某冶金机械修造厂总降压变电所一次系统设计_电力系统分析课程设计(编辑修改稿)

某冶金机械修造厂总降压变电所一次系统设计_电力系统分析课程设计(编辑修改稿)内容摘要：

额定电压 /kV 损耗 /kW 阻抗电压（ %） 空载电流（ %） 联结组别 总体质量 /t 备注 高压 低压 空载 短路 5000 35， 38177。 2 % 7 Y d11 沈变 上变 福变 武变 《电力系统分析课程设计》 某冶金机械修造厂总降压变电所一次系统设计 12 五、 短路电流计算 短路电流计算的目的 工厂供电系统要求正常地不间断地对用电负荷供电，以保证工厂生产和生活的正常进行。 然而由于各种原因（如工作人员误操作、鸟兽跨越在裸露的相线之间）也难免出现故障，而使系统的正常运行遭到破坏。 系统中最常见的故障就是短路（ short circuit）。 短路就是指不同电位的导电部分包括导电部分对地之间的低阻性短接。 短路后，系统中出现的短路电流（ shortcircuit current）比正常负荷电流大得多。 在大电力系统中，短路电流可达几万安甚至几十万安。 如此大的电流可产生很大的点动力和很高的温度，而使线路中的原件受到损害。 由于短路时电路的电压骤降，严重影响电气设备的正常运行和降低产品质量。 继电保护装置在发现短路电流后动作，切除故障线路，可造成不同范 围的停电。 由此可见，短路的危害是很大的，因此必须尽力设法消除可能引起短路的一切因素；同时需要进行短路电流计算，以便正确地选择电气设备，使设备具有足够的动稳定性和热稳定性，以保证在发生可能有的最大短路电流时不致损坏。 为了断则切除短路故障的开关电源、整定短路保护的继电保护装置和选择限制短路电流的原件等，也必须计算短路电流。 短路电流计算的方法和步骤 进行 短路电流计算的方法，常用的有欧姆法（有称有名单位制法）和标幺值法（又称相对单位制法），工程上常用标幺制法。 故本设计采用标幺值法进行计算。 绘制 计算电路图、选择短路计算点。 计算电路图上应将短路计算中需计入的所有电路元件的额定参数都表示出来，并将各个元件依次编号。 短路计算点应选择得使需要进行短路效验的电器元件有最大可能的短路电流通过。 设定基准容量 Sd=100MVA 和基准电压 Ud=Uc（短路计算电压，即 ），并计算基准电流 Id。 （ ） 计算短路回路中各主要元件的阻抗标幺值（一般只计算电抗标幺值） （ 1）电力系统的电抗标幺值 （ ） 式 中， SOC— 电力系统出口断路器的断流容量，单位为 MVA。 （ 2）电力线路的电抗标幺值 （ ） 式中， UC— 线路所在电网的短路计算电压，单位为 kV， UC=. Cdd UM V AUS 31003I d OCOCdS SM V A10 0SSX 2C02C0*WL UM V A10 0lXUSdlXX 《电力系统分析课程设计》 某冶金机械修造厂总降压变电所一次系统设计 13 采用标幺值计算时，无论短路计算点在哪里，线路的电抗标幺值不需换算。 （ 3）电力变压器的电抗标幺值 （ ） 式中， Uk%— 变压器的短路电压（阻抗电压）百分值； SN — 变压器的额定容量。 绘制短路回路等效电路，并计算总阻 抗（总电抗标幺值）。 计算短路电流，分别对各短路计算点计算各短路电流 ）（ 3Ik 、 )3(I 、 ）（ 3I 、 ）（ 3shI 等。 （ ） 在无穷大容量系统中，存在下列关系： )3(I = ）（ 3I = ）（ 3Ik （ ） 高压电路中的短路冲击电流及其有效值，按下列公式近似计算： ）（）（ 33sh  （ ） ）（）（ 33sh  （ ） 低压电路中的短路冲击电流及其有效值，按下列公式近似计算： ）（）（ 33sh  （ ） ）（）（ 33sh  （ ） 计算短路容量，三相短路容量按下式计 算： ）（）（ 3kc3k IU3S  （ ） 该厂供电系统电路及短路等效电路 该厂电源从位于距该厂东侧 8km处的 220/35kV变电站以 35kV双回路架空线引入工厂，其中一路做为工作电源，另一路作为备用电源，两个电源不并列运行。 其供电系统电路图如图 所示。 该供电系统中，需计算图中的四处短路点的短路电流、短路容量等，以用于确定一次设备，其短路等效电路图如图 所示。 NkNdk*T S %US100 S%UX XI *d)3( I K《电力系统分析课程设计》 某冶金机械修造厂总降压变电所一次系统设计 14 图 工厂供电系统电路图 短路计算 取基准容量 Sd=100MVA； 计算基准电流 )( 1003I11 Cdd  U S 1003U SI22dd  ）（C 1003U SIIIII3108753 Cdddddd  ）（ 1003U SIII 4 dddd 964  ）（C 电力系统的电抗： V A1000 M V A100SSX ocd1  G架 空 线 l= 8 k m备 用 架 空 线 路3 5 /1 0 k V3 5 /1 0 k V1 0 /0 .4 k V1 0 /0 .4 k V1 0 /0 .4 k V1 0 /0 .4 k V1 0 /0 .4 k V1 0 /0 .4 k V1 0 /0 .4 k V1 0 /6 k V1 0 /6 k V1 0 /6 k V1 0 /0 .4 k V3 5 k V1 0 k V∞ 系 统k 1k 2k 3k 4k 5k 6k 7k 8k 9k 1 0S N 1 0 3 5S N 1 0 3 5《电力系统分析课程设计》 某冶金机械修造厂总降压变电所一次系统设计 15 架空线路电抗：本设计采用表 表 电力线路每相的单位长度电抗平均值 线路结构 线 路 电 压 35kV 及以上 6～ 10kV 220/380V 架空线路 电缆线路 因此 变压器电抗： .415000100 101007100 %XX 343   Ndk SSU 故可得出短路等效电路图 ，根据短路图可算出各短路点 的总阻抗如下：   211k ）（   ∥XXXX 43212k ）（   ∥XX∥XXXX 6543213k ）（ 0 0km8km/ 22c2d02  ）（）（2. 81600100 %XX 365   Ndk SSU5. 6800100 %XX 398   Ndk SSU2. 22500100 101005. 5100 %X 37  Ndk SSU7. 1630100 101004. 5100 %XX 31410   Ndk SSU4. 51000100 %XX 31211   Ndk SSU5. 6800100 101004. 5100 %X 313  Ndk SSU10400100 101004100 %X 315  Ndk SSU 0 0km8km/ 22c2d02  ）（）（《电力系统分析课程设计》 某冶金机械修造厂总降压变电所一次系统设计 16   ∥XXXX 743214k ）（   ∥XX∥XXXX 9843215k ）（    ∥XXXXX 1043219k6k ）（）（   ∥XX∥XXXX 121143217k ）（   ∥XXXX 1343218k ）（   ∥XXXX 15432110k ）（ 计算三相短路电流和短路容量 （ 1） k1 点短路 三相短路电流周期分量有效值 三相短路次暂态电流和稳态电流 4 .8 6 k AIII 3 1k3)3(   ）（）（ 三相短路冲击电流及第一个周期短路 33sh  ）（）（ 33sh  ）（）（ 三相短路容量 M V V 0 0X SS1kd3 1k   ）（）（4. 86 II1kd13 1k   ）（）（《电力系统分析课程设计》 某冶金机械修造厂总降压变电所一次系统设计 17 图 短路等效电路图 （ 2） k2 点短路 三相短路电流周期分量有效值 三相短路次暂态电流和稳态电流 5 .1 9 k AIII 3 2k3)3(   ）（）（ 三相短路冲击电流及第一个周期短路 33sh  ）（）（ 33sh  ）（）（ 三相短路容量 C3Uk 1k 21CU2CU126.414k 3k 4k 5k 6k 7k 8k 9k 1 0C4U5789101112131015.4135. 19k II2kd23 2k   ）（）（M V V SS1kd3 1k   ）（）（《电力系统分析课程设计》 某冶金机械修造厂总降压变电所一次系统设计 18 （ 3） k3 点短路 三相短路电流周期分量有效值 三相短路次暂态电流和稳态电流 5 4 . 5 6 k AIII 3 3k3)3(   ）（）（ 三相短路冲击电流及第一个周期短路 4 . 5 6 k 33sh  ）（）（ 4 . 5 6 k 33sh  ）（）（ 三相短路容量 （ 4） k4 点短路 三相短路电流周期分量有效值 三相短路次暂 态电流和。