短路电流计算 在短路计算的基本假设前提下，取基准容量S,=IO0MWA,各级电压基准值 为各级电压平均值U=230kV,U2=115kV,UB3=10.5kV。 3.1求解系统阻抗 假设A、B、C三个系统相距20km,A、C系统与220kV侧母线相距40km, B系统与220kV侧母线相距20km,系统AC由双回线路与220kV侧母线相连， 以提高供电可靠性。如图所示： 20km ○B20km UK 20k 图3-1A、B、C三个系统接线图 取单位长度电抗X。=0.42/km,则在基准容量下A、B、C三系统的阻抗标 么值分别为： XAy=X4.-S,/SA=0.3×100/2000=0.015 X=X.-S,/SB=0.4×100/1500=0.027 Xc.=Xc.-S/Sc=0.2×100/4000=0.005 A、B系统之间的电抗标么值为： XAB.=XLBS,/Ug2=0.4×20×100(230×230)=0.015 B、C系统之间的电抗标么值为： Xc.=X,-LBc-S,/Um2=0.4×20x100/(230×230)=0.015 系统A、B、C与220kV侧母线之间电抗标么值分别为： X.=0.5X。Lu-S,/U2=0.5×0.4×40×100(230×230)=0.015 Xm.=X。-LamS,/UBm2=0.4×20×100/230×230)=0.015
短路电流计算 在短路计算的基本假设前提下，取基准容量 S j =100MVA，各级电压基准值 为各级电压平均值 UB1 = 230kV,UB2 =115kV,UB3 =10.5kV 。 3.1 求解系统阻抗 假设 A、B、C 三个系统相距 20km，A、C 系统与 220kV 侧母线相距 40km， B 系统与 220kV 侧母线相距 20km，系统 AC 由双回线路与 220kV 侧母线相连， 以提高供电可靠性。如图所示： 图 3-1 A、B、C 三个系统接线图 取单位长度电抗 X0 = 0.4W/ km ，则在基准容量下 A、B、C 三系统的阻抗标 幺值分别为： X X S /S 0.3 100 / 2000 0.015 Aj* = A* × j A = ´ = X X S /S 0.4 100 /1500 0.027 Bj* = B* × j B = ´ = X X S /S 0.2 100 / 4000 0.005 Cj* = C* × j C = ´ = A、B 系统之间的电抗标幺值为： X X L S / U 0.4 20 100 /(230 230) 0.015 2 AB* = 0 × AB × j B1 = ´ ´ ´ = B、C 系统之间的电抗标幺值为： X X L S / U 0.4 20 100 /(230 230) 0.015 2 BC* = 0 × BC × j B1 = ´ ´ ´ = 系统 A、B、C 与 220kV 侧母线之间电抗标幺值分别为： X 0.5X L S / U 0.5 0.4 40 100 /(230 230) 0.015 2 AI* = 0 × AI × j B1 = ´ ´ ´ ´ = X X L S / U 0.4 20 100 /(230 230) 0.015 2 BI* = 0 × BI × j B1 = ´ ´ ´ =
Xc.=0.5X。-Lg-S,/U2=0.5×0.4×40×100230×230)=0.015 则： .015 0027 0005 a6 0.0152 0015 00153 图32化为标准值后的系统阻抗示意图 星三角转换公式： 星形电阻=三角形相邻电阻的积/三角形电阻之和 三角形电阻=星形电阻两两乘积之和/星形不相邻的电阻 进一步简化得系统阻抗标么值为：X·=0.01。 3.2计算变压器各绕组电抗 所选变压器的阻抗电压百分数分别为Us-2%=15,Us-%=25,Us-%=8， 则 Us1%=0.5Vs-2%+Vs1-%-Vs2-3%)=16 Us2%=0.5(V-2%+Vs2-3%-V-%)=-1 Us%=0.5(Vs-%+Vs2-3%-Vs-2%)=9 各绕组等值电抗标么值为： X=a%x3-006 100SN Xr.-00
X 0.5X L S / U 0.5 0.4 40 100 /(230 230) 0.015 2 CI* = 0 × CI × j B1 = ´ ´ ´ ´ = 则： 图 3-2 化为标准值后的系统阻抗示意图 星三角转换公式： 星形电阻 = 三角形相邻电阻的积 / 三角形电阻之和 三角形电阻 = 星形电阻两两乘积之和/星形不相邻的电阻 进一步简化得系统阻抗标幺值为： XS* = 0.01。 3.2 计算变压器各绕组电抗 所选变压器的阻抗电压百分数分别为 US1-2% =15,US1-3% = 25,US2-3% = 8， 则 US1% = 0.5(VS1-2% + VS1-3% - VS2-3%) =16 US2% = 0.5(VS1-2% + VS2-3% - VS1-3%) = -1 US3% = 0.5(VS1-3% + VS2-3% - VS1-2%) = 9 各绕组等值电抗标幺值为： 0.06 S S 100 U % X N S1 j T1* = ´ = 0.004 S S 100 U % X N S2 j T2* = ´ = -
等值电路图如下： 图33短路示意图 3.3各短路点短路计算 1.d1点(220kV侧)短路 等值电路图可简化为 zv dl 图34等值电路图 短路电流标么值：1，=1/X=100。 折算到220kV侧短路电流有名值： S=10x1005x230)=25.102kA r=1‘30m 取电流冲击系数K,=1.8。当不计周期分量的衰减时，短路全电流最大有效 值 1h=V1+2K-12.=1.51x25.102=37.90kA
0.045 S S 100 U % X N S3 j T3* = ´ = 等值电路图如下： XS* XT1* XT 2* XT 3* d1 d 2 图 3-3 短路示意图 3.3 各短路点短路计算 1.d1 点（220kV 侧)短路 等值电路图可简化为 XS* d1 图 3-4 等值电路图 短路电流标幺值： I d1* =1/ XS1* =100 。 折算到 220kV 侧短路电流有名值： 100 100 /( 3 230) 25.102kA 3U S I" I B1 j = d1* × = ´ ´ = 取电流冲击系数 Kch =1.8。当不计周期分量的衰减时，短路全电流最大有效 值 I 1 2(K 1) I" 1.51 25.102 37.90kA 2 ch = + ch - × = ´ =
冲击电流ih=V2K-"=V2×1.8×25.102=63.90kA 短路容量S"=V3U1”=√5×230×25.102=10000MVA 2.d2点(110kV侧)短路时 因为110kV侧没有电源，则简化等效电路图如下： AT+ d2 图35等值电路图 短路电流标丝值1X+0+X26316 折算到110kV侧短路电流有名值： S=26316x1005x15)=1B21kA =Ias 3Up 取电流冲击系数K-18。当不计周期分量的衰减时，短路全电流最大有效 值1=1.511"=1.51×13.21=19.95k4 冲击电流ih=V2K"=V2×1.8×13.21=33.63kA 短路容量S"=V5UB2I"=V5×115×13.21=2631.24MVA 3.d3点(10kV侧)短路时 等效电路图：
冲击电流ich = 2Kch ×I"= 2 ´1.8´25.102 = 63.90kA 短路容量S"= 3UB1 ×I"= 3 ´ 230´ 25.102 =10000MVA 2.d2 点（110kV 侧）短路时 因为 110kV 侧没有电源，则简化等效电路图如下： Xs* XT1* XT 2* d2 图 3-5 等值电路图 短路电流标幺值 26.316 0.5( ) 1 1 2 2 = + + = * * * * S T T d X X X I 折算到 110kV 侧短路电流有名值： 26.316 100 /( 3 115) 13.21kA 3U S I" I B2 j = d2* ´ = ´ ´ = 取电流冲击系数 Kch =1.8。当不计周期分量的衰减时，短路全电流最大有效 值 I I kA ch =1.51 "=1.51´13.21 =19.95 冲击电流ich = 2Kch ×I"= 2 ´1.8´13.21 = 33.63kA 短路容量S"= 3UB2 ×I"= 3 ´115´13.21 = 2631.24MVA 3. d3 点（10kV 侧）短路时 等效电路图：
T3 d3 图3-6等值电路图 超路电流标么值l,一X+D5X.+XP6 折算到1OkV侧短路电流有名值 =16×100/5×10.5)=87.98kA 取电流冲击系数K=1.8。当不计周期分量的衰减时，短路全电流最大有效 值为1=V1+2(KM-)2严=1.51”=1.51×87.98=132.85k4 冲击电流1=√2K严=√2x1.8×87.98=223.96k4 短路容量S"=√3UI"=√3×10.5×87.98=1600MVA 因为10kV侧严=87.98k4,若不加装电抗器，将无法选择断路器。所以，在 1OkV侧出线需加装电抗器。限流电抗器的选择依据：1w≥Im,U、≥U3。有原 始资料知，1OkV侧正常工作电流： Im=1.05S(3UB3)=1.05×12.4÷0.85×1000(V5x10.5)=842A 设将加装限流电抗器后的短路电流限制到I"=20k4 基准电流1，=5U s. -=5.5kA 阻抗标么值为X.=1,1严=5.5/20=0275
XS* XT1* XT 3* d3 图 3-6 等值电路图 短路电流标幺值 16 X 0.5(X X ) 1 I S T1 T2 d3 = + + = * * * * 折算到 10kV 侧短路电流有名值： 16 100/( 3 10.5) 87.98kA 3U S I" I B3 j = d3* ´ = ´ ´ = 取电流冲击系数 Kch =1.8。当不计周期分量的衰减时，短路全电流最大有效 值为 I ch 1 2(Kch 1) I" 1.51I" 1.51 87.98 132.85kA 2 = + - = = ´ = 冲击电流ich = 2Kch I"= 2 ´1.8´87.98 = 223.96kA 短路容量S"= 3UB3I"= 3 ´10.5´87.98 =1600MVA 因为 10kV 侧 I"= 87.98kA，若不加装电抗器，将无法选择断路器。所以，在 10kV 侧出线需加装电抗器。限流电抗器的选择依据： B3 N IN ³ Imax ,U ³ U 。有原 始资料知，10kV 侧正常工作电流： Imax =1.05Smax /( 3UB3 ) =1.05´12.4 ¸ 0.85´1000 /( 3 ´10.5) = 842A 设将加装限流电抗器后的短路电流限制到 I"= 20kA 基准电流 5.5kA 3U S I B3 j j = = 阻抗标幺值为 = / "= 5.5/ 20 = 0.275 å* X I I j