福建电力职业技术学院毕业设计报告纸
10kV：
第七节 短路计算
一、短路计算的目的
在发电厂和变电站的电气设计中，短路计算是其中的一个重要环节。短路计算的目的主要有以下几方面：
(1)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。
(2)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，也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；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，用以校验设备动稳定。
(3)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。 (4)接地装置的设计，也需用短路电流数据。
二、短路电流计算的一般规定
(1)验算导体和电器的动稳定以电器的开断电流，应按本工程的设计容易计算，并考虑电力系统的远景发展规划
(2)确定短路电流应按可能发生的最大短路的正常接线，而不能按反在切换过程中可能并列运
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行的接线方式
(3)一般电器设备可按三相零秒短路容易进行选择 (4)短路点的选择，各级母线作为短路点
三、短路电流计算的内容
短路计算的具体项目及其计算条件，取决于短路计算的目的 。本次设计的短路计算内容包括计算最大运行方式下最大短路电流、最小运行方式下最小短路电流、中性点不接地系统的单相短路电流等，并根据电气设备选择和继电保护整定需要，分别计算t=0s、0.1s、4s的短路电流周期分量有效值或瞬时值。 四、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，其中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，本设计为简化计算采用标幺值法；同时，为减少计算误差，采用个别变换法进行变换。 五、短路点及短路类型的确定
短路点的选取：按计算目的选择在各级电压母线、各级线路末端，如下图，短路类型取三相短路最严重考虑。
GC110KVK135KVK210KVK4K3K5
六、短路计算结果
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单位：（kA） 表21 短路点 110kV母线 K1 35kV母线 K2 系统最大，主变并列运行 系统最小，主变并列运行 系统最小，主变并列运行 系统最大，主变并列运行 系统最大，主变单台运行 系统最小，主变并列运行 10kV母线出线末端K5
系统最小，主变并列运行 运行方式 系统最大 回路名称 电厂 系统C 电厂 系统C 电厂 系统C 电厂 系统C 电厂 系统C 电厂 系统C 电厂 系统C 电厂 系统C I'' iim 2.806 3.765 4.233 5.055 2.868 3.901 0.385 0.531 11.321 14.847 7.278 8.743 8.491 11.547 0.306 0.422 7.155 9.601 10.769 12.890 / / / / I? 用途 2.880 110kV系统电气设备选择 30238 4.682 6.329 / / / / 35kV系统电气设备选择 主变相间近后备保护校验 主变相间远后备保护校验 35kV母线出线末端K3 10kV母线 K4 28.869 12.130 10kV出线回路电气设备选择 37.860 16.331 18.559 22.295 / / / / 7.278 9.238 / / / / 10kV侧主变回路电气设备选择 主变相间近后备保护校验 主变相间远后备保护校验 第八节 电气设备选择
电气设备的选择设计，同样必须执行国家的有关技术经济政策，并应做到技术先进，经济合理，安全可靠，运行方便和适当的留有余地，以满足电力系统安全经济运行的需求。 一、电气设备选择的一般原则
1.应满足正常运行检修短路和过电压情况下的要求并考 虑远景发展。 2.应满足安装地点和当地环境条件校核。 3.应力求技术先进和经济合理。 4.同类设备应尽量减少品种。
5.与整个工程的建设标准协调一致。
6.选用的新产品均应具有可靠的试验数据并经正式签订合格的特殊情况下选用未经正式鉴定的新产品应经上级批准。
二、有关的几项规定
电气设备应按正常运行情况选择，按短路条件验算其动、热稳定，并按环境条件校核设备的基本使用条件。
1、 正常运行条件下，各回路的最大持续工作电流应按规定公式计算；
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2、 校验电气设备时，所用短路电流的值一定要是在规定的条件下求得；
3、 校验短路热稳定时，所用的时间一般采用主保护的动作时间加相应的断路器全分闸
时间，同时要考虑到主保护的死区；电气设备的短路电流计算时间，一般采用后备保护的动作时间加相应的断路器全分闸时间；
4、 环境条件：选择导体和电器时，应按当地环境条件校核。当气温、风速、湿度、污
秽、海拔、地震、覆冰等环境条件超出一般电器的规定时，应通过技术经济比较后分别采取下列措施：1）向制造部门提出补充要求，订制符合当地环境的产品；
2）在设计或运行中采取相应的防护措施如采用屋内配电装置，加减震器等。
三、电气设备选择
尽管电力系统中各种电气设备的作用和工作条件并不一样，具体选择方法也不完全相同，但对它们的基本要求却是一致的。电气设备要能可靠的工作，必须按正常工作条件进行选择，并按短路状态来校验热稳定和动稳定。
(1)按正常工作条件选择电气设备 ①额定电压和最高工作电压
在选择电气设备时，一般可按照电气设备的额定电压UN不低于装置地点电网额定电压
UNS的条件选择，即:
UN?UNS ②额定电流
电气设备的额定电流IN是在额定环境温度下，电气设备的长期允许电流。IN应不小于该回路在各种正常运行方式下的最大持续工作电流Igmax，即：
IN?Igmax
③按当地环境条件校核
在选择电器时，还应考虑电器安装地点的环境条件当气温、风速、污秽等级、海拔高度、地震烈度和覆冰厚度等环境条件超过一般电器使用条件，应采取措施。
(2)按短路情况校验 ①短路热稳定校验
短路电流通过电器时，电气设备各部件温度（或发热效应）应不超过允许值。满足热稳定条件。
It2t?Qk
式中：Qk—短路电流产生的热效应
Itt—电气设备允许通过的热稳定的电流和时间 ②电动力稳定校验
电动力稳定是电器承受短路电流机械效应的能力，也称动稳定。满足动稳定的条件为：
2imax?iim
式中： iim—短路冲击电流幅值
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