【《某地110KV变电所的短路电流设计计算案例分析》2500字】

致谢某地110KV变电所的短路电流设计计算案例分析目录TOC\o"1-3"\h\u4460某地110KV变电所的短路电流设计计算案例分析 1279291短路电流产生的原因 193822短路电流的计算目的 2175253短路电流计算条件 2243454短路电流的计算步骤及结果 3电气设备内部每当没有任何电流使其流经时将对其内部产生电阻损耗，例如，载体电流驱动导体电阻损耗，载体电流驱动导体周围的一些金属元件在交变电的磁场中使其处于一定磁性状态迁移的磁滞和涡流损耗，绝缘材料内部的绝缘介质电阻损耗等，这些电阻损耗有时都会直接转变成因为电流能够为其提供新的热量而用以促进新的电气设备内部温度不断上涨。长期电源持续不断发热，是由正常的热源电流过大引起而正常产生的;短时持续发热，是由于电路故障时电源短路器的电流过大引起。1短路电流产生的原因电力系统需要正常不断地为用电量大的负荷提供供电，以保证企业的生产经营及居民日常生活。但是因为各种原因，也难免会在系统中出现一些故障，而致使整个系统在正常工作时遭到了破环。在该系统中，最为普遍的故障便是短路。短路即指不同的电位的导电部分之间的低阻型短接。造成短路的主要原因，它通常是一个用于电气控制装置的一个载流件上部分对于绝缘层的破坏。这种绝缘损坏很重要有可能就是因为某些设备长期不能停止正常运行，绝缘自然发生老化或因为某些设备本身的绝缘材料不完全足够合格，绝缘外壳强度异常不足而被正常的超过电压所直接击穿，或者因为某些设备的电路绝缘正常而被一个个超过电压所直接击穿，或者说就是因为某些设备的一个绝缘外壳受到了某种外力的严重损伤所击穿导致的而造成的绝缘短路。工作人员因未遵循安全性的运行系统操作规程而直接导致电机发生错误操作，或者是过错把一个比较低电压的控制装置电源接入一个较高工作电压的电源控制电路中，也很一定有几率可能会直接导致电源短路。短路后，短路时的最大电流限度要远远大于超出正常时的额定电流；在大型直流电力系统中，短路时的最大电流最高限度可以能到达几万甚至几十万安。如此巨大的交流短路输出电流也将会直接给工业供电控制系统安全带来极大的安全威胁。2短路电流的计算目的由上可见，短路的后果是十分严重的，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的计算，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。为了选择切除短路故障的开关电器、整定短路保护的继电保护装置和选择限制短路电流的元件等，也必须计算短路电流。在火力发电厂及变电站的建造与设计中，短路损失的计算也是其中的重点。它们所计算出来的目标主要包括以下几个部分：(1)在设计选用各种电气短路主机的接线时，为了准确能够比较各类短路接线器的设计方案，或者为了能够确定特殊应用情况下的某一个短路接线，以及对于接线采取一些限制特定短路接线电流的限制措施等，都可能需要对其接线进行必须的限制短路接线电流长度测量和功率计算；(2)在设计选用一种新型电气设备时，为了有效地能够保证该电气设备在正常的工作运行及其在发生电气故障的各种情况下均有性能安全、可靠地进行生产和正常工作，同时又为了有利于有效节约生产成本，这就必然需要对其性能进行全面的电流短路率和电流数值测量和功率计算；(3)在设备进行屋外高型燃气配电器安全接入控制装置的电路设计调试工作时，需按照引脚短路校验情况分别进行短路校验确定软引脚的短路相间及其与相对连接地点的安全连接距离；(4)当要正确地选择各种继电保护模式和对其进行整定电流的计算时，必须要以各种模式下短路时产生的长度和短路电流作为主要的依据；(5)对于接地器装置的设计，也需要用到短路电流。3短路电流计算条件(一)基本假设(1)正常运行工作时，三相电动机系统对称地运行；(2)所有交流电源之间的电动势相位、相角相等；(3)由于移动电力系统设备中的所有额定供电电路元件都必须是在额定的过载负荷下进行工作，且各个额定供电电路元件之间的负载磁路并没有完全达到一定的电流饱和，也就是说那些带有电磁铁芯的动力电气设备的负载电磁阻抗强度数值一般不会因为负载电流的变化大小而因此发生太大改变；(4)当短路事件发生于以短路时产生的电流极限为最高值的瞬间；(5)在电路选择时不需要特别考虑短路变压器两个短路接触点的短路电弧电压阻抗及短路变压器励磁器的电流；(6)除了在外部短路稳压电流表中衰减的时间常数及在内部低压整流网络中可能发生的外部短路稳压电流外，元件的内部短路整流电阻全部可以忽略；(7)系统短路时是金属性短路；(8)输电线路的电容忽略不计。(二)一般规定(1)为了准确验算通用半导体和家用电器的电流驱动稳定、热稳定以及电流开断时和电流短路使用时可能产生的电流短路开断电流，应当按照本研究项目的机电工程设计技术方案要求中的电流容量要求进行综合计算，并通过综合分析考虑未来和前期的产业发展战略规划；(2)对于3～35kV级电网中短路电流的计算，可以认为110kV及以上的系统的容量为无限大，只要计算35kV及以下网络元件的阻抗；(3)对于在半导体和家用电器的正常运行中它具有控制动稳定、热稳定以及保证电器的稳定启动暂停和自动切断工作电流，一般来说是按照三相短路方式进行电流验算。4短路电流的计算步骤及结果(一)计算步骤所选出的SSZ9-63000/100型变压器参数。则：取基准容量为：SB=100MVA，基准电压为UB=Uav依据公式2-2和2-3(2-2)(2-3)各侧平均额定电压分别为10.5kV37kV115kV变压器各侧阻抗标幺值为由系统接线图及短路电流计算数据，可得短路电流的计算系统的等值网络如图2-6所示，因为两台变压器型号相同，各侧的阻抗标幺值也相同，可以对变压器各侧阻抗进行相应化简，进而对等值电抗图进行相应的化简，得到如图2-7所示的等值电路图。图2-6系统等值电抗图图2-7系统化简图化简后，图中阻抗的标幺值如下所示：(1)35kV侧短路时，f3处短路，等值电路图如图2-8所示：图2-835kV侧短路系统等值电抗图短路电流基准值：短路电流标幺值：短路电流有名值：冲击电流：短路容量：电流最大有效值：(2)10kV侧短路时，f2短路，等值电路图如图2-9所示：图2-910kV侧短路系统等值电抗图短路电流基准值：短路电流标幺值：短路电流有名值：冲击电流：短路容量：电流最大