短路点所在处电压等级的平均电压值
பைடு நூலகம்
S1：
S2：
S " S0.06 S0.1 S0.2 S4.0 3 13.8 23.224 555.107MVA
S " S0.06 S0.1 S0.2 S4.0 3 13.8 1.139 27.225MVA
" G2： S S0.06 S0.1 S0.2 S4.0 3 13.8 0.532 12.716MVA
三、短路电流计算步骤
• 4、求计算电抗Xjs； • 5、由运算曲线查出各电源供给短路电流周期分量 标么值（运行曲线只作到Xjs=3.5）； • 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和短路容量； • 8、计算短路电流冲击值； • 9、绘制短路电流计算结果表。
330 kV
110 kV
13 0.124
T1
d1
3 0.16
12 0.39
G2
14 0.39
G3
9 13.8kV 0 .23
G1
对网络阻抗进一步化简
x15 0.044 0.124 0.044 0.124 0.182 0.39
网络中间接点消去法 ，简称∑Y法
0.39 0.124 x16 0.39 0.124 0.613 0.044
各电源换算到13.8kV侧的短路电流周期分量
任意时刻有名值的计算
基准电流：
I j S j / 3U j 100/( 3 13.8) 4.18KA
无限容量电源：
I t I I j I
" s* " s*
Sj 3U j
短路电流标幺值
有限容量电源：
Sn I t I t* I e I t* 3U j
" 系统S1侧取无穷大电源，则其短路电流标幺值为： I s1*
1 1 5.556 X js 4 0.18
系统S2侧取无穷大电源，则其短路电流标幺值为： I s"2* 1 1 0.272 X jx5 3.67 G2，G3计算电抗值大于3，当计算电抗数值大于3时，可以认为短路电流 的周期分量在整个过程中保持不变，即短路电流不衰减，则其短路电流 标幺值为： 1 1 1 1 " " I 0.035 I G 2* 0.144 G 3* X js3 28.7 X jS 2 6.94
Ud % S j xb* 100 Sb
基准容量，MVA 变压器额定容量,MVA
• 系统：
xs*
Sj
" Sd
系统短路容量
五、各元件电抗标幺值的计算公式
• 三绕组变压器：
变压器高中压线圈间的 短路电压百分比
U d 13 U d 23 )% S j 1 (U x1* d12 2 100 Sb
基本资料
• 基准容量：Sj=100MVA • 基准电压：取各级的平均电压，即1.05倍的额定电压。 • 系统：根据QH省电力设计院于2002年9月提供的“H河 SZ水电站接入系统设计（系统一次部分）”：基准容量 取100MVA，电压基准值为平均电压时，SZ电站330KV母 线上三项短路容量为11061.9MVA，110kV母线上SZ线三 项短路容量为2268.66MVA。 • 发电机：1G~3G： Pe=75MW，Xd”=0.2，cosφ=0.85， Ue=13.8kV • 主变压器：1T~3T：Se=90MVA，Ud%=14%； • 4T：Se=90MVA，UX1-2%=11%，UX1-3%=26%，UX23%=14%。
十、短路电流非周期分量计算
六、绘制电气主接线单线图选择短路点
s1 330kV d2 T4 d3 s2 110kV
T1 13.8kV d1
T2
T3
G1
G2
G3
七、各元件电抗标幺值的计算
330kV系统：
110kV系统： 变压器T1~T3： 变压器T4：
X1 100 0.009 11061 .9
X2
100 0.044 2268 .66
G1：
S " 3 13.8 20.41 487.846MVA
S0.06 3 13.8 15.87 379.330MVA
S0.1 3 13.8 14.95 357.339MVA
S0.2 3 13.8 14.25 340.608MVA
S 4.0 3 13.8 11.92 284.945MVA
短路电流计算
短路电流计算的主要内容
• • • • • • 1.短路电流计算的目的 。 2.短路电流实用计算中的假设条件。 3.短路计算步骤 。 4.短路点的选取 。 5.各元件电抗标幺值的计算 。 6.实例。
一、短路电流计算的目的
• 1、电气主接线的比较与选择；
• 2、选择导体和电气设备； • 3、为继电保护的设计和调试提供依据； • 4、评价并确定网络方案，研究限制短路电 流的措施； • 5、分析计算送电线路对通讯设施的影响。
I 4.0 3.23 4.18 88.24 / 100 11.92kA
d1 点短路：
I " I 0.06 I 0.1 I 0.2 I 4.0 23.224 1.139 0.532 0.129 25.024kA
各电源到13.8kV侧的短路容量计算
短路容量： S "f 3U P I t" t秒短路电流周期分量有名值
二、短路电流实用计算的假设条件
• • • • • • • 1、正常工作时，三相系统对称运行； 2、所有电源的电动势相位角相同； 3、电气设备电抗值不随电流大小发生变化； 4、同步和异步电机均为理想电机； 5、所有电源都在额定负荷下运行； 6、短路发生在短路电流为最大值的瞬间； 7、同步电机都具有自动调整励磁装置（包括强 制励磁）； • 8、输电线路的电容略去不计；
G2： I " I 0.06 I 0.1 I 0.2 I 4.0 0.144 88.24/( 3 13.8) 0.532kA
短路电流周期分量 任意时刻有名值的计算
G3： I " I 0.06 I 0.1 I 0.2 I 4.0 0.035 88.24/( 3 13.8) 0.129kA
100 0.16 90
七、各元件电抗标幺值的计算
发电机额定容量： S n Pe / cos 75/ 0.85 88.24MVA 发电机G1~G3： X 9 X 10 X 11 0.2
100 0.23 88.24
八、绘制等值电路图
S1
S2
2 0.044
1 0.009
四、短路点的选取
• 在正常接线方式时，选取通过电气设备处 于最严重短路电流状态的地点为短路电流 计算点； • 对于负荷，选出线端为短路点。
五、各元件电抗标幺值的计算公式
• 基准值的选取：基准容量： Sj =1000 MVA 基准电压： Uj =UP • 电抗有名值和标幺值的变换： 发电机次暂态电抗 • 发电机： Sj " " xd * xd 变压器阻抗电压百分比 pe / cos • 双绕组变压器：
100 0.16 90
100 0.13 90
X 3 X 4 X 5 0.14
X 6 (11 26 14) 2 100
X 7 (11 14 26) 2 100
100 0.006 90
X 8 (14 26 11) 2 100
二、短路电流实用计算的假设条件
• 9、不考虑短路点的电弧阻抗和变压器的励磁电流； • 10、元件的计算参数均取其额定值，不考虑参数 的误差和调整范围 • 11、除计算短路各电流的衰减时间常数和低压网 络的短路电流外，元件的电阻都略去不计； • 12、计算短路电路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）， 而不是仅在切换过程中可能并列运行的接线方式。
d2
330 kV
d3
110 kV
6 0 .13
7 0.006
8 0.16
T3
T1
d1
3 T2 4 0.16 0.16 13.8kV 9 0 .23
G1
T4
5 0.16 11 0 .23
G3
10 0 .23
G2
九、对短路点进行网络化简，并求出短路电
流周期分量及短路容量
S1
S2
2 0.044
1 0.009
" G3： S S0.06 S0.1 S0.2 S4.0 3 13.8 0.129 3.803MVA
d1 点短路：
S " S0.06 S0.1 S0.2 S4.0 555.107 27.22512.716 3.083 598.131 MVA
各电源到13.8kV侧的短路容量计算
查运算曲线求得任意时刻短路电流的周期分量标幺值如下表
X js
G1
0.2
" I*
I 0.06*
4.30
I 0.1*
4.05
I 0.2*
3.86
I 4.0*
3.23
5.53
变电所或由发电厂转送功率的系统
短路电流周期分量标幺值
由于系统是向发电厂或变电站送电，这相当于送端系统。 当系统以火电为主，就按汽轮发电机运算曲线计算短路电流； 当系统以水电为主，就按水轮发电机运算曲线计算短路电流； 当系统的 x js 1 时可近似按无限大容量电源计算。
" G1： I 5.53 4.18 88.24 / 100 20.41kA