负荷计算及主变压器的选择.doc

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1、 青岛农业大学机电工程学院本科毕业设计第二章 负荷计算及主变压器的选择2.1 负荷的原始资料变电所为110kV城郊变电所，有三个电压等级，高压为110kV，中压为35kV，低压为10kV。变电所建成后主要对本地区的工业和生活供电，并同其他地区连成环网。为选择主变压器，确定变压器各电压等级出线侧的最大持续电流，首先计算各电压等级侧的负荷，包括站用电负荷（动力负荷和照明负荷）、10kV侧负荷、35kV侧负荷和110kV侧负荷。其中，类用户占60。2.1.1 110kV侧负荷资料110kV侧有2回出线，最大一回出线负荷为30000KVA，每回出线长度为10km，负荷功率因数cos取0.8。110kV

2、侧最大负荷为41.8MW，则110kV侧用户负荷为41.8/0.8=52.25MVA。2.1.2 35kV侧负荷资料35kV侧有4回出线，最大一回出线负荷为5000KVA，负荷功率因数cos取0.9。35kV侧最大负荷为12.40MW，则35kV侧用户负荷为12.40/0.9=13.8MVA。2.1.3 10kV侧负荷资料10kV侧有16回出线，最大一回出线负荷为5000KVA，负荷功率因数cos取0.85。10kV侧最大负荷为26.3MW，则10kV侧用户负荷为26.3/0.85=30.9MVA。2.1.4 变电站的气候与地理条件该地区最高气温42 oC，最低气温-15 oC，平均气温20

3、oC，最高月平均气温为30oC，最低月平均气温为-8oC，覆冰5mm，海拔高度小于1000m，最多风向为西南、西北，地耐力为2kg/cm，地震级8级以下，周围环境无易燃及明显污秽。2.2 变电所计算负荷的确定计算负荷是供电设计计算的基本依据，计算负荷确定得是否正确合理，直接影响到电器和导线电缆的选择是否经济合理。如计算负荷确定过大，将使电器和导线选得过大，造成投资和有色金属的消耗浪费，如计算负荷确定过小又将使电器和导线电缆处子过早老化甚至烧毁，造成重大损失，由此可见正确确定计算负荷重要性。2.2.1 负荷计算的要求 电力系统设计时，必须具备确定的电力负荷水平，电力负荷发展水平，一般以今后5-1

4、0年中的某一年的负荷作为设计水平，而今后10-15年中的某一年的负荷作为远景水平年。本次设计考虑5-10年规划。2.2.2 负荷计算的方法目前负荷计算的常用方法有需要系数法、二项式法和利用系数法。需要系数法比较简单因而广泛使用，但当用电设备台数少而功率相差悬殊时，需要系数法的计算结果往往偏小，较适用于计算变、配电所的负荷；二项式法是考虑用电设备和大容量用电设备对计算负荷影响的经验公式，它适用于确定台数较少而容量差别较大的低干线和分支线的计算负荷；利用系数法以概率论为理论基础，分析所用用电设备在工作时的功率叠加曲线而得到的参数为依据来确定计算负荷，计算结果接近实际负荷，但计算方法复杂。本文选择负

5、荷计算的方法为需要系数法。需要系数法负荷计算公式：1.有功计算负荷为 （公式2-1）式中 有功计算负荷，单位为kW； 所有用电设备组的设备额定容量之和，但不包括备用设备容量，单位为kW； 用电设备组的需要系数（110kV侧取0.9，35kV侧取0.85，10kV侧取0.8） 。 2.无功计算负荷为 = （公式2-2）式中 无功计算负荷，单位为kvar； 对应于用电设备组功率因数cos的正切值。 3.视在计算负荷为 = （公式2-3）式中 视在计算负荷，单位为kVA。 4.计算电流为 = （公式2-4）式中 计算电流，单位为A； 用电设备额定电压，单位为kV。2.2.3 110kV侧的计算负荷1

6、10kV侧的总计算负荷为:52200kVA即： =52.2MVA2.2.4 35kV侧的计算负荷35kV侧的总计算负荷为:13800kVA即： =13.82 MVA2.2.5 10kV侧的计算负荷10kV侧的总计算负荷为:30900kVA即：=30.9 MVA2.2.6 变电所的最大计算负荷Sjs = Sjs35+ Sjs10=13.82+30.9=44.72MVA 110kV城郊变电所负荷计算表如下：表2.1110kV城郊变电所负荷计算表电压等级负荷名称自然功率/MWcostan计算负荷变压器台数及容量/kVA110kV1280.900.800.7525.218.932.80172.2两台S

7、FSZL7-31500/11023027.020.2535.15202.9小计=0.841.7631.3252.235kV150.850.900.484.252.04 4.8879.224.53.831.844.4072.634.23.571.714.10 67.6443.401.633.9064.3小计=0.812.045.80 13.8210kV13.50.800.850.622.801.743.54204.4254.002.485.06292.1343.201.984.05233.842.62.081.302.63151.8543.201.984.05233.860.70.560.350

8、7141.0710.800.501.01 58.3832.401.493.04175.594.23.362.084.25245.4101.20.96 0.601.21 69.9111.81.440.891.82105.11232.401.493.04175.5132.21.761.092.22128.2142.11.681.042.12122.41521.600.992.02116.6160.80.64 0.400.8146.8小计=0.826.3022.0230.9母线侧总负荷38.3427.1844.722.3 主变压器的选择在各级电压等级的变电站中，变压器是变电站中的主要电气设备之一，

9、其担任着向用户输送功率，或者两种电压等级之间交换功率的重要任务，同时兼顾电力系统负荷增长情况，合理选择，否则，将造成经济技术上的不合理。主变压器的容量、台数直接影响主接线的形式和配电装置的结构。它的确定除依据传递容量基本原始资料外，还应根据电力系统510年发展规划，输送功率大小，馈线回路数、电压等级以及接入系统的紧密程度等因素，进行综合分析和合理选择。2.3.1 变压器类型的选择 一般正常环境的变电所，可选油浸式变压器，企鹅应优先选用SL11等系列低损耗电力变压器。在多尘或有腐蚀性气体严重影响变压器安全运行的场所，应选用防尘型或着防腐型变压器。供电电压偏低或电压波动严重而用电设备对电压质量又要

10、求较高的场所，可选用有载调压型变压器，如SZ系列配有载调压开关的变压器。2.3.2 主变压器的选择原则1） 相数容量为300MW及以下机组单元接线的变压器和330kv及以下电力系统中，一般都应选用三相变压器。因为单相变压器组相对投资大，占地多，运行损耗也较大。同时配电装置结构复杂，也增加了维修工作量。2）绕组数与结构电力变压器按每相的绕组数为双绕组、三绕组或更多绕组等型式；按电磁结构分为普通双绕组、三绕组、自耦式及低压绕组分裂式等型式。在发电厂或变电站中采用三绕组变压器一般不多于3台，以免由于增加了中压侧引线的构架，造成布置的复杂和困难。3）绕组接线组别变压器三绕组的接线组别必须和系统电压相位

11、一致。否则，不能并列运行。电力系统采用的绕组连接有星形“Y”和三角形“D”。在发电厂和变电站中，一般考虑系统或机组的同步并列以要求限制3次谐波对电源等因素。根据以上原则，主变一般是Y，D11常规接线。4）调压方式为了保证发电厂或变电站的供电质量，电压必须维持在允许范围内，通过主变的分接开关切换，改变变压器高压侧绕组匝数。从而改变其变比，实现电压调整。切换方式有两种：一种是不带电切换，称为无激磁调压。另一种是带负荷切换，称为有载调压。通常，发电厂主变压器中很少采用有载调压。因为可以通过调节发电机励磁来实现调节电压，对于220kv及以上的降压变压器也仅在电网电压有较大变化的情况时使用，一般均采用无

12、激磁调压，分接头的选择依据具体情况定。5）冷却方式电力变压器的冷却方式随变压器型式和容量不同而异，一般有自然风冷却、强迫风冷却、强迫油循环水冷却、强迫油循环风冷却、强迫油循环导向冷却。2.3.3 主变压器的选择原则变压器台数要依据以下原则选择：（1）为满足负荷对供电可靠性的要求，根据负荷等级确定变压器台数，对具有大量一、二级负荷或只有大量二级负荷，宜采用两台及以上变压器，当一台故障或检修时，另一台仍能正常工作。（2）负荷容量大而集中时，虽然负荷只为三级负荷，也可采用两台及以上变压器。（3）对于季节负荷或昼夜负荷变化比较大时，从供电的经济性角度考虑；为了方便、灵活地投切变压器，也可以选择两台变压

13、器。2.3.4 主变压器的选择原则主变压器容量必须满足电网中各种可能的运行方式时的最大负荷的需要，并且要考虑到负荷的发展规划，使所选变压器容量切合实际的需要。如果主变压器容量造的过大，台数过多，不仅增加投资，扩大占地面积，而且会增加损耗，给运行和检修带来不便，设备亦未能充分发挥效益；若容量选得过小，可能使变压器长期在过负荷中运行，影响主变压器的寿命和电力系统的稳定性。因此，确定合理的变压器的容量是变电站安全可靠供电和网络经济运行的保证。根据变电所所带负荷的性质和电网结构来确定主变的容量，对于有重要负荷的变电所，应考虑当一台主变停运时，其余变压器容量在计及过负荷能力的允许时间内，应保证用户的一级

14、和二级负荷，对一般变电所，当一主变停运时，其他变电器容量应能保证全部负荷的70-80。所以，这里应该选择两台容量略小于最大计算负荷的变压器。根据我国变压器运行的实际条件、实践经验，并参考国外的实践经验，Se按下式进行选择较为合适：变压器的额定容量： 0.70Sjs （公式2-5） 主变压器的额定容量，KVA即：0.7044.72MVA= 31.23MVA=31230KVA主变压器选用具有低损耗、低噪音、检修周期长等性能的产品。可选择SFPS7-180000/2200(kVA)型变压器技术数据见下表2-2：表2-2变压器技术参数型号额定容量(kVA)额定电压(kV)空载电流（%）空载损耗（KW）

15、负荷损耗（KW）阻抗电压（%）SFSZ7-31500/11031500高压中压低压1.450.3高中高低中低高-中高-低中-低11081.25%38.522.5%1117510.517.56.5当一台主变不能正常工作时，只有一台主变工作且满载则，S1=31500KVA,占总负荷的百分比为31.5/44.72=70.4%，满足要求。 第三章 主接线设计方案变电所电气主接线设计是依据变电所的最高电压等级和变电所的性质，选择出一种与变电所在系统中的地位和作用相适应的接线方式。变电所的电气主接线是电力系统接线的重要组成部分。它表明变电所内的变压器、各电压等级的线路、无功补偿设备最优化的接线方式与电力系

16、统连接，同时也表明在变电所内各种电气设备之间的连接方式。一个变电所的电气主接线包括高压侧、中压侧、低压侧以及变压器的接线。因各侧所接的系统情况不同，进出线回路数不同，其接线方式也不同。应本着具体问题具体分析的原则，根据变电站在电力系统中的地位和作用、负荷性质、出线回路数、设备特点、周围环境及变电站规划容量等条件和具体情况，在满足供电可靠性、功能性、具有一定灵活性、拥有一定发展裕度的前提下，尽量选择经济、简单实用的电气主接线。电力网络的复杂性和多样性决定了我们不能教条地选择。3.1 电气主接线设计的基本要求一、可靠性：安全可靠是电力生产的首要任务，保证供电可靠和电能质量是对主接线最基本要求，而且

17、也是电力生产和分配的首要要求。主接线可靠性的具体要求：1.断路器检修时，不宜影响对系统的供电。2.断路器或母线故障以及母线检修时，尽量减少停运的回路数和停运时间，并要求保证对一级负荷全部和大部分二级负荷的供电。3.尽量避免变电所全部停运的可靠性。二、灵活性：主接线应满足在调度、检修及扩建时的灵活性。1.为了调度的目的，可以灵活地操作，投入或切除某些变压器及线路，调配电源和负荷能够满足系统在事故运行方式，检修方式以及特殊运行方式下的调度要求。2.为了检修的目的：可以方便地停运断路器，母线及继电保护设备，进行安全检修，而不致影响电力网的运行或停止对用户的供电。3.为了扩建的目的：可以容易地从初期过

18、渡到其最终接线，使在扩建过渡时，无论在一次和二次设备装置等所需的改造为最小。三、经济性：主接线在满足可靠性、灵活性要求的前提下做到经济合理。1.投资省：主接线应简单清晰，以节约断路器、隔离开关、电流和电压互感器避雷器等一次设备的投资，要能使控制保护不过复杂，以利于运行并节约二次设备和控制电缆投资；要能限制短路电流，以便选择价格合理的电气设备或轻型电器；在终端或分支变电所推广采用质量可靠的简单电器。2.占地面积小，主接线要为配电装置布置创造条件，以节约用地和节省构架、导线、绝缘子及安装费用。在不受运输条件许可，都采用三相变压器，以简化布置。3.电能损失少：经济合理地选择主变压器的型式、容量和数量

19、避免两次变压而增加电能损失3。3.2 电气主接线设计的基本原则电气主接线设计的基本原则是以设计任务书为依据，以国家经济建设的方针、政策、技术规定、标准为准绳，结合工程实际情况，在保证供电可靠、调度灵活、满足各项技术要求的前提下，兼顾运行、维护方便，尽可能地节省投资，就近取材，力争设备元件和设计的先进性与可靠性，坚持可靠、先进、适用、经济、美观的原则。3.3 主接线接线方式的选择3.3.1 主接线的一般接线形式电气主接线是根据电力系统和变电所具体条件确定的，它以电源和出线为主体， 在进出线路多时（一般超过四回）为便于电能的汇集和分配，常设置母线作为中间环节，使接线简单清晰、运行方便，有利于安装

20、和扩建。在电压等级出线超过四回时，宜采用有母线连接。随着电力系统的发展、调度自动化水平的提高及新设备新技术的广泛应用，变电所电气主接线形式亦有了很大变化。目前常用的主接线形式有：单母线、单母线分段、单母线分段带旁路、双母线、双母线分段带旁路、1个半断路器接线、桥形接线及线路变压器组接线等。如下将结合电气工程设计手册第二章来概述自己在该变电所电气主接线的设计中所考虑过的接线形式。一、有汇流母线1、单母线接线 单母线接线虽然接线简单清晰、设备少、操作方便，便于扩建和采用成套配电装置等优点，但是不够灵活可靠，任一元件（母线及母线隔离开关）等故障或检修时，均需使整个配电装置停电。单母线可用隔离开关分段

21、但当一段母线故障时，全部回路仍需短时停电，在用隔离开关将故障的母线段分开后，才能恢复非故障段的供电，并且电压等级越高，所接的回路数越少，一般只适用于一台主变压器。 适用范围： 110200KV 配电装置的出线回路数不超过两回；3563KV，配电装置的出线回路 数不超过 3 回；610KV 配电装置的出线回路数不超过 5 回时选用。2、单母线分段接线用断路器，把单母线接线的母线分段后，对重要用户可以从不同段引出两个回路；有两个电源供电。当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障切除，保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电。但是，一段母线或母线隔离开关故障或检修时，该段母线的回路都要在检修期

22、间内停电，而出线为双回时，常使架空线路出现交叉跨越，扩建时需向两个方向均衡扩建。适用范围：110KV220KV 配电装置的出线回路数为 34 回；3563KV 配电装置的出线回路数为 48 回；610KV 配电装置出线为 6 回及以上时选用。3、单母分段带旁路母线 这种接线方式：适用于进出线不多、容量不大的中小型电压等级为35110KV的变电所较为实用，具有足够的可靠性和灵活性。 4、双母接线 它具有供电可靠、调度灵活、扩建方便等优点，而且，检修另一母线时，不会停止对用户连续供电。如果需要检修某线路的断路器时，不装设跨条，则该回路在检修期需要停电。对于，110K220KV 输送功率较多，送电距

23、离较远，其断路器或母线检修时，需要停电，而断路器检修时间较长，停电影响较大，一般规程规定，110KV220KV双母线接线的配电装置中，当出线回路数达 7 回，（110KV）或 5 回（220KV）时，一般应装设专用旁路母线。适用范围：110220KV配电装置出线回路数为5回及以上时，或当110220KV配电装置在系统中处于重要地位，出线回路为4回及以上时。3563KV配电装置，当出线回路数超过8回时，或连接的电源较多、负荷较大时；610KV配电装置，当短路电流较大、出线需要带电抗器时选用。5、双母线分段接线 双母线分段，可以分段运行，系统构成方式的自由度大，两个元件可完全分别接到不同的母线上，

24、对大容量且在需相互联系的系统是有利的，由于这种母线接线方式是常用传统技术的一种延伸，因此在继电保护方式和操作运行方面都不会发生问题。而较容易实现分阶段的扩建等优点，但是易受到母线故障的影响，断路器检修时要停运线路，占地面积较大，一般当连接的进出线回路数在11回及以下时，母线不分段。为了保证双母线的配电装置，在进出线断路器检修时（包括其保护装置和检修及调试），不中断对用户的供电，可增设旁路母线，或旁路断路器。当 110KV 出线为 7 回及以上，220KV 出线在 4 回以下时，可用母联断路器兼旁路断路器用，这样节省了断路器及配电装置间隔。二、无汇流母线1、桥形接线 当只有两台变压器和两条输电线

25、路时，采用桥式接线，所用断路器数目最少，它可分为内桥和外桥接线。 （1）内桥接线：适合于输电线路较长，故障机率较多而变压器又不需经常切除时，采用内桥式接线。当变压器故障时，需停相应的线路。适用范围： 较小容量的发电厂、变电所，并且变压器不经常切换或线路较长，故障率较高的情况。 （2）外桥接线：适合于出线较短，且变压器随经济运行的要求需经常切换，或系统有穿越功率，较为适宜。为检修断路器 LD，不致引起系统开环，有时增设并联旁路隔离开关以供检修 LD 时使用。当线路故障时需停相应的变压器。所以，桥式接线，可靠性较差，虽然它有：使用断路器少、布置简单、造价低等优点，但是一般系统把具有良好的可靠性放在

26、首位，故不选用桥式接线。适用范围：较小容量的发电厂或变电所，并且变压器的切换较为繁或线路较短，故障率较少的情况。此外，线路有穿越功率时，也宜采用外桥形接线。2、35 角形接线多角形接线的各断路器互相连接而成闭合的环形，是单环形接线。 为减少因断路器检修而开环运行的时间，保证角形接线运行的可靠性，以采用 25 角形为宜。并且变压器与出线回路一对角对称布置。此外，当进出回路数较多时，我国个别水电厂采用了双连四角形接线，形成多环形，从而保证了供电的可靠性。但断路器数量增多，有的回路连着三个断路器，布置和继电保护复杂，没有推广使用。3.3.2 方案拟定主接线应通过原始资料分析结合实际情况来设计，主接线

27、的设计还应该满足可靠性、灵活性、经济性。通过查阅设计手册，对各电压等级可有如下接线形式：方案一：因为本变电所有、类负荷，所以要求接线形式首先要保证其安全性和可靠性，并结合110KV变电站典型设计的要求，在此前提下变电所主接线方案采用下述接线方式：110kV侧：采用双母线接线，优点是供电可靠,可以轮流检修一组母线而不致使供电中断,一组母线故障后，能迅速恢复供电；调度灵活；扩建方便。缺点是接线复杂,设备多,母线故障有短时停电以保证两台主变压器供电的可靠性。35kV侧：35kV出线4回，而由于本回路为重要负荷停电对其影响很大，因而选用双母带旁路接线方式。优点是双母线带旁路母线，用旁路断路器替代检修中

28、的回路断路器工作，使该回路不致停电。缺点是多装了价高的断路器和隔离开关，增加了投资，然而这对于接于旁路母线的线路回数较多，并且对供电可靠性有特殊需要的场合是十分必要的。 10kV侧：采用一般单母线分段的接线方式，优点: 母线经断路器分段后，对重要用户可以从不同段引出两个回路，有两个供电电源；一段母线故障时(或检修),仅停故障(或检修)段工作,非故障段仍可继续工作。 缺点:当一段母线或母线隔离开关故障或检修时,接在该段母线上的电源和出线,在检修期间必须全部停电；任一回路的断路器检修时,该回路必须停止工作。方案二：110kV优点是供电可靠,可以轮流检修一组母线而不致使供电中断,一组母线故障后，能迅

29、速恢复供电；调度灵活；扩建方便。缺点是接线复杂,设备多,母线故障有短时停电以保证两台主变压器供电的可靠性。35kV采用双母线接线，优点是供电可靠,可以轮流检修一组母线而不致使供电中断,一组母线故障后，能迅速恢复供电；调度灵活；扩建方便。缺点是接线复杂,设备多,母线故障有短时停电以保证两台主变压器供电的可靠性。10KV侧采用单母线分段带旁路母线，这种接线方式是单母线分段和单母线带旁路接线的结合。在实际使用中减少断路器的数目，提高经济性，常常用分段断路器兼作旁路断路器。这种接线方式运行灵活方便，具有足够的可靠性，适用于容量不大的中小型发电厂和变电所。将两种方案进行综合比较如下表3-1所示：表3-1

30、 主接线方案比较表方案项目方案一：110KV侧双母线接线，35KV侧双母线带旁路接线、10KV侧单母分段接线。方案二、110KV侧双母线接线，35KV侧双母线接线、10KV侧单母分段带旁路母线接线。可靠性1.110KV接线简单，设备本身故障率少；2.110KV故障时，停电时间较长。1.可靠性较高；2.有两台主变压器工作，保证了在变压器检修或故障时，不致使该侧不停电，提高了可靠性。灵活性1.110KV运行方式相对简单，灵活性差；2.各种电压级接线都便于扩建和发展。1.各电压级接线方式灵活性都好；2.110KV电压级接线易于扩建和实现自动化。经济性设备相对少，投资小。1.设备相对多，投资较大；2.

31、母线采用双母线带旁路，占地面增加。通过对两种主接线可靠性，灵活性和经济性的综合考虑，结合典型设计原则，现确定第二方案为设计最终方案4。主接线图见附录第四章 短路电流的计算4.1 短路故障产生的原因工业与民用建筑中正常的生产经营办公等活动以及人民的正常生活，都要求供电系统保证持续安全、可靠地运行.但是由于各种原因，系统会经常出现故障，使正常运行状态遭到破坏。 短路是系统常见的严重故障。所谓短路，就是系统中各种类型不正常的相与相之间或地与相之间的短接。系统发生短路的原因很多，主要有 ：1.设备原因电气设备、元件的损坏。如：设备绝缘部分自然老化或设备本身有缺陷，正常运行时被击穿短路；以及设计、安装、

32、维护不当所造成的设备缺陷最终发展成短路的功能。2.自然原因气候恶劣，由于大风、低温、导线覆冰引起架空线倒杆断线；因遭受直击雷或雷电感应，设备过电压，绝缘被击穿等。 3.人为原因工作人员违反操作规程带负荷拉闸，造成相间弧光短路；违反电业安全工作规程带接地刀闸合闸，造成金属性短路；人为疏忽接错线造成短路或运行管理不善造成小动物带电设备内形成短路事故等4。4.2 短路故障的危害供电系统发生短路后，电路阻抗比正常运行时阻抗小很多，短路电流通常超过正常工作电流几十倍直至数百倍以上，它会带来以下严重后果：1.短路电流的热效应巨大的短路电流通过导体，短时间内产生很大热量，形成很高温度，极易造成设备过热而损坏

33、2.短路电流的电动力效应由于短路电流的电动力效应，导体间将产生很大的电动力。如果电动力过大或设备结构强度不够，则可能引起电气设备机械变形甚至损坏，使事故进一步扩大。3. 短路系统电压下降短路造成系统电压突然下降，对用户带来很大影响。例如，异步电动机的电磁转矩与端电压平方成正比。同时电压降低能造成照明负荷诸如电灯突然变暗及一些气体放电灯的熄灭等，影响正常的工作、生活和学习。4.不对称短路的磁效应当系统发生不对称短路时，不对称短路电流的磁效应所产生的足够的磁通在邻近的电路内能感应出很大的电动势。5.短路时的停电事故短路时会造成停电事故，给国民经济带来损失。并且短路越靠近电源，停电波及范围越大。6

34、破坏系统稳定造成系统瓦解短路可能造成的最严重的后果就是使并列运行的各发电厂之间失去同步，破坏系统稳定，最终造成系统瓦解，形成地区性或区域性大面积停电5。4.3 短路电流计算的目的在电力系的电气设备，在其运行中都必须考虑到可能发生的各种故障和不正常运行状态，最常见同时也是最危险的故障是发生各种型式的短路，因为它们会破坏对用户的正常供电和电气设备的正常运行。为了确定线路接线是否需要采取限制短路电流的措施，保证各种电气设备和导体在正常运行和故障情况下都能安全、可靠地工作，为选择继电保护方法和整定计算提供依据，验算导体和电器的动稳定、热稳定以及电器开断电流所用的短路电流计算，应考虑5-10年的远景发

35、展规划。4.4 短路点的确定短路点分别选取变电站的三级电压汇流母线：110kV侧母线f1，35kV侧母线f2，10kV侧母线f3。110KV最大一回负荷出线短路-f4,35KV最大一回负荷出线短路-f5,10KV最大一回负荷出线短路-f6。等值电路图4-1所示： 系统S1电源近似无穷大系统， E1=1.系统S2电源容量为500MVA，要根据计算电抗查短路运算曲图4-14.5计算变压器各绕组等值电抗标么值基准：值 SB =1500MVA ， UB=UAV， 前已选出了主变压器（三绕组），其阻抗电压百分比，如4-1表。表4-1阻抗电压%阻抗电压高中高低中低10.517.56.5Us(1-2)10.

36、5，Us（1-3）17.5，Us（2-3）6.5高压侧：Us1% = （Us(1-2)% + Us(1-3)%Us(2-3)%） 公式(1-1)= (10.5+17.5-6.5)=10.75中压侧：Us2% = （Us(1-2)% + Us(2-3)%Us(1-3)%） = (10.5+6.5-10.5) =-0.25低压侧：Us3% = （Us(1-3)% + Us(2-3)%Us(1-2)%） = (6.5+17.5-10.5) = 6.75所以：Us1%=10.75, Us2%=-0.25, Us3%=6.75XT1-1=XT2-1= 公式(4-1) = =41.3()XT1-2= XT

37、2-2= =-0.96()XT1-3= XT2-3= =25.9()转化为标幺值为：=41.3=2.56=（-0.96）=-0.19=25.9=17.664.6短路电流的计算4.6.1 f1点短路时 1.化简等值电路图角-星变换，如图2所示： =5.22 =0.31 图4-2 将图4-2化简得图4-3则： =3.532.系统S1、S2对短路点的转移电抗：=0.34+0.13+=0.48=3.53+0.13+=5.0 图4-3 3.计算各电源提供的短路电流（1）系统S1：=7.87（kA） =16.4（kA） =2.5516.4=41.82（kA）（2）系统S2： =2.62（kA）计算电抗：

38、5.0=1.67由=1.67和t=0S，查运算曲线的S2在0S时的短路电流标幺值为=0.62，因此 =0.622.62=1.62（kA） =2.551.62=4.13（kA）4.计算总短路电流总短路电流为 =+=16.4+1.62=18.02（kA） =+=45.95（kA）两相短路电流有名值：If1(2)= If1(3) = 18.02 =15.6（KA）4.6.2 f2点短路时1.将图4-2化简得图4-4则： = =0.13+2.56+(-0.19)=2.502.系统S1、S2对短路点的转移电抗：=0.34+2.50+=3.53+2.50+=32.03.计算各电源提供的短路电流（1）系统

39、S1：=23.4（kA） 图4-4=7.60（kA）=2.557.60=19.38（kA）（2）系统S2： =7.80（kA）计算电抗： =32=10.7由=10.7和t=0S，查运算曲线的S2在0S时的短路电流标幺值为=0，因此 =0（kA）4.计算总短路电流总短路电流为 =+=7.6（kA） =+=19.38（kA）两相短路电流有名值：If2(2)= If2(3) = 7.6 =6.58（KA）4.6.3 f3点短路时1.将图4-2化简得图4-5则：=0.13+2.56+17.66=20.35 2.系统S1、S2对短路点的转移电抗：=0.34+20.35+=3.53+20.35+=235.

40、23.计算各电源提供的短路电流（1）系统S1：=78.7（kA） 图4-5 =3.47（kA）=2.553.47=8.85（kA）（2）系统S2： =26.2（kA）计算电抗： =235.2=78.4由=78.4和t=0S，查运算曲线的S2在0S时的短路电流标幺值为=0，因此 =0（kA）4.计算总短路电流总短路电流为 =+=3.47（kA） =+=8.85（kA）两相短路电流有名值：If3(2)= If3(3) = 3.47 =3.0（KA）4.6.4 f4点短路时1.将图4-2化简得图4-6则： 2.系统S1、S2对短路点的转移电抗：=0.34+0.13+0.47+=3.53+0.13+0

41、47+=5.483.计算各电源提供的短路电流（1）系统S1：=7.87（kA） 图4-6 =8.28（kA）=2.558.28=21.1（kA）（2）系统S2： =2.51（kA）计算电抗： =5.48=1.83由=1.83和t=0S，查运算曲线的S2在0S时的短路电流标幺值为=0.55，因此 =0.552.51=1.38（kA） =2.551.38=3.52（kA）4.计算总短路电流总短路电流为 =+=9.66（kA） =+=24.62（kA）两相短路电流有名值：If4(2)= If4(3) = 9.66 =8.36（KA）4.6.5 f5点短路时1.将图4-2化简得图4-7则： 2.系统S1、S2对短路点的转移电抗：=0.34+2.50+0.57+=3.53+2.50+0.57+=32.573.计算各电源提供的短路电流（1）系统S1：=23.4（kA） 图4-7=6.41（kA）=2.556.41=16.35（kA）（2）系