220kV变电站毕业设计.doc

河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 摘摘 要要 随着经济的发展和现代工业建设的迅速崛起，供电系统的设计越来 越全面、系统，工厂用电量迅速增长，对电能质量、技术经济状况、供 电的可靠性指标也日益提高，因此对供电设计也有了更高、更完善的要 求。设计是否合理，不仅直接影响基建投资、运行费用和有色金属的消 耗量，也会反映在供电的可靠性和安全生产方面，它和企业的经济效益、 设备人身安全密切相关。 变电所是电力系统的重要组成部分，起着电能的接受、分配、联络、 稳定系统的重要作用。电气主接线是变电所的主要部分，电气主接线的 方式直接影响运行的可靠性、灵活性，它的拟定直接关系着电气设备的 选择、配电装置的布置护，是变电所电气部分投资大小的决定性因素。 220kv 变电站属于高压网络，该地区变电所所涉及方面多，考虑问 题多，分析变电所担负的任务及用户负荷等情况，选择所址，利用用户 数据进行负荷计算，确定用户无功功率补偿装置。同时进行变压器的选 择，从而确定变电站的接线方式，再进行短路电流计算，选择送配电网 络及导线，进行短路电流计算。选择变电站高低压电气设备，为变电站 平面及剖面图提供依据。 本次 220kv 变电所电气部分设计是根据河南理工大学电气学院本科 毕业设计工作手册进行的，主要包括主变压器、主接线形式的确定；短 路电流计算；电气设备的选择；继电保护及互感器的配置；防雷保护等 几个部分。 关键词：负荷计算；主接线；短路电流计算 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 i abstract with the economic development and modern industrial building of the rapid rise of the design of the power supply system more and more comprehensive, systematic, and rapid growth of electricity consumption in factories, on the power quality, technical and economic conditions, indicators of the reliability of electricity supply improves, so design of power supply has been higher and more comprehensive requirements. the design is reasonable, not only directly affects the investment in infrastructure, operation costs and the consumption of non-ferrous metals will be reflected in the electricity supply reliability and security of production, it is the economic efficiency of enterprises, is closely related to personal safety equipment. substation power system is an important component of the power,and plays an important role of acceptance, distribution, contacts , the stability of the system. the main electrical substation wiring is a major part of substation power system ,the main electrical wiring running directly impacts the reliability, flexibility, and its formulation directly related to the choice of the electrical equipment ,retaining the arrangement of power distribution equipment, the main electrical substation wiring is part of the decisive factor in the size of electrical substation investment. 220kv substation belongs to high-pressure network ,the region more involved, consider the problems and analysis of substation tasks and user load, etc., select the site, use user data loading calculation and determining the user reactive power compensation device. at the same time, choicing of a variety of transformers, substations to determining the connection mode, and then to short-circuit current calculation, select and wire。 networks to carry out short-circuit current calculation. select high and low voltage electrical substation equipment for the substation plane and provide the basis profiles. the 220kv substation electrical design is based on school of electrical engineering and automation henan polytechnic university graduate electrical design manual, including the main transformer, the main form of identification terminal; short-circuit current calculation; choice of electrical equipment; relay and transformer configuration; several parts, such as lightning protection. key words: : load; the main cables; shortcircuit current calculation 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 目目 录录 1 绪论1 1.1 设计目的及意义 1 1.2 国内外相关领域的研究进展1 1.3 变电所基本资料2 1.4 用户负荷统计资料2 1.5 变电所与电力系统的连接3 1.6 设计任务3 2 变压器和主接线4 2.1 主变压器的选择4 2.1.1 主变容量的选择.4 2.1.2 选用变压器的原则.5 2.1.3 过负荷能力校验.5 2.2 主接线选择7 2.2.1 电气主接线的设计原则.7 2.2.2 220kv 配电装置主接线选择.7 2.2.3 110kv 配电装置主接线选择.8 2.2.4 10kv 配电装置主接线选择.8 2.2.5 变电所电气主接线图.9 3 短路电流计算10 3.1 短路电路计算的目的和说明10 3.1.1 短路电流计算.10 3.1.2 有关本变电所短路电流计算的说明.10 3.2 系统的等值电抗图和短路点的选择11 3.3 短路电流计算书11 3.3.1 标准值选取.11 3.3.2 电路参数归算.12 3.3.3 绘制等效电路图.13 3.3.4 绘制短路电流计算结果表.23 4 电气设备的选择25 4.1 断路器的选择25 4.1.1 220kv 断路器.25 4.1.2 110kv 断路器.26 4.1.3 10kv 断路器.27 4.2 隔离开关的选择29 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 i 4.2.1 220kv 隔离开关.29 4.2.2 110kv 隔离开关.30 4.3 电流电压互感器的选择31 4.3.1 电流互感器的选择.31 4.3.2 220kv 电流互感器的选择（不校负荷）31 4.3.3 110kv 电流互感器的选择.32 4.3.4 10kv 电流互感器选择.33 4.3.5 电压互感器选择.34 4.4 各级电压母线的选择34 4.4.2 220kv 母线选择.35 4.4.3 110kv 母线选择.36 4.4.4 10kv 母线.37 4.4.5 主变 10kv 侧母线桥选择38 4.5 10kv 支柱绝缘子和穿墙套管的选择40 4.6 10kv 熔断器的选择 43 4.6.1 10kv pt 高压熔断器选择 .43 4.6.2 10kv 所用变高压熔断器选择.43 4.7 所用变选择44 4.7.1 所用电的接线.44 4.7.2 所用变的选择.44 4.8 配电装置选择45 4.9 互感器的配置46 4.9.1 电压互感器的配置.46 4.9.2 电流互感器的配置.47 4.10 电力电缆的选择47 5 防雷及过电压规划48 6 总 结49 参考文献51 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 0 1 绪论绪论 1.1 设计目的及意义设计目的及意义 随着经济的发展和现代工业建设的迅速崛起，供电系统的设计越来 越全面、系统，工厂用电量迅速增长，对电能质量、技术经济状况、供 电的可靠性指标也日益提高，因此对供电设计也有了更高、更完善的要 求。设计是否合理，不仅直接影响基建投资、运行费用和有色金属的消 耗量，也会反映在供电的可靠性和安全生产方面，它和企业的经济效益、 设备人身安全密切相关。 变电所是电力系统的重要组成部分，起着电能的接受、分配、联络、 稳定系统的重要作用。电气主接线是变电所的主要部分，电气主接线的 方式直接影响运行的可靠性、灵活性，它的拟定直接关系着电气设备的 选择、配电装置的布置护，是变电所电气部分投资大小的决定性因素。 通过本次设计可以复习巩固专业课程的有关内容，拓宽了知识面， 增强了工程观念，培养了变电站设计的能力。同时对能源、发电、变电 和输电的电气部分有个详细的概念，能熟练的运用有些知识，如短路计 算，主接线的设计、导体电气设备的选择等。 1.2 国内外相关领域的研究进展国内外相关领域的研究进展 我国电力系统的变电站大致分为四大类：升压变电站，主网变电站， 二次变电站，配电站。我国电力工业的技术水平和管理水平正在逐步提 高，对变电所的设计提出了更高的要求，更需要我们提高知识理解应用 水平，认真对待。电力布局由注重就地平衡向全国乃至更大范围优化统 筹转变，电力结构由过度依赖煤电向提高非化石能源发电比重转变，推 进集约化发展和标准化建设，充分发挥国家电网在电力市场化、能源清 洁化、经济低碳化、生活方式现代化中的基础性作用；实现供配电输送 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 1 无缝隙，无错误。结合我国电力现状，为国民经济各部门和人民生活供 给充足、可靠、优质、廉价的电能。 通过网络及杂志我们可以发现，近年来一些发达国家的能源不是很丰富， 进而导致电力资源不是充足。为了满足国内的需求，减少在网路中的损 耗，这些发达国家已经形成了完善的变电设计理论。比较完善的变电站 设计理论，是真正的做到了节约型，集约型，高效型。发达国家通过改 善优化变电站结构，降低变电站的功率损耗，尽可能地提高变电站的可 靠性，尽可能地使变电站的灵活性提高，尽可能地提高经济性。 1.3 变电所基本资料变电所基本资料 （1）设计变电所在城市近郊,向开发区的炼钢厂供电,在变电所附近 还有地区负荷。 （2） 确定本变电所的电压等级为 220kv/110kv/10kv，220kv 是本 变电所的电源电压，110kv 和 10kv 是二次电压。 （3） 变电所的电源，由对侧 220kv 变电所双回线路及另一系统双 回线路送到本变电所；在中压侧 110kv 母线，送出 2 回线路至炼钢厂； 在低压侧 10kv 母线，送出 11 回线路至地区负荷。 （4） 该变电所的所址，地势平坦，交通方便。 （5） 该地区年最高气温（a）40，最热月平均最高气温（b） 30。 1.4 用户负荷统计资料用户负荷统计资料 110kv 用户负荷统计资料如表 1-1。 表 1-1 110kv 用户负荷统计资料 用户名称 最大负荷（kw） cos 回路数 重要负荷百分数（） 炼钢厂 44000 095 2 65 10kv 用户负荷统计资料如表 1-2。 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 2 表 1-2 10kv 用户负荷统计资料 序 号 用户名 称 最大负荷 （kw） cos 回路数重要负荷百分数（） 1 矿机厂（d）1800 250 2 机械厂（e）1100 245 3 汽车厂（f）2100 272 4 电机厂（g）2200 236 5 炼油厂（h）1600 276 6 饲料厂（i）400 085 1- 最大负荷利用小时数 tmax=5256h，同时率取 0.9，线路损耗取 6。 1.5 变电所与电力系统的连接变电所与电力系统的连接 图 1-1 变电所与电力系统的连接电路图 1.6 设计任务设计任务 （1）选择本变电所主变的台数、容量和型号； （2）设计本变电所的电气主接线； （3）进行必要的短路电流计算； （4）选择和校验所需的电气设备； （5）进行防雷保护的规划设计； （6) 配电装置设计。 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 3 2 变压器和主接线变压器和主接线 2.1 主变压器的选择主变压器的选择 变电所主变压器容量的选择按变电所建成 5-10 年规划负荷选择，并 适当考虑到远期 10-20 年的负荷发展对城郊变电所，主变压器容量与城 市规划相结合。 根据电力工程电气设计手册的要求，并结合本变电所的具体情 况和可靠性的要求，选用两台同样型号的无载调压三绕组变压器。 2.1.1 主变容量的选择主变容量的选择 该设计是由 220kv 经变电站变为 110kv 和 10kv 两个电压等级，由于 最大负荷、重要负荷百分数和同时率各有不同，必须各个计算。 110kv 最大负荷为 =p=1.044000=44000kw 1m p 0 k 其中，因为资料显示只有炼钢厂，所以取 1，p 取 44000。 0 k 110kv 重要负荷 =p=0.6544000=28600kw 1 i p i k 其中，因为重要负荷百分数是 65%，所以系数取 0.65 i k 10kv 最大负荷为 =0.9(1800+1100+2100+2200+1600+400) =8280kw 2m p 0 k k p 因为所有工厂不一定同时运转，所以同时率取 0.9； p 为 0 k 10kv 所有用户的总负荷。 10kv 重要负荷 =p 2i p i k =0.518000.4511000.7221000.3622000.761600） =4915kw 其中，p 为个工厂最大负荷；重要负荷百分数。 i k 对于具有两台主变的变电所，其中一台主变的容量应大于等于 70 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 4 的全部负荷或全部重要负荷，两者中，取最大值作为确定主变容量的依 据。考虑到主变每天的负荷是不均衡的，计及欠负荷期间节省的使用寿 命，可用于过负荷期间中消耗，故可先选较小容量的主变作过负荷能力 计算，以节省主变投资。 70负荷容量为 se=0.7pm/cos=0.70.91.06(44000/0.95+8280/0.85) =38158 kva 式中 0.9 为负荷同时率；1.06 为考虑线损的系数；pm 为最大负荷。 全部重要负荷容量为 si=/cos=/cos1+/cos2 i p 1 i p 2i p =28600/0.95+4915/0.85 =35887kva 式中为重要负荷；功率因数 cos 原始材料已给出。 i p 若要选择的变压器符合要求必须满足 70负荷容量大于全部重要负荷容 量，即 sesi 应根据 se 选择主变容量。 2.1.2 选用变压器的原则选用变压器的原则 选用的变压器必须符合以下条件： 1）sesi 2）se0.7smax 即 se38158 kva 根据条件以及考虑供电的可靠性和经济性，初步运用两台 s=31500kva 的变压器。 2.1.3 过负荷能力校验过负荷能力校验 经计算一台主变应接带的负荷为 38157 kva，单单选择一台主变无 法满足要求，先选用两台 31500 kva 的变压器进行正常过负荷能力校验。 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 5 图 2-1 日负荷曲线 根据负荷曲线，先求出变压器低载运行时的欠负荷系数为 k1=(1/k)/()( 21 2 2 2 21 2 1nnn ttttititi =(31500/38157)4248/()45 . 026 . 045 . 085 . 0( 2222 =0.697 式中 代表功率；t 代表时间。i 由 k1=0.697 及过负荷小时数 t=2 查“变压器正常过负荷曲线”得过 负荷倍数 k2=1.26 得变压器的正常过载能力 s2=1.2631500=3969039240,故所选主变容量满足大于等于 70的全 部负荷要求。 因此确定选用主变型号为 spfz7-31500kva/22081.5%kv，主要参 数如表 2-1。 表 2-1 主表的主要参数 电压组合和分接范围阻抗电压（）额定 容量 kva 高压 kv 中压 kv 低压 kv 连接 组别 号 空 载 损 耗 kw 负载 损耗 kw 空载 电流 容量 分配 高- 中 高- 低 中- 低 3150022012111 yn， yn， d11 451750.8100 100 50 93020 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 6 2.2 主接线选择主接线选择 2.2.1 电气主接线的设计原则电气主接线的设计原则 电气主接线的设计原则为：以下达的设计任务书为依据，根据国家 现行的“安全可靠、经济适用、符合国情”的电力建设与发展的方针， 严格按照技术规定和标准，结合工程实际的具体特点，准确地掌握原始 资料，保证设计方案的可靠性、灵活性和经济性。 2.2.2 220kv 配电装置主接线选择配电装置主接线选择 根据 sdj2-88220500kv 变电所设计技术规程规定， “220kv 配 电装置出线在 4 回及以上时，宜采用双母线及其他接线” 。由于待建变电 所有 6 回出线，可采用双母线接线。两台主变分别接在不同母线上，负 荷分配均匀，调度灵活方便，运行可靠性高，任一条母线或母线上的设 备检修，均不需停掉线路。同时，本工程 220kv 断路器采用 fs6断路器， 其检修周期长，可靠性高，故可不设旁路母线。又由于每个电源点都有 两回线路，一回线路停运时，仍满足 n-1 原则。因此，本设计 220kv 配 电装置采用双母线接线。 图 2-2 双母线接线 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 7 2.2.3 110kv 配电装置主接线选择配电装置主接线选择 110kv 出线仅为两回，按照规程要求，宜采用桥式接线。以双回线 路向炼钢厂供电。考虑到主变不会经常投切和对线路操作及检修的方便 性，110kv 配电装置采用内桥式接线。其优点是线路的投入和切除操作 方便，线路故障时，进故障线路断路器断开，其他线路和变压器不受影 响。 图 2-3 内 桥 式 接 线 2.2.4 10kv 配电装置主接线选择配电装置主接线选择 10kv 出线共 11 回，按照规程要求，采用单母线分段接线，对重要 回路，均以双回线路供电，保证供电的可靠性。考虑到减小配电装置占 地和占用空间，消除火灾、爆炸的隐患及环境保护的要求，主接线不采 用带旁路的接线，且断路器选用性能比少油断路器更好的真空断路器， 配电装置采用封闭性好集成度高的成套配电装置。 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 8 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 9 2.2.5 变电所电气主接线图变电所电气主接线图 图 2-4 电气主接线图 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 10 3 短路电流计算短路电流计算 为了保证电力系统安全运行，在设计选择电器设备时，都要用可能 流经设备的最大短路电流进行热稳定校验和动稳定校验，以保证该设备 在运行中能够经受住突发短路引起的发热和电动力的巨大冲击。同时， 为了尽快切断电源对短路点的供电，继电保护装置能够自动地使有关断 路器跳闸。继电保护装置的整定和电气设备的选择均需要短路电流数据。 因此短路电流计算是变电所设计的重要内容之一。 根据本变电所电源侧 510 年的发展规划，计算出系统最大运行方 式下的短路电流。系统最大运行方式为:450mw 机组满负荷，2200mw 机组满负荷，系统容量为 100mva，220kv 各条线路均投入运行。 3.1 短路电路计算的目的和说明短路电路计算的目的和说明 3.1.1 短路电流计算短路电流计算 (1) 电气主接线型式的比较和选择。 (2) 为选择断路器、隔离开关、熔断器等电气设备提出技术要求。 (3) 研究限制短路电流的措施，为线路装设限流电抗器等提供依据。 (4) 分析计算送电线路对通讯设施的影响。 3.1.2 有关本变电所短路电流计算的说明有关本变电所短路电流计算的说明 (1) 计算短路电流的接线方式采用发生最大短路电流的正常接线方 式短路电流周期分量即是该方式下的最大三相短路电流 i，短路发生在 短路电流最大的瞬间。 (2) 整个系统中所有电源均运行在额定负荷下。 (3) 短路电流的计算采用标幺值进行的实用计算法。 (4) 电源用次暂态电抗表示，发电机电动势模值取 1，相位角全部 相等取为 0。 (5) 不计负荷对短路点的影响，不计回路各处（线路、设备等接触 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 11 处，短路点电弧）电阻，不计线路电纳和变压器导纳，即只计及电抗的 影响。 (6) 本设计中系统电抗为折算到基准值下的电抗,不考虑穿越功率。 3.2 系统的等值电抗图和短路点的选择系统的等值电抗图和短路点的选择 在图 3-1 中，短路点 d1 选在 220kv 母线上，d2 选在 110kv 母线桥 上，两台主变压器分列运行，d3 选在 110kv 线路出口，两台主变压器并 列运行，d4 选在 10kv 母线上，两台主变压器分列运行，d5 选在 10kv 线 路出口，两台主变压器并列运行。 0.1984 xgd1b 0.1587 xt1 0.0605 xgd2b 0.0583 xt2 0.0236 xl1 0.0161 xl2 0.0161 xl4 0.005 xs 0.2857 xt31 0.6508 xt33 0 xt32 d1 d5 d4 d3 d2 0.0121 xl3 图 3-1 等效电路图 3.3 短路电流计算书短路电流计算书 3.3.1 标准值选取标准值选取 （1） 基准容量 sb =100mva （2） 基准电压 选取各电压等级的平均额定电压 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 12 ub220 =1.05220=230kv ub110 =1.05110=115kv ub10 =1.0510=10.5kv （3） 基准电流 ib220 = sb /( ub220)100/（230 ）=0.25ka33 ib110 = sb /( ub110)100/（115）=0. 5ka33 ib10 = sb /( ub10)100/（10）=5. 5ka33 3.3.2 电路参数归算电路参数归算 查表 lgj-400 架空线 x1=0.416；lgj-300 架空线 x1=0.425 50mw 发电机 xgd1b= xgd1sb/sg1=0.124100/(50/0.8)=0.1984 63mva 变压器 xt1= uk1sb/st1=0.1100/63=0.1587 200mw 发电机 xgd2b= xgd2sb/sg2=0.1423100/(200/0.85) =0.0605 240mva 变压器 xt2= uk2sb/st2=0.14100/240=0.0583 30km lgj-400 线路 xl1= x1*30* sb/ ub2= 0.416*30* 100/ 2302=0.0236 20km lgj-300 线路 xl2= x1*20* sb/ ub2= 0.425*20* 100/ 2302=0.0161 15km lgj-300 线路 xl3= x1*15* sb/ ub2= 0.425*15* 100/ 2302=0.0121 系统 xs=0.005sb / s=0.005100/2400=0.0002 系统线路 xl4= xl2=0.0161 主变参数： uk31 =uk（1-2）+ uk（1-3）-uk（2-3）/2 =9+30-20/2=9.5 uk32 =uk（1-2）+ uk（2-3）- uk（1-3）/2 =9+20-30/2=-0.5 取 0 uk33 =uk（1-3）+ uk（2-3）- uk（1-2）/2 =30+20-9/2=20.5 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 13 xt31 = uk31sb/100st3=9.5100/10031.5=0.2857 xt32 = uk32sb/100st3=0100/10031.5=0 xt33 = uk33sb/100st3=20.5100/10031.5 =0.6508 3.3.3 绘制等效电路图绘制等效电路图 0.1984 xgd1b 0.1587 xt1 0.0605 xgd2b 0.0583 xt2 0.0236 xl1 0.0161 xl2 0.0161 xl4 0.005 xs 0.2857 xt31 0.6508 xt33 0 xt32 d1 d5 d4 d3 d2 0.0121 xl3 图 3-2 等效电路图 （1） d1 点短路，等值电路简化如图 3-2 x1=( xgd1b+xt1)/4+ xl1/2=(0.1984+0.1587)/4+0.0236/2=0.1011 x2=( xgd2b+xt2+ xl2)/2=(0.0605+0.0583+0.0161)/2=0.0675 x3=xs+xl4/2=0.002+0.0161/2=0.0083 x4= xl3/2=0.0121/2=0.0061 0.0083 x3 0.0675 x2 0.1011 x1 d10.0061 x4 图 3-3 d1 点短路的等值电路 电源 1 转移阻抗为 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 14 x11=x1+x4+x1*x4/x3 =0.1011+0.0061+0.10110.0061/0.0675 =0.1163 电源 2 转移阻抗为 x12= x2+x4+x2*x4/x1 =0.0675+0.0061+0.06750.0061/0.1011 =0.0777 系统转移阻抗为 x13= x3=0.0083 0.0083 x13 0.0777 x12 0.1163 x11d1 图 3-4 d1 点短路的等值简化电路 电源 1 计算电抗为 xjs11= x11*s1/sb =0.1163(450/0.8) /100 =0.2908 电源 2 计算电抗为 xjs12= x12*s2/sb =0.0777（2200/0.85）/100 =0.3656 系统计算电抗为 xjs13= x13*s/sb =0.00832400/100 =0.1992 查运算曲线得: 电源 1 i1*=3.8 i1.8=2.35 i3.6=2.35 电源 2 i2*=2.95 i1.8=2.15 i3.6=2.21 系统 i3*=5.5 i1.8=2.62 i3.6=2.45 in1= s1/ub=(450/0.8)/230=0.6276ka 33 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 15 in2= s2/ub=(2200/0.85)/230=1.1813ka 33 in3= s3/ub=2400/230=6.0245ka 33 i1= i1*in1=3.80.6275=2.3845ka i2= i2*in2=2.951.1812=3.4845ka i3= i3*in3=5.56.024=33.132ka i= i1+ i2+ i3 =2.3845+3.4845+33.132 =39.01ka i1.8=2.350.62762.151.18132.626.0245 =1.4746+2.5396+15.7829 =19.7971ka i3.6=2.350.62762.211.18132.456.0245 =1.4746+2.6105+14.7588 =18.8439ka 短路电流冲击值 im=k i=2.55 i=2.5539.01=99.46ka 全电流最大有效值 im= i=1.55 2 ) 1(21k i=1.5539.01=51.35ka 短路容量 s= iun=39.01230=15540mva 33 （2） d2 点短路，等值电路简化 x5=(xt31+ xt32)/2=(0.2857+0)/2=0.1429 0.1429 x5 d2 0.0083 x13 0.0777 x12 0.1163 x11 图 3-5 d2 点短路的等值电路 电源 1 转移阻抗为 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 16 x21=x11*x5*(1/x5+1/x11+1/x12+1/x13) =0.11630.1429(1/0.1429+1/0.1163+1/0.0777+1/0.0083) =2.4754 电源 2 转移阻抗为 x22= x12*x5*(1/x5+1/x11+1/x12+1/x13) =0.07770.1429(1/0.1429+1/0.1163+1/0.0777+1/0.0083) =1.6538 系统转移阻抗为 x23=x13*x5*(1/x5+1/x11+1/x12+1/x13) =0.00830.1429(1/0.1429+1/0.1163+1/0.0777+1/0.0083) =0.1767 0.1767 x23 1.6538 x22 2.4754 x21 d2 图 3-6 d2 点短路的等值简化电路 电源 1 计算电抗为 xjs21=x21*s1/sb =2.4754(450/0.8) /100=6.18853 电源 2 计算电抗为 xjs22=x22*s2/sb=1.6538（2200/0.85）/100=7.69793 系统计算电抗为 xjs23= x23*s/sb=0.17672400/100=4.24083 i*= i*=1/ xjs in1= s1/ub=(450/0.8)/115=1.2553ka33 in2= s2/ub=(2200/0.85)/115=2.3628ka33 in3= s3/ub=2400/115=12.0504ka33 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 17 i1*=1/ xjs21=1/6.1885=0.1615 i2*=1/ xjs22=1/7.6979=0.1299 i3*=1/ xjs23=1/4.2408=0.2358 i1= i1*in1=0.16151.2553=0.2027ka i2= i2*in2=0.12992.3628=0.3069ka i3= i3*in3=0.235812.0504=2.8415ka i= i1+ i2+ i3=0.2027+0.3069+2.8415=3.3511ka 短路电流冲击值 im=2.55 i=2.553.3511=8.5453ka 全电流最大有效值 im=1.55 i=1.553.3511=5.1942ka 短路容量 s=iun=3.3511115=667.47mva33 （3） d3 点短路等值电路简化如图 3-7 x6= xt31+ xt32=0.2857+0=0.2857 0.2857 x6 d3 0.0083 x13 0.0777 x12 0.1163 x11 图 3-7 d3 点短路的等值电路 电源 1 转移阻抗为 x31= x11*x6*(1/x6+1/x11+1/x12+1/x13) =0.11630.2857(1/0.2857+1/0.1163+1/0.0777+1/0.0083) =4.8334 电源 2 转移阻抗为 x32= x12*x6*(1/x6+1/x11+1/x12+1/x13) =0.07770.2857(1/0.2857+1/0.1163+1/0.0777+1/0.0083) =3.2292 系统转移阻抗为 x33= x13*x6*(1/x6+1/x11+1/x12+1/x13) 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 18 =0.00830.2857(1/0.2857+1/0.1163+1/0.0777+1/0.0083) =0.3449 0.3449 x33 3.2292 x32 4.8334 x31 d3 图 3-8 d3 点短路的等值简化电路 电源 1 计算电抗为 xjs31= x31* s1/sb=4.8334(450/0.8) /100=12.083 电源 2 计算电抗为 xjs32= x32* s2/sb =3.2292（2200/0.85）/100=15.23 系统计算电抗为 xjs33= x33* s/sb=0.34492400/100=8.283 i*= i*=1/ xjs in1= s1/ub=(450/0.8)/115=1.2553ka33 in2= s2/ub=(2200/0.85)/115=2.3628ka33 in3= s3/ub=2400/115=12.0504ka33 i1*=1/xjs31=1/12.08=0.0828 i2*=1/xjs32=1/15.2=0.0658 i3*=1/xjs33=1/8.28=0.1208 i1= i1*in1=0.08281.2553=0.1039ka i2= i2*in2=0.06582.3628=0.1555ka i3= i3*in3=0.120812.0504=1.4557ka i= i1+ i2+ i3=0.1039+0.1555+1.4557=1.7151ka 短路电流冲击值 im=2.55 i=2.551.7151=4.3734ka 全电流最大有效值 im=1.55 i=1.551.7151=2.6583ka 短路容量 s=iun=1.7151115=341.61mva33 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 19 （4） d4 点短路等值电路简化如图 3-9 x7=(xt31+ xt33)/2=(0.2857+0.6508)/2=0.4683 0.4683 x7 d4 0.0083 x13 0.0777 x12 0.1163 x11 图 3-9 d4 点短路的等值电路 电源 1 转移阻抗为 x41= x11*x7*(1/x7+1/x11+1/x12+1/x13) =0.11630.4683(1/0.4683+1/0.1163+1/0.0777+1/0.0083) =7.8474 电源 2 转移阻抗为 x42= x12*x7*(1/x7+1/x11+1/x12+1/x13) =0.07770.4683(1/0.4683+1/0.1163+1/0.0777+1/0.0083) =5.2428 系统转移阻抗为 x43= x13*x7*(1/x7+1/x11+1/x12+1/x13) =0.00830.4683(1/0.4683+1/0.1163+1/0.0777+1/0.0083) =0.5600 0.5600 x43 5.2428 x42 7.8474 x41 d4 图 3-10 d4 点短路的等值简化电路 电源 1 计算电抗为 xjs41= x41* s1/sb =7.8474(450/0.8)/100=19.623 电源 2 计算电抗为 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 20 xjs42= x42* s2/sb =5.2428（2200/0.85）/100=24.673 系统计算电抗为 xjs43= x43* s/sb=0.56002400/100=13.443 i*= i*=1/ xjs in1= s1/ub=(450/0.8)/10.5=13.7468ka33 in2= s2/ub=(2200/0.85)/10.5=25.8762ka33 in3= s3/ub=2400/10.5=131.97ka33 i1*=1/xjs41=1/19.62=0.0510 i2*=1/xjs42=1/24.67=0.0405 i3*=1/xjs43=1/13.44=0.0744 i1= i1*in1=0.051013.7468=0.7011ka i2= i2*in2=0.040525.8762=1.048ka i3= i3*in3=0.0744131.97=9.8186ka i= i1+ i2+ i3=0.7011+1.048+9.8186=11.5677ka 短路电流冲击值 im=2.55 i=2.5511.5677=29.5ka 全电流最大有效值 im=1.55 i=1.5511.5677=17.93ka 短路容量 s=iun=11.567710.5=210.37mva33 （5） d5 点短路，等值电路简化 x8=xt31+ xt33=0.2857+0.6508=0.9365 0.9365 x8 d5 0.0083 x13 0.0777 x12 0.1163 x11 图 3-11 d5 点短路的等值电路 电源 1 转移阻抗为 x51= x11*x8*(1/x8+1/x11+1/x12+1/x13) =0.11630.9365(1/0.9365+1/0.1163+1/0.0777+1/0.0083) 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 21 =15.58 电源 2 转移阻抗为 x52= x12*x8*(1/x8+1/x11+1/x12+1/x13) =0.07770.9365(1/0.9365+1/0.1163+1/0.0777+1/0.0083) =10.41 系统转移阻抗为 x53= x13*x8*(1/x8+1/x11+1/x12+1/x13) =0.00830.9365(1/0.9365+1/0.1163+1/0.0777+1/0.0083) =1.11 1.11 x43 10.41 x42 15.58 x41 d5 图 3-12 d5 点短路的等值简化电路 电源 1 计算电抗为 xjs51= x51* s1/sb =15.58(450/0.8) /100=38.953 电源 2 计算电抗为 xjs52= x52* s2/sb =10.41（2200/0.85）/100=48.993 系统计算电抗为 xjs53= x53* s/sb=1.112400/100=26.643 i*= i*=1/xjs in1= s1/ub=(450/0.8)/10.5=13.7468ka 33 in2= s2/ub=(2200/0.85)/ 10.5=25.8762ka 33 in3= s3/ub=2400/10.5=131.97ka 33 i1*=1/ xjs51=1/38.95=0.0257 i2*=1/ xjs52=1/48.99=0.0204 i3*=1/ xjs53=1/26.64=0.0375 i1= i1*in1=0.025713.7468=0.3533ka 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 22 i2= i2*in2=0.020425.8762=0.5279ka i3= i3*in3=0.0375131.97=4.9489ka i= i1+ i2+ i3=0.3533+0.5279+4.9489=5.8301ka 短路电流冲击值 im=2.55i=2.555.8301=29.5ka 全电流最大有效值 im=1.55i=1.555.8301=17.93ka 短路容量 s=iun=5.830110.5=106.0