I″— 次暂态短路电流，用来作为继电保护的整定计算和校验断路器额定断流容
量。应采用（电力系统在最大运行方式下）继电保护安装处发生短路时的次暂态短路电流来计算保护装置的整定值。
ish— 三相短路冲击电流，用来检验电器和母线的动稳定。 I — 三相短路电流有效值，用来检验电器和母线的热稳定。
S″— 次暂态三相短路容量，用来检验断路器的遮断容量和判断母线短路容量是
否超过规定值，作为选择限流电抗器的依据。
4.2短路电流计算的规定
为了简化短路电流的计算方法，在保证计算精度的情况下，忽略次要因素的影响，做出以下规定：
（1）所有的电源电动势相位角均相等，电流的频率相同，短路前，电力系统的电势和电流是对称的。
（2）认为变压器是理想变压器，变压器的铁心始终处于不饱和状态，即电抗值不随电流的变化而变化。
（3）输电线路的分布电容略去不计。
（4）每一个电压级采用平均电压，这个规定在计算短路电流时，所造成的误差很小。唯一例外的是电抗器，应该采用加于电抗器端点的实际额定电压，因为电抗器的阻抗通常比其他元件阻抗大的多，否则，误差偏大。
（5）计算高压系统短路电流时，一般只计及发电机、变压器、电抗器、线路等元件的电抗，因为这些元件X/3>R时，可以略去电阻的影响。只有在短路点总电阻大于总电阻的1/3时才加以考虑，此时采用阻抗等于电抗计算。
（6）短路点离同步调相机和同步电动机较近时，应该考虑对短路电流值的影响。有关感应电动机对电力系统三相短路冲击电流的影响：在母线附近的大容量电动机正在运行时，在母线上发生三相短路，短路点的电压立即降低。此时，电动机将变为发电机运行状态，母线上电压低于电动机的反电势。
（7）在简化系统阻抗时，距短路点远的电源与近的电源不能合并。
（8）以供电电源为基准的电抗标幺值>3,可以认为电源容量为无限大容量的系统,短路电流的周期分量在短路全过程中保持不变。
4.3短路电流计算的步骤
在工程设计中，短路电流的计算通常采用实用计算曲线法。其具体计算步骤如下：
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（1）计算各元件电抗标幺值，并折算到同一基准容量下； （2）绘制等值网络，进行网络变换； （3）选择短路点；
（4）对网络进行化简，把供电系统看为无限大系统，不考虑短路电流周期分量的衰减求出电流对短路点的电抗标幺值，并计算短路电流标幺值、有名值； （5）计算短路容量，短路电流冲击值：
短路容量： S?3UkI?? 短路电流冲击值: ish?2.55I\ （6）列出短路电流计算结果。
4.4短路类型及其计算方法
电力系统中可能发生的几种形式的短路类型及其计算方法是如下： （1）三相短路电流的计算： I(3)d*?1X 1?*其有名值为： I(3)(3)d?Id*?Ij I(3)d*—系统中发生三相短路时，短路点的短路电流标幺值 I(3)d—系统中发生三相短路时，短路点的短路电流有名值
X1?*—归算到短路点的综合正序等值电抗。
以下为简便起见，省略下标 * 。 （2）两相短路电流的计算： I(2)d?31X1??X 2?X2?—归算到短路点的负序综合电抗
I(2)d
—两相短路时短路点的全电流
其各序分量电流值为：
I(2)(2)1d1?Id?X1??X 2?I(2)(2)d1,Id2—分别为两相短路时，短路点短路电流的正负序分量
（3）两相接地短路电流计算：
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4.1）
4.2）4.3）4.4）4.5）(4.6)（（ （
（
（
Id(1,1)(1,1)X0(1,1)???31??Id1 （4.7） 2(X2?X0)??X2 Id—两相短路接地时，短路点故障相全电流 —两相短路接地时，短路点的正序电流分量
Id1(1,1)Id1(1,1)?Id2(1,1)（4.8）
X1?X1//X0???
X0(1,1)? （4.9） ?Id1?X0?X2??(1,1)1Id0(1,1)?Id1?X2X0???X2（4.10）
?
Id2(1,1),Id0(1,1)—分别为两相接地短路时的负序和零序电流分量。
（4）单相接地短路电流的计算：
短路点各序分量电流为： （4.11）
4.5 短路电流计算过程 4.5.1 原始资料
系统供电到110kv母线上，10kV侧无电源，系统阻抗归算到110kV侧母线上
UB=Uav, SB=100MVA.
取基准容量为：SB=100MVA，基准电压为UB=Uav，又依公式：IB?SB3Uav ；
UXB?B，计算基准值如出下表所示4.1：
SB 表4.1 变电站网络等值电路参数基准值取值
电气量 SB(MVA)
关系式
基 准 值
2100
115 0.502 132.25 10.5 5.50 1.10 UB(kV) IB(kA) XB(?) word文档 可自由复制编辑
UB=Uav
Ib?SB/3UB
XB?UB2SB
4.5.2 短路计算
（Ⅰ） 短路计算过程
说明：在变电站的电气设计中，短路电流计算是其中一个重要环节，在选择和校验电器设备时，需要用到短路电流。其中一定要注意以下几点：
（1）接线方式：计算短路电流时式，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。
（2）短路种类：一般按三相短路计算，在三绕组变压器回路中单相或两相接地短路较三相短路严重时，则应按最严重的情况进行校验。
（3）短路计算点的选择：短路计算点是指在正常接线方式时，通过电气设备的短路电流为最大的地点。在该系统中分别选择了110kV高压侧母线d1、d2、d4、,
10kV低压侧母线d3，系统等值网络图如图4.1。
图4.1 系统等值网络图 将三角形化为Y形可得其系统等值网络图如下：
图4.2 系统网络接线简图
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（Ⅱ） 各短路点电流短路电流计算
（1）d1点短路时，Up=115kV,等值网络如图4.3。
E=1.0E=1.0
110kV0.0670.056E=1.0
0.048
图4.3 d1点短路等值网络图
等值网络电抗的标幺值：
X1*?[(0.024?0.06?0.28)//(0.012?0.053)?0.012]//0.05?60.04 8次暂态短路电流标么值：
??=I*?= I*11.0==20.83 X1*0.048次暂态0s和4s时的短路电流相等，三相短路电流有名值为：
I??=
冲击电流为：
Ish?2I??Km?2?1.9?10.46?28.10kA
??SBI*3Uav=
20.83?100?10.46kA
3?115kim——冲击系数，取1.9。
短路全电流最大有效值为：
50??1 Ioh?1.I=1.51?10.46?15.79kA
短路容量为：
S=3UBI???1.732?115?10.4?2071.47MVA
（2）d2点短路时，UP=10.5kV，等值网络如图4.4。
E=1.0E=1.0 10kV0.599
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0.0690.53
110KV变电站设计毕业论文
