电力系统短路电流计算书1 短路电流计算的目的a. 电气接线方案的比较和选择。

b. 选择和校验电气设备、载流导体。

c. 继电保护的选择与整定。

d. 接地装置的设计及确定中性点接地方式。

e. 大、中型电动机起动。

2 短路电流计算中常用符号含义及其用途 a.2I －次暂态短路电流，用于继电保护整定及校验断路器额定断充容量。

b. ch I －三相短路电流第一周期全电流有效值，用于校验电气设备和母线的动稳定及断路器额定断流容量。

c. ch i －三相短路冲击电流，用于校验电气设备及母线的动稳定。

d. I ∞－三相短路电流稳态有效值，用于校验电气设备和导体的热稳定。

e. "z S －次暂态三相短路容量，用于检验断路器遮断容量。

f. S ∞－稳态三相短路容量，用于校验电气设备及导体的热稳定. 3 短路电流计算的几个基本假设前提a. 磁路饱和、磁滞忽略不计。

即系统中各元件呈线性，参数恒定，可以运用叠加原理。

b. 在系统中三相除不对称故障处以外，都认为是三相对称的。

c. 各元件的电阻比电抗小得多，可以忽略不计，所以各元件均可用纯电抗表示。

d. 短路性质为金属性短路，过渡电阻忽略不计。

4 基准值的选择为了计算方便，通常取基准容量S b ＝100MVA ，基准电压U b 取各级电压的平均电压，即U b ＝U p ＝，基准电流b b I S =；基准电抗2b b b b X U U S ==。

常用基准值表（S b ＝100MVA ）基准电压U b （kV ） 37 115 230 基准电流I b （kA ） 基准电抗X b （Ω）132530各电气元件电抗标么值计算公式元件名称 标 么 值备 注发电机（或电动机） "%"*100cos d bN X S d P X φ=⋅"%d X 为发电机次暂态电抗的百分值变压器 %"*100k b N U S T S X=⋅%k U 为变压器短路电压百分值，S N 为最大容量线圈额定容量电抗器 2%*1003k N b N bX U Sk I U X =⋅⋅%k X 为电抗器的百分电抗值线路2*0bbS l U X X l =⋅其中X 0为每相电抗的欧姆值 系统阻抗*b b kdS S c S S X ==S kd 为与系统连接的断路器的开断容量；S 为已知系统短路容量其中线路电抗值的计算中，X 0为： a. 6~220kV 架空线 取 Ω/kM b. 35kV 三芯电缆 取 Ω/kM c. 6～10kV 三芯电缆 取 Ω/kM上表中S N 、S b 单位为MVA ，U N 、U b 单位为kV ，I N 、I b 单位为kA 。

5 长岭炼油厂短路电流计算各主要元件参数 系统到长炼110kV 母线的线路阻抗（标么值）a. 峡山变单线路供电时：最大运行方式下：正序； 最小运行方式下：正序 b. 巴陵变单线路供电时：最大运行方式下：正序最小运行方式下：正序5.2 1＃、2＃主变：S N ＝50000kVA ；X ％＝14％ 5.3 200分段开关电抗器：I N ＝4000A ；X ％＝6％ 5.4 厂用电抗器：I N ＝400A ；X ％＝4％ 5.5 配出线电抗器1：I N ＝750A ；X ％＝5％配出线电抗器2：I N ＝1000A ；X ％＝6％ 5.6 陆城变：U N ＝35kV ；S N ＝63kVA ；X ％＝％ 5.7 陆城架空线：l =11.3kM ；U N ＝35Kv5.8 1＃催化9000kW 电机电抗器：I N ＝1500A ；Xk ％＝5％ 5.9 1＃催化5000kW 电机电抗器：I N ＝1000A ；Xk ％＝4％ 5.10 2＃催化4200kW 电机电抗器：I N ＝1000A ；Xk ％＝3％ 5.11 4＃发电机：S N ＝15MVA ；Xd ”＝％5.12 1＃、2＃、3＃、6＃发电机：S N ＝；Xd ”＝％ 6 各元件阻抗标么值的计算6.1 1＃、2＃主变："100*500.140.28b X =⋅=6.2 200分段开关电抗器：9.166* 4.0 6.30.060.131k X ⨯⨯=⋅=6.3 厂用电抗器：9.166*0.46.30.040.873k X ⨯⨯=⋅=6.4 配出线电抗器1：9.166*0.756.30.050.582k X ⨯⨯=⋅=6.5 配出线电抗器2：9.166* 1.0 6.30.060.523k X ⨯⨯=⋅=6.6 陆城变："100* 6.30.0743 1.179b X =⋅=6.7 陆城架空线：2100*370.411.30.33X =⨯⨯=6.8 1＃催化9000kW 电机回路出线电抗器：9.166* 1.5 6.30.050.29k X ⨯⨯=⋅=6.9 1＃催化5000kW 电机回路出线电抗器：9.166* 1.06.30.040.349k X ⨯⨯=⋅= 6.10 2＃催化4200kW 电机回路出线电抗器：9.166* 1.0 6.30.030.26k X ⨯⨯=⋅=6.11 4＃发电机："1000.8*120.1240.826d X⨯=⋅= 6.12 1＃、2＃、3＃、6＃发电机： "1000.8*30.0987 2.632d X ⨯=⋅=6.13 6kV 三芯电力电缆1kM ，每回路2根三芯电缆20.08100*2 6.30.101X =⋅=2kM ，每回路2根三芯电缆20.082100*26.30.202X ⨯=⋅=7 最大运行方式（500、200均合闸运行）下系统及长岭内部系统标么值阻抗图：8 最大运行方式下，主6kV I 段母线K1点三相短路电流计算（4＃机、2台3000kW 机及500、200合闸运行）：当电源容量大于基准量的倍时，即以供电电源的容量为基准的阻抗标么值X js≥3时（3/X b ＝3/＝），可以将供电电源视为无穷大电源系统。

短路电流的周期分量在整个短路过程中保持不变，即短路电流不衰减。

8.1 k 1点由大系统提供的三相短路电流为1sk I ：9.1610.272233.65sk ch I I I kA∞==== 8.2 k 1点由4＃发电机提供的三相短路电流为41f k I ："12.40.82615441001000.124f js f d X X ⨯==== 查汽轮发电机运算曲线得：{8.60* 2.5t szt t s I -----------=-----------=∞={8.6 6.311.82041* 2.5 6.3 3.437S kA t s f k zt kA t s I I ⨯=---------=⨯=---------=∞∴=⨯=k 1点由一台3000kW 发电机提供的三相短路电流为11f k I3.5053.7511000.1314f js X ⨯== 查汽轮发电机运算曲线得：{8.20* 2.5t s zt t s I -----------=-----------=∞={8.2 6.3 2.818011 2.5 6.30.859kA t s f k kA t s I ⨯=--------=⨯=--------=∞∴=所以，最大运行方式下，主6kV I 段母线三相短路电流为：(){333.6511.822 2.81851.110133.65 3.43720.85938.81kA t sk kA t sI ++⨯=--------=++⨯=--------=∞=即{51.1138.81ch I kA I kA ∞==k 1点两相短路电流为()210.86644.26k ch I I kA =⨯=7 750A ，5％电抗器后方各变电所最大运行方式下母线三相短路电流计算 7.1 电缆长度取1km ，每回路按2根电缆并联（含一循、二循、重整、焦化、常减压），k 2点的三相短路电流为：29.16(0.18320.5820.101)chk I =++9.160.866210.575kA ==7.2 电缆长度取2km ，每回路按2根电缆并联（含幸福村、加氢、分子筛等），k 3点的三相短路电流为：39.16(0.18320.5820.202)chk I =++9.160.96729.47kA ==8 1000A ，6％电抗器后方各变电所最大运行方式下母线三相短路电流计算 8.1 电缆线路取1km ，每回路按2根电缆并联（含一套催化、聚丙烯、连续重整、焦化高压泵、三循、四循、二套催化等），k4点的三相短路短路为：49.160.807211.35chk I kA ==8.2 电缆线路取2km ，每回路按2根电缆并联（含加氢压缩机、微球、王垄坡等），k5点的三相短路短路为：59.160.908210.09chk I kA ==9一套催化1＃主风机（9000kW ，4根3×240mm 2铜芯电缆）电缆末端三相短路电流k6为：69.160.523617.49chk I kA ==10 一套催化2＃主风机（5000kW ，三根3×240mm 2铜芯电缆）电缆末端三相短路电流k7为：79.160.599415.28chk I kA ==11 二套催化1＃主风机（4200kW ，两根3240mm 2铜芯电缆）电缆末端三相短路电流k8为：89.160.544216.83chk I kA ==12 动力厂厂用6kV 母线最大运行方式下三相短路电流为：大系统及动力厂2台发电机提供的三相短路电流为：99.161.06648.59sk I kA ==背压机单独提供的三相短路电流为： 查汽轮发电机运算曲线得：{8.50.3442.924019 2.830.3440.9741kA s f k kA s f I I ⨯=----------⨯=---------∞==出口所以，k9点的三相短路电流为：9919chk sk f k I I I =+{8.59 2.92411.51408.590.9749.564kA s kA s +=----------+=-----------∞=13 最小运行方式下系统及长岭内部供电系统标么阻抗图（由巴陵变单线路供电，500、200均断开运行，动力厂不开机）13.1 最小运行方式下，动力厂厂用6kV 母线三相短路电流：9.16(0.26830.280.873) 6.45ch I kA =++=13.2 最小运行方式下，750A 、5％电抗器后方变电所母线三相短路电流（电缆取1km ，每回路按2根电缆并联，含一循、二循、重整、焦化、常减压等）9.16(0.26830.280.5820.101)7.44ch I kA =+++=13.3 最小运行方式下，1000A 、6％电抗器后方变电所母线三相短路电流（电缆取1km ，每回路按2根电缆并联，含一套催化、四循、北区、二套催化、聚丙烯、连续重整、焦化高压泵、三循等）9.16(0.26830.280.5230.101)7.814ch I kA =+++=13.4 最小运行方式下，一套催化1＃主风机（9000kW ）电缆末端三相短路电流：9.16(0.26830.280.290.0504)10.309ch I kA =+++=13.5 最小运行方式下，一套催化2＃主风机（5000kW ）电缆末端三相短路电流：9.16(0.26830.280.3490.0672)9.497ch I kA =+++=13.6 最小运行方式下，二套催化1＃主风机（4200kW ）电缆末端三相短路电流：9.16(0.26830.280.260.101)10.074ch I kA =+++=13.7 最小运行方式下，1000A 、6％电抗器后方变电所母线三相短路电流（电缆取2km ，每回路按2根电缆并联，含微球、王垄坡、加氢压缩机等）9.16(0.26830.280.5230.202)7.20ch I kA =+++=13.8 最小运行方式下，幸福村、加氢、分子筛6kV 母线三相短路电流：9.16(0.26830.280.5820.202) 6.875ch I kA =+++=13.9 最小运行方式下，动力厂主6kV 母线三相短路电流：9.16(0.26830.28)16.71ch I kA =+=14 陆城变容量63kVA ，阻抗百分比％，出线电抗器1000A ，6％。