220kV短路电流计算书

220KV 变电站各侧短路电流计算(3台主变)一、计算条件和参数（1）基准容量S j ＝100MV A ，系统阻抗X C1=****，X C0=****；（2）主变台数及接线方式：三台主变，110KV 侧三台并列运行，10KV 侧分裂运行；（3）主变型号：SFPSZ9－240000/220，U d12= 14％，U d13= 35％，U d23= 21％。

等值阻抗：0583.0240100%)21%35%14(21)(2123d 13d 12d =⨯-+⨯==e j S S U U U X －＋Ⅰ0000.0240100%)35%21%14(21)(2113d 23d 12d =⨯-+⨯==e j S S U U U X －＋Ⅱ0875.0240100%)12%35%21(21)(2112d 23d 13d =⨯-+⨯==e j S S U U U X －＋Ⅲ（4）10KV 限流电抗器考虑三种型号：XKK-10.5-4000-8： 10997.05.10100435.1010082=⨯⨯⨯=k X XKK-10.5-4000-10： 13747.05.10100435.10100102=⨯⨯⨯=k XXKK-10.5-4000-12： 16496.05.10100435.10100122=⨯⨯⨯=k X（5）各侧基准电流：220KV 侧，251.023031003=⨯==Ⅰj jⅠj U S I （kA ）110KV 侧，502.011531003=⨯==Ⅱj j Ⅱj U S I （kA ） 10KV 侧，499.55.1031003=⨯==Ⅲj j Ⅲj U S I （kA ）二、三相短路计算等值网络如图1所示：正序等值电路（1）220KV 侧短路****1==c X X****251.0****11=⨯=⋅=Ⅰj I X I （kA ）（2）110KV 侧短路02699.005833.031****)111/(11=⨯+=+++=ⅠⅠⅠX X X X X c ****502.0****11=⨯=⋅=Ⅱj I X I （kA ）（3）10KV 侧短路 8=%X k :****10997.00875.005833.031****)111/(11=++⨯+=+++++=k c X X X X X X X ⅢⅠⅠⅠ****499.5****11=⨯=⋅=Ⅲj I X I （kA ）10=%X k :****13747.00875.005833.031****)111/(11=++⨯+=+++++=k c X X X X X X X ⅢⅠⅠⅠ****499.5****11=⨯=⋅=Ⅲj I X I （kA ） 12=%X k :****16496.00875.005833.031****)111/(11=++⨯+=+++++=k c X X X X X X X ⅢⅠⅠⅠ****499.5****11=⨯=⋅=Ⅲj I X I （kA ）三、单相短路计算等值网络如图2所示：图2 零序等值网络（1）220KV 侧短路****112==≈∑∑c X X X图3 d1点短路的等效电路****)********3****1/(1)31/(100=++=++=∑ⅢⅠX X X X c ****021=++=∑∑∑∑X X X X****251.0****111=⨯=⋅=∑Ⅰj I X I f （kA ） ********31=⨯=⋅=f I M I（2）110KV 侧短路****112==≈∑∑c X X X图4 d2点短路的零序网络****))****2**1(1***1***1/(1))21(111/(100=++++=++++=∑ⅢⅠⅠⅢX X X X X X c****021=++=∑∑∑∑X X X X****502.0****111=⨯=⋅=∑Ⅱj I X I f （kA ） ********31=⨯=⋅=f I M I四、××站短路计算结果列表。

设计计算书短路电流计算1、计算电路图和等值电路图则，，设，，）（）（）（MV A 100S 8%U 23%U 14%U B 3-2k 3-1k 2-1k ====5.148-231421%U -%U %U 21U 3-2k 3-1k 2-1k 1S =+=+=）（）（）（）（）（ 5.0-32-81421%U -%U %U 21U 3-1k 3-2k 2-1k 2S =+=+=）（）（）（）（）（ 5.841-82321%U -%U %U 21U 2-1k 3-2k 3-1k 3S =+=+=）（）（）（）（）（24.00x *S =121.01201001005.14S S 100%U x N B S1*1=⨯=⨯=3N B S2*210*17.41201001005.0S S 100%U x --=⨯-=⨯=.0701201001005.8S S 100%U x N B S3*3=⨯=⨯=1-1、d 1短路时等值阻抗图18.23042.011I S **1-d *1-d ====S X 折算到220kV 短路容量有名值2381MVA 100*18.23*S S *1-d 1-d ===j S 折算到220kV 短路电流有名值kA 97.52303100*81.23U 3S II Bj *1-d 1-d =⨯==根据《电力工程电气设计手册》的相关规定，取电流冲击系数K .81ch =，当不计周期分量的衰减时，短路电流全电流最大有效值kA 01.979.51-.8121I 1-K 21I 21-d 2ch ch =⨯+=⨯+=）（）（冲击电流kA 22.1597.5.812I K 2i 1-d ch ch =⨯⨯=⨯= 1-2、d 2点短路时的等值阻抗图，1.0200417.0121.0042.02)]//()[(X *2*1**2*1*2*1**2-d =-+=++=+++=X X X X X X X X SS101.011I S *2-d *2-d *2-d ====X 折算到110kV 短路容量有名值MVA 0001100*10*S S *2-d 2-d ===j S 折算到110kV 短路电流有名值kA 02.51153100*10U 3S I I Bj *2-d 2-d =⨯==根据《电力工程电气设计手册》的相关规定，取电流冲击系数K .81ch =，当不计周期分量的衰减时，短路电流全电流最大有效值kA 58.720.51-.8121I 1-K 21I 22-d 2ch ch =⨯+=⨯+=）（）（冲击电流kA 801.1202.5.812I K 2i 2-d ch ch =⨯⨯=⨯= 1-3、3d 点短路时的等值阻抗图，1375.0207.0121.0042.02)]//()[(X*3*1**3*1*3*1**3-d =++=++=+++=X X X X X X X X SS27.71375.011I S *2-d *2-d *2-d ====X 折算到35kV 短路容量有名值MVA 727100*27.7*S S *3-d *3-d ===j S 折算到35kV 短路电流有名值kA 34.11373100*27.7U 3S I I Bj *3-d 3-d =⨯== 根据《电力工程电气设计手册》的相关规定，取电流冲击系数K .81ch =，当不计周期分量的衰减时，短路电流全电流最大有效值kA 12.1734.111-.8121I 1-K 21I 23-d 2ch ch =⨯+=⨯+=）（）（冲击电流kA 917.2834.11.812I K 2i 3-d ch ch =⨯⨯=⨯=电气设备的选择与校验一、1、220kV侧GIS组合电器选择选择ZF11-252型GIS组合电器。

3.1 220KV侧短路计算K1点短路等值电抗图如图3-1图3-1 220kv侧短路等值电抗图电源点G1G2到短路点的计算电抗是：系统S到短路点的计算电抗是：（1）G1G2供给短路点的短路电流：由计算电抗查短路电流周期分量计算曲线数字表得：0S短路电流：0.2S短路电流：4S短路电流：（2）S供给短路点的短路电流：由计算电抗查短路电流周期分量计算曲线数字表得：0S短路电流：0.2S短路电流：4S短路电流：总的三相短路电流是：冲击电流：3.2 110KV侧短路计算K2点短路等值电抗图如图3-2所示：图3-2 110kv侧短路等值电抗图G1G2到K2点计算电抗：S到K2点计算电抗：(1) G1G2供给短路点的电流:由计算电抗查短路电流周期分量计算曲线数字表得：0S短路电流:0.2S短路电流：4S短路电流：(2) S供给短路点的电流:由计算电抗查短路电流周期分量计算曲线数字表得：0S短路电流:0.2S短路电流：4S短路电流：总的三相短路电流是：冲击电流：3.3 10KV侧短路计算K3点短路等值电抗图如图3-3所示:图3-3 10kv侧短路等值电抗图 G1G2到K3点计算电抗：S到K2点计算电抗：(1) G1G2供给短路点的电流:由计算电抗查短路电流周期分量计算曲线数字表得：0S短路电流:0.2S短路电流：4S短路电流：(2) S供给短路点的电流因计算电抗大于3.5，所以对其倒数直接得到短路电流标幺值：总的三相短路电流：冲击电流:1.2 主变压器容量的选择110KV电压等级最大负荷炼钢厂P1=42MW, cosφ=0.95;化纤厂P2=32MW，cos φ=0.90；10KV电压等级最大负荷总功率P3=10.4MW, cosφ=0.95，tanφ=0.3287。

Q1==13804.73 kvarQ2==15498.31 kvarQ3=3418.48 kvar同时系数取：=75960 kw=31085.44 kvar视在功率：=82074.52 KV A选用两台变压器，每台可供车间总负荷的70% =0.7S=57452.16 KV A。

3 设计计算书3.1 短路电流计算3.1.1 计算电路图和等值电路图TS900/296-32QFS300-2SSP-360/220 SSPSL-240/220100KM150KMI II III IIIIII230KV115KVKVKVd1d2d3X1 X4X2X3X7X8X9X10 X5X6X11X12X13X14X15X19X20X16X17X18X22X23d1d2d3230KV10.5KV115KV X21X24系统阻抗标幺值：设：SJ=100MVAX1=X2=X3=0.2X4=X5=X6=(Ud／100 )*(S j/S e)=(14.1/100)*(100/240)=0.59X7=X8=X9=X10=X d*”*(S j/S e)=0.167*(100/300/0.85)=0.0473 X7=X8=X9=X10= ( Ud% / 100 )*(S j/S e)=(14.6/100)*(100/360)=0.0406X15=X16=X* S j / U p²= 0.4*150*( 100 / 230²) = 0.1134X17=X18=X* S j / U p²= 0.4*100*( 100 / 230²) = 0.0756根据主变的选择SFPSLO-240000型变压器，可查出：U dI-II% =14.6、U dI-III% =6.2、U dII-III% =9.84X19=X22=1/200*( U dI-II%+ U dI-III%- U dII-III%)*(S j/S e)=1/200*(14.6+6.2-9.84)*(100/240)=0.0228X20=X23=1/200*( U dI-II%+ U dII-III%- U dI-III%)*(S j/S e)=1/200*(14.6+9.84-6.2)*(100/240)=0.0379X20=X23=1/200*( U dI-III%+ U dII-III%- U dI-II%)*(S j/S e)=1/200*(6.2+9.84-14.6)*(100/240)=0.003 (1)、d1点短路电流的计算：d 1X 28X 26X 27X 25X 29X 30d 1230K V230K VX 25=（X 1+X 4）/3=0.0863 X 26=（X 7+X 11）/4=0.02198 X 27=X 15/2=0.0567 X 28=X 17/2=0.0378 X 29=X 25+ X 27=0.143 X 30=X 26+ X 28=0.05978 用个别法求短路电流 ① 水电厂 S –1:X jss –1= X 29*( S N ∑1/ S j )=0.143 * ( 3*200/0.875/100 ) = 0.98 ② 水电厂 H –1:X jsH –1= X 30*( S N ∑1/ S j )=0.0598 *( 4*300/0.85/100 ) = 0.844 查运算曲线 ： t=0”时 I *S-1”=1.061 I *H-1”=1.242I S-1”= ( I *S-1” * S NS-1)／(√3 * U j )=1.061*( 3*200/0.875)／(√3 * 230 )=1.826KAI chS-1= I S-1”*√[1+2*(K ch -1) ²]=1.826*√[1+2*(1.85-1) ²]=2.855KAI H-1”= (I *H-1”* S NH-1)/(√3 * U j )=1.242*(4*300/0.85)/(√3 * 230 )=4.402KAI chH-1= I H-1”*√[1+2 * (K ch -1) ²]=4.402*√[1+2 * (1.85-1) ²]=6.883KAI”= I S-1”+ I H-1”=1.826+4.402=6.288KA I ch1= I chS-1+ I chH-1=2.855+6.833=9.738KA t=2”时I *t=2s-1”=1.225 I *t=2H-1”=1.36I t=2s-1”= (I *t=2s-1”* S NS-1)/ (√3 * U j )=1.225*(3*200/0.875)/ (√3 * 230 )=2.109KAI t=2H-1”=(I *t=2H-1”*S NH-1)/(√3 * U j )=1.36*(4*300/0.85)/( √3 * 230 )=4.8198KAI t=2”= I t=2s-1”+ I t=2H-1”=2.109+4.8198=6.928KA T=4”时I *t=4s-1”=1.225 I *t=4H-1”=1.375I t=4s-1”= (I *t=4s-1”* S NS-1)/ (√3 * U j )=1.225*(3*200/0.875)/ (√3 * 230 )=2.109KA=1.375*(4*300/0.85)/( √3 * 230)=4.873KAI t=4”= I t=4s-1”+ I t=4H-1”=2.109+4.873=6.982KA ⑵、d 2点短路电流的计算： X 31=（X 19+X 20）/2=0.03035 X 32=X 29+X 31+ X 29*X 31/ X 30=0.143+0.03035+0.143*0.03035/0.0598=0.246 X 33=X 30+X 31+ X 30*X 31/ X 29=0.0598+0.03035+0.0598*0.03035/0.143=0.103 用个别法求短路电流d2d2①水电厂 S –1:X jss –1= X 32*( S N ∑1/ S j )=0.246 *( 3*200/0.875/100 ) = 1.687 ②水电厂 H –1:X jsH –1= X 33*( S N ∑1/ S j )= 0.103*( 4*300/0.85/100 ) = 1.454 查运算曲线 ： t=0”时 I *S-1”=0.616 I *H-1”=0.71I S-1”= ( I *S-1” * S NS-1)／(√3 * U j )=0.616*( 3*200/0.875)／(√3 * 230 )=1.06KAI chS-1= I S-1”*√[1+2*(K ch -1) ²]=1.06*√[1+2*(1.85-1) ²]=1.657KAI H-1”= (I *H-1”* S NH-1)/(√3 * U j )=0.71*(4*300/0.85)/(√3 * 230 )=2.516KAI chH-1= I H-1”*√[1+2 * (K ch -1) ²]=2.516*√[1+2 * (1.85-1) ²]=3.934KAI”= I S-1”+ I H-1”=1.06+2.516=3.576KA I ch1= I chS-1+ I chH-1=1.657+3.934=5.591KA t=2”时I *t=2s-1”=0.649 I *t=2H-1”=0.74I t=2s-1”= (I *t=2s-1”* S NS-1)/ (√3 * U j )=0.649*(3*200/0.875)/ (√3 * 230 )=1.117KA=0.74*(4*300/0.85)/( √3 * 230)=2.623KAI t=2”= I t=2s-1”+ I t=2H-1”=1.117+2.623=3.74KAT=4”时I*t=4s-1”=0.649I*t=4H-1”=0.74I t=4s-1”= (I*t=4s-1”* S NS-1)/ (√3 * U j )=0.649*(3*200/0.875)/ (√3 * 230)=1.117KAI t=4H-1”=(I*t=4H-1”*S NH-1)/(√3 * U j )=0.74*(4*300/0.85)/( √3 * 230)=2.623KAI t=4”= I t=4s-1”+ I t=4H-1”=1.117+2.623=3.74KA⑶、d3点短路电流的计算：X34=（X19+X21）/2=0.0129X35=X29+X34+ X29*X34/ X30=0.143+0.0129+0.143*0.0129/0.0598=0.187X36=X30+X34+ X30*X34/ X29=0.0598+0.0129+0.0598*0.0129/0.143=0.078用个别法求短路电流①水电厂 S–1:X jss–1= X35*( S N∑1/ S j )=0.187 *( 3*200/0.875/100 ) = 1.282 ②水电厂 H–1:X jsH–1= X36*( S N∑1/ S j )= 0.078*( 4*300/0.85/100 ) = 1.101 查运算曲线：t=0”时I*S-1”=0.810I*H-1”=0.94I S-1”= ( I*S-1” * S NS-1)／(√3 * U j )=0.810*( 3*200/0.875)／(√3 * 230)=1.394KAI chS-1= I S-1”*√[1+2*(K ch-1)²]=1.394*√[1+2*(1.85-1)²]=12.18KAI H-1”= (I*H-1”* S NH-1)/(√3 * U j )=0.94*(4*300/0.85)/(√3 * 230 )=3.331KAI chH-1= I H-1”*√[1+2 * (K ch-1)²]=3.331*√[1+2 * (1.85-1)²]=5.21KAI”= I S-1”+ I H-1”=1.394+3.331=4.725KAI ch1= I chS-1+ I chH-1=2.81+5.21=7.39KAt=2”时I*t=2s-1”=0.888I*t=2H-1”=1.011I t=2s-1”= (I*t=2s-1”* S NS-1)/ (√3 * U j )=0.888*(3*200/0.875)/ (√3 * 230)=1.529KAI t=2H-1”=(I*t=2H-1”*S NH-1)/(√3 * U j )=1.011*(4*300/0.85)/( √3 * 230)=3.583KAI t=2”= I t=2s-1”+ I t=2H-1”=1.529+3.583=5.112KAT=4”时I*t=4s-1”=0.888I*t=4H-1”=1.011I t=4s-1”= (I*t=4s-1”* S NS-1)/ (√3 * U j )=0.888*(3*200/0.875)/ (√3 * 230)=1.529KAI t=4H-1”=(I*t=4H-1”*S NH-1)/(√3 * U j )=1.011*(4*300/0.85)/(√3 * 230)=3.583KAI t=4”= I t=4s-1”+ I t=4H-1”=1.529+3.583=5.112KA3.2 电气设备的选择与校验3.2.1 断路器的选择与校验，隔离开关的选择与校验3.2.1.1 220KV电压等级断路器S n=240MVA最大工作电流：I max =1.05* S n/(√3 * U n )=1.05*240/(1.732*220)=661A选SW2-220型断路器假定主保护动作时间为0.05”，后备保护3.9”。

新藏水电站220kV侧短路电流计算摘要：对新藏水电站220kV侧最大运行方式下各种短路型式短路电流进行计算，并介绍短路电流的主要应用。

关键词：短路电流；动稳定；热稳定；开断电流；接地系统1电站资料1.1概况新藏水电站位于四川省凉山彝族自治州木里县境内，为金沙江左岸一级支流水洛河“一库十一级”中的第七个梯级电站，上接固滴水电站，下衔博瓦水电站。

工程采用引水式开发，具有日调节能力，厂房为地下厂房，装机容量3×62MW，多年平均年发电量7.724/8.184亿kW?h(单独/联合)。

开发任务为水力发电并兼顾生态用水需要，电站建成后供电四川电网。

1.2接入系统方案根据电站接入系统资料，新藏水电站220kV出线2回，1回接入下游宁朗水电站，1回接入水洛500kV变电站与系统连接。

系统归算至新藏水电站220kV母线的系统电抗标么值为：正、负序电抗0.0136，零序电抗0.0204。

1.3电气主接线三台62MW水轮发电机组分别与三台75MVA的主变压器接成单元接线，发电机出口电压10.5kV；出线电压等级采用220kV，单母线接线，出线2回。

1.4发电机及主变主要技术参数（1）发电机参数：额定功率62MW，额定功率70.86MVA，额定电压10.5kV，额定功率因数0.875(滞后)，纵轴次暂态电抗Xd"=0.190，负序电抗X2=0.197。

（2）主变压器参数：额定容量75MVA，额定变比242/10.5kV，短路电抗13%，联结组别YNd11。

1.5准值选取基准容量：Sj＝100MVA；基准电压Uj=230kV；基准电流Ij=0.251kA。

1.6短路计算用电气接线图1.8计算各元件电抗标幺值（1）发电机电抗，则：XF1=0.268，XF2=0.278。

（2）变压器电抗对于不旋转的静止电力机械元件（变压器、电抗器、架空线路、电缆线路等），X2=X1，对YNd11联结组别的双绕组变压器，X0=X1，，则：XT1=XT2=XT0=0.278。

XX220kV 变电站短路电流计算书一、系统专业提供2020年系统阻抗值（Sj ＝1000MV A ）220kV 侧：Z1=0.070，Z0=0.129。

220kV 侧按不小于50kA 选设备。

110kV 侧：Z1=无穷，Z0=0.60。

主变选择：220±8×1.25%/121/38.5kV ；主变容量：120/120/60MV A ；变压器短路电压：U k(1-2)%＝14，U k(1-3)%＝24，U k(2-3)%＝8。

二、短路电流计算1、则由公式得各绕组短路电压：％）％％（）（）（）（32-k 3-1k 2-1k 1U U U 21-+=k U ＝15 ％）％％（）（）（）（3-1k 32-k 2-1k 2U U U 21-+=k U ＝－1 ％）％％（）（）（）（2-1k 32-k 3-1k 3U U U 21-+=k U ＝9 2、变压器电抗标么值由ej S S X ⨯=100U d d *％（S e 指系统最大绕组的容量）得： X *1＝1.25；X *2＝－0.083；X *3＝0.75。

3、限流电抗器电抗标么值：2k k *3100U jj e e U S I U X ⨯⨯=％＝()21005.11000431010012⨯⨯⨯⨯＝1.57。

三、三相短路电流的计算（对称）1、当220kV 母线发生短路时（d 1）220kV 系统提供的短路电流标么值为：I *＝1/0.07=14.29；短路电流周期分量有效值为：=⨯⨯=⨯=2303100029.143*)3(jjper U S I I 35.86kA ； 由于110kV 侧不提供电源，所以==)3()3(1per d I I 35.86kA ；短路冲击电流峰值=⨯="=86.3555.22I K i ch ch 91.45kA 。

（注：K ch 为冲击系数，远离发电厂选2.55）； 容量：==d dj S S )3(14290MV A2、当110kV 母线短路时（d 2）===∑654.011**X I 1.53； 短路电流周期分量有效值为=⨯⨯=⨯=1273100023.33*)3(j jper U S I I 6.95kA ； 短路冲击电流峰值=⨯="=95.655.22I K i ch ch 17.73kA 。

腾龙芳烃220kV总降站设计阶段初步设计阶段短路电流（投产年）计算书(连封面封底共页)批准审核校核计算软件名称福建永福工程顾问有限公司年月日腾龙芳烃220kV总降站短路电流计算2011年最小运行方式下腾龙芳烃220kV总降压站220kV母线三相短路电流如下：（1）电网侧提供的短路电流为2.552kA；（2）发电机是否运行，请根据需要进行选择，每台发电机提供的短路电流为I〞（0s）=1.553 kA，I∞（4s）=1.03 kA。

一、0s时一台发电机运行短路电流计算（4.105 kA、6×180 MV A、X k %=16%、Q c=6×15=90Mvar）1．原始数据a．220kV母线（220kV系统侧提供）三相最大短路电流为4.105kA；b．设备参数远景共六台二绕组有载调压变压器6×180 MV A。

远景主变型号：有载调压变180000/220 容量比：100/100变比：220±8*1.25%/37kV接线组别：YN，yn0，d11阻抗电压：高-低16%额定容量S N =180000kV A (180MV A)远景无功补偿：9×10=90Mvar10kV并联电容器：每台额定容量15Mvar2．等值电路2.1．取S j=100MV A U j= U p2.2．变压器各侧基准电流：变压器容量按照远景容量180 MV A进行计算，即S N=180MV A220kV侧d1点I1j=100/(3×230)=0.251kA2.3．系统侧阻抗标幺值：I”d1 =4.105kAI”d1*=I d1∞*= I”d1 /I1j=4.105/0.251=16.355X d1*= 1/I”d1*=1/16.355=0.06112.4．变压器两侧阻抗标幺值：变压器阻抗电压：U k=16%X b1*=U k× (S j / S N)=16%×(100/180) = 0.0892.5 两台主变35kV侧母线分列运行：X d2* = X d1* + X b1*=0.0611+0.089=0.15012.6 两台主变35kV侧母线并列运行：X b1*/2=0.0445X d2’’* = X d1* + X b1*/2=0.0611+0.0445=0.10563．三相短路电流计算3.1．d1点（220kV侧母线三相短路）I”d1=I∞i d1ch=2.55×4.105=10.468kA3.2．d2点（两台主变35kV侧母线分列运行）I”d2=I∞d2*×I2j =1/0.1501×1.56= 10.39kAi d2ch=2.55×10.39=26.495kA考虑35kV电容器组（6×15=90Mvar）对35kV短路电流的助增影响：35kV电容器组串联电抗器的电抗值m=6%Q c/S d×100%= Q c/(3×I”d3’×U d)×100%=(90/6)/(3×10.39×37)×100%=2.25%因为Q c/S d=2.25%<5%所以不考虑35kV电容器组对d2点三相短路电流的助增影响。