短路电流的计算及步骤

短路电流的计算及步骤
一、短路电流的计算步骤：
1、首先绘出计算电路图
2、接着，按所选择的短路计算点绘出等效电路图
二、短路电流的计算方法：
1、欧姆法
2、标幺制法
三、采用欧姆法进行三相短路电流的计算
根据设计的供电系统图1-1所示。

电力系统出口断路器为SN10-10Ⅲ型。

可计算本饲料厂变电所高压10KV母线上k-1点短路和低压380V母线上k-2点短路的三相短路电流和短路容量。

图1-1
1.k-1点的三相短路电流和短路容量（U=10.5KV）
(1)计算短路电流中各元件的电抗及总电抗
1）电力系统的电抗：由附表8查得SN10-10Ⅲ型短路器的断流容量S=750MV·A,因此
X===0.147
2)架空线路的电抗：由表3-1得X=0.35/km,因此
X=X l=0.35 (/km)5km=1.75
3)绘k-1点短路的等效电路图，如图1-2(a)所示，图上标出各元件的序号（分子）和电抗值（分母），并计算其总电抗为:
X= X+ X=0.147+1.75=1.897
图1-2 短路等效电路图（欧姆法）
(2)计算三相短路电流和短路容量
1）三相短路电流周期分量有效值
===3.18 kA
2)三相短路次暂态电流和稳态电流
= = =3.18kA
3)三相短路冲击电流及第一个周期短路全电流有效值
=2.55=2.553.18kA=8.11kA
=1.51=1.513.18kA=4.8kA
4)三相短路容量
==10.5KV3.18 kA=58.10MV·A
2 K-2点的短路电流和短路容量（U=0.4KV）
1）电力系统的电抗
===2.13
2)架空线路的电抗
==0.35(/km) 5km=2.54
3)电力变压器的电抗：由附录表5得%=5,因此
X===8
4) 绘k-2点短路的等效电路图，如图5-2(b)所示，图上标出各元件的序号（分子）和电抗值（分母），并计算其总电抗为：
= X+ X+ X//= X+ X+=6.753
(2)计算三相短路电流和短路容量
1）三相短路电流周期分量有效值
===34.04kA
2)三相短路次暂态电流和稳态电流
= = =34.04kA
3)三相短路冲击电流及第一个周期短路全电流有效值
=1.84=1.8434.04kA=62.64kA
=1.09=1.0934.04 kA=37.11Ka
4)三相短路容量
==0.4KV34.04 kA=23.69MV·A
综上所述可列短路计算表，如下
表1-1
工厂变配电所的选择
第一节工厂变配电所类型、所址的选择
一、变配电所的任务
便配电所担负着从电力系统受电，经过变压，然后配电的任务。

实现变换电压，输送电能的功能，担负着从受电，然后配电的任务。

显然，变配电所是工厂供电系统的枢纽，在工厂中占有特殊重要的位置。

二、变电所类型的选择
工厂变电所按其主变压器的安装位置来确定其类型。

根据铁骑力士饲料厂的实际负荷分布情况和环境条件，铁骑力士饲料厂的变电所类型选择独立式变电所——整个变电所设在与车间建筑有一定距离的建筑物内（如图6-1所示）
图1—3
因厂区负荷较大，负荷中心在工厂中央，且环境许可，所以采用工厂内变电所。

工厂内变电所，位于负荷中心附近，缩短了低压配电的距离，从而降低了电能在配电线路上的损耗，减少有色金属的耗量，可以减少工厂的生产资金投入和步必要的损耗。

变配电所所址的选择
一、变配电所所址的选择原则：
1）尽量接近负荷中心，以降低配电系统的电能损耗、电压损耗和有色金属消耗量。

2) 进出线方便，特别是要特别是要便于架空线的出线。

3) 接近电源侧，特别是工厂总降压变电所和高压配电所。

4）设备运输方便，特别是要考虑电力变压器和高低压成套配电设备的运输。

5) 不应设在有剧烈振动或高温的场所，无法避开时，应有防振和隔热的措施。

6）不宜设在多尘或有腐蚀性空气的场所，无法远离时,不应设在污染源的下风侧。

7）不应设在厕所、浴室和其他经常积水场所的正下方，不宜与上述场所相贴邻。

8）不应设在有爆炸危险环境的正上方或正下方，且不宜设在有火灾危险的环境的正上方或正下方。

当与有爆炸或火灾危险环境的建筑物毗连时，应符合现行国家标准GB50058-1992《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》的规定。

9）不应设在地势低洼和可能积水的场所。

二、负荷指示图如下
1、粉碎1车间
2、配料车间
3、清洁车间
4、粉碎2车间
5、锅炉房
6、厂区其他负荷
根据以上变电所所址选择的原则和上图所示，再联系工厂的车间负荷情况，可直观地大致确定工厂的负荷中心。

同时，因3号车间负荷较大，又是一级负荷，所以将厂区变电所设在东南方向，靠近3号车间的地方。

第四章工厂主变压器台数和容量的选择
一、变电所主变压器台数的选择：
选择主变压器台数时应考虑下列原则
1、应满足用电负荷对供电可靠性的要求。

2、对季节性负荷或昼夜负荷变动较大而宜采用经济运行方式的变电所，也可考虑两台变压器。

3、除以上两种情况外，一般车间变电所宜采用一台变压器。

4、在确定变电所主变压器台数时，应适当考虑负荷的发展，留有一定的余地。

根据变电所有一、二级负荷的情况，确定选两台主变压器
二、变电所主变压器容量的选择：
1、只装一台主变压器的变电所
S≥S
2、装有2台主变压器的变电所
1)任一台变压器单独运行时，宜满足总计算负荷S的大约为60%~70%
的需要，即S=(0.6~0.7)S
2）任一台变压器单独运行时，应满足全部一、二级负荷的需要，即S≥S。

本设计需两台变压器：因为该工厂同时有一级和二级负荷，必须满足供电的可靠性。

任一台变压器单独运行时，宜满足总计算负荷S的大约为60%~70%的需要，所以每台容量S=(0.6~0.7)S=（0.6~0.7）885kV·A=(513~598) kV·A 任一台变压器单独运行时，应满足全部一、二级负荷的需要，所以每台容量S≥S=同时S≥S=（137+590+32.6+39）kvA=798.6 kV·A
综上所述确定每台主变压器容量为800kvA，故选择变压器型号为
S9-800/10(6)(查附表5得)。

第二节工厂变配电所的主接线图
一、概述
主接线图即电路图，是表示系统中电能输送和分配线路的电路图，亦称一次电路图。

而用来控制、指示、监测和保护二次电路及设备运行的电路图，则称二次电路图，或二次接线图，通称二次回路图。

二次回路图是通过电流互感器和电压互感器与主电路联系的。

对工厂的主接线还要满足：安全、可靠、灵活、经济的要求。

主接线图的绘制形式有下面两种：
系统式主接线图——这是按照电力系统输送的顺序依次安排其中的设备和线路相连接的关系而绘制的一种简图。

它全面系统地反映出主接线电力的传送过程，但是它并不反映其中各成套配电装置之间的相互排列的位置。

这种主接线图多用于变配电所的运行中。

通常应用的变配电所主接线图均为这一形式。

装置式接线图——这是按照主接线中高压或低压成套配电装置之间相互联系和安排位置而绘制的一种简图，通常按不同电压等级分别绘制。

从这种主接线图上可一目了然地看出某一电压级的成套配电装置的内部设备连接关系及装置之间相互排列位置。

这种主接线图多在变配电所施工图中使用。

二、变配电所主接线图
本设计书中绘制出了系统式主接线图。

一次侧采用单母线，二次侧采用双母线的变电所主接线图。

（如图6-2所示）
铁骑力士饲料厂变配电所的主接线图
工厂电力线路及其接线方式
一、高压线路接线方式
1）放射式接线
放射式线路之间互不影响，因此供电可靠性较高，而且便于装设自动装置，保护装置也较简单，但是其高压开关设备用得较多，且每台高压断路器须装设一个高压开关柜，从而使投资增加。

而且在发生故障或检修时，该线路所供电的负荷都要停电。

要提高其供电可靠性，可在各车间变电所的高压侧之间或低压侧之间敷设联络线。

如果要进一步提高其供电可靠性，可采用来自两个电源的两路高压进线，然后经分段母线，由两段母线用双回路对重要负荷交叉供电。

二、低压线路接线方式
1）放射式接线
放射式接线的特点是其引出线发生故障时互不影响，因此供电可靠性高。

但在一般情况下，其有色金属消耗量较多，采用的开关设配较多。

低压放射式接线多用于设配容量较大或对供电可靠性要求较高的设备配电。

因工厂有一二级负荷，为保证其运行的可靠性，和放射式接线的优点，决定高低压均选用放射式接线的方式。

线路图示如图6-3所示
图6-3
第二节厂区平面布线图
一、概述
电气平面布线图，就是建筑平面图上，应用国家标准规定的有关图形符号和文字符号，按照电气设备的安装位置及电气线路的敷设方式、部位和路径绘制的电气布置图。

二、厂区平面布线图
厂区平面布线图是表示供电系统对各车间配电的电气布线图。

图8-1是铁骑力士饲料厂的厂区平面布线图。