表3.4变压器的功率损耗表
有空载损耗短路损耗变压器功计算有功功率计算无功功率计算视在功率计算电流无功损耗/Kvar /KW 3.5 25 6 0.8 29 183 2412 1020 2618 3968 UK?%? I0?%? 损耗P0/KW PK/KW PC/KW QC/Kvar SC/KVA IC/A 变压器高压侧功率因数cos??PCSC?0.92，满足要求。
3.4 短路电流计算
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，是系统常见的故障之一。
进行短路电流计算主要是为了：
（1）校验系统设备能否承受可能发生的最严重短路。 （2）作为设置短路保护的依据。
（3）可通过短路电流大小判断系统电气联系的紧密程度，作为评价各种接线方案的依据之一。
系统发生短路的主要原因是系统中某一部位的绝缘遭到破坏。绝缘遭到破坏的原因有很多，根据长期的事故统计分析，主要有以下一些原因：
（1）雷击或高电压侵入； （2）绝缘老化或外界机械损伤； （3）误操作；
（4）动、植物造成的短路。
对中性点接地系统，可能发生的短路类型有：三相短路、两相短路、单相短路和两相接地短路，后者是指两根相线和大地三者之间的短路。单相短路有相线与中性线间的短路，也有相线直接与大地之间的短路，这时的单相短路又称单相接地短路。
对中性点不接地系统，可能发生的短路类型有：三相短路和两相短路。另外，异相接地也应算作一种特殊类型的短路，它是指有两相分别接地，但接地点不在同一位置而形成的相间短路。
据统计，从短路发生的类型来看，单相短路或接地的发生率最高；从短路发生的部位来看，线路上发生的短路或接地的比例最大。我国在中压系统中采用中性点不接地系统，主要就是为了避免单相接地造成的停电。
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短路电流计算：
uz%?6 ,?Pk?25kW, Sr?Sr?T?2500kVA 变压器高压侧设为无限大容量电源，即Sk??
短路计算分最小，最大运行方式两种计算 1.最小运行方式，计算短路电流
选定功率基值SB?100MVA UBI?10.5kV l?1km x0?0.38?/km 确定基准电流值
IB??SB3UB?SB3UB??5.5kA
IB???144kA
2架空线路： XL?UB?100?x0l?0.38?1??0.34
SB10.52求K1点的短路总阻抗及三相短路电流和容量 总阻抗标幺值 X???XL??0.34 绘制等效电路图3.1如下：
短路等效电路图3.1
三相短路电流周期分量有效值IK1其它三相短路电流I??(3)?I?ish(3)(3)(3)?IB1X???5.50.34?16.18kA
(3)?IK1(3)?16.18kA
对L较大的中高压系统，取Ksh=1.8,则
?2IK1Ksh?2?16.18?1.8?41.18kA
Ish?I??(3)1?2(Ksh?1)2?16.18?1?2(1.8?1)2?16.18?1.51?24.43kA
三相短路容量 SK1(3)?SB100??294MVA X??0.34计算K2点短路中元件电抗值 架空线路架空线路XL?UB?100?x0l?0.38?1??0.34 2SB10.52 12
电力变压器的阻抗X*Tuk%SB6100?103?????2.4 100SN1002500绘短路等效电路如图3.2所示
短路等效电路图3.2
计算K2短路电路总阻抗X*2?2.4?0.34?2.74
(3)K2点三相短路电流 IK2?Id2144?kA?52.55kA X*22.74(3)(3)?2KshIK2短路冲击电流有效值 ish?2?1.34?52.55kA?96.7kA
(3)(3)Ish?1.09?52.55?57.3KA
三相短路次暂态电流和稳态电流 I??(3)?I?三相短路容量SK2(3)??IK2(3)?11.32kA
SB100??36.5MVA S*K22.742.最大运行方式短路计算 （1）绘制等效电路图如图3.3：
短路等效电路3.3
**XT1?XT2?X???1.54 ?XT1?XT2?L（2）计算K2总阻抗X??（3）K1点与最小运行方式相同
(3)（4）三相短路电流周期分量有效值IK2?Id2144?kA?93.51kA
X*2105413
(3)(3)?IK三相短路次暂态电流和稳态电流 I??(3)?I?2?93.51kA
（5）短路冲击电流有效值
(3)(3)?2KshIK2?1.34?93.51kA?172.06kA ish2?(3)?1.09?93.51?101.93KA Ish(3)三相短路容量 SK2?SB100??65MVA ?1.54SK23.短路计算结果
短路计算结果见表3.5、3.6
表3.5 最小运行方式计算结果
(3)IK I''(3) (3)I? (3)ish (3)Ish Sk 294 36.5 K1 16.18 52.55 16.18 52.55 16.18 52.55 41.18 96.7 24.43 57.3 K2
表3.6 最大运行方式
(3)IK I''(3) (3)I? (3)ish (3)Ish Sk 294 65 K1 K2 16.18 93.51 16.18 93.51 16.18 93.51 41.18 172.06 24.43 101.93
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4 设备的选型及校验
电气设备的选择是变电所设计的重要环节，设备选择的适当与否直接影响到变电所运行的安全、可靠性能的高低，选择适当的电气设备会降低基建成本，提高运行质量。
4.1 一次侧电气设备选择与校验原则
1、开关电器的选择：
开关电器的选择原则具有互通性，即不仅要保证开关电器正常时的可靠工作，还应保证系统故障时，能承受短路时的故障电流的作用，同时尚应满足不同的开关电器对电流分断能力的要求，因此，开关电器的选择应符合下列条件： （1）满足正常工作条件
1）满足工作电压要求 即：Ur?UN，Um?Uw
式中 Um ——开关电器最高工作电压；
Uw——开关电器装设处的最高工作电压； Ur——开关电器额定电压； UN——系统的额定电压。 2）满足工作电流要求 即 Ir?Ic 式中Ir——开关电器额定电流 Ic——开关电器装设处的计算电流
3）满足工作环境要求 选择电气设备时，应考虑其适合运行环境条件要求，
如：温度、风速、污秽、海拔、地震、烈度等。
（2）满足短路故障时的动、热稳定条件
1）满足动稳定要求 imax?ish ， 或 Imax?Ish 式中imax——开关电器的极限通过电流峰值 Imax——开关电器的极限通过电流有效值； ish ——开关电器安装处的三相短路冲击电流； Ish——开关电器安装处的三相短路冲击电流有效值
2?tim 2）满足热稳定要求 It2?t?I? 式中 It——开关电器的t秒热稳定电流有效值； I?——开关电器安装处的三相短路电流有效值； tim——假想时间。 （3）满足开关电器分断能力的要求
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