6 短路电流计算
6.1确定计算电路及计算电抗 6.1.1计算电路图
Sdmax?580MVA Sdmin?265MVA L?5km XO?0.4?/km SN?10MVA
Vs%?7.5 设基准容量SB?100MVA
基准电压 VB1?Vav1?37kV VB2?Vav2?10.5kV
6.1.2计算电抗
将所有电抗归算到35kV侧：
系统电抗X1=Xsmax*=SB/Sdmax=100/580=0.172（最大运行方式下）
X1=Xsmin*=SB/Sdmin=100/265=0.377（最小运行方式下）
架空线路电抗 X2=XL*=XOL（SB/VB1）=0.4×5×100/37=0.146 变压器电抗 X3=XT1*=（SS%/100）×（SB/ST1）
=(7.5/100) ×(100/10)=0.75 6.2最大运行方式下的短路点计算 6.2.1 d1点的短路电流计算
10kV母线侧没有电源，无法向35kV侧提供短路电流，即可略去不计，则d1点短路电流标幺值为： I d1*〞＝
*
*
2
2
**
11==3.145
X1*?X2*0.172?0.146换算到35kV侧0秒钟短路电流有名值 I″ = I d1*〞×
100SB =3.145× = 4.908kA 3UB3?37根据《电力工程电气设计手册》的相关规定，
远离发电厂的地点（变电所）取电流冲击系数Kch = 1.8，当不计周期分量的衰减时， 短路电流全电流最大有效值
Ich = 1?2(Kch?1)2×I″ =1?2(1.8?1)2×4.908=7.41kA 当不计周期分量衰减时，短路电流冲击电流
ich =2 Kch× I″ =2 ×1.87×I″ = 2.55× I″ = 2.55×4.908= 12.515 kA 短路容量 S = 3 UB × I″ = 3 ×37×4.908 =314.52MVA
6.2.2 d2点的短路电流计算
11
10kV母线侧没有电源，无法向35kV侧提供短路电流，即可略去不计，则d2点短路电流标幺值为： I d1*〞＝
11==0.936
X1*?X2*?X3*0.172?0.146?0.75换算到10kV侧0秒钟短路电流有名值 I″ = I d1*〞×
100SB =0.936× =5.15kA 3UB3?10.5根据《电力工程电气设计手册》的相关规定，
远离发电厂的地点（变电所）取电流冲击系数Kch = 1.8，当不计周期分量的衰减时， 短路电流全电流最大有效值
Ich = 1?2(Kch?1)2×I″ =1?2(1.8?1)2×5.15=7.78kA 当不计周期分量衰减时，短路电流冲击电流
ich =2 Kch× I″ =2 ×1.87×I″ = 2.55× I″ = 2.55×5.15= 13.133kA 短路容量 S = 3 UB × I″ = 3 ×10.5×5.15 =93.66MV 6.3最小运行方式下的短路点计算
6.3.1 d1点的短路电流计算
同上所得，则d1点短路电流标幺值为： I d1*〞＝
11==1.912
X1*?X2*0.377?0.146换算到35kV侧0秒钟短路电流有名值 I″ = I d1*〞×
100SB =1.912× =2.983KA 3UB3?37根据《电力工程电气设计手册》的相关规定，
远离发电厂的地点（变电所）取电流冲击系数Kch = 1.8，当不计周期分量的衰减时， 短路电流全电流最大有效值
Ich = 1?2(Kch?1)2×I″ =1?2(1.8?1)2×2.983=4.505kA 当不计周期分量衰减时，短路电流冲击电流
ich =2 Kch× I″ =2 ×1.87×I″ = 2.55× I″ = 2.55×2.983= 7.61kA 短路容量 S = 3 UB × I″ = 3 ×37×2.983=191.16MVA
6.2.2 d2点的短路电流计算
10kV母线侧没有电源，无法向35kV侧提供短路电流，即可略去不计，则d2点短路电流标幺值为： I d1*〞＝
11==0.785
X1*?X2*?X3*0.377?0.146?0.75换算到10kV侧0秒钟短路电流有名值 I″ = I d1*〞×
100SB =0.785× =4.317KA 3UB3?10.5根据《电力工程电气设计手册》的相关规定，
远离发电厂的地点（变电所）取电流冲击系数Kch = 1.8，当不计周期分量的衰减时， 短路电流全电流最大有效值
12
Ich = 1?2(Kch?1)2×I″ =1?2(1.8?1)2×4.317=6.519kA 当不计周期分量衰减时，短路电流冲击电流
ich =2 Kch× I″ =2 ×1.87×I″ = 2.55× I″ = 2.55×4.317= 11.008kA 短路容量 S = 3 UB × I″ = 3 ×10.5×4.317=78.51MVA 以上计算结果列表如下：
运行方式 最大 运行方式 最小 运行方式 短路点 D1 D2 D1 D2 Id/kA 4.908 5.15 2.983 4.317 ich/kA 12.515 13.133 7.61 11.008 Ich/kA 7.41 7.78 4.505 6.519 Sd/MVA 314.52 93.66 191.16 78.51 13
7 高压电气设备的选择
7.1 35kV架空线的选择
考虑到变压器在电压降低5%时其出力保持不变，所以35kV架空线相应的Igmax=1.05Ie 即：Igmax =1.05 ×
SN10=1.05 ×=0.173kA
3?353?UN根据设计条件 Tmax=2500h 取J=1.3
则导体经济截面面积 S=Igmax/J=173/1.3=133.08mm。 7.1.1．选择导线（按照经济电流密度）：
选择LGJ-150/20钢芯铝绞线，其室外载流量为Ij1=306A，面积为
S=145.68mm,导线最高允许温度为70℃，根据工作环境温度为30℃，查综合修正系数K=0.94，
Ij1 xz=K Ij1=0.94×306=287.64A＞Igmax，满足电流的要求。 7.1.2．热稳定校验（按最大运行方式d2点短路）：
根据设计任务书的条件，变电所的继保动作时限不能大于1.3秒，即top=1.3s，断路器开短时间tos=0.2s，非周期分量等效时间tos=0.05s，则：
短路假想时间tima=top+tos+ts=1.3+0.2+0.05=1.55s。 架空线最小截面积
2
2
QD5.152?1.552
Smin= =?103=73.69<133.08 mm
C87S＞Smin，满足热定的要求。
7.2 10kV母线的选择
考虑到变压器在电压降低5%时其出力保持不变，所以35kV架空线相应的Imax=1.05Ie 即：Imax =1.05 ×
SN10=1.05 ×=0.527kA
3?11.53?UN2
7.2.1选择母线（按照最大工作电流）：
选择80×8单条矩形铝导体平放作母线，面积为S=6400mm，平放时，长期允许载流量为Ia1=1249A，导体最高允许温度为70℃，根据工作环境温度为30的条件，查综合修正系数K=0.94：
Ie=k×Ia1=0.94×1249=1174.06A＞Imax,满足载流量的要求。 7.2.2．热稳定的校验（按最大运行方式d2点短路）：
14
根据设计任务书的条件，配电所的继保动作时限不能大于1.3秒，即top=1.3s，断路器开短时间toc=0.2s，非周期分量等效时间ts=0.05s,则:
短路假想时间tima=top+toc+ts=1.3+0.2+0.05=1.55s。 母线最小截面积
QD5.152?1.552
Smin= =?103=73.69<640mm
C87S＞Smin，满足热定的要求。
7.2.3．动稳定校验：
取跨距L?1.5m，相间距离a?0.5m， 硬铝最大允许应力?a1?70?10pa，
抗弯矩W?bh2/6?(5?10?3)(25?10?3)2/6?5.2?10?7m3 相间电动力fph?1.73?10?7ich/a
?1.73?10(13.133?10)/0.5?59.68N 最大相应力?ph?fph L/10W
?59.68?1.5/(10?5.2?10)?17.22?10pa
?al ＞?ph，满足动稳定的要求。
7.3高压断路器的选择
根据设计任务书的条件，变电所的继保动作时限不能大于1.3秒，即top?1.3s，断路器开短时间toc?0.2s，非周期分量等效时间ts?0.05s，则：
短路假想时间tima?top?toc?ts?1.3?0.2?0.05?1.55s。 7.3.1．安装在变压器35kV高压侧的断路器 7.3.1.1．35kV断路器参数选择 额定电压选择： Un≥Uns =35kV
最高工作电压选择：Ualm≥Usm =Un×1.15 =35 ×1.15 =38.5kV 额定电流选择：Ie≥Igmax
考虑到变压器在电压降低5%时其出力保持不变，所以相应回路的Igmax=1.05Ie 即：Igmax =1.05 ×
?76262?732SN10=1.05 ×=0.173kA
3?353?UN15