短路电流计算实例解析

【例1-4】某工厂由配电所10kV电源供电，35kV电源变电所10kV母线短路容量为S_K=300MV·A，10kV架空线路采用LGJ-95型钢芯铝绞线，导线截面积S=95mm²，长度L₁=2km；采用ZR-YJV-8.7/15-3×95型三芯铜芯交联聚乙烯绝缘电缆，电缆截面积S=95mm²，长度L₂=0.2km；安装1台SBH11-M-1250/10型油浸式非晶合金配电变压器，额定电压U_N1/U_N2=10/0.4kV，额定容量S_N=1250kV·A，负荷损耗Δp_K=12kW，阻抗电压u_K%=4.5%，配电系统电气接线原理如图1-12所示。试计算该配电所变压器高、低压侧短路电流。

图1-12 配电系统电气接线原理

解：

1.电气设备电抗标幺值计算

（1）系统电抗标幺值

系统电抗标幺值按式（1-49）计算，即

（2）架空线路电抗标幺值

架空线路电抗值按式（1-41）计算，即X_L1=X₀L₁=0.4×2Ω=0.8Ω

架空线路电抗标幺值按式（1-55）计算，即

（3）电力电缆电抗标幺值

电力电缆电抗按式（1-41）计算，即X_L2=X₀L₂=0.08×0.2Ω=0.016Ω

电力电缆电抗标幺值按式（1-55）计算，即

（4）配电变压器电抗标幺值

配电变压器电阻标幺值按式（1-50）计算，即

配电变压器阻抗标幺值按式（1-51）计算，即

配电变压器电抗标幺值按式（1-52）计算，即

配电系统电抗标幺值等效电路如图1-13所示。

图1-13 配电系统电抗标幺值等效电路

2.K₁处短路电流计算

电抗标幺值为

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三相短路电流有效值按式（1-57）计算，即

三相短路电流稳态值为

两相短路电流有效值按式（1-58）计算，即

三相短路电流冲击值按式（1-62）计算，即

三相短路电流最大值按式（1-65）计算，即

三相短路容量按式（1-66）计算，即

3.K₂处短路电流计算

电抗标幺值为

三相短路电流有效值按式（1-57）计算，即

两相短路电流有效值按式（1-58）计算，即

三相短路冲击电流按式（1-62）计算，即

三相短路电流最大有效值按式（1-65）计算

三相短路容量按式（1-66）计算

配电系统三相短路电流的计算值见表1-16。

表1-16 三相短路电流的计算值