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电力系统继电保护课程设计说明书
3 短路计算
3.1 短路计算目的
在发电厂的电气设计中，短路电流计算是其中的一个重要环节，其目的是： 1在选择电气主接线时，给比较各种接线方案提供依据，和确定某一接线是否需要采取措施限制短路电流等。
2为了保证所选择的载流导体及电器元件在正常运行和短路情况下都能安全，可靠地工作，同时又节约资金，这就需对有关短路电流值进行动稳定、热稳定和开断能力的检验。
3为选择继电保护方式和进行整定计算提供依据。 4接地装置的设计，也需用短路电流。
电力系统中，发生单相短路的几率最大，而发生三相短路的可能性最小。但是三相短路造成的危害一般来说最严重。为了使电力系统的电气设备在最严重的短路状态下也能可靠地工作，在选择和校验电气设备的短路计算中，常以三相短路计算为主。 3.2 短路计算步骤
在工程计算中短路电流的计算常采用实用曲线法，其计算步骤如下： （1）选择计算短路点； （2）画等值网络图；
A、选取基准容量SB?100MVA和基准电压VB?Vav。
B、首先去掉系统中的所有负荷分支。线路电容、各元件的电阻，发电机电抗用次暂态电抗Xd。
C、将各元件电抗换算为同一基准的标么值电抗。 D、汇出等值网络图，并将各元件电抗统一编号。
E、化简等值网络：为计算不同短路点的短路电流值，需要将等值网络分别化简为短路点为中心的辐射形等值网络，并求出各电流与短路点之间的电抗，即转移电抗Xsf以及无限大电源对短路点的转移电抗Xsf。
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（3）求出计算电抗，Xjsi=XifSNiSB(i?1,2,3.....g)
式中SNi为第i台等值发电机的额定容量。
（4）由运算曲线查出个电源供给的短路电流周期分量标么值（运算曲线只作到Xjs?3.5）。
（5）计算无限大功率的电源供给的短路电流周期分量。 （6）计算短路电流周期分量有名值和短路容量。 （7）计算冲击电流。 3.3 短路计算过程
3.3.1 确定短路计算的基准值
根据原始资料，设功率基准值SB?100MVA,基准电压UB?38.5kV. 则 IB?SB100MVA??1.5kA. 3UB3?38.5kV3.3.2 短路电路中电抗标幺值计算
、
（1）在原始资料中，发电机组用的两台容量 3200KW、功率因素 0.8、X、d
＝0.2、X2＝0.25的发电机，根据公式：
X1??X2?SB100?0.25??6.25 SGN3.2/0.8 所以发电机标幺值X1=X2=6.25
（2）系统中，有两台变压器，变压器T1容量为 100KVA、变比 6.3/0.4、Ud＝4.5％。变压器T2为容量 7500KVA、变比 35/6.3、 Ud＝7.5％。
4.510MVA0??45 100100kVA7.510M0VA????0.6 变压器T2 X4 10075k0V0A??所以 变压器T1 X3（3）厂用电、近区出线供电由发电机母线引出，出线为架空线，长度为 5KM， 0.4/KM。
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??(0.4?5)??所以 架空线路 X5100MVA?4.16 2(6.93kV)因此绘短路计算等效电路如图3.1所示。
图3.1 等效电路
3.3.3 三相短路电流的计算
由上面计算各部分的阻抗标幺值得到
??????X1?//X2//X3//X5?X4?1.72?0.6?2.32 总电抗标幺值X?再由此得出三相短路电流周期分量有效值 Ik(3)?其他短路电流
(3)?Ik(3)?0.647kA I\?I?(3)?2.55I\?2.55?0.647kA?1.65kA ish(3)?1.51I\?1.51?0.647kA?0.98kA IshIB1.5kA??0.647kA ?X?2.323.4 电流互感器的选择 3.4.1 电流互感器工作原理
电气一次回路的工作电流一般较高，二次仪表在对一次回路进行测量时，需要转换为比较统一、安全的电流。电流互感器是一种升压（降流）变压器，也是一种传感器，将电流按比例转换成的电流，其一次侧接一次系统，二次侧接二次设备，电力系统中的二次设备如测量仪表、继电保护等，可通过电流互感器获得电气一次回路的电流信息，它起着变流和电气隔离的作用，避免直接测量线路的危险。
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3.4.2 发电机电流互感器的选择
发电机G1、G2一次侧额定电流：IN?SN3200??507.94A UN6.3查资料后选用LA-10/600的电流互感器，其标准变比为：600/5=120。 所以电流互感器的二次侧电流为Il=507.94/120=4.23A。
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