jì)算過程。計(jì)算過程繪制短路計(jì)算的電路圖計(jì)算短路電流時(shí)，先畫出短路計(jì)算的電路圖。繪制電路圖的時(shí)候，僅需要把和短路有關(guān)的部分畫出即可。并要在圖上標(biāo)注出和計(jì)算有關(guān)的參數(shù)以及需要計(jì)算的短路點(diǎn)。繪制等值電路圖針對不同運(yùn)行方式下，每個(gè)短路計(jì)算點(diǎn)繪制等值電路圖。將各元件用規(guī)定的符號在圖上表示。計(jì)算短路回路的阻抗計(jì)算短路電流具體計(jì)算過程如下：本次設(shè)計(jì)中的短路電流的計(jì)算采用有名制法。因?yàn)樵诠╇娤到y(tǒng)中阻抗和電抗相比在大小上相差很大，因此在計(jì)算時(shí)忽略電抗。將元件和線路的電抗默認(rèn)為阻抗另外，由于本次設(shè)計(jì)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)，所以電源內(nèi)電抗XS=0。最大運(yùn)行方式下短路電流的計(jì)算最大運(yùn)行方式下的電路圖最大運(yùn)行方式下的電路圖如圖5-1所示。圖5-1最大運(yùn)行方式下的電路圖最大運(yùn)行方式下各線路和變壓器電抗因?yàn)樵诠こ虒?shí)際中35kV電壓等級的架空線的幾何均距為：1.890m。據(jù)原始資料中提供的架空線型號，再查詢參考文獻(xiàn)可知該型號架空線的單位電抗為：X0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(yùn)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(yùn)行方式下的等值電路圖最大運(yùn)行方式下的等值電路圖如圖5-2所示。圖5-2最大運(yùn)行方式下的等值電路圖各短路點(diǎn)處電抗短路點(diǎn)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(diǎn)K1處的電抗，Ω。其余短路點(diǎn)電抗的計(jì)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(yùn)行方式下各短路點(diǎn)的電抗短路點(diǎn)電抗X/ΩK11.694K21.129K31.329K41.169K51.169K61.149K71.169K81.145K91.161K101.165K111.153各短路點(diǎn)的三相短路電流、沖擊電流及其有效值和短路容量短路點(diǎn)K1處的三相短路電流：IK1(3)==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(diǎn)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(diǎn)K1處的沖擊電流，kA；IK1(3)K1處的三相短路電流，kA。Ish1=1.52×12.610=19.167kA式中IK1(3)KIsh1短路點(diǎn)K1處的沖擊電流的有效值，kA。短路點(diǎn)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(diǎn)K1其余短路點(diǎn)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(jì)算方法類似，因?yàn)槠蛟诖瞬辉儋樖觯斍橐姳?-4。表5-4各短路點(diǎn)的三相短路電流、沖擊電流及其有效值和短路容量短路點(diǎn)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(yùn)行方式下短路電流的計(jì)算最小運(yùn)行方式下電路的電路圖最小運(yùn)行方式下的電路圖如圖5-3所示。圖5-3最小運(yùn)行方式下的電路圖最小運(yùn)行方式下線路和變壓器的電抗值最小運(yùn)行方式下線路和各元件的阻抗與最大運(yùn)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(yùn)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(diǎn)處電抗短路點(diǎn)K1處電抗：XK1=Xl2(5-8)=7.545Ω式中XK1短路點(diǎn)K1處的電抗，Ω；Xl2線路l2處的電抗，Ω。短路點(diǎn)K2處電抗：XK2=(7.545+12.321)×=1.600Ω式中XK2短路點(diǎn)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(diǎn)K3處電抗：XK2=1.600+0.400=2.000Ω式中XK3短路點(diǎn)K1處的電抗，Ω；Xl2線路l2處的電抗，Ω；XT變壓器T的電抗，Ω。其余短路點(diǎn)處電抗的計(jì)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(diǎn)處的電抗見表5-6。表5-6各短路點(diǎn)處的電抗短路點(diǎn)電抗（Ω）K17.545K21.600K32.000K41.680K51.680K61.640K71.680K81.632K91.664K101.672K111.648最小運(yùn)行方式下的電路圖最小運(yùn)行方式下的等值電路圖如圖5-4所示。圖5-4最小運(yùn)行方式下的等值電路圖各短路點(diǎn)處的三相短路電流和兩相短路電流短路點(diǎn)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(diǎn)處電抗的計(jì)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(diǎn)處的三相短路電流