第四章
三相短路严重时，则应按最严重的情况计算。在本设计的电气主系统中，由于发电机出口采用分相封闭母线，故障几率小，所以运行可靠性高,及不可能出现比三相短路更为严重的短路类型，所以只需计算三相短路电流。
4.2.4 短路计算点
在计算电路图中，同电位各短路点的短路电流值均相等，但通过各支路的短路电流将随着短路点的位置不同而不同。校验电器和载流导体时，必须确定电气设备和载流导体处于最严重情况的短路点，使通过的短路电流校验值为最大。例如：两侧均有电源的断路器，如发电厂与系统相联系的出线断路器和发电机、变压器回路的断路器，应比较断路器前、后短路时通过断路器的电流值，择其大者为计算短路点；母联断路器应考虑当采用该断路器向备用母线充电时，备用母线故障流过该备用母线的全部短路电流；带电抗器的出线回路由于干式电抗器工作可靠性较高，且断路器与电抗器间的连线很短，故障几率小，电器一般可选电抗器后为计算短路点，这样出线可选用轻型断路器，以节约投资。
当6KV厂用母线短路时，如果高备变代替其中一台厂高变工作，流经厂高变和高备变的短路电流，要经过计算才能比较大小。
综上述分析，计算电路图中的短路点可设置为四点，即母线、发电机出口、厂高变分裂绕组一侧和高备变分裂绕组一侧。
4.2.5 短路电流计算方法
在工程设计中，短路电流计算均采用实用计算法，即在一定假设的条件下，计算出短路电流的各个分量。
4.3 短路电流计算步骤
实用计算中，用运算曲线法计算短路电流的具体步骤：
(1) 选择短路计算点；
(2) 系统元件参数计算(标么制)，取基准容量SB，基准电压UB?Uav?n(各级平均额定电压)，按平均额定电压之比计算元件电抗的标么值；
?(3) 对电动势、负荷的简化，取各发电机次暂态电动势E?''0??1，电抗用次暂
''时态电抗Xd表示，略去非短路点的负荷，只计短路点附近大容量电动机的反馈电流；
(4) 绘出等值网络，并将各元件电抗统一编号；
(5) 网络化简，在离短路点的电气距离很近时，可将同一类型的发电机进行合并，但无限大容量电源应单独考虑；
(6) 求转移电抗Xnk、Xsk(分别是等值电源和无限大容量电源对短路点的转
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第四章
移电抗)；
(7) 求计算电抗Xjs，即将前面求出各等值电源的转移电抗按各相应等值电源的容量进行归算；
(8) 由计算电抗分别查出0、2、4s时各等值电源供出的三相短路电流周期分量有效值的标么值I?tn，由无限大容量电源供给的三相短路电流不衰减，其周期分量有效值的标么值I?s?1/Xsk；
(9) 计算短路电流周期分量有值I''、I?2?、I?4?；
(10) 计算短路的冲击电流Ish。
4.4 计算公式
4.4.1 元件参数计算
1.发电机
XSB?G?Xd\S GN式中 X?G——发电机电抗标么值； Xd\——发电机次暂态电抗；
SB——基准容量(一般取100或1000)，MV?A； SNG——发电机的额定容量，MV?A。 2.双绕组变压器
XUk?%?SB?T?100S N式中 X?T——变压器电抗标么值；
Uk?%?——变压器短路电压百分数或阻抗电压百分数，%；
SN——变压器额定容量，MV·A。 3.分裂绕组变压器
XU?2?SB?T?1?2???1??0S N式中 X?T?1?2?——分裂变压器高压绕组与一个低压绕组间的电抗标么值；U?1?2??%?——分裂变压器半穿越电抗百分数，%；
SN——分裂分压器的额定容量。
4.4.2 网络变换
1.两支路有源网络等值变换
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(4.1) (4.2)
(4.3)
第四章
E??E1X2?E2X1 (4.4)
X1?X2X1X2
X??X1?X2式中 E?——合并后的等值电源 X?——合并后的等值电抗 ?? E X1? E?X?2 E??X? 2
(a) 变换前的网络 (b)变换后的网络 图4.1 网络变换图
2.Y/Δ等值变换 Y/Δ网络变换如图4.2所示：
11 X
1 X31 X12
X3 3232(a) Y形网络 (b) Δ形网络 图4.2 网络变换图 Y/Δ变换 X1X212?X1?X2?XX 3XX2X323?X2?X3?X 1X?XX3X131?X31?X 2Δ/ Y变换 X12X311?XX12?X
23?X31XX12X232?X?X 1223?X31- 18 -
(4.5) (4.6)
第四章
X3?X12X23X31
?X23?X31
4.4.3 计算电抗
Xjs1?X1k(SN?1/SB) (4.7)
Xjs2?X2k(SN?2/SB)
? ?
式中 X1k、X2k?——等值电源1、2?短路点的转移电抗
XN?1、XN?2?——等值电源1、2?的额定容量，MV?A。
4.4.4 短路点短路电流周期分量有效值的计算
It?I?t1IN?1?I?t2IN?2?I?sIB (4.8)
其中 IN?1?SN?1/(3Uav?k)
IN?2?SN?2/(3Uav?k)
? ?
IB?SB/(3Uav?k)
式中 Uav?k——短路点k所在电压级的平均额定电压，kV；
IN?1、IN?2——归算至短路点电压级各等值电源的额定电流，kA。
4.4.5 短路的冲击电流
ish?kimpI'' (4.9)
式中 I''——起始次暂态电流；
kimp——冲击系数，一般取1.8。
4.4.6 电流分布系数及转移电抗
用单位电流法可以比较方便地求得开式网络各支路的电流分布系数和转移
?????3?抗。如图4.3(a)的网络,令E1?E2?E3?0,在短路点k加电动势Ek,使之将图
?4.3(a)网络等效变为图4.3(b)等值网络。在此网络中可使I1?1为单位电流，则有
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