短路电流计算(案例分析)

4-10 某工厂变电所装有两台并列运行的S9-800（Y,yn0接线）型变压器，其电源由地区变电站通过一条8km 的10kV 架空线路供给。已知地区变电站出口断路器的断流容量为500MVA ，试用标幺制法求该厂变电所10kV 高压侧和380V 低压侧的三相短路电流k I 、sh i 、sh I 及三相短路容量k S 。 解：（1）取100=d

S MVA ， 5.101=d U kV ，4.02=d U kV ，则

kA 5.5kA 5

.10310031

1=⨯=

=

d d d U S I ，kA 3.144kA 4

.0310032

2=⨯=

=

d d d U S I

（2）计算各元件电抗标幺值 系统

2.0500

100

*

===

oc d S S S X 线路 9.25

.10100

84.02

21*

=⨯⨯==av d WL

U S l x X 变压器 625.58

.0100

1005.4100%*

=⨯==N d k T

S S U X

（3）k 1点短路： 1.39.22.0*

**1=+=+=∑WL S X X X

kA 77.1kA 1.35

.5*

1

11===

∑X I I d k kA 51.4kA 77.155.255.21=⨯==k sh I i kA 67.2kA 77.151.151.11=⨯==k sh I I

kA 77.11==∞k I I

MV A 26.32MV A 1.3100*

1

===

∑X S S d k

（4）k 2点短路： 9125.52

625.59.22.02****2

=++=++=∑T WL

S X X

X X

kA 4.24kA 9125.53

.144*

2

22===

∑X I I d k

kA 9.44kA 4.2484.184.12=⨯==k sh I i kA 6.26kA 4.2409.109.12=⨯==k sh I I

kA 4.242==∞k I I

MV A 9.16MV A 9125.5100*

2

2===

∑X S S d k

4-11 如图4-32所示网络，各元件的参数已标于图中，试用标幺值法计算k 点发生三相短路时短路点的短路电流。

图4-32 习题4-11附图

解：（1）取100=d

S MVA ，av d U U =，则各元件电抗标幺值为

线路 151.0115

100

504.02

21*

=⨯⨯==av d WL

U S l x X 变压器 525.020

100

1005.10100%*

=⨯==N d k T

S S U X

电抗器

164.13.663.0631001004100%2

2

2

*

=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯⨯==d NL NL d L L

U U S S X X 5775.1164.12

525.0151.02****=++=++=∑

L T WL

X X X

X kA 81.5kA 5775

.11

3.63100

1

3*=⨯

⨯==

∑X U S I d d k

4-12 在图4-33所示电力系统中，所有发电机均为汽轮发电机。

各元件的参数如下：发电机G1、G2容量均为31.25MVA ，13.0=''d

X ，发电机G3容量为50MVA ，125.0=''d

X ；变压器T1、T2每台容量为31.5MVA ，5.10%=k U ，变压器T3容量为50MVA ，5.10%=k U ；线路WL 的长度为50km ，单位长度电抗为0.4km /Ω，电压为110kV 级，试用运算曲线法计算10kV 电压级的k 点发生短路时0s 和0.2s 时的短路电流。

图4-33 习题4-12附图

解：（1）作等效电路 取100=d

S MVA ，av d U U =，则各元件电抗标

幺值为

发电机G1、G2 416.025.31100

13.0*

2*1=⨯

==X X 变压器T1、T2 333.05

.31100

105.0*4*3=⨯==X X

发电机G3 25.050100125.0*5=⨯=X

变压器T3 21.050100

105.0*6=⨯=X

线路WL 151.0115100504.02

*

7=⨯⨯=X

作等值电路如下图所示。

（2）化简网络，求各电源到短路点的转移电抗

749.0333.0416.0*3*1*8=+=+=X X X 611.0151.021.025.0*7*6*5*9=++=++=X X X X

将*4X 、*8X 、*9X 作∆-Y 变换得：

49.1611.0749

.0333.0749.0333.0*10=⨯+

+=X

216.1749

.0611.0333.0611.0333.0*

11=⨯++=X

因此，各发电机对短路点的转移电抗分别为

G1支路 49.1*

10*1==X X k

G2支路 416.0*2*2==X X k G3支路 216.1*

11*3==X X k

（3）求各电源的计算电抗

466.010025

.3149.1*1=⨯

=c X 13.010025.31416.0*

2

=⨯=c X 608.0100

50216.1*

3

=⨯=c X （4）查计算曲线数字表，并用差值法求短路电流周期分量标幺值 对汽轮发电机G1，467

.0*1=c X ，查附录表B -1可得

当46.0*=c X 时 302.2*0=I ，95.1*

2.0=I 当48.0*

=c X 时

203.2*0=I ，879

.1*2.0=I

因此，当467

.0*1

=c X 时，0=t s 和2.0=t s 时的短路电流电流周期分