35kv变电所电气部分设计—课程设计

南华大学电气工程学院课程设计

3.1.5短路计算的条件

1.短路发生时系统的运行方式○2.短路的类型和发生地点○3.短路发生后采取○

的措施。

3.2短路电流计算方法

由于如果采用涉及具体的参数测定和化简的方法对于工程来说，计算量很大在这项工程设计当中，我们采用近似短路电流周期分量计算方法来估算短路电流的周期分量。 其步骤如下：

3.2.1绘制等值网络。

1.选取基准功率SB和基准电压VB=Vav; ○

2.发电机电抗用xd″，略去网络各元件的电阻、输电线路的电容和变压器的○

励磁支路。

3.无限大功率电源的内电抗为零。 ○

4.略去负荷。 ○

3.2.2进行网络变换。

将网络中的电源合并成若干组，求出各等值发电机对短路点的转移电抗xfi,以及无限大功率电源对短路点的转移电抗xfs.

3.2.3将转移电抗转化为计算电抗

Xjs.i=xfi*(SNi/SB)

3.2.4得出短路周期电流的标幺值。 3.2.5计算短路电流周期分量的有名值。

3.3短路电流的计算。

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图3.1短路点选择图

3.3.1若a点短路

图3.2 a点短路部分等值网络图

Isa=1080/37=29.189KA

取系统的次暂态电势为E’’=1则

其冲击电流最大值为iim=1.8*20.5*Isa=74.432KA 冲击电流的有效值为Iim=1.51* Isa=44.075KA

3.3.2若b点短路

图3.3b点短路部分等值网络图

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取SB=6.3MVA ,VB=Vav，取导线电抗为0.4Ω/km,电缆电抗为0.08Ω/km，且长度为每段长0.5KM。

系统用一个无限大功率源代替，则其到35KV母线的电抗标幺值为Xs=SB/Ss=6.3/1080=0.0058;

7km的导线: XL1=XL2=7*0.4*6.3/372=0.0129; 变压器XT1: Xt1=0.08*6.3/6.3=0.08;

变压器与35Kv之间的电缆： XL3=0.5*0.08*6.3/372=0.000188； 变压器与10Kv之间的电缆： XL4=0.5*0.08*6.3/10.52=0.00229；

则系统到短路点b转移电抗为: Xff1= Xs+(1/2 )XL1+ Xt1+XL3+XL4=0.0947; 10KV处的基准电流为: IB=6.3/30.5*10.5=0.346KA； 故b处的短路电流周期分量为: Isb=IB/Xff=3.654KA; 其冲击电流最大值为iim=1.8*20.5*Isb=9.318KA 冲击电流的有效值为Iim=1.51* Isb=5.518KA

3.3 三相短路电流计算结果表

表3-1三相短路电流计算结果表

短路点 短路电流值 I（KA） 冲击电流最大值 iim（KA） 冲击电流有效值 Iim（KA） 74.432 9.318 65.685 a b c 29.189 3.654 25.759 44.075 5.518 38.896 4电气设备的选择

4.1电气设备选择的一般原则

1 应满足正常运行、检修、短路和过电压情况下的要求，并考虑远景发展； ○

2 应按当地环境条件校核； ○

3 应力求技术先进和经济合理； ○

4 与整个工程的建设标准应协调一致； ○

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5 同类设备应尽量减少品种； ○

6 选用的新产品均应具有可靠的试验数据，并经正式鉴定合格。在特殊情况下， ○

选用未经正式鉴定的新产品时，应经上级批准

4.2高压断路器的参数

1.额定电压UN。我国断路器额定电压有10KV、20KV、35KV、60KV、110KV、○

220KV、330KV、500KV，对于220KV及以下的电气设备，其最高工作电压为额定电压的1.15倍，对于330KV及以上的电气设备，其最高工作电压为额定电压的1.1倍。

2.额定电流IN 。额定电流是指断路器长期允许通过的最大工作电流，单位为Ａ。○

在长期通过的额定电流时断路器各部分发热温度不超过国家标准。

我国断路器额定电流等级为200、400、600、1000、1250、1600、1500、2000、3150、4000、5000、6300、8000、10000、12500、16000以及20000等

3.额定开断电流INbr 额定开断电流是指在额定电压下断路器能开段儿不妨碍其工○

作的最大短路电流，单位为KA。

以上三个参数可以看成额定工况的基本参数。

4热稳定电流Ith。热稳定电流又称为短时耐受电流。他指的是某一规定的短时间○

t内断路器能耐受的短路热效应所对应的电流值，以KA为单位。其大小也将影响到断路器触头和导电部分的结构和尺寸。

5动稳定电流Ies。动稳定电流又称为峰值耐受电流，它是断路器在关合位置时能○

允许通过而不致影响其正常运行的短路电流最大瞬时值，以KA为单位。它表征的是断路器承受短路时产生的电动力的冲击能力，一短路电流的第一个半波峰值来表示，决定着断路器的导电部分和绝缘支撑件的机械强度，而且还决定着断路器触头的结构型式。

6额定短路关合电流INcl。额定短路关合电流是指断路器在额定电压下用相应操○

动机构所能闭合的最大短路电流，单位为ＫＡ。其数值大小等于动稳定电流，取决于草动机构及导电回路的形式和触头。 以上为高压断路器在故障工况下的耐受参数；

7开断时间tbr。断路器的全开断时间越短，越有利于系统的稳定、可靠运行。 ○

8合闸时间。tcl。处于分闸位置的断路器从接到合闸信号瞬间起到断路器三相触○

头全接通为止所经历的时间为合闸时间。

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