沈阳工程学院毕业设计
器相连，不装设断路器，故不可能发生短路。而线路发生短路情况，只有三相短路时短路电流最大， 所以只计算三相短路即可。
4.2.5短路计算点
在正常接线方式时，通过设备的短路电流最大的地点，称为短路计算点。对于带电抗器的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隔板前的引线；套管时短路计算点应选在套管前。选择其余的导体和电器时，短路计算点一般取在电抗器后。
4.2.6短路计算方法
在工程设计中，短路电流计算均采用实用计算法，是指在一定的假条件下计算出短路电流的各个分量，而不是用微分方程去求解短路电流的完整表达式。计算法中有分布系数法与星网变换法，本设计采用分布系数法，即如图：
X11X22X1aXn2X11X22Xn2MMM 图4.1分布系数法
n个支路 xe?11xx x???112?...1 （4.1）
xnx?xea （4.2）
c1?xxe
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4×300MW发电厂第二期工程电气部分初步设计
c2? cn?xxe2
? ?
xxen （4.3
x1?? x2??xc?1
xc?2
? ?
xn??xc?n (4.4)
（1）将转移电抗按各相应的等值发电机的容量进行归算，便得到各等值发电机对短路点的计算电抗：
xjs?i＝xfiSNi（i=1,2,?g） (4.5) SB式中SNi为i台等值发电机的额定容量之和。
（2）由xjs?i，xjs?2?xjs?g分别根据适当的计算曲线找出指定时刻t各等值发电机提供的短路周期电流的标幺值Ipt1*Ipt2*?Iptg*。计算曲线只作到xjs＝3.45为止，当xjs?3.45时，可以近似地认为短路周期电流的幅值已不随时间而变，直接按下式计算即可：
Ips*＝
1 (4.6) xjs（3）网络中无限大功率电源供给的短路周期电流是不衰减的，并由下式确定：
Ips*＝
1 (4.7) xjs（4）计算短路电流周期分量的有名值
第i台等值发电机提供的短路电流为：
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Ipt?i＝Ipti*INi＝Ipti*SNi3Uav (4.8)
无限大功率电源提供的短路电流为：
Ips＝Ips*IB＝Ips*短路点周期电流的有名值为：
SB3Uav (4.9)
Ipt＝?Ipti*i?1gSNi3Uav＋Ips*SB3Uav (4.10)
式中: Uav应取短路处电压级的平均额定电压；
INi为归算到短路处电压级的第i台等值发电机的额定电流；
IB对应于所选基准功率SB在短路处电压级的基准电流。
(5)冲击电流的计算
三相短路发生后的半个周期（t=0.01s）短路电流的瞬时值达最大，称为冲击电流ich
其值近似计算为：
Ich?2.55Id\ (4.11)
发电机—变压器与系统之间：
Ich?1.85?2Id (4.12)
4.3计算步骤
(1)选择计算短路点。
(2)绘出等值网络（次暂态网络图），并将各元件电抗统一编号。
(3)化简等值网络：将等值网络化简为以短路点为中心的辐射等值网络，并求出各电
?源与短路点之间的电抗x?。
(4)求出计算电抗xjs。
(5)由运算曲线查出各电源供给的短路电流周期分量的标幺值。 (6)计算无限大容量电源供给的短路电流周期分量的标幺值。 (7)计算短路电流周期分量有名值和短路容量。 (8)计算短路电流冲击值。
(9)计算异步电机供给的短路电流。 (10)绘制短路电流计算结果表。
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第5章 电气设备选择
5.1电气设备选择总则
电器选择的一般条件：
1.按正常工作条件选择电器 （1）额定电压和最高工作电压
电器所在电网的运行电压因调压或负荷的变化，常高于电网的额定电压，故所选电器允许最高工作电压U，即U?Usm。一般电器允许的最高工作电压：当额定电压在220KV及以下时为1.15UN；额定电压为330～500KV时为1.1UN；而实际电网的最高运行电压Usm一般不超过1.1UNS，因此在选择电器时，一般可按照电器的额定电压UN不低于装置地点电网额定电压UNS的条件选择，发即UN ?UNS。 （2）额定电流
电器的额定电流IN是指在额定周围环境温度?o下，电器的长期允许电流。IN应不小于该回路在各种合理运行方式下的最大持续工作电流Imax,即IN?Imax。由于发电机、调相机和变压器在电压降低5%时，出力保持不变，故其相应回路的Imax为发电机调相机或变压器的额定电流的1.05倍；若变压器有过负荷运行时，Imax应按过负荷确定(1.3～2)倍变压器额定电流)；母联断路器回路一般可取母线上最大一台发电机或变压器的Imax；母线分段电抗器的Imax应为母线上最大一台发电机跳闸时，保证该段母线负荷所需的电流，或最大一台发电机额定电流的50%～80%；出线回路的Imax除考虑正常负荷电流(包括线路损耗)外，还应考虑事故时由其它回路转移过来的负荷。 2.按短路情况校验 （1）短路热稳定校验
短路电流通过电器时，器各部件温度（或发热效应）应不超过允许值。满足热稳定
的条件为: It2t?Qk （5.1）
式中:Qk――短路电流产生的热效应；
It2t――电器允许通过的热稳定电流和时间
（2）电动力稳定校验
电动力稳定是电器承受短路电流机械效应的能力，亦称动稳定，满足动稳定的条件为：ies?ish或Ies?Ish
式中：ish Ish――短路冲击电流幅值及其有效值；
ies、Ies――电器允许通过的动稳定电流的幅值及其有效值。
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下列几种情况可不效验热稳定或动稳定：
1)用熔断器保护的电器，其热稳定由熔断时间保证，故可不验算热稳定。 2)采用有限泳流电阻的熔断器保护的设备，可不校验动稳定； 3)装设在电压互感器回路中的裸导体和电器可不验算动、热稳定。 （3）短路电流计算条件
为使所选电器具有足够的可靠性、经济性和性，并在一定时期内适应电力系统发展的需要，作验算用的短路电流应按下列条件确定。
1)容量和接线 按本工程设计最终容量计算。并考虑电力系统远景规化其接线应采用可能发生最大短路电流的正常接线方式。
2)短路种类、一般按三相短路验算，若其它种类短路较三相短路严重时，则应按最严重的情况验算。
3)计算短路点，选择通过电器的短路电流为最大的那些点为短路计算点。 （4）短路计算时间
校验电器的热稳定和开断能力时，还必须合理地确定短路计算时间验算热稳定的计算时间tk为继电保护动作时间tpr和相应断路器的全开断时间tab之和。 即：tk?tpr?tab而tab?tin?ta
式中：tab――断路全开断时间；
tpr――后备保护动作时间；
tin――断路器固有分闸时间；
ta――断路器开断时电弧持续时间，对少油断路器为0.04～0.06s SF6和压缩空气断路器约为0.02～0.04s。
5.2高压断路器的选择
高压断路器种类和型式的选择：
按照断路器采用的灭弧介质和灭弧方式，一般可分为：多油式断路器、少油式断路器、压缩空气高压断路器、SF6断路器、真空断路器等。
高压断路器的操动机构，大多数是由制造厂配套供应，公部分少油式断路器有电磁式。弹簧式或液压式等几种型式的操动机构可供选择。一般电磁式操动机构需配专的直流合闸电源，但其结构加工精度要求较高。操动机构的型式，可根据安装调试方便和运行可靠性进行选择。
1、额定电压选择 UN?UNS (5.2) 2、额定电流选择 IN?IMAX (5.3) 3.开断电流选择
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