35KV10KV母线21
第五章 短路电流的计算
第一节 概 述
在电力系统中运行的电器设备，在其运行中都必须考虑到会发生各种故障和不正常运行状态，最常见同时最危险的故障是各种形式的短路，它会破坏电力系统对用户正常供电和电气设备的正常运行。
短路（short circuit）是电力系统中的严重故障，所谓短路，是指一切属于不正常运行的相与相间或相与地间发生通路的情况。
在35KV的电力系统中，可能发生短路有三相、两相、两相接地和单相接地的故障，其中三相短路是对称短路，系统各相与正常运行时一样，仍属对称状态，其他类型的短路是不对称短路。
电力系统中常发生的单相短路占大多数，二相短路较少，三相短路就更少了。三相短路虽然很少发生，但其后果最为严重，应引起足够的重视。因此本次采用三相短路来计算短路电流，并检测电气设备的稳定性。
一、 计算短路电流的意义
供配电系统中的短路，是指相导体之间或相导体与地之间不通过负载阻抗而发生的电气连接。短路是电力系统中常发生的故障，短路电流直接影响电器的安全，危害电力系统的安全运行，假如短路电流较大，为了使电器能承受短路电流的冲击，往往需要选择重型电器。这不仅会增加投资，甚至会因开断电流不满足而选择不到合适的高压电器，为了能合理选择轻型电器，在主接线设计时，应考虑限制的措施Id，即而需要计算Id。
短路电流计算是选择和检验电气设备的前提和基础，也是载流导体选择和二次设备保护的基础。为了使所选电器具有足够的可靠性、经济性、灵活性并在一定的时期内满足电力系统发展的需要，应对不同点的短路电流进行校验。
二、 短路电流计算的目的
短路问题是电力技术的基本问题之一。短路电流及其电动力效应和分效应，短路时的电力的降低，是电气结线方案比较，电气设备和载流导线选择、接地计算以及继电保护选择和整定等的基础。
22
在变电站的电气设计中，短路电流计算是其中的一个重要环节。其短路电流计算的目的主要有以下几方面：
（1）选择导体和电气设备，如断路器、互感器、电抗器、母线等；
（2）在设计和选择电力系统和电气主接线时，为了比较各种不同的方案的接线图，确定是否采用限制短路电流的措施等，都要进行必要的短路计算；
（3）为了合理地配置各种继电保护和自动装置并正确确定其参数，必须对电力网发生的各种短路进行计算和分析；
（4）验算接地装置的接触电压和跨步电压；
（5）为确定送电线路对附近通信线路电磁危险的影响提供计算资料；
三、 造成短路故障的原因
短路的主要原因是电力系统中电力设备截流导体的绝缘损坏。主要有设备长期运行，绝缘自身老化，操作过电压，雷电过电压，绝缘受到机械损伤等。运行人员不遵守操作规程发生的误操作，如带负荷拉、合隔离开关，检修后忘记拆除地线合闸等，或者鸟兽跨越在赤裸导体上也是引起短路的原因。
四、 短路电流计算的一般规定：
（1） 计算的基本情况：
1.电力系统中所有电源均在额定负荷下运行； 2.所有同步电机都具有自动调整励磁装置； 3.短路发生在短路电流为最大值的瞬间； 4.所有电源的电动势相位角相同；
5.应考虑对短路电流值有影响的所有元件。但不考虑短路点的电弧电阻对异步电动机的作用，仅在确定短路电流冲击值和最大全电流有效值时才予以考虑。
（2） 接地方式：计算短路电流时所用的接地方式，应是可能发生最大短路电流的正常
接地方式（即最大运行方式），而不能用仅在切换过程中可能并列运行的接地方式。 （3） 计算容量：应按本工程设计规划容量计算，并考虑电力系统的远景发展计划（一
般考虑本工程建成后5～10年）
23
（4） 短路种类：一般按三相短路计算，若发电机出口的两相短路或中性点直接接地系
统以及自耦变压器等回路中的单相（或两相）接地短路较三相短路情况严重时，则应该按严重情况的情况校验。
（5） 短路计算点：在正常接地方式时，通过电气设备的短路电流为最大的点成为短路
计算点。对于6～10kv出线与厂用分支线回路，在选择母线至母线隔离开关之间的引线、套管时，短路计算点应该取在电抗器前，选择其余的导体和电器时，短路计算点一般取在电抗器后。
第二节 短路电流计算
一、变压器等值电抗计算
1、35KV侧基准值,标幺值计算
取SB=100MVA UB1=37KV（规定) (B表示基准值、N表示额定值)
IB1=ZB1=U1*=ZT*=SB3UB1UB13IB1===1.56KA3*37373*1.56=13.69Ω
100UN135==0.946UB137ZT114.62==1.068ZB113.692、10KV侧基准值,标幺值计算
取SB=100MVA UB =10.5KV（规定)
SB100IB2===5.5KA3UB23*10.5ZB2=U2*=UB23IB2=10.53*5.5=1.1025Ω
UN210==0.952UB210.5
二、 短路点的确定
在正常接线方式下，通过电器设备的短路电流为最大的地点称为短路计算 点，
24
比较断路器的前后短路点的计算值，比较选取计算值最大处为实际每段线路上短路点。基于该原则选取短路点如下：
35KV线路上短路点为F3,F4 10KV线路上短路点为F1,F2
25