发布时间 : 星期日 文章220kV变电站电气主接线设计更新完毕开始阅读b0d58c30112de2bd960590c69ec3d5bbfc0adaec
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（对于中性点接地系统）发生通路的情况。
在三相系统中，可能发生的短路有，三相短路，两相短路，两相接地短路和单相接地短路。其中，三相短路是对称短路，系统各相与正常运行时一样仍处于对称状态，其他类型的短路都是不对称短路。
⑵常见短路因素
①设备绝缘损坏，正常运行时电力系统各部分绝缘是足以承受所带电压的，且具有一定的裕度。但电气设备在制造时可能存在某些缺陷；在运输、保管和安装的过程中，绝缘可能受到机械损伤；长期低电压过电流运行的设备绝缘会迅速老化等原因，使电气设备的绝缘受到削弱或损坏，造成带电部分的相与相或相与地形成通路。 ②恶劣的自然条件，大气过电压（雷击）引起闪络，大风和覆冰引起倒杆和断线等造成短路。
③工作人员误操作如设备检修未拆除地线就加电压、运行人员带负荷拉刀闸等。
⑶三相短路计算值
电力系统的运行经验表明，在各种类型的短路中，单相短路占大多数，两相短路较少，三相短路的机会最少。三相短路虽然很少发生，可其情况却比较严重，应给以足够的重视。因此，我们都采用三相短路来计算短路电流，并检验电气设备的稳定。
选择和校验电气设备、载流导体，一般应计算下列短路电流值。
Ik为短路电流周期分量有效值，单位为kA；
I?为稳态短路电流有效值，单位为kA； ib为短路全电流最大瞬时冲击值，单位为kA；
Ib为短路全电流最大有效值，单位为kA； Sk为短路容量，单位为MVA。
4.1 短路计算的目的及假定
4.1.1 短路电流计算的目的
⑴在选择电气设备时，为了保证设备在正常运行和故障情况下都能安全、可靠地工作，同时又力求节约资金，这就需要进行全面的短路电流计算。例如：计算某一时刻的短路电流有效值，用以校验开关设备的开断能力和确定电抗器的电抗值；计算短路后较长时间短路电流有效值，用以校验设备的热稳定；计算短路电流冲击值，用以
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校验设备动稳定。
⑵在设计屋外高压配电装置时，需按短路条件校验软导线的相间和相相对地的安全距离。
⑶在选择继电保护方式和进行整定计算时，需以各种短路时的短路电流为依据。 ⑷接地装置的设计，也需用短路电流。 4.1.2 短路电流计算的一般规定
⑴验算导体和电器动稳定、热稳定以及电器开断电流所用的短路电流，应按工程的设计规划容量计算，并考虑电力系统的远景发展规划（一般为本期工程建成后5～
10年）。确定短路电流计算时，应按可能发生最大短路电流的正常接线方式，而不应
按仅在切换过程中可能并列运行的接线方式。
⑵选择导体和电器用的短路电流，在电气连接的网络中，应考虑具有反馈作用的异步电机的影响和电容补偿装置放电电流的影响。
⑶选择导体和电器时，对不带电抗器回路的计算短路点，应按选择在正常接线方式时短路电流为最大的地点。
⑷导体和电器的动稳定、热稳定以及电器的开断电流一般按三相短路验算。 4.1.3 短路计算基本假定
⑴正常工作时，三相系统对称运行； ⑵所有电源的电动势相位角相同；
⑶电力系统中各元件的磁路不饱和，即带铁芯的电气设备电抗值不随电流大小发生变化；
⑷不考虑短路点的电弧阻抗和变压器的励磁电流；
⑸元件的电阻略去，输电线路的电容略去不计，及不计负荷的影响； ⑹系统短路时是金属性短路。
4.2 各种短路电流计算步骤
4.2.1 短路计算应考虑的因数
⑴接线方式，计算短路电流时所用的接线方式，应是可能发生最大短路电流的正常接线方式（即最大运行方式），不能用仅在切换过程中可能并列运行的接线方式。
⑵计算容量，应按本工程设计规划容量计算，考虑电力系统的远景发展规划（一
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般考虑工程建成后5～10年）
⑶短路种类，一般按三相短路计算，若发电机出口的两相短路或中性点直接接地系统及自耦变压器等回路中单相（或两相）接地短路较三相短路情况严重时，则应该按严重情况的进行校验
⑷短路计算点，在正常接线方式中，通过电器设备的短路电流为最大的地点，称为短路计算点。对于带电抗器的6～10kV出线与厂用分支线回路母线至母线隔离开关之间的引线、套管时，短路计算点应该取电抗器前。选择其导体和电器时，短路计算点一般取在电抗器后。 4.2.2 短路电流计算方法
供配电系统某处发生短路时，要算出短路电流必须首先计算出短路点到电源的回路总阻抗值。电路元件电气参数的计算有两种方法：标幺值法和有名值法。
⑴标幺值法是一种相对单位制，它是一个无单位的量，为任一参数对其基准值的比值。标幺值法，就是将电路元件各参数均用标幺值表示。由于电力系统有多个电压等级的网络组成，采用标幺值法，可以省去不同电压等级间电气参量的折算。在电压系统中宜采用标幺值法进行短路电流计算。
⑵有名值法就是以实际有名单位给出电路元件参数。这种方法通常用于1kV以下低压供电系统短路电流的计算。 4.2.3 短路电流的计算步骤
⑴短路故障选取
⑵基准值选择与系统电抗标幺值计算； ⑶各短路电流值计算公式；
⑷变压器电阻标幺值、电抗标幺值计算； ⑸各故障点短路电流计算。
4.3 短路计算过程
4.3.1 短路故障点选取
根据电气设备选择的需要，选择短路情况最严重的三相短路来进行短路电流计算；结合该站的实际情况，按最大运行方式，即三台主变同时投入运行考虑，且主变绕组的接线方式为全星型连接；故障点分别选择在220kV母线上k1点、110kV母
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线上k2点和35kV母线上k3点，故障点的具体分布见图4.1。 4.3.2 基准值选择与系统电抗标幺值计算
⑴基准值选择
基准容量： Sj?100MVA
基准电压： Vj（kV） 37 115 230 由基准电流公式Ij?SjUj3100373 可得Ij1??????kA 同理可得
各基准电流：Ij（kA） 1.56 0.50 0.25 ⑵系统短路容量的计算
系统电抗标幺值： X?x?0.006569 则短路容量： Sk?4.3.3 各短路电流值计算公式
⑴短路电流冲击系数
?tSjX?x?1000.006569?15244MVA
Kb=1+eT
?R1X=?X?331=RT1+RT2+RT3=0.528+0.528+3.6967=4.7527
+XT2+XT3+X?x?=T113?45.173?3.227+29.04+0.006569?=23.664
1X时，T?3f在工程设计中，当短路电路的总电阻较小，即?R??0.05s，
t＝0.01，则: Kb=1+e⑵三相短路冲击电流
3?0.010.05=1.8
ib=Kb?Ik???2=1.82Ik??=2.55Ik??33 （4.1）
3?⑶三相短路全电流最大有效值
Ib?1?2?Kb?1?Ik???1?2?1.8?1?Ik???1.51Ik?2323
（4.2）
⑷三相短路容量
?? Sk=3?Un?Ik1 （4.3）
34.3.4 变压器电阻、电抗标幺值计算
⑴变压器电阻标幺值的计算
负载损耗：?Pk?491kW，该变压器低压侧容量为75MVA，而额定容量为
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