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发电厂电气部分课程设计
发评语：考勤（10）守纪（10）设计过程（40）设计报告（30）小组答辩（10）总成绩（100）专业：电气工程及其自动化班级：电气 1001姓名：周兴学号： 201009018指导教师：于晓英兰州交通大学自动化与电气工程学院2013 年7月12日1 设计原始题目1.1 具体题目某变电所装有四台技术参数相同的SF7-31500/110双绕组变压器，其38.5o P kW ∆=，148K P kW ∆=，%0.8o I =，%10.5K u =。
负载功率因数2cos 0.9ϕ=，无功经济当量取0.1。
试计算：(1) 3台并列运行时的综合功率经济负载系数JZ β，最低综合功率损耗率%Zb P ∆，经济运行区及其优选段；(2) 4台并列运行时的综合功率经济负载系数JZ β，最低综合功率损耗率%Zb P ∆，经济运行区及其优选段；(3) 3台运行和4台并列运行的临界负载功率3~4LZ S 。
1.2 要完成的内容(1) 双绕组变压器的综合功率负载系数和最低综合功率损耗率； (2) 计算经济运行区及其优选段； (3) 算其并列运行经济运行方式。
2设2.1 计算的意义为了满足发电厂和变电所运行的可靠性、经济性以及容量要求，需采用两台及以上的变压器并列运行方式。
并列运行就是指将各台变压器需并列侧的绕组分别接到公共的母线上。
变压器经济运行是为了降低变压器运行中的有功功率损耗、提高其运行效率，以及降低变压器的无功功率损耗、提高变压器电源侧的功率因数。
同时变压器经济运行也是降低电力系统网损的重要措施。
(1) N 台并列运行变压器的最低综合功率损耗率。
K 20P P P ∆β∆∆+=K 20Q Q Q ∆β∆∆+=N S S =βKQ K KZ O Q O OZ NK K NO O Q K K S u Q S I Q ∆+∆P =∆P ∆P +∆P =∆P =∆=∆1001000000}(1)式中O ∆P 、K ∆P 一一变压器的空载、额定负载有功损耗，kW ；O Q ∆、K Q ∆一一变压器的空载、额定负载无功损耗，kW ；OZ ∆P 、KZ ∆P 一一空载、额定负载综合功率损耗，kW ；β——负载系数。
发电厂电气部分课设
发电厂电气部分课程设计专业：电气工程及其自动化班级：电姓名：学号： 2指导教师：兰州交通大学自动化与电气工程学院2013年7月12日1 设计原始题目1.1 具体题目某发电厂中发电机—变压器单元接线的升压变压器为三相三绕组自耦变压器，其相关数据如下：额定容量为240/240/120，额定电压为242/121/15.75kV ，额定短路损耗为12400kW p -∆=、13320kW p -∆=、23340kW p -∆=，额定空载损耗为0130kW p ∆=。
(1) 计算各绕组在以下4种运行方式中的负荷（设各侧负荷功率因数相等）① 110kV 侧断开，发电机向220kV 系统输送② 220kV 侧断开，发电机向110kV 系统输送③ 发电机和110kV 系统各向220kV 系统输送④ 发电机和220kV 系统各向110kV 系统输送(2) 用两种方法计算变压器在上述四种运行方式下各自的总损耗。
1.2 要完成的内容了解自耦变压器的组成、运行方式的种类以及熟悉其定量计算的原则和公式，并理解自耦变压器的优缺点。
本次题目就是通过自耦变压器的不同运行方式的定量计算来让我们学生了解其中的不同和变化之处。
2 设计课题的计算与分析2.1 计算的意义自耦变压器的运行方式有联合运行方式、纯自耦运行方式及纯变压运行方式3种。
本次的计算让我更加清楚不同运行的方式下系统中的功率交换的方向、三绕组自耦变压器在联合运行方式下的绕组上电流的分布和流动情况，以及在纯变压运行方式下最大传输功率和额定容量的联系。
2.2 计算中需要的公式推导及注释低、高压侧向中压侧送电，中、低压侧功率因数相同时为：()32b s S S K S += (1)当中、低压侧功率因数相同时为：()c b 233=S K S S S +- (2)低、中压侧向高压侧送电，串联绕组中的负荷为： 12121b 11()U U S U U I S K S U -=-== (3) 纯变压运行方式下的各绕组负荷为：()()s 31c b 3b 1t 3111,b b S K S K S S K S K S S S S ===-=-==， (4) 式中：123S S S 、、——高、中、低压之路的额定短路损耗。
发电厂电气部分教学设计
发电厂电气部分教学设计一、教学目标本次课程的主要目标是让学生了解发电厂电气部分的基本知识，包括发电机、变压器、开关设备等的组成和原理、调试方法以及常见故障处理方法。
同时，通过理论讲解和实验操作，使学生掌握学习方法，培养其实践能力和创新思维。
二、教学内容1. 发电机•发电机的基本原理和组成结构；•发电机调速和电压调整的方法；•发电机的保护和维护。
2. 变压器•变压器的结构和原理；•变压器的选型；•变压器的保护和维护。
3. 开关设备•开关设备的种类和性能；•开关设备的选型；•开关设备的保护和维护。
4. 实践操作•发电机的调试；•变压器的调试；•开关设备的调试；•常见故障的诊断和处理。
三、教学方法1. 理论讲解通过PPT等多媒体手段进行讲解，介绍发电厂电气部分的基本概念和原理，带领学生了解相关知识点。
2. 实验操作在实验室中布置相应实验，让学生亲身参与调试和故障处理过程，增加其实践经验。
3. 课堂讨论集中讨论学生在实践操作中所遇到的问题，探讨解决方法，培养学生创新思维和沟通能力。
四、教学评估通过课堂测验、实验报告以及个人总结等形式进行考核，以评价学生对于知识掌握程度以及实践能力的提升。
五、教学资源•教材：《电力系统及自动化》（第二版），刘建友等编著，机械工业出版社；•实验室设备：发电机、变压器、开关设备等；•多媒体设备：课件、多媒体投影仪等。
六、教学建议由于发电厂电气部分涉及到具体设备和实践操作，建议课程的教学比重尽量倾向于实践操作，让学生充分参与其中。
同时，培养学生的创新思维能力和自学能力也是很重要的任务，可以通过提供实验报告和总结提交、设立讨论环节等方式实现。
发电厂变电所电气部分课程设计 (2)
发电厂变电所电气部分课程设计1. 引言本文档旨在对发电厂变电所电气部分课程设计进行详细介绍和说明。
本课程设计旨在培养学生对发电厂变电所电气部分的了解与掌握，为学生将来的工作打下坚实的基础。
2. 设计目标本课程设计的目标是：通过对发电厂变电所电气系统的详细了解，掌握变电站的运行、维护、故障排除等实际操作技能，培养专业电气工程技术人才。
3. 设计具体内容3.1 课程设置本课程的设置应包括课程开设的时间、地点、方案、教学目标、教学形式、学习方法等方面。
应该考虑到学生的特点和实际需要，制定科学、合理的课程设计方案。
3.2 课程教学计划本课程的教学计划应该明确教学目标和内容，安排教学时间和教学方法，合理安排实验和实践环节。
同时，也应该考虑到学生的学习特点和实际情况，避免过于繁琐和枯燥。
3.3 实践环节的设计本课程设计必须包括实践环节的设计和实践教学计划。
应该安排一定的时间进行实践训练，让学生能够通过实践操作来掌握电气知识和技能。
3.4 课程评估方式本课程的评估方式应该考虑到学生的实际情况，采取多种形式进行评估，如考试、实验报告、作业等方式，以全面了解学生的学习情况。
4. 教学方法通过多种教学方法，如理论教学、案例教学、实验教学、模拟教学等来进行教学。
应着重注重讲解实际应用中的知识和技能，使学生更好的掌握发电厂变电所电气系统的实际运行情况。
5. 课程总结本课程设计旨在培养学生对发电厂变电所电气部分的了解和掌握，为学生将来走向职场的道路打下坚实的基础。
教师要注重理论知识和实际应用的结合，提高学生的综合素质和实际操作技能。
6. 参考文献•《电气工程基础》张广泰等著，电力出版社，2008年版•《模拟与数字电路》朱鹏，电子工业出版社，2004年版•《电气工程基础实验》张广泰等著，电力出版社，2010年版。
发电厂电气部分课程设计-(2)
烟台南山学院发电厂电气部分课程设计题目2×600MV火力发电厂电气部分初步设计？姓名：安佰船所在学院：工学院所学专业：电气工程及其自动化班级：电气工程1401学号： 20指导教师：郭东旭|完成时间： 2017-6-2发电厂电气部分课程设计任务书题目：2X600MW火力发电厂电气部分初步设计原始资料：1. 发电厂情况装机两台，容量2X600MW，发电机额定电压20KV，cosφ=，机组年利用小时数6500h，厂用电率% ，发电机主保护时间，后备保护时间，环境条件可不考虑。
2. 接入电力系统情况发电厂除厂用电外，剩余功率送入330kV电力系统，架空线路4回，系统容量6800MW，通过并网断路器的最大短路电流：I′′=31.2II I2I=27.1II I4I= 26.8II3、附近有110kV电源设计内容：1、发电机和变压器的选择（1）发电机型号、容量、台数、参数的选择（2 )主变压器，厂用变压器，启动/备用变压器型号、容量、台数、参数的选择2、电气主接线设计（1 )电气主接线方案比较（2）电气主接线方案确定（3）厂用电主接线设计3、主要电器设备选择与校验（1）断路器的选择与校验（2）隔离开关的选择与校验（3）电压互感器的选择（4）电流互感器的选择（5）高压熔断器的选择（6）避雷器的选择（7）发电机出口导体及封闭母线的选择4、发电厂电气部分主接线图一张摘要电力工业是国民经济的重要行业之一，它既为现代化工业、农业、科学技术和国防提供必不可少的动力，且和广大人民群众的日常生活有着密切的联系，我国具有丰富的能源资源，发电厂是把各种天然能源，如煤炭、水能、核能等转换为电能的工厂，以满足人民生活的需要。
由发电、配电、输电、变电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。
它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电能，再经输、变电系统及配电系统将电能供应到各负荷中心。
本设计为 600MW火力发电厂电气部分初步设计，主要分为两部分，设计说明书和设计主接线图。
发电厂电气部分课程设计
《发电厂电气部分课程设计》说明书学院：电气与自动化工程学院专业：电气工程及其自动化姓名：班级：学号：引言能源是人类赖以生存的基础，从日常生活所必需的电、水、气到人们所利用的交通、通信、娱乐等都与能源息息相关。
人类为了生存除了要吃饭获取能源之外，还要利用诸如石油、煤炭、电能等能源。
电力能源从上世纪开始，在总能源需求中的比重增加较快，从世界的平均水平来看，每20年约增加一倍。
因此随着世界人口的不断增加，能源的需求也在不断地增加，特别是人类进入21世纪高度信息化社会后更是如此。
电能是二次能源，是由煤、油、风力和核能等一次能源转化而来的，又可以方便地转化成其他能源。
它是现代社会中最重要的、最方便的、最清洁的能源，各行各业以及人们的日常生活都离不开它。
如果发生大面积的、长时间的停电，整个社会尤其是大城市中人们的生活将会受到很大的影响，甚至可能影响到社会秩序直至国家的安全。
随着国家经济实力的增强，电力行业的重要性越来越明显了。
电力行业是国民经济发展的基础和关键，电力系统的发展与时俱进。
高质量的电力资源和可靠的供电水平是衡量电力行业发展的指标。
本设计是针对大型火电厂的要求进行配置的，它主要包括了电气主接线的选择、短路电流的计算、电气设备的选择，其中详细描述了短路电流的计算和电气设备的选择，对该设计进行了理论分析，在理论上证实了火电厂的实际可行性，达到了设计要求。
火电厂的电气主接线设计是整个火电厂的核心技术。
它对火电厂内电气设备选择、布置、火电厂总平面布置的设计，都起着决定性的作用。
一、原始资料发电厂情况：凝汽式大型火电厂。
汽轮发电机组600MW×2台，机端电压20kV，200MW×4台，机端电压10.5kV，功率因数cosφ＝0.85，厂用电率7%，年运行时间=0.6秒。
T＝7000h，年最大负荷利用小时数Tmax＝6000h。
故障计算时间Tk 电力系统情况：通过2回500kV架空线与10000MVA的系统1交换功率1000MW~1200MW，cosφ＝0.85，Tmax＝5500h，系统在500kV母线处的等值短路阻抗为2.0(基值为10000MVA)；通过4回220kV架空线与5000MVA的系统2交换功率400MW~600MW，cosφ＝0.85，Tmax＝5500h，系统在220kV母线处的等值短路阻抗为2.0(基值为7000MVA)；出4回110kV线路供负荷，cosφ＝0.9，Tmax＝5000h。
发电厂电气部分课程设计
发电厂电气部分课程设计任务书一课程设计目的和要求1 目的发电厂电气部分课程设计是在学生学习《发电厂电气部分》后的一次综合训练，通过这次训练不仅使学生巩固了本课程及其他课程的有关内容，而且增强学生工程观念，培养他们的电气设计能力。
2 要求1）熟悉国家能源开发策略和有关的技术规程，规定，树立供电必须安全，可靠，经济的观念；2）掌握发电厂初步设计的基本方法和主要内容；3）熟悉发电厂初步设计的基本计算；4）学习工程设计说明书的撰写。
二原始资料1 发电厂情况（1）类型：火电厂（2）发电厂容量与台数3×200+1×300MW，发电机电压15.75kv，cosφ=0.85（3）发电厂年利用小时数T max=5500h；（4）发电厂所在地最高温度40 摄氏度，年平均温度20 摄氏度，气象条件一般，所在地海拔高度低于1000m。
2 电力负荷情况1)发电机电压负荷：最大35MW，最小10MW，cosφ=0.85，T max=5300h。
2)110kv 电压负荷：最大45MW，最小20MW，cosφ=0.85，T max=5500h。
3)其余功率送入220kv 系统，系统容量15000MVA。
归算到220kv 母线阻抗为0.02，其中S j=100MVA。
4）自用电10%。
5）供电线路数目。
（1）发电机电压，架空线路6回，每回输送容量5MW，cosφ=0.85 （2）110kv 架空线路6 回，每回输送容量50MW，cosφ=0.85 （3）220kv 架空线路2 回，与系统连接。
三设计成果1 课程设计说明书1 份。
2 发电厂电气主接线图1 张。
3 课程设计计算书1 份。
原始资料分析该电厂为大中型电厂，其容量为3×200+1×300=900MW。
占电力系统容量超过电力系统的检修备用容量8~15%，没有达到事故备用容量10%的限额。
说明该电厂在带那里系统中的作用比较重要，而且年利用小时数5500h>5000h，大于电力系统发电机组的平均最大利用小时数，该电厂为火电厂，在电力系统中将主要承担基荷，从而该电厂的电气主接线可靠性要求比较高。
最新发电厂电气部分课程设计
发电厂电气部分课程设计专业：电气工程及其自动化班级：电气10姓名：学号：指导教师：兰州交通大学自动化与电气工程学院2013 年7月12日1设计原始题目1.1具体题目两台升压三绕组变压器按图1并联运行，已知数据如表2所示。
如果中压侧（38.5kV ）有总负荷20000kV A ，高压侧（121kV ）T 1和T 2的负荷分别是'3=3200S kV A （'3=15I A ），''3=4400S kV A （''3=20I A ）。
假定负荷的功率因数相等，试求它们之间的负荷分配。
1I ∙图1 两台三绕组变压器两个绕组并联运行，第三绕组分别带负荷接线图表2 两台三绕组变压器参数参数1T2T()N kV A S ⋅12000 18000 ()123//kV A S S S ⋅12000/12000/1200018000/18000/18000联结组号Ynyn0d11 Ynyn0d11 ()N kV U121/38.5/10.5 121/38.5/10.5 ()N A I47.6/150/55021.4/225/825()k %u5.612=k uk13=u 18.2 k 23=u 10.56.612=k uk13=u 18.3 k 23=u 9.61.2要完成的内容根据题设中所给条件推导出一般计算公式，并且计算出当负荷功率因数相等时各个绕组间的负荷分配，通过计算结果可看出不参加的并列的绕组所带负荷对并列绕组间负荷分配的影响，在某些情况下，可能引起其中某台变压器的某侧过负荷。
以下为计算分析过程。
2设计课题的计算与分析2.1计算的意义1)计算所用公式推导由图1作出变压器等值电路图如图2。
由基尔霍夫第一定律分别对节点b 、c 、d 列电流方程： '+'='321I I I ○1'-="222I I I ○2"+'-="+"="322321I I I I I I ○3由基尔霍夫第二定律对回路abcda 列电压方程： ""+""=''+''22112211Z I Z I Z I Z I ○4图2 等值电路将○1~○3代入○4式中整理得：各阻抗的阻抗角相等时，用短路电压表示为：○5 "+'''-""+"="+"+'+'''-""+"+"='12121313122212113132122)(Z Z Z I Z I Z I Z Z Z Z Z I Z I Z Z I I "+'''-""+"='211213131222k k k k k u u u I u I uI IZ 2'3I 3"本题中，假定各负荷功率因数相等，且有2223N U S I =,故两变压器第三个绕组归算到第二个绕组侧的负荷电流分别为：2333N U S I "="故○5式可直接用功率表示为：○6'-="222S S S ○72)分析推导结论由式○5、○7可见，虽然第三个绕组并不参加并列，但其所带负荷影响到并列绕组间的负荷分配，在某些情况下，有可能引起其中某台变压器的某侧过负荷。
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西藏农牧学院发电厂电气部分课程设计某小型水电站电气初步设计*名：**班级： 2014级电自一班学号： ********** 院系：电气工程学院指导教师：李萍老师摘要本篇课程设计主要是对某水电站电气部分的设计，包括主接线方案的设计，发电机出口断路器选择，短路电流计算，母线型号、规格的确定。
通过对水电站的主接线设计，主接线方案论证，短路电流计算，电气设备选择校验，母线型号及参数的确定，较为细致地完成电力系统中水电站设计。
限于本次课程设计的具体要求和时间限制，对其他方面的分析较少，这有待于在今后的学习和工作中继续进行研究。
通过本次课程设计，我们小组也做出了自己的总结，以便于更好的完成接下来的学业任务。
关键字：电气主接线，短路电流计算，电气设备选择校验。
目录第一章设计任务书--------------------------------------------------------------------------------- 2一、设计题目 ----------------------------------------------------------------------------------- 2二、设计原始材料----------------------------------------------------------------------------- 2三、设计内容： -------------------------------------------------------------------------------- 2四、设计要求： -------------------------------------------------------------------------------- 2第二章主接线方案确定 -------------------------------------------------------------------------- 3一、电气主接线 -------------------------------------------------------------------------------- 3二、拟定主接线方案-------------------------------------------------------------------------- 4三、确定主接线方案 ------------------------------------------------------------------------ 6第三章短路电流计算------------------------------------------------------------------------------ 9一、短路计算目的 --------------------------------------------------------------------------- 9二、短路计算概述 --------------------------------------------------------------------------- 9三、短路计算的一般规定 --------------------------------------------------------------- 10四、短路计算-------------------------------------------------------------------------------- 11第四章发电机出口端断路器选择 ----------------------------------------------------------- 15一、断路器的选择 ------------------------------------------------------------------------- 15第五章母线型号、规格的确定--------------------------------------------------------------- 19一、6.3KV母线的选择 --------------------------------------------------------------------- 19二、10KV母线的选择----------------------------------------------------------------------- 21三、母线选择结果 ------------------------------------------------------------------------- 22第六章结束语 ------------------------------------------------------------------------------------- 24一、水电站电气部分设计结论----------------------------------------------------------- 24二、设计要点及总结------------------------------------------------------------------------ 24三、心得与收获 ------------------------------------------------------------------------------ 25第一章设计任务书一、设计题目某小型水电站电气初步设计二、设计原始材料某地区根据国家农村电源、电网建设要求，现需在某地设计新建一座小型水电站，近期采取二回10KV出线向周边乡镇供电。
1）小水电站装机为2×800KW，Y结线、6.3KV、91.6A、cos=0.8、Xd=Xd＂=0.131；2）主变容量2×1000KVA、Y/△结线、10.5/6.3KV、55/91.6A、UK%=5.5；3）送电线路型号LGJ—95，参数R0=0.33/KM 、X0=0.353/KM,该电站距巴岭镇8KM，距尼山乡8KM。
三、设计内容：1）主接线方案确定；2）短路电流计算；3)发电机出口断路器选择;4）6.3、10KV母线型号、规格确定；四、设计要求：1）电网运行安全稳定，方式灵活，维护方便；2）主接线满足N－1原则；3）经技术、经济比较为最佳方案。
第二章主接线方案确定一、电气主接线发电厂的主接线是由发电机、变压器、断路器、隔离开关、互感器、母线、电缆等电气设备按要求连接起来，表示生产汇集和分配电能的电路，电气主接线中的设备用标准的图形符号和文字符号表示的电路图称为电气主接线图。
因此电气主接线的设计必须根据电力系统，发电厂及变电站的具体情况，全面分析通过技术，经济的比较，合理的选择主接线。
电气主接线必须满足一下要求：根据发电厂、变电站在电力系统中的地位、作用和用户性质，保证必要的供电可靠性和电能质量的要求。
1、应力求接线简单、运行灵活和操作简便。
2、保证运行、维护和检修的安全和方便。
3、应尽量降低投资，节省运行费用。
4、满足扩建的要求，实现分期过渡。
发电厂的主接线的基本环节是电源（发电机或变压器）和引出线。
母线（又称汇流母线）是中间环节，它起着汇总和分配电能的作用。
由于多数情况下引出线数目要比电源数目多好多倍，故在二者之间采用母线连接既有利于电能交换，还可以使接线简单明了和运行方便。
二、拟定主接线方案结合原始资料，根据其要求初步拟定以下两种方案。
方案一：电气主接线采用单元接线、角形接线。
如下图所示。
①优点：发电机与主变压器容量相同，接线简明清晰，故障影响范围小，运行可靠、灵活；发电机电压设备少，布置简单方便，维护工作量小；继电保护简单。
②缺点：断路器数量多，增加布置场地与设备的投资；对简化高压侧接线不利；设备选择困难；继电保护复杂。
③一般适用范围：单机容量一般在100MW及以上机组，且台数在6台及一下者；单机容量在45-80MW之间，经济性比较采用其他接线方式不合适时。
方案二：电气主接线采用单母不分段接线。
如下图所示。
①优点：设备少，接线简单清晰，投资小，运行操作方便，有利于扩建和采用成套配电装置。
②缺点：可靠性、灵活性差。
任一回路的断路器检修，该回路停电；母线或任一母线隔离开关检修，全部停电；母线故障，全部停电。
③一般适用范围：只用在出现回路少，并且没有重要负荷的发电厂。
三、确定主接线方案1、技术比较方案的技术特性分析，一般从一下几个方面进行分析：2、经济性比较经济比较中，一般有综合投资和年运行费用两大项，计算中一般只计算各方案不同的综合投资及年运行费用：①综合投资：a.水轮发电机的选择：根据原始资料，发电机所给参数宜选发电机型号：SFW1250-6/1180，其参数如下表：b.主变压器的选择:根据原始资料，查阅教材附表1-2，可选择型号为S7-1000/10变压器（报价约300万元）。
c.断路器，隔离开关的选择：根据工程实际，均选用SF6断路器，均用一相参与比较，各方案选择，各元件数目如下表：本电厂电压等级为10KV，取投资附加费用比例系数a=90,则一次性综合投资为： （万元）（万元） 702.2490/100)(169.6)(300a/100)1（O O 方案二：802.5690/100)(1122.4)(300a/100)1（O O 方案一：)万元( a/100)(1O O 02 010=+⨯+=+==+⨯+=+=+= ②年运行费用：由公式21410U U A U ++⨯∆=-α进行年运行费用计算，下面分别计算各量：)万元 ( 70.22410αΔA ) 0.058 0.042 (O 10αΔA U U 10αΔA U 方案二：) 万元 ( 80.25610αΔA ) 0.058 0.042 (O 10αΔA U U 10αΔA U 方案一：424214414214+⨯=++⨯=++⨯=+⨯=++⨯=++⨯=------经比较，方案二投资小，占地面积小，年运行维护费用较小，所以本电站主接线最终采用方案二。
第三章短路电流计算一、短路计算目的在发电厂和变电所的电气设计中，短路电流计算是其中的一个重要环节。
其中目的是：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取限制短路电流的措施等。
2、在选择载流导体及电气元件时，为了保证设备在正常运行和短路情况下都能安全，可靠的工作，同时力求节约资金，这就需要对有关短路电流值进行动稳定、热稳定和开断能力的检验。