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%21'21XKXf 5.31/1000)45.31(21X 0.3
5.31/10002121XKf 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%21'21UKUf 5.31/1000)45.31(21X 0.3
5.31/10002121XKf 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
897.12.1697.03221XXX
89.049.04.05422XXX
15.01111222111XXXX
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*23212124XXXXXX
69.42.0697.089.0697.089.0*122322325XXXXXX
5.02.1169.4105.11111113252418XXXX
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 - 642.0897.14.02.04.02.026414127XXXXXX
091.62.04.0897.14.0897.1142642628XXXXXX
266.049.01091.61642.01111115282719XXXX
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
266.049.01091.61642.01111115282730XXXX
766.4266.05.4293020XXX
044.0091.6266.028301XXC
414.0642.0266.027302XXC
542.049.0266.05303XXC
2.109044.0766.412031CXX - 8 - 51.11414.0766.422032CXX
78.8542.0766.432033CXX
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
177.248.1697.010934XXX
0.16.04.0121135XXX
155.00.11177.212.0111111353412XXXX
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
112.04.01697.012.0111111171610XXXX (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
256.01000135897.121jsX
24.0100027089.022jsX
2.01jsX
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
162.010001352.13jsX
27.1100027069.425jsX
05.124jsX
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