110KV变电站负荷及短路电流计算及电气设备的选择及校验

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1、第一章短路电流计算1、短路计算的目的、规定与步骤1.1短路电流计算的目的在发电厂和变电站的电气设计中，短路电流计算是其中的一个重要环节。其计算的目的主要有以下几方面：在选择电气主接线时，为了比较各种接线方案，或确定某一接线是否需要采取限制短路电流的措施等，均需进行必要的短路电流计算。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

2、验设备的热稳定；计算短路电流冲击值，用以校验设备动稳定。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。1.2短路计算的一般规定(1)计算的基本情况1）电力系统中所有电源均在额定负载下运行。2）所有同步电机都具有自动调整励磁装置（包括强行励磁）。3）短路发生在短路电流为最大值时的瞬间。4）所有电源的电动势相位角相等。5）应考虑对短路电流值有影响的所有元件，但不考虑短路点的电弧电阻。对异步电动机的作用，仅在确定短路电流冲击值和最大全电流有效值时才予以考虑。(2)接线方式计算短路电流时所用的接线方式，应是

3、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。1.3计算步骤(1)画等值网络图。1）首先去掉系统中的所有分支、线路电容、各元件的电阻。2）选取基准容量S和基准电压U（一般取各级电压的1.05倍）。dc3）将各元件的电抗换算为同一基准值的标幺值的标幺电抗。4）绘制等值网络图，并将各元件电抗统一编号。(2)选择计算短路点。(3)化简等值网络：为计算不同短路点的短路值，需将等值网络分别化简为以短路点为中心的辐射形等值网络，并求出各电源与短路点之间的总电抗的标幺*值X。(3)*(4)

4、求计算无限大容量系统三相短路电流周期分量有效值的标幺值I。k(3)(3)(5)计算三相短路电流周期分量有效值I和三相短路容量S。kk2、参数计算及短路点的确定基准值的选取：S100MVAd2.1变压器参数的计算(1)主变压器参数计算由表查明可知：U%10.5U%18U%6.5S75MVA121323NU%0.5(U%U%U%)0.5*（18+10.5-6.5）=111121323U%0.5(U%U%U%)0.5*（10.5+6.5-18）=-0.52122313U%0.5(U%U%U%)0.5*

5、（18+6.5-10.5）=73132312电抗标幺值为：U%S11100*1DX0.14671100S10075NU%S-0.5100*2DX-0.00672100S10075NU%S7100*3DX0.09333100S10075N(2)站用变压器参数计算由表查明：U%4S500KVA0.5MVAkN*Uk%Sd4100X**84100S1000.5N(3)系统等值电抗架空线：0.4018*7228.9296XL1XL2Sd100所以：0.50.528.92960.

6、1094XLXL122U115C2.2、.短路点的确定此变电站设计中，电压等级有四个，在选择的短路点中，其中110KV进线处短路与变压器高压侧短路，短路电流相同，所以在此电压等级下只需选择一个短路点；在另外三个电压等级下，同理也只需各选一个短路点。依据本变电站选定的主接线方式、设备参数和短路点选择，网络等值图如下：图3系统等值网络图2.3、各短路点短路电流计算(1)短路点d-1的短路计算(110KV母线)网络简化如图所示：图4d-1点短路等值图**XX0.1094L(3)*11I9.141k*X0.1094S100

7、dI0.502KAd3U3*115c(3)(3)*III9.1410.5024.5888kkd(3)Sd100S914.08MVAk*X0.1094(3)i2.55I2.554.588811.70144KAshk(3)I1.51I1.514.58886.9291KAshk(2)短路点d-2的短路电流计算(35KV母线)简化网络如图所示：图5d-2点短路等值图******XX(XX)//(XX)0.1094(0.1467-0.0067)//(0.1467-0.0067)0.17

8、94L1212(3)*11I5.5741K*X0.1794(3)Sd100S557.41MVAk*X0.1794S100dI1.5604KAd3U337c(3)(3)*III5.57411.56048.6978KAkkd(3