发电厂电气课程设计三短路电流计算-资料

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第3章-短路电流计算

确定合理的主接线方案和运行方式
第三章
短路电流计算
无限大容量供电系统三相短路分析
第二节
第三章
短路电流计算
一、无限大容量电源概念

无限大容量供电系统定义

内阻为零
端电压恒定不变短路电流周期分量恒定不变
通常将电源内阻抗小于短路回路总阻抗10%的电源看作无限大
容量供电系统；一般的工矿企业供电系统的短路点离电源的距
产生最大短路电流的条件
最大三相短路电流是指最大短路电流瞬时值。由ik的公式可以知道，短路电流瞬时值最大的条件就是短路电流非周期分量初始值最大的条件。短路电流非周期初始值既与短路
前的负载情况有关，又与短路发生时
刻、短路后回路性质有关。因此，当供电回路为空载Im=0或者cosψ=1时，Im与横轴重合。电源电压过零（电源电压与横坐标重合）时短路，而且短路回路为纯感性，则短路电流非周期初始值最大。
短路电流计算
无限大电源容量的暂态过程
设电源电压为：正常运行电流为：
u ph = U phm sin(wt + q) i = I phm sin(wt + q - f )
I phm = U phm / ( R + Rlo )2 + (wl + wLlo )2
式中：I
－短路前电流的幅值
phm

－短路前回路的阻抗角
对于纯感性电路ksh =2；
第三章
有效值，
短路电流计算
短路冲击电流的有效值Ish是指短路后第一个周期的短路电流全电流的
I sh =
I
2 pe (0.01)
+I

发电厂电气部分课程设计

《发电厂电气部分课程设计》说明书学院：电气与自动化工程学院专业：电气工程及其自动化姓名：班级：学号：引言能源是人类赖以生存的基础，从日常生活所必需的电、水、气到人们所利用的交通、通信、娱乐等都与能源息息相关。

人类为了生存除了要吃饭获取能源之外，还要利用诸如石油、煤炭、电能等能源。

电力能源从上世纪开始，在总能源需求中的比重增加较快，从世界的平均水平来看，每20年约增加一倍。

因此随着世界人口的不断增加，能源的需求也在不断地增加，特别是人类进入21世纪高度信息化社会后更是如此。

电能是二次能源，是由煤、油、风力和核能等一次能源转化而来的，又可以方便地转化成其他能源。

它是现代社会中最重要的、最方便的、最清洁的能源，各行各业以及人们的日常生活都离不开它。

如果发生大面积的、长时间的停电，整个社会尤其是大城市中人们的生活将会受到很大的影响，甚至可能影响到社会秩序直至国家的安全。

随着国家经济实力的增强，电力行业的重要性越来越明显了。

电力行业是国民经济发展的基础和关键，电力系统的发展与时俱进。

高质量的电力资源和可靠的供电水平是衡量电力行业发展的指标。

本设计是针对大型火电厂的要求进行配置的，它主要包括了电气主接线的选择、短路电流的计算、电气设备的选择，其中详细描述了短路电流的计算和电气设备的选择，对该设计进行了理论分析，在理论上证实了火电厂的实际可行性，达到了设计要求。

火电厂的电气主接线设计是整个火电厂的核心技术。

它对火电厂内电气设备选择、布置、火电厂总平面布置的设计，都起着决定性的作用。

一、原始资料发电厂情况：凝汽式大型火电厂。

汽轮发电机组600MW×2台，机端电压20kV，200MW×4台，机端电压10.5kV，功率因数cosφ＝0.85，厂用电率7%，年运行时间=0.6秒。

T＝7000h，年最大负荷利用小时数Tmax＝6000h。

故障计算时间Tk 电力系统情况：通过2回500kV架空线与10000MVA的系统1交换功率1000MW~1200MW，cosφ＝0.85，Tmax＝5500h，系统在500kV母线处的等值短路阻抗为2.0(基值为10000MVA)；通过4回220kV架空线与5000MVA的系统2交换功率400MW~600MW，cosφ＝0.85，Tmax＝5500h，系统在220kV母线处的等值短路阻抗为2.0(基值为7000MVA)；出4回110kV线路供负荷，cosφ＝0.9，Tmax＝5000h。

发电厂电气部分-第三章1-3节

流
Ft=EtAtD
辐射角系数
如何提高导体载流量？为提高导体的载流量，应采用电阻率小的材料。导体的形状不同，散热面不同。导体的布置方式不同，散热效果不同。
磁滞、涡流发热电流磁场环流发热
6
3-7
(3-26)
(辛卜生近似法)
(3-29),
(3-30)
(3-28)可得
(3-31)
3-2
(3-7) (3-26)得
(3-7)
一阶固有频率：
其中： • L为绝缘子跨距； • Nf为频率系数，根据导体连续跨数和支撑方式而异。
导体发生振动时，在导体内部会产生动态应力。对于动态应力的考虑，一般采用修正静态计算方法。修正静态计算法：在最大电动力Fmax上乘以动态应力系数（为动态应力与静态应力之比值），以求得实际动态过程中的动态应力的最大值。动态应力系数与固有频率f的关系，如图3-14所示。
固有频率在中间范围内变化时， > 1 β 动态应力大；当固有频率较低时， β < 1 当固有频率较高时， β
≈1
对于屋外配电装置中的铝管导体，取 β = 0.58
导体发生振动时，在导体内部会产生动态应力。对于动态应力的考虑，一般采用修正静态计算方法。修正静态计算法：在最大电动力Fmax上乘以动态应力系数（为动态应力与静态应力之比值），以求得实际动态过程中的动态应力的最大值。动态应力系数与固有频率f的关系，如图3-14所示。
对于重要导体，应使其固有频率在下述范围之外：单条导体及一组中的各条导体为 35~135Hz；多条导体及引下线的单条导体为 35~155Hz；槽形和管形导体为30~160Hz；如固有频率在上述范围以外，则 β = 1

短路电流的计算

四、如何计算
一、无限大容量电源供电系统的短路过程分析无限大容量电源——指电源内阻抗为零，供电容量相对无限大的
电力系统，输出电压不变
如图将三相等效为单相等效电路的电压方程为
Rik
L
dik dt
Um Sin t
t
解得，短路电流为 ik Ikm Sin(t k ) Ce
短路前负荷电流为 i Im Sin(t )
短路电流的计算
目录
一、短路电流的概念、出现的原因及危害二、短路电流的类型三、计算短路电流的目的四、如何计算
一、短路电流的概念、出现的原因及危害
概念：电力系统中相与相之间或者相与地之间的非正常连接
出现的原因：绝缘破坏而构成通路（绝缘材料的自然老化，机械损伤，雷电造成的过电压等）；运行人员的误操作、鸟兽危害等。
ish ksh 2I 短路冲击系数 ksh 可查
i i 2 p ( 0.01)
2 np ( 0.01)
I 2 (
2
I
e
0.01
)2
ish 1 2(Ksh 1)2 I
短路稳态电流： I I n IP
高压电网短路电流计算
在无限大容量电源供电系统中发生三相短路时，短路电流的周期分量的幅值和有效值是不变的。
U
2 c
SNT
标幺值
X
* T
XT
/ Xd
Uk %
U
2 c
100 SNT
/
U
2 c
Uk % 100
Sd SNT
3）、三相短路电流的计算
三相短路电流周期分量有效值的标幺值：
I (3)* k
I (3) k
/
Ik

电气注册工程师必考之供配电3--短路电流计算

'
非故障相
U N loh 35lcab IE 350
电压升高中性点与地之间存在电位差线电压不变设备可继续运行接地电流为

单相接地后特点：
故障相电位为零非故障相相电压升高为线电压—电网按线电压设计
中性点与地之间存在电位差----零序电压
线电压不变设备可继续运行2小时接地电流为3倍零序电流，较小，电流保护不动作
有名值法（绝对值法、欧姆法）
由欧姆定律计算，各个物理量均有单位 *对于高压电路，一般只计电抗，不计电阻，当
X 3
时需计算电阻。 *对于低压短路，一般只计电阻，不计电抗，当 R 时才需计算电抗。 X
R

3
U av Ik 3Z k
Z k 为短路回路的阻抗值
4.3.1 有名值法计算短路电流步骤
* B
计算短路电流
U IK IK IB * IB XK
* *
2) 基准值的选取 SB 基准容量 SB=100MVA IB 3U B 基准电压 UB=Uav 基准电流选各元件及短路点线路的平均电压Uav
3)系统各元件标幺电抗
①电源系统的标幺电抗
Xs S oc S B X 2 X B U av S B S oc
Soc=500MV.A
2)架空线路由手册得x0=0.35 X2=x0L=0.35*5=1.75 3)变压器由手册得Uk%=5 2 2 UK % UN 5 0 . 4 .T X3 0.008 3 100 S N .T 100 1000 10
1) K1点：XK1= X1 + X2 =0.22+1.75=1.97 2) K2点:
1）绘制短路计算电路图：标参数、找短路点; 2）求短路回路中各元件阻抗，在图上标出各元件阻抗值； 3）计算短路回路的总阻抗。（注意：等效阻抗的换算）。 4）计算短路电流。

工作用发电厂短路电流计算

电力系统各种元件电抗值的计算通常我们在计算短路电流时，首先要求出短路点前各供电元件的相对电抗值，为此先要绘出供电系统图，并假设有关的短路点。

供电系统中供电元件通常包括发电机、变压器、电抗器及架空线路(包括电缆线路)等。

目前，一般用户都不直接由发电机供电，而是接自电力系统，因此也常把电力系统当作一个“元件”来看待。

常用电气设备标么值和有名值计算公式： 1、系统电抗的计算：系统电抗，百兆为1，容量增减，电抗反比。

本句话的意思是当系统短路容量为100MV A 时，系统电抗数值为1；当系统短路容量不为100MV A ，而是更大或更小时，电抗数值应反比而变。

例如当系统短路容量为200MV A 时，电抗便是0.5(100/200=0.5)；当系统短路容量为50MV A 时，电抗便是2(100/50=2)，系统容量为“∞”，则100/∞=0，所以其电抗为0。

依据一般计算短路电流书中所介绍的，均换算到100MV A 基准容量条件下的相对电抗公式而编出的(以下均同)，即S X j *＝式中：Sj 为基准容量取100MV A 、S 为系统容量(MV A)。

2、发电机、电动机、调相机的计算：标么值：ϕcos /100%""*e j d d P S X X ⨯= 有名值：ϕcos /100%""e j d d P U X X ⨯=X d %为次暂去电抗百分值，3、变压器电抗的计算：标么值：e jd d S S U X ⨯=100%""*有名值：ee S U U X 2d d 100%⨯= U d %为短路电压百分值低压侧有两个分裂绕组的双绕组变压器的计算则用：()4K 1U X f 2-d12-1+=()ej 2-1f 1S S X 4K 1X ⨯⨯-=ej 2-1f 21S S X K 21X X ⨯⨯⨯== 不分裂绕组的三双绕组变压器则的计算用： ()e j 3-23-12-11S S X X X 21X ⨯-+=()e j 2-13-23-12S S X X X 21X ⨯-+= ()ej 3-23-12-11S S X X X 21X ⨯-+=4、电抗器电抗的计算：标么值：2k "*k U 3U 100%j j e e S I X X ⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯= 有名值：e eK S U X X 2k 100%⨯= X K ％为百分电抗值，I e 单位为KA 5、架空线路及电缆线路电抗值的计算：标么值：2jj U S X X ⨯=* 有名值：dcs dac das D rDX ⋅⋅==3 789.0lg145.0 r 导线半径 D 为三相导线间的平均距（cm ）(基准定量Sj=100MV A)第五节网络简化短路电流计算在电力工程的设计过程中占有极其重要的地位，在短路电流计算中，当绘制出正、负序及零序阻抗图后就需要进行网络化简，在采用网络化简求解复杂网络的短路电流时，网络化简就是很重要的一步，需要掌握一些基本的方法和公式。

短路电流计算方法

短路电流计算方法
在电气工程中，短路电流是一个非常重要的参数，它对电路的
设计和保护具有重要意义。

短路电流的计算是电气工程中的一项基
础工作，下面将介绍一些常见的短路电流计算方法。

首先，我们需要了解短路电流的定义。

短路电流是指在电路中
出现短路故障时，电流的最大值。

它的大小取决于电路的参数，例
如电压、电阻、电抗等。

一种常见的计算短路电流的方法是采用阻抗法。

阻抗法是通过
计算电路中各个元件的阻抗，然后根据短路点的电压来计算短路电
流的方法。

这种方法适用于各种类型的电路，包括单相和三相电路。

另一种常见的计算短路电流的方法是采用对称分量法。

对称分
量法是将三相电路的参数转化为正、负、零序的对称分量，然后根
据这些对称分量来计算短路电流。

这种方法适用于三相平衡电路的
短路电流计算。

除了以上两种方法外，还有一种常用的计算短路电流的方法是
采用复数法。

复数法是将电路中的各个元件表示为复数形式，然后
通过复数运算来计算短路电流。

这种方法在计算过程中可以简化计算，适用于各种类型的电路。

在实际工程中，我们可以根据具体的电路类型和参数选择合适的短路电流计算方法。

在计算过程中，需要注意电路参数的准确性和计算的精度，以确保计算结果的准确性。

总的来说，短路电流的计算方法有多种，每种方法都有其适用的范围和特点。

在实际工程中，我们可以根据具体情况选择合适的方法来进行计算，以确保电路设计和保护的准确性和可靠性。

《发电厂电气》03-02-载流导体短时发热计算

用辛卜生法近似计算，即
b a
f
( x) d
x
ba 3n
[(
y0
yn )
2( y2
y4
若n=4，则
yn2 ) 4( y1 y3
yn1)]
b
a
f
(x) d
x
ba 12
[(
y0
y4 )
2( y2 )
4( y1
y3 )]
因为 y1 y3 2 y2 ，则
b
ba
a f (x) d x 12 [ y0 10y2 y4 ]
如何得到？
已知材料和温度 W 查 AW ，由AW 和 Qk 查 Ah
二、短路电流热效应Qk的计算
t
ikt 2Ipt cost inp0e Ta
将 ikt 带入 Qk，有
周期分量有效值
非周期分量起始值
Qk
tk 0
ik2t
dt
tk 0
t
2
2Ipt cost inp0e Ta d t
h ]
AW
mC0 0
[2
ln(1
W
)
W ]
J /( m4 ) J /( m4 )
一、导体短时发热过程
上式可写成
1 S 2 Qk Ah AW
由上式可知，A值与材料和温度有关。
θ(℃)
400
300
铝
铜
200 θh
100
θw
0
Aw
Ah
2
3
4
5×1016
1 S 2 Qk
θ = f(A)的曲线
A[J/(Ωm4)]
tk 0
I
2 pt
d
t

三相短路故障分析与计算的算法设计(1)

湖北民族学院“三相短路故障分析与计算的算法设计”电气工程专业课程设计论文题目: 三相短路故障分析与计算（手算或计算机算)组序：第三组指导老师：耿东山专业：电气工程及其自动化日期： 2015年6月摘要本设计主要研究目的是通过手算和计算机程序设计实现三相短路电流的计算。

电力系统发生三相短路故障造成的危害性是最大的。

作为电力系统三大计算之一，分析与计算三相短路故障的参数更为重要。

通过分析与计算三相短路故障的各参数，可以进一步提高短路故障分析与计算的精度和速度，为电力系统的规划设计、安全运行、设备选择、继电保护等提供重要依据。

关键词：三相短路计算电力系统故障分析AbstractThe purpose of this design research is to calculate by hand and computer programming to realize three-phase short-circuit current calculation.In three-phase power system fault caused by the harmfulness is the biggest of all. As one of three power system calculation, analysis and calculates the parameters of three phase short circuit fault is more important.By analyzing and calculating the parameters of the three-phase short-circuit fault, short-circuit fault can be further improved the accuracy and speed of the analysis and calculation, for the safe operation of power system planning and design, and provide important basis equipment selection, relay protection, etc.Keywords: three phase short-circuit calculation power system Failure Analysis目录1、设计背景 (4)1.1电力系统三大计算 (4)1.1.1 潮流计算 (5)1.1.2 短路故障计算 (5)1.1.3稳定性计算 (5)1.2 电力系统短路故障概述 (5)1.2.1 短路原因及危害 (6)2、分析方法 (7)2.1 手算 (7)2.1.1 解析法 (7)2.1.2 Y矩阵法 (7)2.2 用Matlab搭建并仿真 (8)2.3 利用程序语言计算 (8)3、短路电流计算 (8)3.1 参数数据 (8)3.2电抗标幺值定义 (10)3.3短路次暂态电流（功率）标幺值计算 (12)3.4 各元件电抗标幺值 (13)3.4.1 电力系统等值电路 (13)3.4.2各元件电抗标幺值的计算 (14)3.4.3 等值简化电路图 (16)3.5三相短路电流及短路功率 (16)4、程序设计 (17)4.1 计算机算法设计流程图 (17)4.2 计算机算法设计程序清单 (18)4.3 程序结果分析 (22)5、心得 (19)参考文献 (20)1 设计背景1.1电力系统三大计算1.1.1 潮流计算研究电力系统稳态运行情况的一种基本电气计算，常规潮流计算的任务是根据给定的运行条件和网路结构确定整个系统的运行状态，如各母线上的电压（幅值及相角）、网络中的功率分布以及功率损耗等。

发电厂电气部分课程设计指导书

发电厂电气部分课程设计指导书汪兴强张毅王磊毕锐编合肥工业大学电气与自动化工程学院2011年5月发电厂电气部分课程设计指导书总体要求：根据设计指导教师的要求，参加设计指导课，独立完成各项设计任务，设计成果包括设计说明书和图纸，完成后上交给指导教师。

通过课程设计，掌握电力系统中主接线设计、变压器选择、短路电流计算、主要电气设备的选择和校验、发电厂厂用电系统的设计等知识的基本原理和实现方法。

主要参考书：《发电厂电气部分》第四版，熊信银主编，中国电力出版社，2009年《电气工程基础》，刘涤尘主编，武汉理工大学出版社，2002年《工厂供电》第5版，刘介才主编，机械工业出版社，2010年《电力系统分析》，何仰赞、温增银主编，中国电力出版社，2010年《电力工程电气设计手册》，水利电力部西北电力设计院，1996年220kV变电所电气一次部分设计一、原始资料1、由于工农业生产发展，需要将某大型水电站的电能送往某市区而拟建一变电所。

2、水电站以220kV电压把电能送往该变电所，该变电所的容量按规定240MV A考虑，cosφ=0.8，电能主要送往110kV电网。

3、该变电所有三个电压等级。

220kV进出线4回（两回出线两回入线），每回线路最大输送容量为250MVA。

110kV出线8回，每回线路最大输送容量为120MVA。

10kV出线20回。

4、变电所位于10kV的负荷中心，10kV供电对象为石油及轻纺工业，各回路负荷大小不等，但最大一回负荷不超过5000kW。

5、主变压器各侧最大负荷利用小时数：220kV侧和110kV侧取5000小时；10kV侧取4500小时。

6、系统电抗（以100MV A为基准）：220kV系统为0.064，110kV系统为0.51，水电站为0.132二、设计任务1、根据对原始资料的分析和本变电所的性质及其在电力系统中的地位，拟定本变电所的电气主接线方案。

经过技术经济比较，确定推荐方案。

2、进行短路电流计算。

短路电流热效应计算

350
¸Ö
ÂÁ
Í
300
250
200
150
100
50
0 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5
A (×1016)[J/Ωm4]
二、导体的短时发热与计算
作者：李长松版权所有
根据该θ＝f(A)曲线计算θK 的步骤如下：
①求出导体正常工作时的温度θw 。θw 与θ0和I有关。
由式
Qk Qp Qnp
二、导体的短时发热与计算
作者：李长松版权所有
(1)周期分量热效应Qp的计算
Qp
tk 0
I
2 p

dt
对任意曲线的定积分，可采用辛普森法近似计算。得：
I
2 kt
R
dt
m c
d
(3-9)
短路时导体温度变化范围很大，它的电阻R和比热c 不能再视为常数，而应为温度的函数
R
0 ( 1t )
l s
c c0 ( 1 )
二、导体的短时发热与计算
作者：李长松版权所有
于是有：
Ak
1 S2
Qk

Aw
(3-15)
Ial
A ( al 0 )
R
一、导体的长期发热与计算
作者：李长松版权所有
导体长期发热允许电流为： Ial
A ( al 0 )
R
通常，厂家给出的导体载流量是在环境温度θ0为额定环境温度25℃时得出的。而当导体工作的实际环境温
度θ0与该温度不同时，则该导体的实际载流量应进行修正。
－导体产生的热量－导体本身温度升高所需的热量－通过对流方式散失的热量－通过辐射方式散失的热量

发电厂电气部分课程设计

发电厂电气部分课程设计TYYGROUP system office room 【TYYUA16H-TYY-TYYYUA8Q8-目录摘要……………………………………………......................第1章设计任务…………………………….....................第2章电气主接线图………………………........................电气主接线的叙述……………………………..电气主接线方案的拟定.....................................电气主接线的评定..................................................第3章短路电流计算……………………….....................概述............................................................. .....系统电气设备电抗标要值的计算.................短路电流计算..................................................第4章电气设备选择……………………….....................电气设备选择的一般规则……………………….电气选择的技术条件…………………………….按正常情况选择电器……………………….......按短路情况校验……………………………........电气设备的选择………………………………….断路器的选择……………………………….隔离开关的选择…………………………….第5章设计体会及以后改进意见…………........................参考文献……………………………………….......................摘要由发电、变电、输电、和用电等环节组成的电能生产与消费系统，他的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置转化为电能，再经过输、变电系统及配电系统将电能供应到个负荷中心。

发电厂电气部分课程设计

❏发电厂容量的确定与国家经济发展规划、电力负荷增长速度、系统规模和电网结构以及备用容量等因素有关。发电厂装机容量标志着发电厂的规模和在电力系统中的地位和作用。在设计时，对发展中的电力系统，可优先选用较为大型的机组。但是，最大单机容量不宜大于系统总容量的10％，以保证在该机检修或事故情况下系统的供电可靠性。
三、主变压器容量的确定原则
29
2．具有发电机电压母线接线的主变压器
容台容数确定原则：量数 ②③为当接在发电压机发对电在保接若确当
机电母电母电压
线压电上有负的2接线母压
台最荷及大供以上电一可主变压器时，或修检组机的台者当靠其供容于最大热发量接中性因负母线退出限需故而动荷运制行
不应，主少时他应其力不器出压厂变本行于2台压器。应器其能应总能输容从送量电除母满剩统述几功点的率送倒余上系足线力7要0求％，
❏方案比较常用的方法有最小费用法、净现值法、内部收益率法、抵偿年限法。
❏在课程设计中，主要采用抵偿年限法。
四、主接线方案的经济比较
如：发电机容量容50量MW确，定功原率则因：数
量0压.8为负，荷厂最用小电15率MW 1投①有负率在母压主剩系在电最扣后应电剩0，％当入统发荷。发线母要余满压小除能压余，则，发运。电和主电和线作功足供负厂将母有主主发电行机剩变机升之用率发电荷用发线功变变电机时电余连电高间是送电的负电上和压，压机全，压功接压电将入，机日荷机的无器并器电部容功容量送人系
❏主变压器和发电机中性点接地方式是一个综合性问题。它与电压等级、单相接地短路电流、过电压水平、保护配置等有关，直接影响电网的绝缘水平、系统供电的可靠性和连续性、主变压器和发电机的运行安全以及对通信线路的干扰等。
一、对原始资料分析

发电厂电气部分课设_课程设计报告

专业资料《发电厂电气部分》课程设计目录第1章概述 5 1.1 设计的依据． 5 1.2 电力系统概述 5 1.3 110kV变电所各级电压负荷情况分析． 6 1.4 110kV变电所的自然条件 6 第2章电气主接线7 2.1 电气主接线设计的基本要求7 2.2 主变压器台数、容量、型式的选择7 2.3 电气主接线设计方案的技术经济比较与确定9 2.4 110kV变电所主接线图15 第3章所用电接线设计16 3.1 所用电设计的要求及原则．16 3.2 所用变的确定及所用变接线的选择16 第4章短路电流计算19 4.1 短路电流计算的条件19 4.2 短路电流计算方法和步骤19 4.3 三相短路电流计算20第5章电气设备选择 25 5.1 电气设备选择的一般条件25 5.2 10kV配电装置电气设备选择25．5.3 110kV配电装置电气设备的选型33参考文献41第1章概述1．1设计的依据1.1.1依据根据设计任务书下达的任务和原始数据设计。

1.1.2设计内容为了满足该县负荷发展及电网电力交换的需要，优化该县的电网结构，拟在县城后山设计建设一座110/10的降压变电所，简称110kV变电所。

1.2电力系统概述1.2.1本变电所与电力系统联系1、接线图#1 #2 #3 #4 #5 #6 10kV110kV变电所电力系统X x=0.0451,S j=100MVA110kV110kV变2、说明110kV变电所通过两回110kV线路接至该变电所，再与电力系统相连。

由于原始数据未提供电力系统X X、S j及110kV变电所接线路长度L。

这里将X X取为0.0451, S j取为100MVA;按供电半径不大于5kM要求,110kV线路长度定为4.8kM。

1.2.2 110kV变电所在电力系统中的地位和作用1、根据110kV变电所与系统联系的情况，该变电站属于终端变电所。

2、110kV变电所主要供电给本地区用户，用电负荷属于Ⅱ类负荷。

短路电流计算

短路电流计算1. 什么是短路电流？短路电流指的是在电路发生故障时，电流通过短路路径流动的情况。

在正常情况下，电流会按照设计的电路路径流动，但当电路发生故障，并形成了一个低电阻的短路路径时，电流将会非常大，从而引发电路损坏、设备严重损坏甚至火灾等危险。

2. 短路电流的原因短路电流通常由以下几个因素引起：•电源电压突然上升或突然下降；•导体之间发生接触故障或短路；•设备过载；•电气系统设计不合理。

3. 短路电流计算的意义短路电流计算是电气系统设计中的重要环节，它的目的是确定电路中的短路电流大小，以保证电气系统的安全和稳定运行。

通过准确计算短路电流，可以：•确定适当的电气设备额定参数，如断路器的额定电流；•为设备选择提供指导；•预测可能出现的故障情况，以采取相应的措施；•评估电气系统整体的稳定性。

4. 短路电流计算方法短路电流计算有多种方法，常用的方法包括：4.1 对称分量法对称分量法是最常用的短路电流计算方法之一，其基本原理是将不对称的三相短路电流分解为对称分量，然后再进行计算。

该方法适用于对称电力系统。

计算步骤包括：1.分解非对称电流为正序、负序和零序分量；2.计算正序分量的短路电流；3.计算负序分量的短路电流；4.计算零序分量的短路电流；5.按照特定的计算规则，将三个分量合并得到总的短路电流。

4.2 等值阻抗法等值阻抗法是将整个电气系统抽象为一个等效的阻抗网，然后通过计算等效的阻抗值来估算短路电流。

该方法适用于复杂的非对称电力系统。

计算步骤包括：1.将电气系统进行模拟，将各个电气元件抽象为等值阻抗；2.求解等效阻抗网的等效阻抗；3.通过输入电压和等效阻抗计算短路电流。

4.3 录入数据法录入数据法是通过收集电气设备的相关数据，并进行计算以确定短路电流。

通常，该方法适用于已有电气设备数据的情况下。

计算步骤包括：1.收集相关电气设备的数据，包括额定电流、过流保护系数、过流保护时间等；2.利用所收集的数据进行计算，得出短路电流。

短路电流计算

电源的额定容量
t秒短路电流周期分量有名值
t秒短路电流周期分量标幺值
" S1： I I 0.06 I 0.1 I 0.2 I 4.0 5.556 4.18 23.224kA
" S2： I I 0.06 I 0.1 I 0.2 I 4.0 0.272 4.18 1.139kA
" 系统S1侧取无穷大电源，则其短路电流标幺值为： I s1*
1 1 5.556 X js 4 0.18
系统S2侧取无穷大电源，则其短路电流标幺值为： I s"2* 1 1 0.272 X jx5 3.67 G2，G3计算电抗值大于3，当计算电抗数值大于3时，可以认为短路电流的周期分量在整个过程中保持不变，即短路电流不衰减，则其短路电流标幺值为： 1 1 1 1 " " I 0.035 I G 2* 0.144 G 3* X js3 28.7 X jS 2 6.94
Ud % S j xb* 100 Sb
基准容量，MVA 变压器额定容量,MVA
• 系统：
xs*
Sj
" Sd
系统短路容量
五、各元件电抗标幺值的计算公式
• 三绕组变压器：
变压器高中压线圈间的短路电压百分比
U d 13 U d 23 )% S j 1 (U x1* d12 2 100 Sb
100 0.16 90
100 0.13 90
X 3 X 4 X 5 0.14
X 6 (11 26 14) 2 100
X 7 (11 14 26) 2 100
100 0.006 90

发电厂电气部分课设

发电⼚电⽓部分课设发电⼚电⽓部分⽬录⼀、前⾔ (3)⼆、原始资料分析 (6)三、主接线⽅案确定 (7)四、所⽤电接线设计 (9)五、主变压器的确定 (10)六、短路电流计算 (11)七、电⽓设备选择 (13)⼋、设计总结 (18)参考⽂献 (19)附录A (20)附录B (20)附录C (25)⼀、前⾔（⼀）设计⽬的发电⼚电⽓部分课程设计是在学习电⼒系统基础课程后的⼀次综合性训练，通过课程设计的实践达到：（1）巩固“发电⼚电⽓部分”、“电⼒系统分析”等课程的理论知识。

（2）熟悉国家能源开发策略和有关的技术规范、规定、导则等。

（3）掌握发电⼚（或变电所）电⽓部分设计的基本⽅法和内容。

（4）学习⼯程设计说明书的撰写。

（5）培养学⽣独⽴分析问题、解决问题的⼯作能⼒和实际⼯程设计的基本技能。

（⼆）设计任务110kV变电站初步设计该变电站有3台主变压器，初期上2台，分为三个电压等级：110kV、35kV、10kV，各个电压等级均采⽤单母分段的主接线⽅式供电，（1）110kV主接线设计：110KV清河变主要担负着为清河开发区供电的重任，主供电源由北郊变110KV母线供给，⼀回由北郊变直接供给，另⼀回由北郊变经⼤明湖供给形成环形⽹络，因此有两个⽅案可供选择：单母线接线；单母线分段接线。

（2）35Kv主接线设计：主要考虑为清河⼯业园区及周边⾼陵西部地区供电。

（3）10kV主接线设计：主要考虑为变电站周围地区供电。

为保障电压⽔平能够满⾜⽤户要求，本所选⽤有载调压变压器，选变压器两台。

1、主要电⽓设备选择（1）110kV配电装置选⽤户外110kV六氟化硫全封闭组合电器(GIS)。

开断电流31.5kA。

（2）35kV选⽤kYN-35型⼿车式⾦属铠装⾼压开关柜，内配真空断路器。

开断电流25kA。

（3）10kV选⽤CP800型中置式⾦属铠装⾼压开关柜，内配真空断路器。

出线开断电流31.5kA，进线开断电流40kA。

（4）10kV母线避雷器选⽤HY5WZ-17/45型氧化锌避雷器。