某住宅小区供配电系统设计

第七章 短路电流的计算

7.1短路计算的意义和方法

1）对所选的电气设备进行动稳定和热稳定校验。 2）进行变压器和线路保护的整定值和灵敏度计算。

采用标么制法对变配电所的相关节点进行短路电流计算。 7.2相关节点的短路计算

根据小区原始资料可知，小区由线芯截面185mm2的高压架空线供电，距小区为6km，电力系统馈电变电站首端所装高压断路器的断流容量Soc?500 MVA，查表知架空线路每相单位长度电抗平均值为0.35 Ω/km。 7.2.1电路图

4

S9-1000/10电源GL=6KMS9-1000/101OKV380V图 7-1等效电路图

7.2.2确定基准值

取Sd=100MVA，Ud1=Uc1=10.5kV，Ud2?Uc2?0.4 kV

Id1?Sd3Ud1?100?5.50 kA

3?10.5Id2?Sd100??144.34 kA 3Ud23?0.47.2.3计算短路电路中各主要元件的电抗标么值

（1）电力系统电抗标么值：X1??Sd100 MVA??0.2 Soc500 MVA（2）电缆线路电抗标么值：X0?0.35 Ω/km，

??X0l X2Sd100?0.35?6??1.90 Uc2110.52 7

（3）电力变压器的电抗标么值：查表得变压器的阻抗电压UK%?5，

X??UK%Sd100S?5?100 MV?A3?A?5.0

N100?1000 kV根据以上计算结果绘制等效电路图如图所示：

K-13/5K-21/0.22/1.93/5 图7-2等效电路图

7.2.4 K-1点的短路电流计算 （1）总电抗标么值：

X?????K?1??X1?X2?0.2?1.9?2.1 （2）三相短路电流周期分量有效值：

I?3?Id1K?1?X??5.50 KA2.1?2.619 kA ??K?1? （3）三相短路次暂态电流和稳态电流有效值：

I???3??I?3??3???IK?1?2.619 kA

（4）三相短路冲击电流及其有效值：

i?3?sh?2.55I???3??2.55?2.619?6.68 kA

I?3?3sh?1.51I?????1.51?2.619?3,95 kA

（5）三相短路容量：

S?3?K?1?SdX??100 MVA?(K?1)2.1?47.62 MVA 7.2.5 K-2点的短路电流计算 （1）总电抗标么值：

8

????? X??K?2??X1?X2?X3//X4?0.2?1.9?5.0?4.48 2 （2）三相短路电流周期分量有效值：

?3? IK?2?Id2?X??K?2??144.34 kA=32.22 kA

4.48 （3）三相短路次暂态电流和稳态电流有效值：

?3??3? I???3??I??IK?2?32.22kA

（4）三相短路冲击电流及其有效值：

3?3? ish?1.84I?????1.84?32.22?59.28 kA

??Ish?1.09I?????1.09?32.22=35.12 kA

33（5）三相短路容量：

?3? SK?2?Sd?X?(K?2)?100MVA=22.32 MVA

4,48以上计算短路电流 如表7-1 三相短路电流/kA (3) Ik 三相短路容量/MVA ??Ish 3短路计算点 I???? 3??I? 3(3) ish??SK 3K—1 K—2 2.619 32.22 2.619 32.22 2.619 32.22 6.68 59.28 3.95 35.12 47.62 22.32 表7-1 第八章 变电所低压侧一次设备的选择与校验

8.1低压母线的选择与校验

在变压器的低压侧，其计算电流为：I30?按载流量选择LMY-125×8矩形铝母线，双条

Ial?1548.27?1.05 A=1625.68 A>1548.27 A 符合要求。

S301019.0371??1548.27 A 3UN3?0.38动稳定度校验条件为 ?al??c

LMY母线材料的最大允许应力?al=70MPa。

9

????380V低压母线的短路电流为：ish=59.28kA Ish=35.12kA

33三相短路时所受的最大电动力：

21.0?3?2lF?3??3ish?10?7?3??59.28?103???10?7?1297.67 N

a0.2F??l1297.767?1.0??129.767 N?m 母线的弯曲力矩（母线档数为3）： M?10103b2h0.125 m2?0.008 m??2.08?10-6 m3 母线的截面系数： W?66母线在三相短路时的计算应力:?c?M129.767??62.39 MPa ?5W20.8?10所以，?al=70MPa??c=62.39MPa，满足动稳定度要求。 热稳定度校验：

Amin?I??1000?tima0.75?32.22?1000??296.2 mm2?125?10 mm2，符C87合热稳定度要求。

8.2低压电缆、设备的选择与校验

在本小区中，是24户一个楼型。来计算低压侧的负荷。 查表知需要系数Kd=0.7，Pe1?10 kW?24?240 kW，再

P30?KdPe1?0.7?240 kW?168 kW，功率因数为cos?=0.9

Q30?P30?tan??168?0.484?81.3 kvarS30?P30168??186.7 kVAcos?0.9S186.7I30?30??283.6 A3UN3?0.38.

8.2.1电缆的选择

首先，按发热条件选择电缆：I30=283.6A，查《工厂供电设计指导》选择铜芯主芯线截面是150mm2的YJLV22-1.0kV 交联聚乙烯绝缘钢带铠装聚氯乙烯护套电力电缆，其载流量为Ial=305A>283.6A.初步选定的电缆型号为YJV22 -3×150+1×95。

短路热稳定度校验：

由变电所引向单体楼的电缆线路总电抗为

10