短路电流计算20040329

丰镇发电厂三期扩建工程短路电流计算北京国电华北电力工程有限公司1一原始数据：1．系统资料：（基准电压为750kV，基准容量为1000MVA）根据系统提供资料，750kV系统的短路水平按63kA考虑.经折算系统正序阻抗为0.028，零序阻抗为0.04；220kV系统的短路水平按40kA考虑.经折算系统阻抗为0.066。2．电气设备参数：(1)发电机1G～2G：1222MVA，%1dX＝20%；X2%＝26.1%。(2)主变压器1T～2T：3×410MVA，Ud%＝25%(3)1G～2G高厂变：75/45-45MVA，Ud1-2’%＝18%；Ud1-2”%＝18%(4)起/备变：75/45-45MVA，Ud1-2’%＝20%；Ud1-2”%＝20%二计算原则：见《电力工程电气设计手册【1】电气一次部分》（以下简称《手册》）第119页。三程序名称、版本：程序名称：短路电流计算计算DLDL.EXE版本：PC版四计算模型、计算公式和简图：1.电气元件参数标幺值计算(1)基准值：基准容量1000MVA基准电压Uj=Up=1.05Ue基准电流Ij=JjIS3基准电抗Xj=UjIj3=UjSj2丰镇发电厂三期扩建工程短路电流计算北京国电华北电力工程有限公司2基准电压(kV)3.1510.520230525基准电流Ij(kA)183.35528.872.511.1基准电抗Xj(Ω)0.009920.110.452.9275.6(2)发电机电抗标幺值计算：dXSjPe*cosX%d100φ发电机1G、2G：X*1d=162.09.0/1222110010020X2*=1893.09.0/1222110010021(3)变压器电抗标幺值计算：X*d=X%d100SjSe主变压器1T、2T：X*d=2032.01230100010025高厂变1G、2G：X*1d=4.275100010018X*2d=4.275100010018起/备变：X*1d=7.275100010020X*2d=7.275100010020(4)计及反馈的电动机功率1G、2G10kV工作段A段75601kWB段75151kW取其中最大值75601kW电动机反馈电流倍数Kd,D=6.0电动机反馈电流冲击系数Kch,D=1.7丰镇发电厂三期扩建工程短路电流计算北京国电华北电力工程有限公司32．电气接线图，正序阻抗图、负序阻抗图、零序阻抗图分别见附图1、2、3、4。五三相短路电流计算结果：500kV主接线短路电流计算原始输入数据详见附录一；500kV主接线短路电流计算结果详见附录二；六500kV不对称短路电流计算结果：1.综合阻抗计算(1)正序综合阻抗X1∑=0.028∥(0.1944+0.3073)∥(0.1944+0.3073)∥(0.1944+0.3073)∥(0.1944+0.3073)＝0.028∥0.5017∥0.5017∥0.5017∥0.5017＝0.028∥0.1254＝0.0228(2)负序综合阻抗X2∑=0.028∥(0.3043+0.1944)∥(0.3043+0.1944)∥(0.3043+0.1944)∥(0.3043+0.1944)=0.028∥0.4987∥0.4987∥0.4987∥0.4987=0.028∥0.1247=0.0229(3)零序综合阻抗X0∑=0.04∥0.1944∥0.1944∥0.1944∥0.1944＝0.04//0.0486=0.02194(4)合成阻抗X*=X1∑+△()nX三相短路△()3X=0k二相短路△()2X=X2∑单相短路△()1X=X2∑+X0∑二相接地短路△(,)11X=XXX+X2020∑∑∑∑丰镇发电厂三期扩建工程短路电流计算北京国电华北电力工程有限公司42．不对称短路电流计算(1)合成电流dnI()=mdnI1()三相短路m=1二相短路m=3单相短路m=3二相接地短路m=312XX(X+X2020∑∑∑∑)(2)单相短路电流X*=X1∑+△()1X=X1∑+X2∑+X0∑=0.0228+0.0229+0.02194=0.06764*()11I=1/X*=1/0.06764=14.7811()I=*()11IIj=14.781.1=16.258kA()1I=m11()I=316.258=48.774kA(3)二相短路电流X*=X1∑+△()2X=X1∑+X2∑丰镇发电厂三期扩建工程短路电流计算北京国电华北电力工程有限公司5=0.0228+0.0229=0.0457*()12I=1/X*=1/0.0457=21.88kA12()I=*()12IIj=21.881.1=24.07kA()1I=m11()I=324.07=41.69kA(4)二相接地短路电流=0.0228+02194.00229.002194.00229.0=0.0228+0.0112=0.034*(,)111I=1/X*=1/0.034=29.41kA111(,)I=*(,)111IIj=29.411.1=32.35kA(,)11I=m111(,)I(2)20*1120XXXXXXXX丰镇发电厂三期扩建工程短路电流计算北京国电华北电力工程有限公司6=312XX(X+X2020∑∑∑∑)32.35=35.32)02194.00229.0(02194.00229.0132=48.523.500kV短路电流比较：三相短路单相短路二相短路二相对地短路I”(kA)48.7148.77432.3548.52可见，单相短路电流最大。七开关分断时间短路电流计算结果：1.10kV真空开关（1）短路电流周期分量有效值开关分断时间t按0.06s由附录二可知t＝0s和t＝0.06s6kV母线短路电流周期分量有效值I0和I0.06（kA），I0（kA）I0.06（kA）500kV系统10.4810.48发电机G18.698.69发电机G2-G41.741.74电动机反馈电流10.8254.11总计31.7525.04丰镇发电厂三期扩建工程短路电流计算北京国电华北电力工程有限公司7(2)短路电流非周期分量开关分断时间t按0.06s电动机反馈电流衰减时间常数TB＝0.06s，TD＝0.062st秒短路电流非周期分量有效值（kA）为：Ifzt＝Ifzt，B＋Ifzt，D＝2(KtBI”B＋KtDI”D)TBttBeK/TDttDeK/由上表BI＝20.93kA，DI＝16.97kA。TBttBeK/06.0/06.0e=0.3679KtBI”B＝0.3679×20.93＝7.7kATDttDeK/062.0/06.0e=0.3799KtDI”D＝0.38×10.83=4.12kAIfzt＝2(KtBI”B＋KtDI”D)＝2(7.7＋4.12)=16.72kA2.3kV真空开关（1）短路电流周期分量有效值丰镇发电厂三期扩建工程短路电流计算北京国电华北电力工程有限公司8开关分断时间t按0.06s由附录二可知t＝0s和t＝0.06s3kV母线短路电流周期分量有效值I0和I0.06（kA），I0（kA）I0.06（kA）500kV系统14.0614.06发电机G111.6611.66发电机G2-G42.342.34电动机反馈电流10.2483.89总计38.3331.97(3)短路电流非周期分量开关分断时间t按0.06s电动机反馈电流衰减时间常数TB＝0.06s，TD＝0.062st秒短路电流非周期分量有效值（kA）为：Ifzt＝Ifzt，B＋Ifzt，D＝2(KtBI”B＋KtDI”D)TBttBeK/TDttDeK/由上表BI＝28.082kA，DI＝10.248kA。TBttBeK/06.0/06.0e=0.3679KtBI”B＝0.3679×28.082＝10.33kA丰镇发电厂三期扩建工程短路电流计算北京国电华北电力工程有限公司9TDttDeK/062.0/06.0e=0.38KtDI”D＝0.38×10.248=3.89kAIfzt＝2(KtBI”B＋KtDI”D)＝2(10.33＋3.89)=20.11kA2.发电机出口(1)短路电流周期分量有效值开关分断时间t按0.06s由附录二可知t＝0s和t＝0.06s发电机出口短路电流周期分量有效值I0和I0.06（kA）I0（kA）I0.06（kA）500kV系统102.93102.93发电机G192.9380发电机G2G45.82x35.73x3总计213.32200.12由上表可知，发电机1G出口0.06s三相短路电流周期分量为200.12kA。(2)短路电流非周期分量开关分断时间t按0.06s0s短路电流非周期分量ifz0＝－2I丰镇发电厂三期扩建工程短路电流计算北京国电华北电力工程有限公司100.06s短路电流非周期分量ifz0.06＝ifz0tTae＝－2ItTae＝2f＝314.16t＝314.16×0.06＝18.85系统提供的短路电流非周期分量的衰减时间常数：Ta＝15发电机G1提供的短路电流非周期分量的衰减时间常数：Ta＝0.2x2f=62.8其他发电机提供的短路电流非周期分量的衰减时间常数：Ta＝40三相短路电流非周期分量计算结果见下表：I0（kA）I0.06（kA）Taifz0.06（kA）500kV系统102.93102.9315－41.172发电机G1、92.938062.8－84发电机G3G65.82x35.73x340－15.13总计213.32200.12－140.33.500kV断路器(1)短路电流周期分量有效值开关分断时间t按0.1s由附录二可知t＝0s和t＝0.1s500kV母线短路电流周期分量有效值I0和I0.1（kA）丰镇发电厂三期扩建工程短路电流计算北京国电华北电力工程有限公司11(2)短路电流非周期分量开关分断时间t按0.1s0s短路电流非周期分量ifz0＝I20.06s短路电流非周期分量ifz0.1＝TatTatfzeIei20＝2f＝314.16t＝314.16×0.1＝31.416系统提供的短路电流非周期分量的衰减时间常数：Ta＝15发电机提供的短路电流非周期分量的衰减时间常数Ta=40三相短路电流非周期分量计算结果见下表I0（Ka）I0.1(KA)Taifz0.1(Ka)500kV系统39.2939.2915-5.6发电机G12.362.0540-1.226发电机G2-G42.36X32.05X340-3.68总计48.7147.48-10.5064.220kV断路器(1)短路电流周期分量有效值开关分断时间t按0.1s由附录二可知t＝0s和t＝0.1s220kV母线短路电流周期分量有效值I0和I0（kA）I0.1（kA）500kV系统39.2939.29发电机G12.362.05发电机G2G42.36X32.05x3总计44.2943.06丰镇发电厂三期扩建工程短路电流计算北京国电华北电力工程有限公司12I0.1（kA）(2)短路电流非周期分量开关分断时间t按0.1s0s短路电流非周期分量ifz0＝I20.06s短路电流非周期分量ifz0.1＝TatTatfzeIei20＝2f＝314.16t＝314.16×0.1＝31.416系统提供的短路电流非周期分量的衰减时间常数：Ta＝15三相短路电流非周期分量计算结果见下表I0（Ka）I0.1(KA)Taifz0.1(Ka)220kV系统38.1438.1415-6.64总计38.1438.14-6.64I0（kA）I0.1（kA）220kV系统38.1438.14总计38.1438.14