220kV变电所设计+主变容量+短路计算+设备选择校验 第7页
第三章 短路计算
短路是电力系统最常见的故障，所谓短路，是指一切不正常的相与相或中性点接系统中相与地之间的短路。
短路形成的原因有很多种一般的有：
（1）设备绝缘损坏：正常运行时电力系统各部分绝缘是足以承受所带电压的，且具有一定的裕度。但电气设备在制造时可能存在某些缺陷；在运输、保管和安装的过程中，绝缘可能受到机械损伤；长期低电压过电流运行的设备绝缘会迅速老化等原因，使电气设备的绝缘受到削弱或损坏，造成带电部分的相与相或相与地形成通路。
（2）恶劣的自然条辣'文-论"文.网
http://www.751com.cn 件，大气过电压（雷击）引起闪络，大风和复冰引起倒杆和短线等造成短路。
（3）工作人员误操作如设备检修未拆除地线就加电压、运行人员带负荷拉刀闸等。
在发电厂和变电所的电气设计中，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：
（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，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。
（4）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。
（5）接地装置的设计，也需用短路电流。
第3.1节 短路计算的前提条件及步骤
3.1.1前提条件
（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。
3.1.2考虑因素
（1）接线方式：
计算短路电流时所用的接线方式，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），不能用仅在切换过程中可能并列运行的接线方式。
（2）计算容量：
应按本工程设计规划容量计算，考虑电力系统的远景发展规划（一般考虑工程建成后5－10年）
（3）短路种类：
一般按三相短路计算，若发电机出口的两相短路或中性点直接接地系统及自耦变压器等回路中单相（或两相）接地短路较三相短路情况严重时，则应该按严重情况的进行校验
（4）短路计算点：
在正常接线方式中，通过电器设备的短路电流为最大的地点，称为短路计算点。
对于带电抗器的6－10kV出线与厂用分支线回路母线至母线隔离开关之间的引线、套管时，短路计算点应该取电抗器前。选择其导体和电器时，短路计算点一般取在电抗器后。
3.1.3一般计算步骤
（1）选择计算短路点
画等值网络（次暂态网络）图，首先去掉系统中的所有负荷分支，线路电容、各元件的电阻，发电机电抗用次暂态电抗Xd"。
选取基准容量Sb和基准电压Ub(一般取后级的平均电压)
将各元件电抗换算为同一基准值的标么值
（2）给出等值网络图，并将各元件电抗统一编号
（3）化简等值网络，为计算不同短路点的短路电流值，需将等值网络分别化简为以短路点为中心的辅射形等值网络，并求出各电源与短路点之间的电抗，即转移电抗Xnd。
（6）计算无限大容量(或Xjs=3)的电源供给的短路电流周期分量。
（7）计算短路电流周期分量有名值。
（8）计算短路电流冲击值。
第3.2节 负荷对短路电流的影响
在计及负荷和不计及负荷两种情况下对比一下短路电流，现在选取的短路点为三个电压等级的母线作为短路点来对比。
相关参数计算：
变压器: U1%=0.5(U12%+U13%-U23%)=0.5(13.5+22.4-7.4)=14.25
U2%=0.5(U12%+U23%-U13%)=0.5(13.5+7.4-22.4)=-0.75
U3%=0.5(U13%+U23%-U12%)=0.5(22.4+7.4-13.5)=8.15
所以 XT1=U1%×SB/(100×SN)=14.25×100/(100×120)=0.11875
XT2= U2%×SB/(100×SN)=-0.75×100/(100×120)=-0.00625
XT3= U辣'文-论"文.网http://www.751com.cn 3%×SB/(100×SN)=8.15×100/(100×120)=0.06792
（一）不计及负荷的影响
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