解：1.求k-1点的三相短路电流和短路容量(Uc1=10.5kV) (1)计算短路电路中各元件的电抗及总电抗
1)电力系统的电抗：由附录表8查得SNl0-10Ⅱ型断路器的断流容量Soc=500MV·A，
Uc21(10.5kV)2X1???0.22?
Soc500MV?A2)架空线路的电抗：查表3-1得X0=0.35?/km X2?X0l?0.35(?/km)?5km?1.75? 3）绘k-1点短路的等效电路，并计算其总电抗为 X?(k?1)?X1?X2?0.22??1.75??1.97?
(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)Ik?1?
Uc13X?(k?1)?10.5kV3?1.97??3.08kA
2)三相短路次暂态电流和稳态电流
(3)(3) I\(3)?I??Ik?1?3.08kA
3)三相短路冲击电流及第一个周期短路全电流有效值
(3) ish?2.55I\(3)?2.55?3.08kA?7.85kA
(3)Ish?1.51I\(3)?1.51?3.08kA?4.65kA
4)三相短路容量
(3)(3) Sk?3UI?1c1k?1?3?10.5kV?3.08kA?56.0MV?A
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2.求k-2点的短路电流和短路容量(Uc2=0.4kV) 1)电力系统的电抗
Uc22(0.4kV)2?? X1??3.2?10?4?
Soc500MV?A2)架空线路的电抗
??X0l(X2Uc220.4kV2)?0.35(?/km)?5km?()?2.54?10?3? Uc110.5kV3)电力变压器的电抗：由附录表5得Uk％=5
Uk00Uc22(0.4kV)25X3?X4?????8?10?3?
100SN1001000kV?A4)绘k-2点短路的等效电路如上图b所示，并计算其总电抗： X?(k?2)?X1?X2?X3//X4?X1?X2?X3X4
X3?X48?10?3??6.86?10?3? ?3.2?10??2.54?10??2?4?3(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) Ik?2?Uc23X?(k?2)?0.4kV3?6.86?10??3?33.7kA
2)三相短路次暂态电流和稳态电流
(3)(3)I\3)?I??Ik?2?33.7kA
3)三相短路冲击电流及第一个周期短路全电流有效值
(3) ish?1.84I\(3)?1.84?33.7kA?62.0kA
(3)Ish?1.09I\(3)?1.09?33.7kA?36.7kA
4)三相短路容量
(3)(3) SkUc2Ik?2?3?2?3?0.4kV?33.7kA?23.3MV?A
在工程设计说明书中，往往只列短路计算表，如下表所示。
短路计算表 短路 计算点 k-1 (3) Ik三相短路电流／kA 三相短路容量／MV·A (3) Ish(3) SkI\3) 3.08 (3) I?(3) ish3.08 3.08 7.85 4.65 56.O word文档 可自由复制编辑
k-2
33.7 33.7 33.7 62.0 36.7 23.3 第二章—2
2、某工厂供电系统如下图所示。电力系统出口断路器为SNl0—10 II型。试用标幺制法计算系统中k-1点和k-2点的三相短路电流和短路容量。
解：1.确定基准值
Sd?100MV?A，Uc1?10.5kV，Uc2?0.4kV
Id1?Sd3Uc1Sd3Uc2?100MV?A3?10.5kV100MV?A3?0.4kV?5.50kA
Id2???144kA
2.计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值 (1)电力系统的电抗标幺值
由附录表8查得Soc?500MV?A X1?*100MV?A?0.2
500MV?A(2)架空线路的电抗标幺值 由表3-1查得X0?0.35?/km
*X2?0.35(?/km)?5km?100MV?A?1.59
(10.5kV)23)电力变压器的电抗标幺值
由附录表5查得，Uk％=5
5?100MV?A5?100?103kV?A??5.0 X?X?100?1000kV?A100?1000kV?A*3*4绘短路等效电路图如下图所示：
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3.计算k-1点的短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量 (1)总电抗标幺值
*** X??X?X(k?1)12?0.2?1.59?1.79
(2)三相短路电流周期分量有效值
)Ik(3?1?Id1*X?(k?1)?5.50kA?3.07kA
1.79(3)其他三相短路电流
(3)(3) I\3)?I??Ik?1?3.07kA
(3)ish?2.55?3.07kA?7.83kA (3)Ish?1.51?3.07kA?4.64kA
(4)三相短路容量
(3) Sk?1?Sd*X?(k?1)?100MV?A?55.9MV?A
1.794.计算k-2点的短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量 (1)总电抗标幺值
X?(k?2)?X1?X2?X3//X4?0.2?1.59?(2)三相短路电流周期分量有效值
(3) Ik?2?*****5?4.29 2Id1*X?(k?2)?144kA?33.6kA 4.29(3)其他三相短路电流
(3)(3) I\3)?I??Ik?2?33.6kA
(3)ish?1.84?33.6kA?61.8kA (3)I??1.09?33.6kA?36.6kA
(4)三相短路容量
(3) Sk?2?Sd*X?(k?2)?100MV?A?23.3MV?A
4.29由此可见，采用标幺制法的计算结果与欧姆法计算的结果基本相同。
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3、已知工厂变电所380V侧母线上接有250kW感应电动机一台，平均cos??0.7，效
(3)(3)率?=0.75，380V母线的短路电流Ik?33.7kA,ish?62.0kA；该母线采用LMY-100×10的
硬铝母线，水平平放，档距为900mm，档数大于2，相邻两相母线的轴线距离为160mm。试求该母线三相短路时所受的最大电动力，并校验其动稳定度。如果此母线的短路保护动作时间为0.6s，低压断路器的断路时间为0.1s。该母线正常运行时最高温度为55?C。校验其热稳定度。
解：1.计算母线短路时所受的最大电动力 电动机额定电流为
IN?M?250kW3?380V?0.7?0.75?0.724kA
(3) 由于IN?M?0.01Ik，该电动机的反馈电流冲击值为
ish?M?6.5?1?0.724kA?4.7kA 因此母线在三相短路时所受的最大电动力为 F(3)(3)?3(ish?ish?M)2?l?10?7N/A2 a0.9m?10?7N/A2?4334N 0.16m ?3(62.0?103A?4.7?103A)2? 2.校验母线短路时的动稳定度 母线在F(3)作用时的弯曲力矩为
F(3)l4334N?0.9m??390N?m M?1010 母线的截面系数为
b2h(0.1m)2?0.01m??1.667?10?5m3 W?66 母线在三相短路时所受到的计算应力为
M390N?m??23.4?106Pa?23.4MPa ?c??53W1.667?10m 硬铝母线(LMY)的允许应力为
?al?70MPa??c?23.4MPa 由此可见该母线满足短路动稳定度的要求。
3.母线满足短路热稳定度的最小允许截面
424附录表7C?87As/mm2，图3-12?L?55?C曲线得KL?0.5?10A?s/mm
tima?tk?0.05s?top?toc?0.05s?0.6s?0.1s?0.05s?0.75s
(3)I?Amin?timaC?33.7?103A?0.75s87As/mm2=335mm
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