短路电流计算文件

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乌兹别克斯坦短路电流计算

一、计算依据

1 标准DL-T5222-2005 《导体和电器选择设计技术规定》

2 电力工程电气设计手册-电气一次部分。

3 MWMW13512701规模计算。

二、计算条件及参数

1.计算条件

1) 正常工作时三相系统对称运行。

2) 所有电源的电动势相位角相同。

3) 系统中的电机均为理想电机,不考虑电机磁饱和、磁滞、涡流及导体集肤效应的影响;转子结构完全对称;定子三相绕组结构完全相同,空间位置差120ºC电角度。

4) 电气系统中各元件的磁路不饱和,即带铁心的电气设备电抗值不随电流大小发生变化。

5) 电力系统中所有电源都在额定负荷下运行,其中50%负荷接在高压母线上

6) 短路发生在短路电流最大值的瞬间。

7) 不考虑短路点的电弧阻抗和变压器的励磁电流。

8) 元件的计算参数均取其额定值,不考虑参数的误差和调整范围。

2. 计算参数

1) 系统基准容量: MWSb1000

2) 母线额定电压:220kV

3) 基准电压:230kV

4) 系统电抗:0.2

5) 发电机参数

见表1

6)主变压器参数

见表2

7) 厂高变参数

见表3 表1 发电机参数

发电机 额定功率

(MW) 额定电压

(kV) 功率因数 电抗标么值

(MWSb1000)

dX*" 2*X 0*X

F1 135 13.8 1.2 1.48

0.45

F2 270 15.75 0.49 0.6 0.27

表2 主变压器参数

主变压器 额定容量

(MVA) 额定电压

(kV) 阻抗电压

%dU

ZB1 180 220

12.55

ZB2 350 220 14

表3 厂高变参数

厂高变 额定容量(MVA) 高压侧

额定电压

(kV) 低压侧

额定电压

(kV) 阻抗电压

%dU

高压侧 低压侧

GGB 31.5 1.57 220 6.3 14.2

8) 短路电流计算接线图

图1 短路电流计算接线图 三、计算过程

(一) 各序阻抗图

1. 正序电抗

正序电抗值见表4,正序阻抗图见图2

图2 正序阻抗图

表4 正序电抗值表

名称 符号 电抗编号 阻抗电压和电抗值 计算式 标么值

系统 C X1 0.2

主变1# ZB1

X2 Ud%=12.55 12.55%×1000/180 0.697

主变2# ZB2 X4 Ud%=14 14%×1000/350 0.4

发电机 F1 X3 Xd” 查附表4-2 P180 1.2

发电机 F2 X5 Xd” 查附表4-2 P180 0.49

厂高变 GGB X6,X7,X8

0757.05.32.14%21'21XKXf 5.31/1000)45.31(21X 0.3

5.31/10002121XKf 4.2

2. 负序电抗

负序电抗值见表5,负序阻抗图见图3 - 4 -

图3 负序阻抗图

表5 负序电抗值表

名称 符号 电抗编号 阻抗电压和电抗值 计算式 标么值

系统 C X1 0.2

主变1# ZB1

X9 Ud%=12.55 12.55%×1000/180 0.697

主变2# ZB2 X11 Ud%=14 14%×1000/350 0.4

发电机 F1 X10

2X 查附表4-2 P180 1.48

发电机 F2 X12

2X 查附表4-2 P180 0.6

厂高变 GGB X13,X14,X15

0757.05.32.14%21'21UKUf 5.31/1000)45.31(21X 0.3

5.31/10002121XKf 4.2

(三) 零序电抗

零序电抗值见表6,零序阻抗图见图4 - 5 -

图4 零序阻抗图

表6 零序电抗值表

名称 符号 电抗编号 阻抗电压和电抗值 计算式 标么值

系统 C X1

0.2

主变1# ZB1

X16

Ud%=12.55 12.55%×1000/180

0.697

主变2# ZB2 X17 Ud%=14 14%×1000/350

0.4

(二) 网络变换

1. 正序网络的变换

1) 短路点d1

将图2变换成图5(a)并计算出1X得到图5(b)

图5 d1点短路网络变换图

897.12.1697.03221XXX

89.049.04.05422XXX

15.01111222111XXXX

2) 短路点d2 将图2变换成图6,利用Y-Δ变换将X1、X2、X23→X24、X25,将X24、X25、X3并联成X18

图6 短路点d2网络变换图

05.189.0697.02.0697.02.0*23212124XXXXXX

69.42.0697.089.0697.089.0*122322325XXXXXX

5.02.1169.4105.11111113252418XXXX

3) 短路点d3

图7 短路点d3网络变换图

将图2变换成图7,由X1、X26、X4→X28、X27,再将X27、X28、X5并联得X19 - 7 - 642.0897.14.02.04.02.026414127XXXXXX

091.62.04.0897.14.0897.1142642628XXXXXX

266.049.01091.61642.01111115282719XXXX

4) 短路点d4

在图7(b)的基础上加入d3点以下的部分,得图8(a),将X6和X7合并成X29,计算归算到d4点的电抗X20,再利用分布系数法化成图8(d)。

图8 短路点d4网络变换图

266.049.01091.61642.01111115282730XXXX

766.4266.05.4293020XXX

044.0091.6266.028301XXC

414.0642.0266.027302XXC

542.049.0266.05303XXC

2.109044.0766.412031CXX - 8 - 51.11414.0766.422032CXX

78.8542.0766.432033CXX

2. 负序网络的变换

短路点d1

将图3变换成图9,得到短路点1的综合负序电抗值。

图9 短路点d1负序网络变换图

177.248.1697.010934XXX

0.16.04.0121135XXX

155.00.11177.212.0111111353412XXXX

3. 零序网络的变换

将图4变换成图10,得到短路点d1的综合零序电抗

图10 短路点d1零序网络变换图

112.04.01697.012.0111111171610XXXX (三) 三相短路电流计算

1. 短路点d1电流计算

1) 计算电抗

在图5(a)的基础上计算

256.01000135897.121jsX

24.0100027089.022jsX

2.01jsX

2) 各电源供给的短路电流标么值

表7

电源 计算式 "*I 1.0*I 2.0*I 4*I

发电机F1 查图4-6,4-7

P129 4.22 3.5 3.1 2.5

发电机F2 查图4-6,4-7 4.58 3.7 3.3 2.42

系统C 1/0.2 5 5 5 5

3) 各电源短路电流周期分量有效值

表8

电源 额定电流(kA) 短路电流(kA)

计算式 电流值 计算式 "*I 1.0*I 2.0*I 4*I

发电机F1

230*3135 0.339 0.339×标么值 1.43 1.19 1.05 0.81

发电机F2

230*3270 0.678 0.678×标么值 3.1 2.5 2.24 1.64

系统C

230*31000 2.51 2.51×标么值 12.55 12.55 12.55 12.55

合计 17.09 16.24 15.84 15.00

4.短路容量和短路最大电流

(1)短路容量

jtdUIS3

MVAS3.680623009.173"

MVAS5.647123024.1631.0 - 10 - MVAS5.630923084.1532.0

MVAS4.59772300.1534

(2)冲击电流

按表4-15(P141)选择,Kch取1.85

kAich76.4409.1785.12

(3)全电流

按表4-15和式4-34(P141)计算

2)185.1(21"IIch

2)185.1(2109.17

=26.72kA

5.短路电流非周期分量

由表4-13查得,系统C供给的短路电流取Ta=15,由发电机F1和F2供给的短路电流取Ta=40。根据P140中式4-29和式4-30计算:

起始值:kAifz16.2409.1720

0.1秒值:kAeeifz11.5]55.12)1.343.1[(2151.0314401.03141.0

0.1秒时的全电流:kAI03.17)11.5(65.16221.0

非周期分量所占的百分比数为:%3009.17/11.5

(二)短路点d2短路电流计算

在图6(b)的基础上计算

1.计算电抗

162.010001352.13jsX

27.1100027069.425jsX

05.124jsX

2.各电源供给的短路电流标么值

表6

电源 计算式 "*I 1.0*I 2.0*I 4*I

发电机F1 查图4-6,4-7

P129 6.6 5.1 4.3 2.5

发电机F2 查图4-6,4-7 0.83 0.78 0.76 0.75

系统C 1/1.05 0.952 0.952 0.952 0.952

3.各电源短路电流周期分量有效值

表7