自考毕业设计

沈阳工程学院毕业设计（论文）

第五章 短路电流计算

5.1短路计算原则

根据毕业设计指导书在电气主接线方案确定之后，应根据电力系统线圈及本变电所主接线线圈，按照电气设备选择要求，妥善选定短路计算点，制订短路计算等值电路图，采用实用计算法计算短路电流，并将计算结果列表备用，作为电气设备选择的依据。

1、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的动作，同时力求节约资金。

（1）计算某一时刻的短路电流的有效值，用以校验开关设备的开断能力和确定电抗器的电抗值；

（2）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； （3）计算短路电流冲击值，用以校验设备的动稳定。

2、在设计层外高压配电装置时，需按短路条件校验软导线的相间和相对的安全距离。

本设计中计算短路电流的目的主要是载硫导体和电器的选择和校验。最严重的短路为三相短路，计算时只计算三相短路。

采用标么值进行计算时，规定选择基准容量S=100MVA。

5.2 电路元件参数计算

5.2.1 基准值计算

高压短路电流计算一般只计算发电机、变压器、线路的电抗，采用标幺值计算。为了计算方便，通常只取基准容量SB=100MVA，基准电压UB一般取各级平均电压，即

UB=1.05Ue Ue—额定电压。

当基准容量SB（MVA）与基准电压UB（KV）选定后，基准电流IB（KA）已决定：IB=

SB 3UB5.2.2 各元件参数标幺值的计算

计算公式如下：

发电机电抗标幺值：

SBX*d″=Xd″×

Pe/cos?120MVA、63MVA变压器电抗标幺值：

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SBX*d=Ud×

Se线路标幺值： X?=XL

SB 2UB5.3 转移电抗、计算电抗的计算

Xjs?XNSGSB

经过电路点：变压器60kv侧（D1点），10kv侧（D2点）的短路电流的标幺值可通过查 《电力工程电气设计手册 （电气一次部分）》 中得汽轮机运算曲线数字表来取得 0 S、 2 S、4 S 的短路电流标幺值。短路电流得有名值可通过标幺值乘以基准值（I=I*·IB）得，其结果如表5-1所示。 短路电流计算结果

表5-1 短路电流计算：

短路点 短路持续时间（s） 0 项目 标幺值 有名值 标幺值 有名值 标幺值 有名值 标幺值 有名值 标幺值 有名值 标幺值 有名值 G 0.4806 0.777 0.4932 0.798 0.4932 0.798 0.105 1.02 0.105 1.02 0.105 1.02 S 10.42 4.77 10.42 4.77 10.42 4.77 2.38 6.54 2.38 6.54 2.38 6.54 流过路点的电流（KA） 5.547 5.568 5.568 7.56 10.96 10.96 D1 2 4 0 D2 2 4 5.4 冲击电流的计算

三相短路发生后得半个周期（t=0.01S），短路电流的瞬时值达到最大，称为冲击电流ich，其值按下式计算： 冲击电流的瞬时值：

ich=2kchI″

式中：kch—冲击系数，通常路点发生在发电机出口时,短路电流冲击系数为1.9,短路点发生在其他地方时,短路电流冲击系数去1.8。 I″—0s的短路电流。 冲击电流的有效值：Ich=1?2(Kch?1)I″ （1?2(Kch?1)=1.52）

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第六章 高压电气设备的选择

6.1设计原则

6.1.1 设计原则

1. 总的原则：按照正常工作条件进行选择，按照短路条件进行校验。 2. 一般原则：

高压电器选择的主要任务是选择满足变电所及输、配电线路和故障状态下工作要求合理的电器，以保证系统安全、可靠、经济的运行条件。在高压电器的选择中的一般原则如下：

a 、高压电器应满足正常工作条件下的电压和电流的要求； b 、高压电器应满足在短路条件下的热稳定和动稳定要求； c 、高压电器应满足安装地点和使用环境条件要求； d 、高压电器应考虑操作的频繁程度和开断负荷的性质； e 、对电流互感器的选择应计及其负载和准确度级别； f 、对熔断器的选择应考虑其上、下的配合；

g、对于电抗器的选择应校验其正常情况的电压损失和短路母线的残压值； h、选用的新产品应具有可靠的试验数据，并经正式鉴定合格。在特殊情况下，选用未经鉴定的新产品时，应经上级批准。

6.1.2 选择项目的说明

1. 按照长期工作电压和长期工作电流选择

选择的高压电器，应能在长期工作条件下和发生过电压、过电流的情况下保持正常运行。高压电器的额定电压或最高工作电压不应小于所在回路的工作电压，熔断器、避雷器、电压互感器的额定电压应不小于所在回路的工作电压，即Umax≥Ug。电器的额定电流不应小于该回路在各种可能运行方式下的持续工作电流，即Ie≥Ig。

由于变压器短时过载能力很大，双回路出线的工作电流变化幅度也较大，故其计算工作电流应根据实际需要确定。

高压电器没有明确的过载能力，所以在选择其额定电流时，应满足各种可能运行方式下回路持续工作电流的要求。 2. 按照断流容量选择

断路器、熔断器及带熔断器的负荷开关的断流量不应小于装设处的超瞬变短路容量。

3. 短路电流作用的持续时间

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短路电流延续时间t可按照下式计算： t=tb+tfd=tb+tgu+thu 式中 tb——主保护动作时间； tfd——断路器分闸时间； tgu——断路器固有分闸时间； thu——断路器燃弧持续时间。

当开断额定容量时，断路器的燃弧时间可参考下列数值：空气断路器为0.01-0.02S;多油和少油断路器为0.02-0.04S。

如果主保护装置有死区，继电保护动作时间应采用能对该死区起作用的后备保护动作时间。当主保护装置无延时机构时，其动作时间tb为启动和执行机构动作时间之和，一般为0.05-0.06S。

如缺乏断路器分闸时间数据，当主保护为速动时，短路延续时间t可取下列数值：对快速及中速断路器为0.15S；对低速断路器为0.2S。

6.1.3 环境条件

1. 温度

按《交流高压电器在长期工作时的发热》（GB763-74）的规定，普通高压电器在环境最高温度为+400C时，允许按额定电流长期工作。当电器安装点的环境温度高于+400C（不高于+600C）时，每增高10C，建议额定电流减少1.8%；当低于+400C时，每降低10C，建议额定电流增加0.5%,当总的增加值不得超过额定电流的20%。 2. 日照

在进行实验或计算时，日照强度取0.1W/cm2, 风速取0.5m/s。 3. 风速

一般高压电器可在风速不大于35m/s的环境下使用。选择电器时所有的最大风速，可取离地10m高、30年一遇的10min平均最大风速。最大设计风速超过35m/s的地区，可在屋外配电装置的布置中采取措施。 4. 湿度

选择电器的湿度，应采用当地相对湿度最高月份的平均相对湿度。对湿度较高的场所，应采用该处实际相对湿度。 5. 污秽

在距海岸1~2km或盐场附近的盐雾场所，在火电厂、炼油厂、冶金厂、石油化工厂和水泥厂等附近含有由工厂排出的SO2、H2S、NH3、Cl2等成分烟气、粉尘等场所，在潮湿的气候下将形成腐蚀性或导电的物质。污秽地区内各种污物对电器设备的危害，取决于污秽物质的导电性、吸水性、附着力、数量、比重距物

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