兰州工业高等专科学校毕业论文 第1章 变电站电气主接线设计及主变压器的选择
(3) 变压器的容量必须保证站用机械及设备能从电源获得足够的功率。 1.4.3 站用变压器型号的选择
参考《发电厂电气部分》第475页，选择站用变压器如下：
表1.2 站用变压器型号及参数 型号 SC10-200/10 额定容量(KVA) 额定电压(KV) 连接组 200 10.5/0.4 Y,yn0 阻抗电压(%) 空载 短路 480 1860 4 损耗(W) 空载电流(%) 1.3 6
兰州工业高等专科学校毕业论文 第2章 短路电流计算
第2章 短路电流计算
2.1 短路计算的目的、规定与步骤
2.1.1 短路电流计算的目的
在发电厂和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。其计算的目的主要有以下几方面：
(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取限制短路电流的措施等，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情况下都能安全、可靠地工作，同时又力求节约资金，这就需要进行全面的短路电流计算。例如：计算某一时刻的短路电流有效值，用以校验开关设备的开断能力和确定电抗器的电抗值；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；计算短路电流冲击值，用以校验设备动稳定。
(3) 在设计屋外高压配电装置时，需按短路条件校验软导线的相间和相相对地的安全距离。
2.1.2 短路计算的一般规定
(1) 计算的基本情况
1) 电力系统中所有电源均在额定负载下运行。
2) 所有同步电机都具有自动调整励磁装置（包括强行励磁）。 3) 短路发生在短路电流为最大值时的瞬间。 4) 所有电源的电动势相位角相等。
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) 接线方式
计算短路电流时所用的接线方式，应是可能发生最大短路电流的正常接线方式（即最大运行方式），不能用仅在切换过程中可能并列运行的接线方式。 2.1.3 计算步骤
(1) 选择计算短路点。 (2) 画等值网络图。
1) 首先去掉系统中的所有分支、线路电容、各元件的电阻。 2) 选取基准容量Sb和基准电压Ub（一般取各级的平均电压）。
3) 将各元件的电抗换算为同一基准值的标幺值的标幺电抗。 4) 绘制等值网络图，并将各元件电抗统一编号。
(3) 化简等值网络：为计算不同短路点的短路值，需将等值网络分别化简为以短路点为中心的辐射形等值网络，并求出各电源与短路点之间的电抗，即转移电抗Xnd。
(4) 求计算电抗Xjs。
Xjs(5) 由运算曲线查出各电源供给的短路电流周期分量标幺值（运算曲线只作到
?3.5）。 (6) 计算无限大容量（或Xjs?3）的电源供给的短路电流周期分量。
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(7) 计算短路电流周期分量有名值和短路容量。
2.2 变压器的参数计算及短路点的确定
2.2.1 变压器参数的计算
基准值的选取：Sb?100MVA，Ub取各侧平均额定电压
(1) 主变压器参数计算
由表1.1查明可知：U12%?10.5 U13%?17 U23%?6
U1%?0.5(U12%?U13%?U23%)?0.5(10.5?17?6)?10.75U2%?0.5(U12%?U23%?U13%)?0.5(10.5?6?17)??0.25U3%?0.5(U13%?U23%?U12%)?0.5(17?6?10.5)?6.25
电抗标幺值为：
X1?X?U10U10U30???SBSNSBSNSBSN???10.751001006.25100??10015?10015?0.72 ??0.017
?0.252X3?10015?0.42
(2) 站用变压器参数计算 由表1.2查明：Ud%?4
X4?Ud0?SBSN?4100?1000.16?25
(3) 系统等值电抗
XS?r1l1SBU2b?0.197
2.2.2 短路点的确定
此变电站设计中，电压等级有四个，在选择的短路点中，其中110KV进线处短路与变压器高压侧短路，短路电流相同，所以在此电压等级下只需选择一个短路点；在另外三个电压等级下，同理也只需各选一个短路点。
依据本变电站选定的主接线方式、设备参数和短路点选择，网络等值图如下：
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2.3 各短路点的短路计算
2.3.1 短路点d-1的短路计算(110KV母线)
网络化简如图2.2所示：
图2.2 d-1点短路等值图
Xf1?XS?0.197f1
?0.197?1000100?1.97
XjS1?XjS1?SnSb因为 X?3.45?3
所以 I????I???I0.2??Ib?Sb3Ub?1003?1151XjS1?13.45?0.290
?0.502(KA)
In?Ib?SnSb?0.502?1000100?5.020(KA)
I???I??I0.2?I???In?I??In?I0.2?In?0.508?5.020?2.55(KA)ich?2.55?I???2.55?2.55?6.50(KA) ioh?1.52?I???1.52?2.55?3.876(KA)
S???3?I???Un?3?2.55?110?485.826(MVA)
2.3.2 短路点d-2的短路计算(35KV母线) 网络化简为：
图2.3 d-2点短路等值图
Xf2
?XS?(X1?X2)//(X1?X2)?0.197?(0.72?0.017)//(0.72?0.017)?0.18f2XjS2?X?SnSb?0.18?1000100?1.8
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1XjS2I????I???I0.2??Ib?Sb3Ub??11.8?0.56
1003?37?1.56(KA)
In?Ib?SnSb?1.56?1000100?15.6(KA)
I???I??I0.2?I???In?I??In?I0.2?In?0.56?15.6?8.736(KA) ich?2.55?I???2.55?8.736?22.28(KA) ioh?1.52?I???1.52?8.736?13.29(KA)
S???3?I???Un?3?8.736?35?529.58(MVA)
2.3.3 短路点d-3的短路计算(10KV母线) 网络化简为：
图2.4 d-3点短路等值图
Xf3
?XS?(X1?X3)//(X1?X3)?0.197?(0.72?0.42)//(0.72?0.42)?0.462f3XjS3?X?SnSbX?0.462?1jS31000100?4.62
I????I???I0.2??Ib?Sb3Ub??14.62?0.216
1003?10.5?5.5(KA)
In?Ib?SnSb?5.5?1000100?55(KA)
I???I??I0.2?I???In?I??In?I0.2?In?0.216?55?11.904(KA) ich?2.55?I???2.55?11.904?30.355(KA) ioh?1.52?I???1.52?11.904?18.094(KA)
S???3?I???Un?3?11.904?10?206.177(MVA)
2.3.4 短路点d-4的短路计算
网络化简只需在图2.4上加站用变压器的电抗标幺值即可，如下图所示：
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