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二、500kV B变电站短路电流计算1、500kV B变电站远景系统综合阻抗（计算水平年：2025年,运行方式：合环方式）说明：a.以上阻抗均为标幺值，不包括本所阻抗。
b.Sj=100MV A,计算水平年为2025年。
c.S1、S2系统为无穷大系统。
2、基准值选取；基准容量（MV A）：Sj＝100基准电压（kV）：Uj1=525；Uj2=230；Uj3=37基准电流（kA）：Ij1=0.11；Ij2=0.251；Ij3=1.563、计算原始数据：#1、#2主变：型式：3(ODFPS-250MV A/500kV)，容量比：3x(250/250/80)MV A变比：525/3/230/3 2x2.5%/35kV接线组别：三相:YN ao d11短路电压：UkI-II=14.96%，UkI-III=52.67%，UkII-III=34.70%4、短路电压归算：1496.0%96.14k 2-1k ===-II I U U ）（646.1%67.5280250k 33-1k =⨯=⨯=-III I N U S S U ）（ 084.1%70.3480250I k 33-2k =⨯=⨯=-III I N U S S U ）（#1、#2主变压器的标么电抗：Ud1＝21(Ud1-2＋Ud1-3－Ud2-3) ＝3558.0)084.1646.11496.0(21=-+⨯ Ud2＝21(Ud1-2＋Ud2-3－Ud1-3) ＝2062.0)646.1084.11496.0(21-=-+⨯ Ud3＝21( Ud1-3＋Ud2-3－Ud1-2) ＝2902.1)1496.0084.1646.1(21=-+⨯ 则： X *1B ＝04744.075010010058.35100%1=⨯=⨯Se Sj Ud X *2B ＝02749.075010010062.20100%2-=⨯-=⨯Se Sj Ud X *3B ＝1720.075010010002.129100%3=⨯=⨯Se Sj Ud5． 正序、零序阻抗图：6． 500kV 母线侧三相短路电流计算： 6.1 d 1点短路（500kV 侧）冲击电流：ichKch －冲击系数，取1.8004054.011==∑x x04744.05.0)02749.0(5.0010427.0////*22*12*21*1122⨯+-⨯+=++=∑B B B B x x x x x x 0204.0=6.1.1 仅考虑S1(无穷大系统)提供的短路电流I d1＝1337.27004054.011.011==∑x Ij （kA ）6.1.2 仅考虑S2(无穷大系统)提供的短路电流I d2＝3922.50204.011.021==∑xIj （kA ）6.1.3 总的短路电流5259.323922.51337.2721=+=+=∑Id Id I(kA)i ch2＝2.55I ∑＝2.55×32.5259=82.9410 (kA)7． 220kV 母线侧三相短路电流计算： 7.1 d 2点短路（220kV 侧）冲击电流：ichKch －冲击系数，取1.8)02749.0(5.004744.05.0004054.0////*22*12*21*1111-⨯+⨯+=++=∑B B B B x x x x x x0140.0=010427.022==∑x x7.1.1 仅考虑S1(无穷大系统)提供的短路电流I d1＝9286.170140.0251.012==∑xIj （kA ）7.1.2 仅考虑S2(无穷大系统)提供的短路电流I d2＝0721.24010427.0251.022==∑xIj （kA ）7.1.3 总的短路电流0007.420721.249286.1721=+=+=∑Id Id I(kA)i ch2＝2.55I ∑＝2.55×40.0007=102.0018(kA)8． 35kV 母线侧三相短路电流计算： 8.1 d 3点短路（35kV 侧）冲击电流：ichKch －冲击系数，取1.80278.004744.05.0004054.0//*21*111=⨯+=+=B B I x x x x 0033.0)02749.0(5.0010427.0//*22*122-=-⨯+=+=B B II x x x x1720.0*13==B III x x进行Y-D 网络变换后：1720.0)0033.0(0278.0)0033.0(0278.012-⨯+-+=⨯++=III II I II I x x x x x x0239.0=0033.01720.00278.01720.00278.013-⨯++=⨯++=II III I III I x x x x x x2492.1-=0278.01720.0)0033.0(1720.00033.023⨯-++-=⨯++=I III II III II x x x x x x1483.0= 8.1.2 仅考虑S1(无穷大系统)提供的短路电流I d1＝2488.12492.156.1133-=-=xIj （kA ） 8.1.2 仅考虑S2(无穷大系统)提供的短路电流I d2＝5192.101483.056.1233==xIj （kA ）8.1.3 总的短路电流2704.9)2488.1(5192.1021=-+=+=∑Id Id I(kA)i ch2＝2.55I ∑＝2.55×9.2704=23.6395(kA)9． 500kV 母线侧单相接地短路电流计算： 9.1 d1点短路（500kV 侧）冲击电流：i chK ch －冲击系数，取1.89.1.1 仅考虑S1(无穷大系统)提供的短路电流 由前三相对称短路电流计算知： 正序、负序综合阻抗：1*2*0.004054xx ∑∑==由零序网络进行网络变换得零序综合阻抗：******01*2122023132111201[//)////)]////)B B B B B B x x x x x x x x x ∑=++（（（[//]//[0.034872//0.086]//0.0362b c d x x x ==（（ 0.0147=复合序网综合总阻抗： 2*01*1*(1)0.0040540.0040540.01470.0228*x x x x ∑∑∑++=++== 正序电流：I d11＝1(1)*0.114.82460.0228Ij x==（kA ）单相短路电流：(1)111133 4.824614.4738d d I I ==⨯=（kA ）9.1.2 仅考虑S2(无穷大系统)提供的短路电流 由前三相对称短路电流计算知： 正序、负序综合阻抗：0204.0*2*1==∑∑x x复合序网综合总阻抗：2*0*1*(1)0.02040.02040.01470.0555*x x x x ∑∑∑++=++==正序电流：I d12＝1(1)*0.111.9820.0555Ij x==（kA ）单相短路电流：(1)121233 1.982 5.946d d I I ==⨯=（kA ）9.1.3 总的单相短路电流11111214.4738 5.94620.42Id Id I ∑=+=+=（）（）(kA)ich 1＝2.55I ∑＝2.55×20.42＝52.07（kA ）10. 500kV 母线侧两相接地短路电流计算： 10.1 d1点短路（500kV 侧）冲击电流：i chK ch －冲击系数，取1.810.1.1 仅考虑S1(无穷大系统)提供的短路电流 由前三相对称短路电流计算知： 正序、负序综合阻抗：004054.0*2*1==∑∑x x由零序网络进行网络变换得零序综合阻抗：******01*2122023132111201[//)////)]////)B B B B B B x x x x x x x x x ∑=++（（（[//]//[0.034872//0.086]//0.0362b c d x x x ==（（0.0147=复合序网综合总阻抗： (1,!)2*01**1*2*01*0.0040540.01470.0040540.007230.0040540.0147x xxx x x∑∑∑∑∑⨯=+=+=++正序电流：I d11＝1(1,1)*0.1115.21440.00723Ij x==（kA ）两相接地短路合成电流：111,111d d mI I =）（1.5785m === 两相接地短路电流：1,1d11 1.578515.214424.016I =⨯=（）（kA ）10.1.2 仅考虑S2(无穷大系统)提供的短路电流 由前三相对称短路电流计算知： 正序、负序综合阻抗：0204.0*2*1==∑∑x x复合序网综合总阻抗：1,12*02**1*2*02*0.02040.01470.02040.02890.02040.0147x x xx x x∑∑∑∑∑⨯=+=+=++（）正序电流：Id 12＝11,1*0.113.80620.0289Ij x==（）（kA ）两相接地短路合成电流：121,112d d mI I =）（1.507m === 两相接地短路电流：1,1d12 1.507 3.8062 5.7359I =⨯=（）（kA ）10.1.3 总的短路电流(1,1)(1,1)111224.016 5.735929.75d d I I I ∑=+=+=(kA)i ch1＝2.55I ∑＝2.55×29.75＝75.86（kA ）11. 220kV 母线侧单相接地短路电流计算： 11.1 d2点短路（220kV 侧）冲击电流：ichKch －冲击系数，取1.811.1.1 仅考虑S1(无穷大系统)提供的短路电流 由前三相对称短路电流计算知： 正序、负序综合阻抗：0140.0*2*1==∑∑x x由零序网络进行网络变换得零序综合阻抗：******02*1112013132212202[//)////)]////)B B B B B B x x x x x x x x x ∑=++（（（[//]//[0.0362//0.086]//0.00738b c d x x x ==（（ 0.00572=复合序网综合总阻抗： 2*01*1*(1)0.01400.01400.005720.03372*x x x x ∑∑∑++=++== 正序电流：I d11＝2(1)*0.2517.44370.03372Ij x==（kA ）单相短路电流：(1)1111337.443722.331d d I I ==⨯=（kA ）11.1.2 仅考虑S2(无穷大系统)提供的短路电流 由前三相对称短路电流计算知： 正序、负序综合阻抗：010427.0*2*1==∑∑x x复合序网综合总阻抗：2*02*1*(1)0.0104270.0104270.005720.0266*x x x x ∑∑∑++=++==正序电流：I d12＝2(1)*0.2519.4360.0266Ij x==（kA ）单相短路电流：(1)1212339.43628.31d d I I ==⨯=（kA ）11.1.3 总的单相短路电流1111127.443728.3135.75Id Id I∑=+=+=（）（）(kA) ich 1＝2.55I ∑＝2.55×35.75＝91.17（kA ）12. 220kV 母线侧两相接地短路电流计算： 12.1 d 2点短路（220kV 侧）冲击电流：ichKch －冲击系数，取1.812.1.1 仅考虑S1(无穷大系统)提供的短路电流 由前三相对称短路电流计算知： 正序、负序综合阻抗：0140.0*2*1==∑∑x x由零序网络进行网络变换得零序综合阻抗：******02*1112013132212202[//)////)]////)B B B B B B x x x x x x x x x ∑=++（（（[//]//[0.0362//0.086]//0.00738b c d x x x ==（（0.00572=复合序网综合总阻抗：2*01**1*2*01*0.01400.005720.01400.01810.01400.00572x x x x x x∑∑∑∑∑⨯=+=+=++正序电流：Id 11＝2*0.25113.86740.0181Ij x==（kA ）两相接地短路合成电流：111,111d d mI I =）（1.543m === 两相接地短路电流：1,1d11 1.54313.867421.3974I =⨯=（）（kA ）12.1.2 仅考虑S2(无穷大系统)提供的短路电流 由前三相对称短路电流计算知： 正序、负序综合阻抗：010427.0*2*1==∑∑x x复合序网综合总阻抗：2*02**1*2*02*0.0104270.005720.0104270.01410.01042710.00572x x x x x x∑∑∑∑∑⨯=+=+=++正序电流：Id 12＝2*0.25117.80140.0141Ij x==（kA ）两相接地短路合成电流：121,112d d mI I =）（1.521m === 两相接地短路电流：1,1d12 1.52117.804127.08I =⨯=（）（kA ）12.1.3 总的短路电流(1,1)(1,1)111221.397427.0848.48d d I I I ∑=+=+=(kA)i ch1＝2.55I ∑＝2.55×48.48＝123.62（kA ）13. 计算结果表。
变电站入地短路电流的计算1. 引言1.1 简介变电站入地短路电流是指在变电站发生短路时，电流通过接地网进入大地的情况。
这种短路电流可能会对变电站设备和运行造成严重的损坏，因此对其进行计算和评估具有重要意义。
在变电站入地短路电流的计算中，需要考虑诸多因素，包括变电站的结构和参数、系统的运行状态、接地系统的设计等。
通过准确计算入地短路电流，可以帮助工程师们更好地评估设备的承受能力，并采取相应的应对措施。
本文将介绍变电站入地短路电流的定义，探讨计算入地短路电流的方法及相关公式，分析影响入地短路电流的因素，并通过实例进行详细分析。
最终，通过总结论述得出结论，并展望未来在变电站入地短路电流计算方面的研究和应用。
2. 正文2.1 变电站入地短路电流的定义变电站入地短路电流是指在变电站区域内发生地线短路故障时，短路电流通过地线引入地下土壤并形成一个回路的情况。
这种短路电流的存在会对变电站设备和系统产生严重的影响，因此需要对其进行准确的计算和分析。
变电站入地短路电流的定义涉及到瞬时短路电流、对称分量电流和零序电流等概念。
瞬时短路电流是指故障发生瞬间的电流值，通常用于分析短路故障的瞬时特性。
对称分量电流是指故障电流在三相电压均为对称的情况下的分量电流，用于分析电网的对称性。
零序电流是指故障电流的零序分量，代表了电网中的不对称故障。
变电站入地短路电流是变电站运行中不可避免的一种故障形式，因此需要对其进行充分的了解和分析。
只有通过准确的计算和评估，才能有效地保护变电站设备和确保电网运行的安全稳定。
在接下来的内容中，我们将详细介绍计算变电站入地短路电流的方法、计算公式、影响因素以及实例分析，以帮助读者更好地理解和应用这一重要概念。
【字数：277】2.2 计算变电站入地短路电流的方法首先是短路阻抗法。
该方法是通过模拟短路电流在变电站系统内的传播路径，计算各元件的阻抗，进而得到入地短路电流的大小。
这种方法通常需要建立一个复杂的系统模型，包括变电站的各个元件和其相互连接方式。
变电站设计短路计算范文
一、变电站短路计算的基本概念
变电站短路计算是现代电力系统的一项重要可靠计算，它是用来定量
确定变电站系统内的有效短路电流分布和故障电流大小的计算。
以及由此
可以确定出受短路电流冲击的变压器、高压变压器、低压变压器、线路等
设备的最大承载电流、电流折减系数等关键参数。
这些参数是用来决定变电站设备容量的重要依据，是电力工程设计、
运行管理以及技术经济分析的基础。
因此，变电站短路计算受到各方电力
工程设计者和运行管理者的重视，是一项可靠且经济的设计工作。
变电站短路计算一般需要根据变电站的短路分析图，分析各变电站设
备及线路联结关系，然后根据短路电流的发生原理，构建短路计算方程组，并借助计算机程序求解短路电流。
二、变电站短路计算方法
1、短路计算分析图构建
2、构建短路计算方程
根据磁电力学理论。
变电站各电压等级不对称短路电流的计算X l∗=x(0)×L×S B U BX1(0)=X2(0)=X3(0)=X4(0)=0.45×149.25×1002302=0.127X5(0)=X6(0)=X7(0)=X8(0)=0.45×97.25×1001152=0.331X220(0)=X A(0)+X1(0)||X2(0)||X3(0)||X4(0)=0.25+14×0.127=0.28X110(0)=X B(0)+X5(0)||X6(0)||X7(0)||X8(0)=0.5+14×0.331=0.581.1 220kV侧不对称短路电流计算图6- 1 K1点短路正序网络图图6- 2 K1点短路负序网络图图6- 3 K1点短路零序网络图等值电抗X∑(0)=X220(0)||(X110(0)+X T1(0)+X T2(0))=0.193X∑(1)=X∑(2)=X220||X15=0.1826||0.3122=0.115（1）K1点发生单相接地短路时：X Δ=X ∑(2)+X ∑(0)=0.193+0.115=0.308图6- 4 K1点单相接地短路转移电抗计算转移电抗: X A1(1)=X 220A +X △+X 220A ×X △X 15=0.1826+0.308+0.1823×0.3080.3122=0.670X B1(1)=X 15+X △+X 15×X △X 220A =0.3122+0.308+0.3122×0.3080.1826=1.147计算电抗：系统A ：X caA1(1)=0.670×1300100=8.71 系统B ：X caB1(1)=1.147×1000100=11.47各支路短路电流：当X ca∗>3.45时，认为系统无限大 系统A ：I A (1)(1)=18.17×3.263=0.374 (kA) 系统B ：I B(1)(1)=111.47×2.510=0.219 (kA)K1总短路电流：I K1(1)=M (I A (1)(1)+I B(1)(1))=3×(0.219+0.374)=1.778 (kA)（2）K1点发生两相短路时：X Δ=X ∑(2)=0.115图6- 5 K1点两相短路转移电抗计算转移电抗:X A1(2)=X 220A +X △+X 220A ×X △X 15=0.1826+0.115+0.1823×0.1150.3122=0.364X B1(2)=X 15+X △+X 15×X △X 220A =0.3122+0.115+0.3122×0.1150.1826=0.6238计算电抗：系统A ：X caA1(2)=0.364×1300100=4.732 系统B ：X caB1(2)=0.6238×1000100=6.238各支路短路电流：当X ca∗>3.45时，认为系统无限大 系统A ：I A (1)(2)=14.732×3.263=0.689 (kA) 系统B ：I B(1)(2)=16.238×2.510=0.402 (kA)K1总短路电流：I K1(2)=M (I A (1)(2)+I B(1)(2))=√3×(0.689+0.402)=1.891 (kA) (3)K1点发生两相短路接地时：X Δ=X ∑(2)×X ∑(0)X ∑(2)+X ∑(0)=0.115×0.1930.115+0.193=0.072图6- 6 K1点两相短路接地转移电抗计算转移电抗： X A1(1,1)=X 220A +X △+X 220A ×X △X 15=0.1826+0.072+0.1823×0.0720.3122=0.29X B1(1,1)=X 15+X △+X 15×X △X 220A =0.3122+0.072+0.3122×0.0720.1826=0.507计算电抗：系统A ：X caA1(1,1)=0.29×1300100=3.77系统B ：X caB1(1,1)=0.507×1000100=5.07各支路短路电流：当X ca∗>3.45时，认为系统无限大 系统A ：I A (1)(1,1)=13.77×3.263=0.866 (kA) 系统B ：I B(1)(1,1)=15.07×2.510=0.495 (kA)M =√3×√1−X ∑(2)×X ∑(0)(X ∑(2)+X ∑(0))2=1.516K1总短路电流：I K1(1,1)=M (I A (1)(1,1)+I B(1)(1,1))=1.516×(0.866+0.495)=2.06(kA)1.2 110kV 侧不对称短路电流计算图6- 7 K2点短路正序阻抗图图6- 8 K2点短路负序阻抗图图6- 9 K2点短路零序阻抗图等值电抗X ∑(0)=X 110(0)||(X 220(0)+X T1(0)+X T2(0))=0.206X ∑(1)=X ∑(2)=X 110||X 16=0.2735||0.2213=0.122(1) K2点发生单相接地短路时：X Δ=X ∑(2)+X ∑(0)=0.206+0.122=0.328图6- 10 K2点单相接地短路转移电抗计算转移电抗:X A2(1)=X 16+X △+X 16×X △X 110B =0.2735+0.328+0.2735×0.3280.2213=1.01X B2(1)=X 110B +X △+X 110B ×X △X 16=0.2213+0.328+0.2213×0.3280.2735=0.815计算电抗：系统A ：X caA2(1)=1.01×1300100=13.13 系统B ：X caB2(1)=0.815×1000100=8.15各支路短路电流：当X ca∗>3.45时，认为系统无限大 系统A ：I A (1)(1)=113.13×6.527=0.497 (kA) 系统B ：I B(1)(1)=18.15×5.020=0.615 (kA)K2总短路电流：I K2(1)=M (I A (1)(1)+I B(1)(1))=3×(0.479+0.615)=3.34 (kA) （2）K2点发生两相短路时：X Δ=X ∑(2)=0.122图6- 11 K2点两相短路转移电抗计算转移电抗:X A2(2)=X 16+X △+X 16×X △X 110B =0.2735+0.122+0.2735×0.1220.2213=0.546X B2(2)=X 110B +X △+X 110B ×X △X 16=0.2213+0.122+0.2213×0.1220.2735=0.442计算电抗：系统A ：X caA2(2)=0.546×1300100=7.098 系统B ：X caB2(2)=0.442×1000100=4.42各支路短路电流：当X ca∗>3.45时，认为系统无限大 系统A ：I A (1)(2)=17.098×6.527=0.92 (kA) 系统B ：I B(1)(2)=14.42×5.020=1.14 (kA)K2总短路电流：I K2(2)=M (I A (1)(2)+I B(1)(2))=√3×(0.92+1.14)=3.55 (kA) (3)K2点发生两相短路接地时：X Δ=X ∑(2)×X ∑(0)X ∑(2)+X ∑(0)=0.206×0.1220.206+0.122=0.0766图6- 12 K2点两相短路接地转移电抗计算转移电抗：X A2(1,1)=X 16+X △+X 16×X △X 110B =0.2735+0.0766+0.2735×0.07660.2213=0.445X B2(1,1)=X 110B +X △+X 110B ×X △X 16=0.2213+0.0766+0.2213×0.07660.2735=0.3599计算电抗：系统A ：X caA2(1,1)=0.445×1300100=5.785 系统B ：X caB2(1,1)=0.3599×1000100=3.599各支路短路电流：当X ca∗>3.45时，认为系统无限大 系统A ：I A (1)(1,1)=15.785×6.527=1.12 (kA) 系统B ：I B(1)(1,1)=13.599×5.020=1.39 (kA)M =√3×√1−X ∑(2)×X ∑(0)(X ∑(2)+X ∑(0))2=1.516K2总短路电流：I K2(1,1)=M (I A (1)(1,1)+I B(1)(1,1))=1.516×(1.12+1.39)=3.825 (kA)1.3 10kV 侧不对称短路电流计算图6- 13 K3点短路正序阻抗图图6- 14 K3点短路负序阻抗图4等值电抗X∑(1)=X∑(2)=（X110+X T2）||（X220+X T1）=0.266X∑(0)=∞(2)K3点发生单相接地短路时：XΔ=X∑(2)+X∑(0)=∞计算转移电抗:X A3(1)=∞X B3(1)=∞计算电抗：系统A ：X caA3(1)=∞ 系统B ：X caB3(1)=∞ 各支路短路电流：系统A ：I A (1)(1,1)=0 系统B ：I B(1)(1,1)=0K3总短路电流：I K3(1)=M (I A (1)(1)+I B(1)(1))=3(0+0)=0(kA) （2）K3点发生两相短路时：X Δ=X ∑(2)=0.266图6- 15 K3点两相短路转移电抗计算转移电抗:X A3(2)=X 19+X △+X 19×X △X 20=0.427+0.266+0.427×0.2660.515=0.913 X B3(2)=X 20+X △+X 20×X △X 19=0.515+0.266+0.515×0.2660.427=1.1018计算电抗：系统A ：X caA3(2)=0.913×1300100=11.869 系统B ：X caB3(2)=1.1018×1000100=11.018各支路短路电流：当X ca∗>3.45时，认为系统无限大 系统A ：I A (1)(2)=111.869×71.48=6.022 (kA) 系统B ：I B(1)(2)=111.018×54.99=4.99 (kA)K3总短路电流：I K2(2)=M (I A (1)(2)+I B(1)(2))=√3×(6.022+4.99)=19.075(kA)(3)K3点发生两相短路接地时：X Δ=X ∑(2)×X ∑(0)X ∑(2)+X ∑(0)=0.266×∞0.266+∞=0.266图6- 16 K3点两相短路接地转移电抗计算转移电抗:X A3(1,1)=X 19+X △+X 19×X △X 20=0.427+0.266+0.427×0.2660.515=0.913X B3(1,1)=X 20+X △+X 20×X △X 19=0.515+0.266+0.515×0.2660.427=1.1018计算电抗：系统A ：X caA3(1,1)=0.913×1300100=11.869 系统B ：X caB3(1,1)=1.1018×1000100=11.018各支路短路电流：当X ca∗>3.45时，认为系统无限大 系统A ：I A (1)(1,1)=111.869×71.48=6.022 (kA) 系统B ：I B(1)(1,1)=111.018×54.99=4.99 (kA)M =√3×√1−X ∑(2)×X ∑(0)(X ∑(2)+X ∑(0))2=√3K3总短路电流：I K3(1,1)=M (I A (1)(1,1)+I B(1)(1,1))=√3×(6.022+4.99)=19.075(kA)。
高压短路电流计算书计算人:审核人:负责人:大方式下:基准值的选择，取S j=100MVA，U j=6.3kV，则I j=9.16kA，井下短路电流计算:一、旺家垣35KV变电站电抗器处短路容量计算:S d=S j÷X*x=100÷1.926=51.9MVAX*xj=X*j∑+ X*jk=1.01+0.916=1.926X*j∑——电抗器前系统的总基准标么电抗X*j∑=100÷98.87=1.01X*jk——电抗器的基准标么电抗X*jk= X k﹪×I j÷I ke=10﹪×9.16÷1=0.916X k﹪——额定电抗10﹪I ke——电抗器额定电流 I ke=1kA二、井下各变电所母线短路电流计算:1、一号井中央变电所母线短路电流:I d(2)=0.87I d(3)=0.87×4.48=3.89kAI d(3)=I d*I j=0.49×9.16=4.48kAI d*——短路电流标么值I d*=U*/X*∑=1/X*∑=1/2.027=0.49U*——电源电压标么值，取U j= U p，U*=1X*∑——回路总标么电抗值X*∑= X*x+X*L=1.926+0.101=2.027X*x——电源电抗X*x= S j /S d=100/51.9=1.926X*L——电缆电抗X*L=X0L S j/U2j=0.08×0.5×100/6.32=0.101X0——6kV电缆每公里电抗值，取0.08Ω/km L——6kV电缆长度，0.5km2、五采三段变电所母线短路电流:I d(2)=0.87I d(3)=0.87×3.53=3.07kAI d(3)=I d*I j=0.368×9.16=3.53kAI d*——短路电流标么值I d*=U*/X*∑=1/X*∑=1/2.712=0.368U*——电源电压标么值，取U j= U p，U*=1X*∑——回路总标么电抗值X*∑= X*x+X*L=1.926+0.786=2.712X*x——电源电抗X*x= S j /S d=100/51.9=1.926X*L——电缆电抗X*L=X0L S j/U2j=0.08×3.9×100/6.32=0.786X0——6kV电缆每公里电抗值，取0.08Ω/km L——6kV电缆长度，3.9km3、五采四段变电所母线短路电流:I d(2)=0.87I d(3)=0.87×3.21=2.56kAI d(3)=I d*I j=0.351×9.16=3.21kAI d*——短路电流标么值I d*=U*/X*∑=1/X*∑=1/2.846=0.351U*——电源电压标么值，取U j= U p，U*=1X*∑——回路总标么电抗值X*∑= X*x+X*L=1.926+0.927=2.846X*x——电源电抗X*x= S j /S d=100/51.9=1.926X*L——电缆电抗X*L=X0L S j/U2j=0.08×4.6×100/6.32=0.927X0——6kV电缆每公里电抗值，取0.08Ω/km L——6kV电缆长度，4.6km4、二号中央变电所母线短路电流:I d(2)=0.87I d(3)=0.87×4.48=3.89kAI d(3)=I d*I j=0.49×9.16=4.48kAI d*——短路电流标么值I d*=U*/X*∑=1/X*∑=1/2.027=0.49U*——电源电压标么值，取U j= U p，U*=1X*∑——回路总标么电抗值X*∑= X*x+X*L=1.926+0.101=2.027X*x——电源电抗X*x= S j /S d=100/51.9=1.926X*L——电缆电抗X*L=X0L S j/U2j=0.08×1÷2×100/6.32=0.101X0——6kV电缆每公里电抗值，取0.08Ω/kmL——6kV电缆长度，1km(35kV变电站至二号中央变电所为双电缆供电)5、六采二段变电所母线短路电流:I d(2)=0.87I d(3)=0.87×3.89=3.38kAI d(3)=I d*I j=0.425×9.16=3.89kAI d*——短路电流标么值I d*=U*/X*∑=1/X*∑=1/2.349=0.425U*——电源电压标么值，取U j= U p，U*=1X*∑——回路总标么电抗值X*∑= X*x+X*L=1.926+0.423=2.349X*x——电源电抗X*x= S j /S d=100/51.9=1.926X*L——电缆电抗X*L=X0L S j/U2j=0.08×2.1×100/6.32=0.423X0——6kV电缆每公里电抗值，取0.08Ω/kmL——6kV电缆长度，1÷2+1.6=2.1km(35kV变电站至二号中央变电所为双电缆供电，中央变电所至六采各变电所为单电缆供电。
变电站短路电流计算一、变电站结构和参数变电站是电力系统中的一个重要环节，其主要功能是将输电线路送来的高压电能转换为合适的电压等级并分配给用户。
一个典型的变电站包括变电变压器、开关设备、电容器、隔离开关、熔断器等设备。
在进行短路电流计算之前，需要明确变电站的一些参数，包括电源电压、变压器容量、负荷电流、线路参数等。
这些参数对于计算短路电流有重要的影响。
二、短路电流计算的基本原理短路电流计算的基本原理是根据欧姆定律和基尔霍夫电流定律，通过建立电流方程组来求解短路电流。
基本思路是先建立系统的节点方程，然后根据支路电压和阻抗关系得到支路电流，最终将节点方程和支路电流方程组合求解。
三、短路电流计算的步骤1.确定计算的系统节点：根据变电站的结构和参数，确定需要计算的节点。
2.建立节点方程：根据基尔霍夫电流定律，在节点上建立电流方程。
3.确定支路电压：根据电源电压和变压器容量来确定支路电压。
如果变压器没有额定容量，则根据负荷电流来确定支路电压。
4.确定支路阻抗：根据线路参数和设备参数来确定支路的电阻和电抗。
5.利用支路电压和支路阻抗求解支路电流：根据欧姆定律，利用支路电压和支路阻抗求解支路电流。
6.求解节点方程：将建立的节点方程和支路电流方程组合求解，得到节点电流。
7.计算短路电流：将节点电流代入支路电流方程，计算短路电流。
四、短路电流计算的注意事项1.考虑系统的对称特性：电力系统通常具有一定的对称性，可以只计算其中一个相序的短路电流，然后再根据系统的对称特性求解其他相序的短路电流。
2.考虑变电站设备的运行状态：变电站设备的运行状态对短路电流有较大的影响。
在计算中需要考虑设备的运行状态，如变压器的正常运行状态和调压器的调压状态等。
3.考虑短路电流的时间特性：短路电流的大小和时间有关，需要根据系统的运行情况和设备的特性确定短路电流的计算时间。
总结：变电站短路电流计算是电力系统设计和运行中的重要环节，通过建立电流方程组来求解短路电流，可以为设备的选择和保护设备的设置提供重要的参考。
35kV变电站设计—短路电流的计算（五）4．1短路计算的目的短路是电力系统最常见、并且对电力系统运行产生严重影响的故障。
短路的结果将使系统电压降低、短路回路中电流大大增加，可能破坏电力系统的稳定运行和损坏电气设备。
所以电气设计和运行，都需要对短路电流运行计算。
在发电厂和变电所电气设计中，短路电流计算是其中的一个重要环节。
其计算的目的的主要有以下几个方面：1.在选择电气主接线时，为了比较各种接线方案，或确定某一接线是否需要采用限制短路电流的措施，均需进行必要的短路电流计算。
2.在选择电气设备时，为了保证设备在正常运行和故障状况下都能安全、可靠的工作。
同时又力求节约资金，这就需要按短路情况进行全面校验。
3.在设计屋外高压配电装置时，需按短路条件校验软导线相间和相对地安全距离。
4.在选择继电保护方式和进行整定计算，需以各种短路时的短路电流为依据。
5.接地装置的设计，也需用短路电流。
4.2基本原则和规定4.2.1 基本假定短路电流实用计算中，采用以下假设条件和原则：1.正常工作时，三相系统对称运行。
2.所有电源的电动势相位角相同。
3.系统中的同步和异步电机为理想电机，不考虑电机饱和、磁滞、锅流及导体集肤效应等影响；转子结构完全对称；定子三相绕组空间相差1200电气角。
4.电力系统中各元件的磁路不饱和，即带铁芯的电气设备电抗值不随电流大小变化。
5.电力系统中所有电源都在额定负荷下运行，其中50%负荷接在高压母线上，50%负荷接在系统侧。
6.同步电机都具有自动调整励磁装置（包括强行励磁）。
7.短路发生在短路电流为最大值的瞬间。
8.不考虑短路点的电弧阻抗和变压器的励磁电流。
9.除计算短路电流的衰减时间常数和低压网络的短路电流外，元件的电阻都略去不计。
10.元件的计算参数均取其额定值，不考虑参数的误差和调整范围。
11.输电线路的电容略去不计。
12.用概率统计法制定短路电流运算曲线。
4.2.2 一般规定1.验算导体和电器动稳定、热稳定以及电器开断电流所用的短路电流，应按本工程的设计规划容量计算，并考虑电力系统的远景发展规划（一般为本期工程建成的5～10年）。
变电站入地短路电流的计算变电站入地短路电流是指变电站发生故障时，短路电流通过变电站地网的最大值。
它是变电站运行和维护中的重要参数之一，也是变电站设计和选择保护设备的依据。
本文将介绍变电站入地短路电流的计算方法。
1. 短路电流的产生变电站短路电流的产生是由于变电站内部设备发生故障或外部导线发生故障引起的。
当故障发生时，电网的正常电压会突然变为零，电流会迅速增加。
这时，通过故障点的电流称为短路电流。
2. 计算变电站入地短路电流的方法变电站入地短路电流的计算方法有多种，常用的方法有阻抗法和瞬时对称法。
2.1 阻抗法阻抗法是根据耐压和耐流能力，在考虑系统的各类参数影响后，计算变电站发生短路时的电流。
计算公式为：Isc = U / (Zt + Zg)Isc为短路电流， U为故障位置的电压， Zt为变压器与故障位置之间的阻抗， Zg为地网阻抗。
3. 影响变电站入地短路电流的因素变电站入地短路电流的计算受到多个因素的影响，包括变电站的容量和结构、系统的参数、电网的电压等。
以下是一些常见的影响因素：3.1 变压器容量变压器容量的大小直接影响了变电站的短路电流大小。
变压器容量越大，短路电流也越大。
3.2 变电站结构变电站的结构包括进线方式、导线的连接方式等。
不同的结构会影响到电流的路径，从而影响到短路电流的大小。
3.3 系统参数系统参数包括变电站的电阻、电抗等。
这些参数的大小会影响到短路电流的传输路径和大小。
4. 总结变电站入地短路电流的计算是变电站设计和运行过程中的重要步骤。
通过阻抗法和瞬时对称法等方法可以计算出变电站入地短路电流的大小。
在计算过程中还需要考虑到多个因素的影响，包括变压器容量、变电站结构、系统参数和电网电压等。
通过对这些因素的综合考虑，可以准确计算出变电站入地短路电流的大小，为变电站的设计和保护提供参考依据。
变电站入地短路电流的计算
变电站入地短路电流指的是变电站发生故障时，电流通过地下的路径流入地下。
这种
电流可能对设备和人身安全造成危害，因此需要对其进行计算。
变电站入地短路电流的计算一般分为两个步骤：首先是计算电源短路电流，然后是计
算地下系统的电流分布。
计算电源短路电流时，需要考虑变电站内部的各种电源和负载情况。
首先要确定短路
电流源的类型，例如是否是直流电源、交流电源还是混合电源。
然后根据电源的额定电流
和短路电流容忍度，计算得到短路电流的值。
然后是计算地下系统的电流分布。
地下系统是指变电站地下的接地网和地下电缆系统。
首先要对接地网进行电阻计算，计算得到接地电阻。
接地电阻决定了电源短路电流通过地
下路径的分布。
然后根据电源短路电流和接地电阻，计算得到地下路径上的电流分布。
变电站入地短路电流的计算还需考虑设备的额定电流和故障电流容忍度等因素，以确
保设备和人身的安全。
变电站入地短路电流的计算是一个复杂的过程，需要考虑多种因素，包括电源短路电流、接地网的电阻、地下系统的阻抗等。
只有通过合理的计算和设计，才能保证变电站的
安全运行。
第二章 负荷及短路电流计算一、负荷计算同时系数，出线回路较少的时候，可取，出线回路数较多时，取；针对课题实 际情况可知同时系数取。
在不计同时系数时计算得：1、主变负荷计算由所给原始资料可知：110KV 侧负荷量为： < =(7000x 2 + 6300x 2 + 3000+ 2000+4000x2)x0.9 = 35640KW=(7000x04358x2 + 6300x04749x2 + 3000x04358+2000x04358+4000x0.4749x2)x0.9= 16256X ：var35KV 侧负荷量为: .=(8000x 2 + 5000 x 2 + 900+990 + 700x 2) x 0.9 = 2636 \KW ^,=(8000x 0.4358x 2 + 5000 x 0.4559x 2 + 900x 0.4749+ 990x 0.4358 + 700 x 0.4358x 2)x0.9=11700^^Sg =思+Q$ = 28840 KVA变电站站用负荷量:S” = 0.5% x (S 》(j + ) = 0.5% x (39172+ 28840) = 340.06AVAP/ = SyCos© = 340.06x0.88 = 299.2528Kw0》、=S 》、Sin © = 340.06x0.47 = 159.8282Kvar因为变电站站用负荷是从35KV 侧通过站用降压变压器得到，35KV 出线考虑5%的损耗；考虑站用电的损耗和站用变压器的效率，取损耗为5%：因为选用一台220KV 到35KV 的三绕组主变，故主变35KV 侧的容量为：在计及同时系数时：n (S 刃 + Sy) X1.05 X 0.9 = 27275KVA如果再考虑该变电站5〜10年的10%发展，则:S 三绕 13% 二(S 》i + ：) x 1.05 x 0.9 x 1.1 =30332KVA考虑110KV 出线5%的损耗，主变220KV 到门0KV 侧容量为：S 三绕|；1 l0kv , >Sg)xl.05x0.9 = 37017KVA如果再考虑该变电站5-10年的10%发展则：° J 绕上35kv = 39172 KVAS三妇110te, >Sy xl.05x0.9xl.1=40719KVA因为变电站最大负荷为：»和= (40719 +30332 +340.06)x0.9 = 64251 KVA则主变压器容量为：S } = 0.9 x (70% ~ 80% ) Smax = 40478 ~ 46260 KVA所以主变三绕变选择0SFPS3-63000/220型：64251*63000+2 = 50.99%> 15%这样选择变压器三绕变满足每个绕组的通过容量可超过额定容量的15%, 一台主变退出运行时，另一台主变容量可满足所有负荷70%-80%的需要，且三绕组变压器的中低压侧容量分别为63000/31500KVA的额定容量也可以满足110KV与35KV两个电压等级之间有功与无功的相互交换要求，故变压器的选择满足要求。
某110kv变电站短路电流计算书一、短路电流计算取基准容量S j=100MV A，略去“*”，U j=115KV，I j=0.502A富兴变：地区电网电抗X1=S j/S dx=I j/I dx=0.502/15.94=0.0315km线路电抗X2=X*L*(S j/Up2)=0.4*5*(100/1152)=0.015发电机电抗X3=(Xd’’%/100)*(S j/Seb)=(24.6/100)*(100/48)=0.51216km线路电抗X4=X*L*(S j/Up2)=0.4*16*(100/1152)=0.0495.6km线路电抗X5=X*L*(S j/Up2)=0.4*5.6*(100/1152)=0.01731.5MV A变压器电抗X6=X7=(Ud%/100)*(S j/Seb)=(10.5/100)*(100/31.5)=0.333 50MV A变压器电抗X=(Ud%/100)*(Sj/Seb)=0.272 X8=X3+X4+X5=0.578 X9=X1+X2=0.046X10=(X8*X9)/(X8+X9) X11=X10+X6=0.046地区电网支路的分布系数C1=X10/X9=0.935发电机支路的分布系数C2=X10/X8=0.074则X13=X11/C1=0.376/0.935=0.402X14=X11/C2=0.376/0.074=5.081、求d1’点的短路电流1.1求富兴变供给d1’点(即d1点)的短路电流I x″=I j/(X1+X2)=0.502/(0.031+0.015)=10.913kA S x″=S j/(X1+X2)=100/(0.031+0.015)≈2173.913MV Ai chx1=√2 *K ch*I x″=√2 *1.8*10.913=27.776kA I ch=I x″√1+2(K ch-1)2 =10.913*√1+2(1.8-1)2 =10.913*1.51=16.479kA1.2 求沙县城关水电站供给d1’点的短路电流将发电机支路的等值电抗换算到以发电机容量为基准容量时的标幺值X js=X8*S rg/S j=0.578*48/100=0.277查表得I*’’=3.993 I*0.2=3.096 I*4=3.043换算到115kV下发电机的额定电流:I ef=S rg/( 3U p)=48/(1.732x115)=0.241求得:I f’’= I*’’*I ef=3.993x0.241=0.962kA I f0.2’’= I*0.2’’*I ef=3.096x0.241=0.746kA I f0.4’’= I*4’’*I ef=3.043x0.241=0.732kAi chf=√2 *K ch*I f″=√2 *1.8*0.962=2.448kA1.3 求得d1’点的短路电流I x″=10.913+0.962=11.875kAi ch=27.776+2.448=30.224kAI ch=11.875√1+2*(1.8-1)2 =17.93kA2、求d2点的短路电流I x″=I j/(X1+X2+X6)=5.50/(0.031+0.015+0.333) =14.512kAi chx=2* K ch*I x2″=2*1.8*14.512=36.936kAI c h=I x″√1+2(K ch-1)2 =14.512*√1+2(1.8-1)2 =21.913kA3、求d2’点的短路电流3.1求富兴变供给d2’点的短路电流I x″=I j/X13=5.5/0.402=13.68kAi chx1=√2 *K ch*I x″=√2 *1.8*13.68=34.82kA I ch=I x″√1+2(K ch-1)2 =13.68*√1+2(1.8-1)2=20.656kA3.2 求沙县城关水电站供给d2’点的短路电流将X14换算到以发电机容量为基准容量时的标幺值X js=X14*S rg/S j=5.08*48/100=2.438查表得I*’’=0.425 I*0.2=0.431 I*4=0.431 换算到115kV下发电机的额定电流:I ef=S rg/( 3U p)=48/(1.732x10.5)=2.64 求得:I f’’= I*’’*I ef=0.425x2.64=1.122kAI f0.2’’= I*0.2’’*I ef=0.431x2.64=1.138I f4’’= I4’’*I ef=0.431x2.64=1.138kA3.3 求得d2’点的短路电流I x″=13.68+1.122=14.802kAi ch=1.414x1.8x14.802=37.674kAI ch=14.802√1+2*(1.8-1)2 =22.35kA同理：求得终期d2点的短路电流I x2″= I j/(X1+X2+X6)=5.50/(0.031+0.015+0.272)=17.3kAi chx= √2*1.8*17.3≈44kAI ch=I x″*√1+2(K ch-1)2=17.3*√1+1.28 =26.122kA求得终期d2’点的短路电流I x″=16.32+1.344=17.664kAi ch=1.414x1.8x17.664=44.96kAI ch= I x″√1+2*(1.8-1)2 =26.655kA二、10KV母线选择(铜13720N/cm2，铝6860N/cm2)1、据最大长期工作电流选择TMY-2(100*10)的母线水平放置，环境温度为２５℃时，载流量Ｉ=3248*0.9=2923A>1.05*2749=2886A (系数取0.9)2、检验热稳定√Q/C=√I2t/c=√17.6642*1.5/171=126.5mm2<(2*1000)mm23、检验动稳定短路电动力 f=17.248*(l/a)*ich2*B*10-2=17.248*[(1.3*102)/(0.25*102)]*44.962*10-2=1809.76N产生应力σx-x=M/W=fl/10w=(1809.76*130)/(10*33.3)=707N/cm2<13720N/cm2[ 若是单片矩形导体的机械应力σ= M/W=fl/10w=(1809.76*130)/(10*16.7)=1408.8 N/cm2<13720N/cm2 ] 求得绝缘子最大允许跨距l=(7.614/ich)*√aωσ=(7.614/44.96)*√40*33.3*13720≈754cm求导体片间作用力σx=f x2*l c2/hb2其中fx =9.8*kx*(ich2/b)*10-2=9.8*0.12*(44.962/1)*10-2=23.77N导体片间临界跨距 lef =1.77* *b*4√h/fx=1.77*65*4√10/23.77=92cm本工程取40cm则σx=(23.772*402)/(102*1)=9040.2N/cm2<铜13720N/cm2σ=σx-x + σx =707+9040.2=9747.2 N/cm2<铜13720N/cm2按机械共振条件确定最大允许跨距(共振35-155HZ) l2=(112*r i*ε)/f=(112*2.89*11400)/155=23800=>l=154cm 本工程取l=1300mm三、支柱绝缘子选择手册P25510KV选ZS-35/8 ( 8*0.6=4.8kN)Fc=0.173*(l c/a)*i ch2=0.173*(1.3/0.4)*44.962=1135.9N<4.8KN四、穿墙套管选择CWWL-10 3150/2 ，额定弯曲破坏负荷8KN动稳定检验8.62*(0.6+1)/0.4*44.962*10-2=697N<0.6*8=4.8kN五、接地网110KV为有效接地系统，接地电阻要求≤0.5Ω（1）现有接地装置计算土壤电阻率ρ=φρ0令ρ=3*104*1.2Ω.cm则ρ=360Ω.cm设人工接地体,采用垂直接地体与水平接地体组成的复式接地装置的电阻原地网Rt =1/(n*ηc/Rc+ηs/Rs)其中Rc=[ρ/(2πl)]*ln*(4L/0.84b)=[3.6*104/(2π*250)]*ln[(4*250)/(0.84*5)]=23*5.5=126.5n=100根Rs=[ρ/(2πl)] *ln(8L2/πbh)=360/(2π*800)* ln[(8*8002)/(π*0.04*0.8)]=1.24查表ηc =0.58，ηs=0.25则Rt=1/(100*0.58/126.5+0.25/1.24) ≈1.5Ω六、现有避雷针保护范围计算现下洋变有四支等高避雷针（相对站内地面标高），位置详见B992C-D0101-03。
35kV 变电站接地系统短路电流计算第一部分定义变电站接地系统短路电流 (2)第二部分介绍变电站接地系统短路电流计算的重要性 (5)第三部分列举影响变电站接地系统短路电流的因素 (7)第四部分说明变电站接地系统短路电流的计算方法 (10)第五部分分析变电站接地系统短路电流计算结果 (13)第六部分提出降低变电站接地系统短路电流的措施 (16)第七部分探讨变电站接地系统短路电流计算的应用前景 (19)第八部分展望变电站接地系统短路电流计算的发展方向 (21)第一部分定义变电站接地系统短路电流定义变电站接地系统短路电流变电站接地系统短路电流是指流经变电站接地系统的最大电流，它是由系统中的相间短路、单相接地短路或双相接地短路造成的。
变电站接地系统短路电流的大小由系统中的短路容量和接地电阻决定。
# 系统短路容量系统短路容量是指系统在某一点发生短路时，从系统中流向短路点的最大电流。
系统短路容量与系统中的发电机容量、变压器容量和线路电抗等因素有关。
系统短路容量越大，流经变电站接地系统的短路电流也就越大。
# 接地电阻接地电阻是指变电站接地系统与大地之间的电阻。
接地电阻越小，流经变电站接地系统的短路电流也就越大。
# 变电站接地系统短路电流的计算变电站接地系统短路电流的计算方法有多种，常用的方法有：-对称分量法：对称分量法是将系统中三相短路电流分解为正序分量、负序分量和零序分量，然后分别计算每个分量的短路电流，最后将三个分量的短路电流合成得到总的短路电流。
-矩阵法：矩阵法是将系统中各元件的阻抗矩阵组成一个大矩阵，然后求解大矩阵的行列式，得到系统中的短路电流。
-有限元法：有限元法是一种数值计算方法，可以将系统中各元件的电磁场分布离散成有限个单元，然后求解单元内的电磁场分布，最后得到系统中的短路电流。
变电站接地系统短路电流的计算结果对变电站接地系统的设计和运行具有重要的指导意义。
变电站接地系统的设计应根据计算结果选择合适的接地电阻值，以确保接地系统的安全性和可靠性。
基于110kV变电站设计中的短路电流计算探讨摘要：短路是电力系统运行中的常见故障。
在系统设计中，在确定主接线、选择导体和电力设备、确定运行方式等时都需要计算短路电流。
在进行短路电流计算时，系统电压等级、运行方式都已确定，但如果系统不是按无穷大系统来计算，高压侧系统短路容量这个参数就无法准确获得，本文以110kV变电站设计中计算短路电流为例,探讨110kV变电站设计中的短路电流计算探讨关键词：110kV；变电站；设计；短路电流计算一、短路电流计算中存在的问题短路电流计算中存在的问题主要是高压侧短路容量（系统等值阻抗）难以获得，传统计算中需要绘制电力系统接线图，确定与短路电流计算有关的运行方式，收集各元件的参数来计算出正、负和零序电抗标幺值，绘制各序网络图，经过网络化简求出各序组合电抗，最终求出短路点短路电流。
在实际工程设计过程中，若从发电厂开始绘制电网接线图来获取系统阻抗，设计人员需收集资料、确定运行方式等等，其过程较为复杂，工作效率很低。
二、短路电流计算优化方法及案例计算2.1各级电压短路电流控制水平为了取得合理的安全经济效益，城市电网各级电压的短路容量应该从网络的设计、电压等级、变压器容量、阻抗的选择，运行方式等进行控制，使各级电压断路器的开断电流以及设备的动热稳定电流得到配合，一般不超过表1数值。
若以各级电压短路电流控制水平来获取系统阻抗将大大简化计算过程。
在电力系统规划设计阶段，一般是计算今后10年左右最大运行方式时三相短路和单相接地短路的零秒短路电流，统计目前某地区220kV变电站220kV母线短路电流一般在20kA到50kA之间，短路电流水平选取的越大系统阻抗越小，需要计算的短路电流值就越大，对于选择断路器的遮断电流等裕度就越大。
2.2不同参数短路电流计算结果对比本文以某地区典型的110kV变电站输变电工程可研设计中短路电流计算为例，利用表220kV变电站220kV母线短路电流控制水平50kA计算获取系统阻抗值，再假设当年运行方式下实际短路时220kV母线短路电流在20～50kA之间，列出短路电流计算结果对比表。
变电站短路电流计算及应用摘要：在变电站设计中，做好短路电流的计算，有着诸多的目的和作用，不仅能有效地选择电气设备和载流导体，而且还能对继电保护与自动化装置进行整定处理，从而更好地制定限制短路的电流措施。
因此，本文主要就变电站短路电流的计算要点进行了梳理，以更好地促进其在实践中的应用。
关键词：变电站设计；短路电流计算；应用在变电站短路电流计算过程中，主要是结合变电站的实际，科学确定短路电流的限制方案，亦或是的对某种运行方式出现的限制，从而得到的变电站主接线方案更加可靠和经济。
因此，需要切实加强短路电流的计算，并加强对其的应用。
1.变电站短路故障概述1.1短路类型所谓短路，就是正常运行状态下之外的相与相、相与地的连接。
变电站短路类型主要有三相短路、二相短路、二相接地短路、单相接地短路四种，其具体情况详见下表1所示。
1.2计算目的第一，为比选电气主接线提供依据；第二，为导体与电气设备选择提供支持；第三，对中性点的接地方式确定提供帮助；第四，对软导线短路摇摆计算提供基础；第五，对分裂导线间隔棒的间距确定；第六，继电保护装置的选择与整定计算的需要满足；第七，对接的装置的接触电压与跨步电压进行验算。
1.3原因、危害与防治措施就形成的原因而言，主要是由于绝缘被破坏所导致，比如过压、雷击、风雪、鸟兽、污染、绝缘老化、设计、安装、运维等。
就带来的危害而言，主要是导致变压器发热，形成电动力效应，使得网络中的电压降落，稳定性受到影响，设置对通信系统带来干扰。
就防治措施而言，主要是通过加电抗器的方式限制短路电流，以及直流输电和提升电压等级与优化接线方式，将系统零序阻抗加大，达到良好的防治效果[1]。
2.变电站短路电流计算的要点2.1紧密结合计算条件进行计算电路图的绘制在变电站短路电路计算过程中，应严格按照以下步骤进行：第一步：绘制计算对象的电路图；第二步，在计算电路图中，把短路电流计算所需的各元件的额定参数进行标注，并对每个元件进行依次编号；第三步，主要是对短路计算点进行确定，具体就是选择需要实施短路教研的电气元件中最大可能通过的短路电流的点；第四步，主要是根据所选短路计算点，进行等效电路图的绘制；第五步，对等效电路图中的主要元件的阻抗进行计算，并对等效电路进行简化之后计算等效阻抗；第六，计算短路电流与短路电容。
第5章短路电流的计算在电力供电系统中，对电力系统危害最大的就是短路。
所谓短路是指一切不正常的相与相之间或相与地发生通路的情况。
产生短路的原因很多，主要有以下几个方面：（1）元件损坏，例如绝缘材料的自然老化，设计、安装及维护不良所带来的设备缺陷发展成短路等；（2）气象条件恶劣。
例如雷击造成的闪络放电或避雷动作，架空线路由于大风或导线覆冰引起电杆倒塌等；（3）人为事故，例如运行人员带负荷拉刀闸，线路和设备检修后未拆除接地线就加上电压等；（4）其他，例如挖沟损伤电缆，鸟兽跨接在裸露的载流部分等。
在三相系统中短路的形式可以分为三相短路、两相短路、两相短路接地、单相短路接地。
三相短路也叫对称短路，系统各相与运行正常时仍处与对称状态，其他类型的短路都不是对称短路。
电力系统的运行经验表明，在各种类型的短路中，单相短路占大多数，两相短路较少，三相短路的机会很少发生，但情况较严重，应给与足够的重视。
况且，从短路计算方法来看，一切不对称短路的计算，在采用对称分量法后，都归结为对称短路的计算。
因此，对三相短路的研究具有重要的意义。
在短路电流计算过程中，便都以最严重的短路形式为依据。
因此，本文的短路电流计算都以三相短路为例。
5.1短路电流的计算目的5.1.1短路电流的危害在供电系统中发生短路故障时，在短路回路中短路电流要比额定电流大几倍至几十倍，通常可达数千安，短路电流通过电气设备和导线必然要产生很大的电动力，并且使设备温度急剧上升有可能损坏设备和电缆；在短路点附近电压显著下降，造成这些地方供电中断或影响电动机正常工作；发生接地短路时所出现的不对称短路电流，将对通信线路产生干扰；当短路点离发电厂很近时，将造成发电机失去同步，而使整个电力系统的运行解列。
5.1.2 计算短路电流的目的计算短路电流的目的是为了正确选择和校验电器设备，避免在短路电流作用下损坏电气设备，如果短路电流太大，必须采用限流措施，以及进行继电保护装置的整定计算。
为了达到上述目的，须计算出下列各短路参数：I″—次暂态短路电流，用来做为继电保护的整定计算和校验断路器额定断流容量。
应采用（电力系统在最大运行方式下）继电保护安装处发生短路时的次暂态短路电流来计算保护装置的整定值。
i—三相短路冲击电流，用来检验电器和母线的动稳定。
shI—三相短路电流有效值，用来检验电器和母线的热稳定。
S″—次暂态三相短路容量，用来检验断路器的遮断容量和判断母线短路容量是否超过规定值，作为选择限流电抗器的依据。
5.2短路电流的计算为了简化短路电流的计算方法，在保证计算精度的情况下，忽略次要因素的影响，做出一下规定：（1）所有的电源电动势相位角均相等，电流的频率相同，短路前，电力系统的电势和电流是对称的。
（2）认为变压器是理想变压器，变压器的铁心始终处于不饱和状态，即电抗值不随电流的变化而变化。
（3）输电线路的分布电容略去不计。
（4）每一个电压级采用平均电压，这个规定在计算短路电流时，所造成的误差很小。
唯一例外的是电抗器，应该采用加于电抗器端点的实际额定电压，因为电抗器的阻抗通常比其他元件阻抗大的多，否则，误差偏大。
（5）计算高压系统短路电流时，一般只计及发电机、变压器、电抗器、线路等元件的电抗，因为这些元件X/3>R时，可以略去电阻的影响。
只有在短路点总电阻大于总电阻的1/3时才加以考虑，此时采用Z∑=X∑。
（6）短路点离同步调相机和同步电动机较近时，应该考虑对短路电流值的影响。
有关感应电动机对电力系统三相短路冲击电流的影响：在母线附近的大容量电动机正在运行时，在母线上发生三相短路，短路点的电压立即降低。
电动机将变为发电机运行状态。
（7）在简化系统阻抗时，距短路点远的电源与近的电源不能合并。
（8）以供电电源为基准的电抗标幺值>3,可以认为电源容量为无限大容量的系统,短路电流的周期分量在短路全过程中保持不变。
5.2.1短路电流计算结果短路电流计算结果5.2.2短路计算过程1.选择基准容量d S=1000MV A、U d1=115KV、U d2=37KV U d3=10.5KV则基准电流I d1=13d d U S =5.02kAI d2 =32d d U S =15.60KAI d3 = 333d d U S =55KA系统短路等效图如图5-1：S1S2XL1XL2XL3XT1/2XT2/2XT3/2无限大系统d1d2d3无限大系统系统简化等效图2.计算系统各元件的标幺值：为了简化计算线路阻抗均采用0.4Ω/KM （注：短路电流的计算过程中忽略了甲变对短路计算的影响。
）则电力系统各元件的相对应的标幺值为：02.311510001004.02*1=⨯⨯=L X02.31*3*2===*L L L X X X11%)%%(21%2312131=-+=S S S S U U U U5.0%)%%(21%1312232-=-+=S S S S U U U U 7%)%%(21%1223133=-+=S S S S U U U U942.35.31100100011100%1*1=⨯⨯==MVA MVAS S U X N B S T0159.05.3110010005.0100%2*2≈-=⨯⨯-==MVA MVAS S U X N B S T222.25.3110010007100%3*3=⨯⨯==MVAMVAS S U X N B S T5.2.3 短路点的短路电流则当1d 短路时系统简化图为XL3XL2XL1S2S1d1无穷大系统无穷大系统100km100km100km系统d1点短路时的简化图(1)110KV 侧短路电流计算由于题目要求系统是无穷大系统。
所以当0=k t s ，2s ，4s ，和无穷大时电流相等。
"2"1"I I I +=I f.t =JS X 1=02.31=0.33KA 66.1由于两个系统是相同的所以；"2"1"I I I +==2×"1I =1.66×2=3.32KAsh I =m *2K *="I 8.45KA(2)35KV 侧短路电流计算：系统等效图可转换为：图5-3无限大系统d2无限大系统XT2/2XT1/2XL3XL2XL1S2S1110kv35kv通过星三角转换可得下图；无限大系统d2无限大系统X10X20X 1/2XT2/2X30S1S2X *10= X *20= X *30=*3*2*1*2*1*L L L L L X X X X X ++=02.3*302.3*02.3=1.01 无限大系统无限大系统S2S1d2X40X10X20X *40=2*1T X +2*2T X +X *30=2942.3+0+3.02=4.99再通过星三角．．．转化可得；d2无限大系统无限大系统X31X21X11S2S135kvX *21=1.01+4.99+01.199.4*01.1=10.99X *31=1.01+4.99+01.199.4*01.1=10.99由于题目要求系统是无穷大系统。
所以当0=k t s ，2s ，4s ，和无穷大时电流相等。
"2"1"I I I +=I f.t =JS X 1=99.101=0.09 无限大容量电源直接计算；="1I I f.t BB U S 34.1=由于两个系统是相同的所以；"2"1"I I I +==2×"1I =1.4×2=2.8KA冲击电流为；sh I =m *2K *="I 11.09KA(3)10KV 侧短路计算：系统等效图转换如：图5-4无限大系统d3无限大系统XL2X 1/2XT3/2S1S2XL3110KV10KV通过星三角转换可得；10KV110KVS2S1XT3/2X 1/2X1n无限大系统d3无限大系统X2nX3nX *n1= X *n 2= X *n 3=*3*2*1*2*1*L L L L L X X X X X ++=02.3*302.3*02.3=1.01 再通过星三角转换可得；无穷大系统无穷大系统d3S1S2X21X22X3210KV有星三角转换公式得；X *22=1.01+4.09+01.109.4*01.1=9.19X *32=1.01+4.09+01.109.4*01.1=9.19电源是无穷大系统当0=k t s ，2s ，4s ，和无穷大时电流相等。
"2"1"I I I +=I f.t =JS X 1=19.91=0.11 无限大容量电源直接计算；="1I I f.t BB U S 3=6.05由于两个系统是相同的所以；"2"1"I I I +==2×"1I =6.05×2=12.1KA冲击电流为；sh I =m *2K *="I 30.8KA。
