发布时间 : 星期四 文章10kv变电所及低压配电系统的设计更新完毕开始阅读
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5. 短路电流的计算
5.1 短路电流及其计算
供电系统应该正常的不间断地可靠供电，以保证生产和生活的正常进行。但是供电系统的正常运行常常因为发生短路故障而遭到破坏。
所谓短路，就是供电系统中一相或多相载流导体接地或相互接触并产生超出规定值的大电流。
造成短路的主要原因是电气设备载流部分的绝缘损坏、误动作、雷击或过电压击穿等。短路电流数值通常是正常工作电流值的十几倍或几十倍。当它通过电气设备时，设备的载流部分变形或损坏，选用设备时要考虑它们对短路电流的稳定。短路电流在线路上产生很大的压降，离短路点越近的母线，电压下降越厉害，从而影响与母线连接的电动机或其它设备的正常运行。
计算方法采用标幺值法计算。进行计算的物理量，不是用具体单位的值，而是用其相对值表示，这种计算方法叫做标幺值法。标幺值的概念是：
某量的标幺值=
所谓基准值是衡量某个物理量的标准或尺度，用标幺值表示的物理量是没有单位的。供电系统中的元件包括电源、输电线路、变压器、电抗器和用户电力线路，为了求出电源至短路点电抗标幺值，需要逐一地求出这些元件的电抗标幺值。
?任意单位? （5.1） 该量的实际值?与实际值同单位?该量的标准值5.2三相短路电流计算
电源取自距本变电所3km外的35kV变电站，用10kV双回架空线路向本变电所供电，出口处的短路容量为250MV·A。
图5.1短路电流计算图
求10kV母线上K-1点短路和380V低压母线上K-2点短路电流和短路容量。电源侧短路容量定为Sk=250MV·A ⑴．确定基准值：
取 Sd=100MV·A Uc1=10.5kV
SdId1= =100MV·A/（3*10.5kV）=5.50kA
3Uc1
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Ucl2Zd= =(10.5kV)2/100MV·A=1.10?
Sd⑵．计算： ① 电力系统
X1*= Sd/Sk=100MV·A/250MV·A=0.4 ② 架空线路
A=0.95 X2*=X0LSd/Uc2=0.35Ω/km*3km*100MV·③ 电力变压器
*
(10.5kV)24*100*103kV·A X3=Uk%Sd/100SNT==8
100*500kV·A⑶．求K-1点的短路电路总阻抗标幺值及三相短路电流和短路容量： ① 总电抗标幺值
X*∑(k-1) =X1*+X2*=0.4+0.95=1.35
② 三相短路电流周期分量有效值
Ik-1(3) = Id1/X*∑(k-1) =5.50kA/1.35=4.07kA
③ 其他三相短路电流
Ik-1”(3) =I∞k-1 (3) = Ik-1(3) =4.07kA ish (3) =2.55*4.07kA=10.38kA Ish(3) =1.51*4.07kA=6.15kA ④ 三相短路容量
Sk-1 = Sd/X∑(k-1) =100MV·A/1.35=74.1 MV·A·
⑷．求K-2点的短路电路总阻抗标幺值及三相短路电流和短路容量： 两台变压器并列运行： ① 总电抗标幺值
X*∑(k-2) =X1*+X2*+X3*// X4*=0.4+0.95+② 三相短路电流周期分量有效值 ③ 其他三相短路电流
在10/0.4KV变压器二次侧低压母线发生三相短路时，R∑ Ik-2”(3) =I∞k-2 (3) = Ik-2(3) =26.98kA ish (3) =2.26*26.98kA=60.97kA Ish(3) =1.31*26.98kA=35.34kA ④ 三相短路容量 Sk-2(3) = Sd/X*∑(k-2) =100MV·A/5.35=18.69 MV·A 两台变压器分列运行： (3) * 8=5.35 2Ik-2(3) = Id2/X*∑(k-2) =144.34kA/5.35=26.98kA 1 ① 总电抗标幺值 X*∑(k-2) =X1*+X2*+X3*=0.4+0.95+8=9.35 ② 三相短路电流周期分量有效值 Ik-2(3) = Id2/X*∑(k-2) =144.34kA/9.35=15.44kA ③ 其他三相短路电流 Ik-2”(3) =I∞k-2 (3) = Ik-2(3) =15.44kA ish (3) =2.26*15.44kA=34.89kA Ish(3) =1.31*15.44kA=20.23kA ④ 三相短路容量 Sk-2 = Sd/X∑(k-2) =100MV·A/9.35=10.7MV·A 表5.1 三相短路电流计算结果 总电抗 短路计算点 标 幺值 k-1 k-2 变压器并列运行 变压器分列运行 X∑ 1.35 5.35 9.35 * (3)* 三相短路电流/ kA 三相短路 容量/MV·A (3) Ik (3) I ”(3) I∞ 4.07 26.98 15.44 (3) ish Ish 6.15 35.34 20.23 (3) Sk (3) 4.07 26.98 15.44 4.07 26.98 15.44 10.38 60.97 34.89 74.1 18.69 10.7 好文档就应该这样才好 6. 变电所高压进线、一次设备和低压出线的选择 6.1 用电单位总计算负荷 对于本单位而言，变电所变压器高压侧的计算负荷即是全厂及家属住宅区的总计算负荷，因此，不需要采用需要系数逐级计算法和全厂需要系数法进行计算。 P= Pc +△PT=619.506+10.03=629.91kW Q= Qc+△Q T =285.966+51.36=317.33kvar S=705.33kV·A I=40.72A 6.2高压进线的选择与校验 高低压配电电路最普遍的两种户外结构是架空线和电缆。架空线的主要优点是：设备简单，造价低；有故障易于检修和维护；利用空气绝缘，建造比较容易。电力电缆的建设费用高于架空线路，具有美观、占地少，传输性能稳定、可靠性高等特点。 对于高压开关柜，从柜下进线时一般需通过电缆引入，因此，采用架空线长距离传输，再由电缆线引入的接线方式。 对给变压器供电的高压进线以及变电所用电电源线路，因短路容量较大而负荷电流较小，一般先按短路热稳定条件选择导体截面，然后再校验发热条件。 6.3变电所一次设备的选择 表6.1 主要电气设备表 序号 1 2 设备名称 10kV真空断路器 隔离开关 型号和规格 VS1—12/630—16型断路器 GN19—10C/400型隔离开关 LZZJ—10Q 200/5 0.5/10P20 3 电流互感器 LZZJ—10Q 200/5 0.2/0.2 LZZJ—10Q 100/5 0.5/10P20 4 5 6 7 电压互感器 熔断器 避雷器 10kV开关柜 JDZ10—10B 10/0.1 0.2/0.2 JDZ10—10B 10/0.1 1.0/90V·A XRNP3—10型熔断器 HY5WZ-12.7/45 KYN28A—12型高压固定式开关柜 6.3.1高压断路器的选择 高压断路器除在正常情况下通断电路外，主要是在发生故障时，自动而快