塑料制品厂供电系统设计

某塑料制品厂供电系统设计
摘要：本文是对某塑料制品厂进行的供电系统设计。

本设计根据厂方给定的全厂各车间电气设备及车间变电所的负荷，运用需要系数法进行电力负荷计算，得到该厂不同电气设备的计算负荷。

然后，根据电力部门对工厂功率因数的要求计算出需要补偿的无功功率，在综合比较并联电容补偿、同步补偿机与静止补偿器这三种无功补偿设备的优缺点后，确定以低压集中补偿的方式进行并联电容器补偿。

然后，根据对计算负荷的分析选定各车间变电所的变压器型号及连接组别。

在选择该塑料制品厂的电气主接线时，考虑到该厂负荷为三级负荷以及进出线的数量，从备选用方案单母线接线、双母线接线、桥形接线、线路—变压器组单元接线中选定采用单母线不分段接线方式，保证系统的稳定性。

最后，在本设计中根据本厂供电电源与厂供电要求进行电气设备的选择与校验。

关键字：10KV进线变电所需要系数法低压集中补偿设备选型
目录
第一章绪论 0
1.1 工厂供电的意义 0
1.2 工厂供电的要求 0
1.3 设计依据 (1)
1.3.1 平面布置图 (1)
1.3.2 生产任务及车间组成 (1)
1.3.3 工厂各车间的负荷情况及车间变电所的容量 (1)
1.3.4 供用电协议 (2)
1.3.5 本厂负荷性质 (3)
1.3.6 自然条件 (3)
第二章负荷计算 (4)
2.1负荷计算的意义 (4)
2.2 负荷计算的方法 (4)
2.3 负荷计算的公式 (4)
2.4 各变电所负荷计算 (5)
第三章无功补偿 (9)
3.1 无功补偿简介 (9)
3.2 电力电容器的安装方式 (9)
3.3 各变电所功率补偿前后的比较 (10)
3.4 全厂总负荷计算及无功补偿 (11)
第四章变压器选型 (12)
4.1 变压器的选择方法 (12)
4.2 各变电所变压器的选择 (13)
第五章主接线方案的确定 (14)
5.1 总配电所的主接线设计的原则与要求 (14)
5.2 变电所主接线方案的技术经济指标 (15)
5.3 主接线方案的拟定 (15)
第六章短路电流计算 (19)
6.1 短路电流计算方法及意义 (19)
6.2 短路计算 (19)
6.2.1 短路电流计算等效示意图 (19)
6.2.2 短路电流及容量的计算 (20)
第七章电气设备的选择与校验 (22)
7.1 总配电所架空线进线的选择 (22)
7.2 高压侧与低压侧母线的选择 (23)
7.3 变电所进出线的选择 (24)
7.4 变电所低压出线的选择 (24)
7.5 设备的选择 (25)
7.5.1 高压侧设备的选择 (26)
7.5.2 各车间进线设备的选择 (27)
7.5.3 各变电所低压侧出线回路设备选择与校验表 (27)
结语 (30)
参考文献 (31)
第一章绪论
1.1 工厂供电的意义
工厂供电就是工厂所需电能的供应与分配。

在工厂里，电能虽然是工业生产的主要能源与动力，但是它在产品成本中所占的比重一般很小。

例如在机械工业中，电费的开支仅占产品成本的5%左右。

因此电能在工业生产中的重要性并不在于它在产品成本中或投资总额中所占的比重多少，而在于工业生产实现电气自动化以后可以大大增加产量、提高产品质量、提高劳动、生产率，降低生产成本、减轻工人的劳动强度、改善工人的劳动条件，有利于实现生产过程的自动化。

从另一方面说，如果工厂的电能供应突然中断，对工业生产可能造成严重的后果。

例如某些供电可靠性要求很高的工厂，即使是极短暂的停电也会引起重大的设备损坏或引起大量的产品报废，甚至可能发生重大的人身事故，给国家与人民带来经济上甚至政治上的重大损失。

所以，工厂应该根据本厂环境条件与供电要求，来选择适当的电气设备与确定其各项参数，保证工厂正常运行时安全可靠，出现故障时不致出现严重的后果，并在合理的情况下注意节约，还应该根据工厂生产情况与供应能力统筹兼顾。

因此，一套完整的现代化供电系统对于一个工厂实现生产自动化、提高成品质量是不可缺少的。

1.2 工厂供电的要求
在工厂供电的过程中要切实保证工厂生产与生活的需要，还要做好节能工作，就应该做到以下要求。

➢可靠要满足供电可靠性的要求。

➢安全要满足在电能的使用中不应发生设备与人身事故。

➢优质要保证用户对电能质量的要求。

➢经济尽量减少供电系统中不必要的投资，并尽可能地节约电能。

此外，在设计工厂配电系统的时候还要考虑到当地的天气设计防雷接地装置，合理地处理当前与长远的关系：既要节约能源，又要保证工厂生产与生活的需要。

1.3 设计依据
1.3.1 平面布置图
图1.1 平面布置图
1.3.2 生产任务及车间组成
年产量为万吨聚乙烯塑料制品，产品品种有薄膜、单丝、管材与注射等制品。

其原材料来源于某石油化纤总厂。

1.3.3 工厂各车间的负荷情况及车间变电所的容量
序号车间或用电单位名
称
设备容量（千瓦）
需要系数
kd
功率因数
φ
cos
功率因数正切
φ
tg
(1) NO1变电所
1 薄膜车间1380 0.6 0.6 1.33
2 原料库38 0.25 0.5 1.73
3 生活间12 0.8 1 /
4 成品库(一) 26 0.3 0.
5 1.73
1.3.4 供用电协议
工厂与电业部门所签订的供用电协议主要内容如下：
图1.2 供用电协议
（1）从电业部门某35/10kv变电所用10kv架空线向本厂供电，该所在厂南侧1km
（2）供电系统短路技术数据：电业部门变电所10kV母线为无限大电源系统，其短路容量为200MVA供电系统。

（3）电业部门对本厂提出的技术要求：电业部门配出线路定时限过流保护装置的整定时间为2秒工厂“总降”不应大于1.3秒；在总配变电所10kV侧进行计量；本厂的功率因数值应在0.9以上。

1.3.5 本厂负荷性质
生产车间为三班工作制，部分车间为单班或两班制，最大有功负荷年利用小时数为5000小时属于三级负荷。

1.3.6 自然条件
（1）最热月平均最高气温为35C
（2）土壤中0.7—1米深处一年中最热月平均温度为20C
（3）年雷暴日为30天
（4）土壤冻结深度为1.1米
（5）夏季主导风向为南风。

（6）地表面比较平坦，土壤主要成分为积土及砂质粘土，层厚1.6—7m不等
（7）地下水位一般为0.7m
（8）地耐压力为20吨/平方米。

第二章 负荷计算
2.1负荷计算的意义
计算负荷是供电系统设计计算的基础，为选择变压器台数与容量、选择电气设备确定测量仪表的量程、选择继电保护装置等提供重要的数据依据。

所以负荷计算准确与否直接影响着供电设计的质量。

工厂供电系统运行时的实际负荷并不等于所有用电设备额定功率之与。

这是因为用电设备不可能全部同时运行，每台设备也不可能全部满负荷，各种用电设备的功率因数也不可能完全相同。

因此，工厂供电系统在设计过程中，必须找出这些用电设备的等效负荷。

所谓等效是指这些用电设备在实际运行中所产生的最大热效应与等效负荷产生的热效应相等，产生的最大温升与等效负荷产生的最高温升相等。

我们按照等效负荷。

从满足用电设备发热的条件来选择用电设备，用以计算的负荷功率或负荷电流称为“计算负荷”。

通常规定取30分钟(min)平均最大负荷30P 、30Q 与30S 作为该用户的“计算负荷”； 计算负荷也称需要负荷或最大负荷，目的是为了合理地选择工厂各级电压供电网络、变压器容量与设备型号等。

2.2 负荷计算的方法
计算负荷的确定是工厂供电设计中很重要的一环。

计算负荷的确定是否合理，直接影响到电气设备选择的合理性、经济性。

如果计算负荷确定的过大，将使电气设备选得过大，造成投资利有色金属的浪费；而计算负荷确定的过小，则电气设备运行时电能损耗增加，并产生过热，使其绝缘过于老化甚至烧毁、造成经济损失。

因此，在供电设计中，应根据不同的情况，选择正确的计算入法来确定汁算负荷。

常用的负荷计算方法有需要系数法、二项式法、利用系数法与面积功率法等。

在实际工程配电设计中，广泛采用系数法。

因其计算方便，多用于方案估算，初步设计与全厂大型车间变电所的施工设计。

按需要系数法确定计算，应从实际每台用电设备开始，逐级向电源推进，一直计算到电源，用每一级的计算负荷为选择该用电器的依据。

需用系数法的计算现在己普遍应用于供配电设计中，其缺点是它未考虑到用电设备中少数容量特大的设备对计算负荷的影响。

本设计的情况符合需要系数法，因此本设计中的负荷计算都用需要系数法进行计算。

2.3 负荷计算的公式
(1) 单组用电设备的计算负荷的确定 主要计算公式有： 有功功率
d e K P P ⨯=30
(2-1)
无功功率
φtan 3030⨯=P Q
(2-2)
视在功率
2
302303030cos Q P P S +==
φ
(2-3)
计算电流
N
U S I 33030=
(2-4)
(2) 多组用电设备的计算负荷的确定的主要计算公式： 有功功率
∑⨯∑=n
i P
P K
P 1)(3030
(2-5)
无功功率
∑⨯∑=n i Q
P K
Q 1)(3030
(2-6)
视在功率 2
302
3030Q P S +=
(2-7) 计算电流
N
U S I 33030=
(2-8)
式中 30P —— 有功功率的计算负荷 30Q —— 无功功率的计算负荷 30S —— 视在功率的计算负荷 30I —— 计算负荷的电流 e P —— 额定容量 N U —— 额定电压
φtan
—— 功率因数角的正切值
2.4 各变电所负荷计算
分别计算出各车间的有功与无功功率及视在功率的计算值填入下表中：
表2.1 1号变电所负荷计算表
故∑30P =788.58kw ，∑30Q =1107.7
var k ，最大视在功率30S =1359.73A kv ⋅，最大功率因数φcos =0.58。

供电局要求该厂的功率因数值在0.9以上，暂取0.92来计算380V 侧所需无功
功率的补偿容量：
C Q =)tan (tan
21φφ-C P =)]92.0tan(arccos )58.0s [tan(arcco 58.788-var k =771.64A kv ⋅ 表2.2 2号变电所负荷计算表
故∑30P =759.6kw ，∑30Q =1059.23
var k ，最大视在功率30S =1303.44A kv ⋅，最大功率因数φcos =0.58。

供电局要求该厂的功率因数值在0.9以上，暂取0.92来计算380V 侧所需无功
功率的补偿容量：
C Q =)tan (tan
21φφ-C P =)]92.0tan(arccos )58.0s [tan(arcco 6.759-var k =743.28A kv ⋅ 表2.3 3号变电所负荷计算表
故∑30P =345.24kw ，∑30Q =484.68
var k ，最大视在功率30S =597.07A kv ⋅ 最大功率因数φcos =0.58。

供电局要求该厂的功率因数值在0.578以上，暂取0.92来计算380V 侧所需无功功率的补偿容量：
C Q =)tan (tan
21φφ-C P =)]92.0tan(arccos )58.0s [tan(arcco 24.345-var k =340.35A kv ⋅ 表2.4 4号变电所负荷计算表
故∑30P =258.93kw ，∑30Q =357.23var k ，最大视在功率30S =441.20
A kv ⋅，最大功率因数φcos =0.587。

供电局要求该厂的功率因数值在0.9以上，暂取0.92来计算380V 侧所需无功
功率的补偿容量：
C Q =)tan (tan
21φφ-C P =)]92.0tan(arccos )58.0s [tan(arcco 93.258-var k =246.81A kv ⋅ 表2.5 5号变电所负荷计算表
故∑30P =196.88kw ，∑30Q =219.37
var k ，最大视在功率30S =294.76A kv ⋅，最大功率因数φcos =0.668。

供电局要求该厂的功率因数值在0.9以上，暂取0.92来计算380V 侧所需无功功率的补偿容量：
C Q =)tan (tan
21φφ-C P =)]92.0tan(arccos )58.0s [tan(arcco 88.196-var k =134.46A kv ⋅
第三章无功补偿
供电单位对该工厂要求功率因数达到0.9以上，当总功率因数较低时，常采用提高用电设备的自然功率因数的方法提高总平均功率因数。

提高负荷的功率因数，可以减少发电机送出的无功功率与通过线路、变压器传送的无功功率，使线损大为降低，而且还可以改善电压质量、提高线路与变压器的传送能力。

3.1 无功补偿简介
无功补偿装置主要有三种方式：并联电容补偿、同步补偿机与静止补偿器。

三种无功补偿装置的性能见下表。

表3.1 各种无功补偿设备的比较
快的补偿方式，它可以很方便地就地控制电容投切，以减少线损，消除无功匮乏给系统带来的负面影响。

所以我们选用并联电容器来补偿。

3.2 电力电容器的安装方式
(1)集中补偿
电容器组集中装设在企业工厂的6-10kv母线上，用以提高整个配电所的功率因数，使该配电所供电范围内的功率基本平衡，减少了高压线路的无功损耗，同时能提高本配电所的供电质量。

(2)分组补偿
将电容器组分别装设在功率因数较低的车间或变电所高压或低压母线上，这种补偿具有与集中补偿相同的优点，但补偿量与范围相对较小，可补偿效果却明显。

(3) 就地补偿
将电容器组分别装设在感性设备的附近，就地进行补偿。

它既提高了用电设备供电线路的功率因数，又改善用电设备的电压质量。

一般，中小型用电设备尤为适用。

高压集中补偿补偿范围小，只能补偿总降压变电所的10KV 母线之前的供配电系统中由无功功率产生的影响，而对无功功率在企业内部的供电系统中引起的损耗无法补偿，因此不选用。

低压集中补偿补偿范围较大，能使变压器的视在功率减少，从而使变压器的容量可选的较小，因此比较经济。

单独就地补偿投资大，电容器的利用效率较低。

本设计采用并联电容器进行低压集中无功补偿，它是目前最行之有效且应用最广的无功补偿措施，它主要用于频率为50HZ 的电网中改善功率因数，作为产生无功功率的电源。

3.3 各变电所功率补偿前后的比较
下面以N0.1变电所为例进行计算： 根据上章计算可知：
补偿前：变电所N0.1的有功负荷为788.58kw ，无功负荷为1107.7kvar ，功率因数为0.58<0.9，不满足要求必须进行功率补偿。

需要补偿的功率为：
C Q =)tan (tan
21φφ-C P =)]92.0tan(arccos )58.0s [tan(arcco 58.788-var k =771.64Kvar 所以实际补偿的功率为：C Q =800Kvar 。

本设计中电容器选型为：BWF-10.5-100-1型电容器并联8台。

补偿后：变电所N0.1的有功负荷为788.58kw ，无功负荷为307.7kvar ，功率因数为0.93>0.9，满足要求必须进行功率补偿。

其余变电所的功率补偿的计算方法与变电所N0.1相同。

无功补偿前后，各变电所负荷及功率因数的比较结果如下表：
表3.2 无功补偿的结果
3.4 全厂总负荷计算及无功补偿
（1）负荷计算
有功功率：kw P 28.2900)75.2187.2876.3838442.876(9.030=++++⨯= 无功功率：var 53.3227)92.23003.37619.51098.11141166(95.030k Q =++++⨯=
视在功率：2
3023030Q P S +==4339.20A kv ⋅
（2）无功补偿 功率因数：30
30
cos Q P =φ=0.67<0.9，不满足供电要求，本文将补偿后的功率因数暂定为0.92。

则补偿量为：C Q =30P ⨯)]92.0tan(arccos )67.0s [tan(arcco -=1978var k 。

实际补偿容量为2000var k 。

故选用20个BWF6.3-100-1进行补偿。

（3）补偿后，有功功率为2900.28KW ，无功功率为1227.53var k ，视在功率为3149.36A kv ⋅
φs co '=
9.092.036
.314928
.2900>=负荷要求。

第四章 变压器选型
4.1 变压器的选择方法
一般正常环境的变电所，可以选用油浸式变压器，且应优先选用S9、S11等系列的变压器。

在多尘或由腐蚀气体严重影响变压器安全运行的场所，应选用S9-M 、S11-M 等系列的全密封式变压器；多层或高层建筑内的变电所，宜选用SC9等系列环氧树脂注干式或SF6充气式变压器。

根据本论文给出的自然条件——工厂所在地址自然条件正常，工厂的负荷类型——三级负荷，可以选用S9型油浸式变压器。

为了降低电能损耗，变压器应首选低损耗节能型。

总降压变压器可选有载调压变压器。

车间变压器一般采用普通变压器。

绕组可以是Yyn0或Dyn11接法，优先选择Dy11。

一个变电所中变压器的台数通常为1~2台。

根据题目中提供的条件N0.3、N0.4变电所设置一台变压器，其余皆设置了两台变压器。

变压器的容量首先要满足在计算负荷下变压器能够长期可靠运行。

(1) 装设一台变压器时，应满足：主变压器容量T N S ⋅应不小于总计算负荷30S
30)4.1~15.1(S S T N ≈⋅
（4-1）
(2) 装设两台时，应满足：每台变压器的容量T N S ⋅不应小于总的计算负荷30S 的60%，最好为总计算负荷的70%左右，即
30)7.0~6.0(S S T N ≈⋅
（4-2）
同时每台主变压器容量30S 不应小于全部一、二级负荷之与)(30∏+I S ，即
)(30∏+I ⋅≥S S T N
（4-3）
(3) 车间变电所变压器的容量上限
单台变压器不宜大于1000KV ·A 。

这一方面是受低压开关电器断流能力与短路稳定度要求的限制；另一方面也是考虑到可以使变压器更接近于车间负荷中心，以减少低压配电线路的电能损耗、电压损耗与有色金属消耗量。

(4) 并行运行的变压器
最大容量与最小容量之比不应超过1:3。

同时，并联运行的两台变压器必须符合以下条件：
① 并联变压器的电压比必须相同，允许差值不应超过%5±，否则会产生环流引起电能损耗，甚至绕组过热或烧坏。

② 并列变压器的阻抗电压必须相等，允许差值不应超过%10±，否则阻抗电压小的变压器可能过载。

③ 并列变压器的联结组别应相同，否则二次侧会产生很大的环流，可能使变压器绕组烧坏。

4.2 各变电所变压器的选择
(1 )No.1安装两台变压器互相暗备用，其容量按
KVA KVA S S T N 78.108773.13597.07.030=⨯=⨯≥⋅
因此选两台S9-1250/10型低损耗配电变压器，其联结组别采用Yyn0。

(2) No.2安装两台变压器互相暗备用，其容量按
KVA KVA S S T N 408.91244.13037.07.030=⨯=⨯≥⋅
因此选一台S9-1000/10型低损耗配电变压器，其联结组别采用Yyn0。

(3) No.3安装一台变压器，其容量按
KVA S S T N 07.59730=≥⋅
因此选一台S9-800/10型低损耗配电变压器，其联结组别采用Yyn0。

(4) No.4安装一台变压器，其容量按
KVA S S T N 20.44130=≥⋅
因此选两台S9-500/10型低损耗配电变压器，其联结组别采用Yyn0。

(5) No.5安装两台变压器互相暗备用，其容量按
KVA KVA S S T N 33.20676.2947.07.030=⨯=⨯≥⋅
因此选两台S9-250/10型低损耗配电变压器，其联结组别采用Yyn0。

各变压器的型号及参数如下：
表4.1 变压器的选择
第五章主接线方案的确定
根据本厂与供电部签订的供用电协议，供电电压为从电业部门某35/10KV变电所用10KV架空线路像本厂供电，该所在厂南侧1Km，工作电压仅采用10KV 电压一种。

总配电所内的10KV母线采用母线不分段，电源进线均采用断路器控制。

5.1 总配电所的主接线设计的原则与要求
一次接线图也叫做主接线图，是指在发电厂、变电所、电力系统中，为满足预定的功率传送与运行等要求而设计的、表明高压电气设备之间相互连接关系的传输电能的电路。

电路中的高压电气设备包括发电机、变压器、母线、断路器、隔离刀闸、线路等。

电器一次设备是指直接用于生产、输送与分配电能的生产工程的高压电气设备。

它包括发电机、变压器、断路器、自动开关、接触器、到刀开关、母线、输电线路、电力电缆、电抗器、电动机等。

配电所的主接线，应能根据变配电所在供电系统的地位，进出线回路数，设备特点及负荷性质等条件确定，并应满足安全、可靠、灵活、经济等要求。

(1)安全：应符合有关国家标准与技术规范的要求，能充分保护人身与设备安
全；
(2)可靠：应满足电力负荷对供电可靠性的要求；
(3)灵活：应能适应必要的各种运行方式，便于操作与检修，且适应负荷的发
展；
(4)经济：在满足上述要求的前提下，尽量使主接线简单，投资少，运行费用
低，并节约电能与有色金属消耗。

5.2 变电所主接线方案的技术经济指标
设计变配电所主接线，应根据所选主变压器的容量以及负荷对供电可靠性的要求，初步确定2~3个比较合适的主接线方案来进行技术经济比较，择其优者作为选定的变配电所的主接线方案。

主接线方案的经济指标：
(1)线路与设备的综合投资额；
(2)变配电所的运行年费；
(3)供电贴费(系统增容费)；
(4)线路的有色金属消耗量。

主接线的基本方式有以下四种：
(1)单母线接线
单母线是连接电源与引出线的中间环节，起汇集与分配电流的作用，只有一组母线的接线称为单母线。

单母线接线简单明了，操作方便，便于扩建，投资少。

(2)双母线接线
在单母线接线的基础上，设置备用母线，就成为双母线。

它在供电可靠性与运行灵活性上是最好的一种主接线。

可投资大，开关电器多，配电装置复杂，占地面积大，不适合一般变电所。

(3)桥型接线
当配电所只有两回路电源进线与两台主变压器时，采用桥形接线用的断路器台数最少，投资低。

(4)线路—变压器组单元接线
当单回路单台变压器供电时，宜采用此进线，所有的电气设备少，配电装置简单，节约建设投资。

5.3 主接线方案的拟定
由本设计的原始资料知：电力系统某35/10KV变电站用一条10KV的架空线路向本厂供电，一次进线长1km。

年最大负荷利用小时数为5000h，且工厂属于三级负荷，所以只进行10/0.38KV变电，母线联络线采用单母线不分段接线方式。

根据主接线方案，大致画出主接线图如下：
变电所变电所
变电所
(a) 母线接线图
生活间浴
室
仓
库
备料复制车间
锻工车间柳
焊
车
间
原料生产车间
热
处
理
车
间
机修
模具
车间
(b) 4号车间变电所接线图
单丝车间水泵房及其附属设备1-避雷器；2-电流互感器；3-高压熔断器；4-电压互感器；5-主变压器
(c) 2号车间变电所接线图
图5.1 电气主接线图
1号车间变电所使用两台变压器，且为明备用，故在图中画出一台使用中的变压器；3、4号变电所使用一台变压器；2、5车间变电所使用两台变压器，且为暗备用，故在主接线图中画出两台变压器。

上图中画出了2、4号车间的主接线，其他的与此相似。

该接线图的主要特点如下：
(1)总配电所不装设变压器，无变压器损耗，简化接线，降低了成本及运行费用。

用10KV真空断路器保护。

(2)总配电所进线装置有短路保护控制，切换操作十分方便灵活，而且可配以继电保护与自动装置，使供电可靠性大大提高。

(3)为了保证断路器检修人员的人身安全，断路器侧应装设高压熔断器。

(4)为了与供电部门经济费用明确，在电源进线总开关(高压断路器)柜台，装置一台CFC-15Z-19型高压计量柜，其中的电压互感器与电流互感器只用来连接计费电度表。

(5)各车间的负载都由单母线供电，这样能够保证可靠供电。

(6)为了便于测量、监视、保护与控制主电路设备，母线上接有电压互感器，进(出)线上均串有电流互感器。

(7)为了防止雷电过电压侵入配电室击毁电气设备，母线上设有避雷器。

(8)由于高压配电所线路都是由高压母线来电，因此，其出线侧母线上加装真空断路器，以保证出线的安全检查。

第六章短路电流计算
6.1 短路电流计算方法及意义
电力系统不可避免会发生短路事故。

短路事故威胁着电网的正常运行，并有可能损坏电气设备。

因此，在电力系统的设计与运行中，都要对供电网络进行短路电流计算，以便正确地选用与调整继电保护装置，正确地选择电气设备，确保电力系统的安全、可靠地运行。

对一般工厂来说，电源方向的大型电力系统可看作是无限大容量系统。

无限大容量系统的基本特点是其母线电压总维持不变，即回路中发生短路时电源的内阻抗可以忽略不计，当接到这个系统的小容量电路中的电流发生任何变动甚至短路时，这个系统母线上的电压仍基本保持不变。

短路电流计算，根据电力系统的实际情况，可以采用标幺值法或欧姆法计算，哪种方法方便就采用那种方法。

在高压系统中通常采用标幺值法计算。

6.2 短路计算
6.2.1 短路电流计算等效示意图
10.5kV0.4kV
图6-1 短路计算电路
图6-2 短路等效电路图
6.2.2 短路电流及容量的计算
取基准容量d S =100MVA ，高压侧基准电压kV U C 5.101= ，低压侧基kV U C 4.02= 高侧基准电流kA U S I C d d 5.5311==
，低压侧基准电流kA U S I C d
d 34.14432
2==。

（1）电力系统的电抗标幺值由OC S =200MVA 得：
*1X =
oc
d
S S =100÷200=0.5 (6-1) （2）架空线路的电抗标幺值：由0X =0.4Ω/km l =1km 得：
*2X =210c d U S l
X =2
10.5
10010.4⨯⨯=0.36 (6-2) （3）电力变压器的电抗标幺值，这里以NO.1为例计算，该变电所选的变压器是S9-1000/10，所以%k U =5%：
*3
X =
N d k S S U ⋅100%=1000
1010010053⨯⨯=5 (6-3) 短路等效电路图如图5-1所示，并标明短路计算点。

计算K-1点的短路电路总标幺值及三相短路电流与短路容量：
① 总电抗标幺值
*)1(∑
-K X =*1X +*2X =0.5+0.36=0.86 (6-4) ② b.三相短路电流周期分量有效值
)
3(1-K I =
*)1(1
∑
-K d X I =5.5÷0.86 KA=6.4 KA (6-5)
③ c.其他三相短路电流
)3(''I =)
3(∞I =)3(1-K I =6.4 KA (6-6)
)
3(sh
i =2.55)3(''I =2.55×6.4=16.32 KA (6-7) )
3(sh
I =1.51)3(''I =1.51×6.4=9.66 KA (6-8) ④ d.三相短路容量
)3(1-K S =
*)
1(∑
-K d
X S =
86
.0100
=116.28 MV ·A (6-9) 计算K-2点的短路电路总电抗标幺值及三相短路电流与短路容量
⑤ e.总电抗标幺值
*)2(∑
-K X =321X X X ++=0.5+0.36+5=5.86 ⑥ f.三相短路电流周期分量有效值
)3(2-K I =
*)2(2
∑
-K d X I =
86
.534
.144=24.63 KA ⑦ g.其他三相短路电流
)3(''I =)3(∞I =)
3(2-K I =24.63 KA
)
3(sh
i =1.84)3(''I =1.84×24.63=45.32 KA )
3(sh
I =1.09)3(''I =1.09×24.63=26.85 KA ⑧ 三相短路容量
)3(2-K S =
*)2(∑
-K d
X S =
86
.5100
=17.06 MV ·A 其他各变电所的短路计算与NO.1计算相同，其计算结果如表5.1所示：
是否有承受能力，特别是保护器件是否能断开短路电流。

否则被粘连，不但不能。