35kV变电站设计-短路电流的计算（五）

35kV变电站设计—短路电流的计算（五）4．1短路计算的目的

短路是电力系统最常见、并且对电力系统运行产生严重影响的故障。短路的结果将使系统电压降低、短路回路中电流大大增加，可能破坏电力系统的稳定运行和损坏电气设备。所以电气设计和运行，都需要对短路电流运行计算。在发电厂和变电所电气设计中，短路电流计算是其中的一个重要环节。其计算的目的的主要有以下几个方面：1.在选择电气主接线时，为了比较各种接线方案，或确定某一接线是否需要采用限制短路电流的措施，均需进行必要的短路电流计算。2.在选择电气设备时，为了保证设备在正常运行和故障状况下都能安全、可靠的工作。同时又力求节约资金，这就需要按短路情况进行全面校验。3.在设计屋外高压配电装置时，需按短路条件校验软导线相间和相对地安全距离。4.在选择继电保护方式和进行整定计算，需以各种短路时的短路电流为依据。5.接地装置的设计，也需用短路电流。

4.2基本原则和规定4.2.1

基本假定短路电流实用计算中，采用以下假设条件和原则：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.系统中的同步和异步电机为理想电机，不考虑电机饱和、磁滞、锅流及导体集肤效应等影响；转子结构完全对称；定子三相绕组空间相差1200电气角。4.电力系统中各元件的磁路不饱和，即带铁芯的电气设备电抗值不随电流大小变化。5.电力系统中所有电源都在额定负荷下运行，其中50%负荷接在高压母线上，50%负荷接在系统侧。

6.同步电机都具有自动调整励磁装置（包括强行励磁）。7.短路发生在短路电流为最大值的瞬间。8.不考虑短路点的电弧阻抗和变压器的励磁电流。9.除计算短路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。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.输电线路的电容略去不计。12.用概率统计法制定短路电流运算曲线。

4.2.2

一般规定

1.验算导体和电器动稳定、热稳定以及电器开断电流所用的短路电流，应按本工程的设计规划容量计算，并考虑电力系统的远景发展规划（一般为本期工程建成的5～10年）。确定短路电流时，应按可能发生最大短路电流的正常接线方式，而不应按仅在切换过程中可能并列运行的接线方式。2.选择导体和电器用的短路电流，在电气连接的网络中，应考虑具有反馈作用的异步电动机的影响。3.选择导体和电器时，对不带电抗器回路的计算短路点，应选择在正常接线方式时短路电流为最大的地点。对电抗器的6～10kV出线与厂用分支线回路，除其母线与母线隔离开关之间隔板前的引线和套管的计算短路点应选择在电抗器前外，其余导体和电器的计算短路点一般选择在电抗器后。4.导体和电器的动稳定、热稳定和电器的开断电流，一般按三相短路验算。若发电机出口的两相短路，或中性点直接接地系统及自耦变压器等回路中的单相、两相接地短路较三相短路严重时，则应按严重情况计算。4.2.3

短路电流的危害在供电系统中发生短路故障时，在短路回路中短路电流要比额定电流大几倍至几十倍，通常可达数千安。短路电流通过电气设备和导线必然要产生很大的电动力，并且使设备温度急剧上升有可能损坏设备；在短路点附近电压显著下降，造成这些地方供电中断或影响电动机正常工作；发生接地短路时所出现的不对称短路电流，将对通信线路产生干扰；当短路点离发电厂很近时，将造成发电机失去同步，而使整个电力系统的运行解列。4.2.4

短路电流实用计算的基本假设条件1.系统在正常工作时三相是对称的；2.电力系电力系统中各元件的磁路不饱和，即各元件的电抗值与电流大小无关；3.统各元件电阻，一般在高压电路中都略去不计，但在计算短路电流的衰减时间常数应计及元件电阻。此外，在计算低压网络的短路电流时，应计及元件电阻，但可以不计算复阻抗，而是用阻抗的绝对值进行计算；（1）

输电线路的电容忽略不计；（2）

变压器的励磁电流忽略不计，相当于励磁阻抗回路开路，这样可以简化变压器的等值电路；

4.3元件参数计算为了简便计算,计算方法采用标幺值法。并且采用以下假设条件：1.假设系统有无限大的容量用户处短路后,系统母线电压能维持不变。即计算阻抗比系统阻抗要大得多。具体规定：对于3~35KV级电网中短路电流的计算,可以认为110KV及以上的系统的容量为无限大,只要计算35KV及以下网络元件的阻抗。2.在计算高压电路中的短路电流时,只需考虑发电机、变压器、电抗器的电抗、而忽略其电阻;对于架空线和电缆,只有当其电阻大于电抗1/3时才需计入电阻,一般也只计电抗而忽略电阻。4.3.4最大/小运行方式下等值阻抗分析最大运行方式为两台发电机组和两台35KV变压器全部投入运行，进行系统简化，过程如