和平220/60KV一次降压变电所电气部分初步设计
第四章 短路电流的计算
4.1短路电流计算的目的
（1）电气主接线的选择
（2）选择导体和电气设备，保证设备在正常运行情况下，都能正常工作，保证安全可靠，而且在发生短路时保证不损坏。 （3）选择断电保护装置。
4.2短路的基本类型
三相系统中短路的基本类型有：三相短路、两相短路、单相短路和两相接地短路，其中三相短路是对称短路。
为了检验和选择电气设备和载流导体，以及为了继电保护的整定计算，常用下述短路电流值。
Ich：短路电流的冲击值，即短路电流最大瞬时值。
I〞：超瞬变或次暂态短路电流的有效值，即第一周期短路电流周期分量有效值。 I∞：稳态短路电流有效值。
4.3短路电流计算的基本假定
（1）正常运行时，三相系统对称运行。 （2）所有电源的电动势相位角相同。
（3）电力系统中各元件的磁路不饱和，即带铁蕊的电气设备电抗值不随电流大小发生变化。
（4）短路发生在短路电流为最大值的瞬间。
（5）不考虑短路点的电弧阻抗和变压器的励磁电流。
（6）元件的计算参数取其额定值，不考虑参数的误差和调整范围。 （7）输电线路和电容略去不计。
4.4一般规定
（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，应按本设计规划容量计算，并考虑电力系统的远景发展规划，确定适中电流时，应按可能发生最大短路电流的接线方式。而不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和电容补偿装置放电电流的影响。
（3）选择导体的电器时，对不带电抗器的回路的计算短路点，应选择在正常接线方式时
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沈阳工程学院毕业设计（论文）
短路电流为最大的地点。
（4）导体和电器的动稳定，热稳定，以及电器开断电流，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。
4.5计算步骤
4.5.1 画等值电抗图
（1）首先去掉系统中的所有负荷开关，线路电容，各元件电阻。 （2）选取基准容量和基准电压。 （3）计算各元件的电抗标么值。 4.5.2 选择计算短路点
（1）求各短路点在系统最大运行方式下的各点短路电流。 （2）各点三相短路时的最大冲击电流和短路容量。 （3）列出短路电流计算数据表。
4.6计算方法
本设计利用分布系数法进行网络化简，求出转移电抗；应用《导体和电器选择设计技术规定》SDGJ 14-86所提供的运算曲线求取短路电流。 计算时取基准容量SB=100MVA基准电压UB=UAV ； 4.6.1 标么值法
发电机电抗：XG=X?SB （4.1） SNS线路电抗：XL*=0.4L?B （4.2） 2UNU%S变压器电抗：X*= K?B （4.3）
100SN1短路电流周期分量有效值：IK*= （4.4）
X*
冲击电流：ich=2.55I11 （4.5）
4.6.2 网络变换
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如下图：
图4—1 网络变换图
（1） △/Y变换
X13 X12 （4.6） X1=(X13+X12+X23)X13 X23 X3= （4.7）
(X13+X12+X23)X12 X23 （4.8） X2=(X13+X12+X23)（2）Y/△变换
X+X+XX X13=1313 （4.9）
X2X+X+XXX12=1212 （4.10）
X3X+X+XX X23=2323 （4.11）
X14.6.3 三相短路电流周期分量的计算
（1） 无限大电源供给的短路电流
当供电电源为无穷大或者计算电抗Xjs>3.45时，不考虑短路电流周期分量的衰减。 （2）有限电源供给的短路电流
先将电源对短路点的等值电抗X∑*归算到以电源容量为基准的计算电抗Xjs，然后按Xjs值查相应的发电机运算曲线，或查发电机的运算数字表，即可得到短路电流周期分量的标幺值。
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第五章 主要电气设备的选择
正确的选择电气设备是使电气主接线和配电装置达到安全、经济运行的重要条件。在进行电气设备选择时，应根据工程实际情况，在保证安全、可靠的前提下，积极而稳妥地采用新技术，并注意节省投资，选择合适的电器。
5.1一般原则
（1）应满足正常工作状态下的电压和电流的要求。 （2）应满足安装地点和使用环境条件要求。
（3）应满足在短路条件下的热稳定和动稳定要求。 （4）应考虑操作的频繁程度和开断负荷的性质。
5.2高压断路器的选择
（1）断路器额定电压Ue大于电网电压Ug，Ue≥Ug
（2）高压断路器的额定电流Ie应大于或等于它的最大持续工作电流Igmax，Ie≥Igmax （3）型式和结构 （2） 动稳定校验
断路器的极限通过电流峰值idw应不小于三相短路时通过断路器的冲击电流ich3即idw≥ich3.
（3） 热稳定校验
高压断路器的短时允许发热量应不小于短路期内短路电流发出的热量 （4） 开断电流能力校验
断路器的额定开断电流Ibr应大于短路电流的有效值I11 ，即Ibr> I11. （5） 关合能力校验
断路器的额定关合电流Ip,应大于冲击电流ich3,即Ip> ich3.
本变电所220KV侧选用型号为LW(OFPT(B))-220的断路器, 60KV侧选择型号为LW(OFPT(B))-63断路器。
5.3 隔离开关的选择
隔离开关的选择，除了不校验开断能力外，其余与断路器的选择相同，因为隔离开关与断路器串联在回路中，网络出现短路故障时，对隔离开关的影响完全取决于断路器的开断时间，故计算数据与断路器选择时的计算数据完全相同。 （1）隔离开关额定电压Ue大于电网电压Ug，Ue≥Ug
（2）隔离开关的额定电流Ie应大于或等于它的最大持续工作电流Igmax，Ie≥Igmax
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（3）型式和结构 （4）动稳定校验
隔离开关的极限通过电流峰值idw应不小于三相短路时通过断路器的冲击电流ich3即idw≥ich3.
（5）热稳定校验
隔离开关的短时允许发热量应不小于短路期内短路电流发出的热量 本变电所220KV出线侧选择型号为GW4-220的隔离开关，220KV母线侧选择型号为GW6-220的隔离开关，60KV侧选择型号为GW4-63的隔离开关。
其主要参数如表5—1所示。
表5—1 断路器主要参数
型号
额定电压(KV) 最高工作电压(KV) 额定电流(A)
额定短路开断电流(KA,有效值) 额定短路关合电流(KA,峰值) 3S额定短时耐受电流(KA,有效值)
额定峰值耐受电流(KA,峰值) 分闸时间(MS)
LW(OFPT(B))-220
220 252 1250 31.5 80 31.5 80 ≤30
LW(OFPT(B))-63
63 72.5 1250 25 63 25 63 ≤30
表5—2 隔离开关主要参数
型号
额定电压(KV) 最高工作电压(KV) 额定电流(A)
3S热稳定电流(KA,有效值) 动稳定电流(KA,峰值) 分闸时间(S)
GW4-220 220 252 1250 31.5 80 0.03
GW6-220 220 252 1250 31.5 80 0.03
GW4-63 63 72.5 1250 20 50 0.03
5.4电压互感器的选择
（1）按额定电压选择
选择原边额定电压Ue1要与接入的电网电压相适应，即要求电压互感器原边所接受的电网电压应满足下列条件：
1.1Ue1>U1>0.9Ue1
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