220kV短路电流计算书.docx

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 = 1000MVA)220kV 狈9： Z1=0.070, Z0=0.129220kV 侧按不小于 50kA 选设备 110kV 侧:Z1=无穷，Z0=0.60主变选择：220±8X1.25%/121/38.5kV；主变容量：120/120/60MVA； 变压器短路电压：Uk(1-2)% = 14, Uk(1-3)% = 24, Uk(2-3)% = 8二、 短路电流计算1、则由公式得各绕组短路电压：U =丄(U % + U % - U %)=15k1 2 k (1-2) k (1-3) k (2-3)U = -CU % + U % - U %) = -1k2 2k (1-2) k (2-3) k (1-3)U =丄(U % + U % - U %) =9k 3 2k (1-3) k (2-3) k (1-2)U % S2、 变压器电抗标么值由X =~^- x j （Se指系统最大绕组的容量）得：£ = 1.25； X*?=—0.083； X*3=0.75d 100 S e 11 *2 *3e、亠亠、亠、一 “ U % U S 12 10 10003、 限流电抗器电抗标么值：X = k x — x j = x x二 卡=1.57。

k 100 <3I U 2 100 <3 x 4 11.05 x 10力e j三、三相短路电流的计算（对称）1、当220kV母线发生短路时（d1）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：I⑶=I x-j = 14.29 x-!000 = 35.86kA；per * J3U J3 x 230j由于110k V侧不提供电源，所以I⑶=I⑶=35.86kA；d1 per短路冲击电流峰值i = <2K I = 2.55x35.86 = 91.45kA注：Kh为冲击系数，远离发电厂选2.55）；ch ch ch容量：S ⑶=S = 14290MVAdj d2、当110kV母线短路时（d2）0.654—1.53；一 S 1000短路电流周期分量有效值为I⑶=I X j = 3.23X = 6.95kA；per * J3U <3 X127j短路冲击电流峰值i = 2 KI = 2.55 x 6.95 = 17.73kAch ch3、当10kV母线发生短路时邙限抗前d3）22：I / ' ' I.古=O.714；短路电流周期分量有效值为I⑶per丫 S ° 1000=I x j— = 0.714 x* V3Uj<3 x 40.425=10.20kA ；短路冲击电流峰值i = p2K I = 2.55x 10.2 = 26.02kA。

ch ch四、不对称短路计算（考虑两种运行方式）1、两台主变同时运行，其中一台主变的220kV及110kV侧中性点接地1）220kV母线发生不对称短路①单相接地故障单相短路时的序网如下图:茄・由于正、负序网络为对称X1S = X 2广0.°7；*z 1 一 X + X + X1 z 2 z 0 z10.07 + 0.07 + 0.12=3.85 ；S 1000I =/* x 1 = 3.85 x = 9.66kA ；d 1正序 d1 &3U <3 x 230j短路点电流1 dr3Id 1正序=3”.66=28.9心；冲击值：i 二 2K I 二 2.55 x 28.98 二 73.90kAch ch求解主变中性点电流II根据零序网变换可知I'd为220kV中性点电流，『3Id 1正序=28.98kA；x0.1290.129 +1.56= 2.21kA；根据零序网变换可知丄丄0 75Id 为110kV 中性点电流，110kV 中性点，d = Idx 075+0517 = mA②两相短路故障序网组合图为:v3E(2)=d * X + X 0.07 + 0.071y 2 y=4.63 ；I⑵=4.63x 丄000 = 11.62kA；d占 x 230冲击值：i = “2K I = 2.55x 11.62 = 29.63kA； ch ・ch当两相短路时，电路中没有零序分量，故此种情况下主变接地的中性点各侧均无电流。

③两相接地短路X 1y = X2y =0.07, X0y"2；XX" 0.07 x 0.12 门…X 二 X + 空 0^ 二 0.07 + 二 0.114 ；y 1y X + X 0.07 + 0.12 '2 y 0 y—=8.78 ；d 1*=I x 1000 = 22.02 kA；d 1 d 1*x/3 x 230两相接地短路的比例系数：m - ( X + X )22 y 0 y1.5183；短路点电流I = ml = 33.43 kA；dl总 d 1冲击值i = K Ichch二 2.55 x 33.43 二 85.25kA；中性点电流之和：Id0二 mlx ay = 12 32kA；X + x 12.32kA,0 y 2 y经计算单相接地故障时经流变压器中性点的电流大2) 110kV母线发生不对称短路正序阻抗值由三相短路计算可得：X1=0.654；①llOkV母线发生单相短路*z 1 一 X + X + X1 z 2 z o z0.654 + 0.654 + 0.24 - °曲S 1000I =/* x 1 = 0.645 x = 2.93kA ；d 1 d1 、3U \3 x 127j短路点电流：1「叫严&少円册；冲击值：i = *2K Ichch二 2.55 x 8.8 二 22.41kA。

主变中性点：Ido=3Id 1正序= 3X2.93 = 8.8kA；110kV侧：I" = 8.8xd0.60.6 + 0.40 = 5.28kA；220kV侧中性点：I' = Id <0.75d 0.75 +1.38 = 1.86kA；②llOkV母线发生两相短路*dl=1.31kA ；X + X 0.654 + 0.654i z 2 zI =I* x-l^ = 1.31 x I000 = 3.47kA；d 1 d1 、・3U <3 x 127j短路点电流：I 3I =1.732X3.47=6.01kA；d dli =\：2K I 二 2.55 x 6.01 = 15.33kA； ch ch两相短路中性点没有零序电流③llOkV母线发生两相接地故障X 1y = X2y =0.654, X0y =°・24；0.654 x 0.24二 0.654 + 二 0.83 ；1SX + X 0.654 + 0.242 y 0 y1*d11=1.21kA ；X 0.83yI =I* X j = 1.21 X I000 = 5.48kA；d 1 d1 ：:3U <3 x 127jm = Q3 ；1 —(X + X )22工 0工1.552；短路点电流：I=叫 1 r.552"4*8.51^;变压器中性点电流计算:0.31零序电流：Id0 - mId 1 X二 8.51 X __——二 6.22kA；X + X 0.31 + 0.212 y 0 y经计算单相接地故障时流经变压器中性点的电流大。

2、两台主变220kV侧、110kV侧均接地1）当220kV母线发生不对称短路时，零序网络为:0 129r I iS^八辻r'dr i臥）nW 0茂.s 0.1/ ■SO 52':① 单相短路时的序网图:正、负序网络为对称：X1广X2广0.°7；*z 1 一 X + X + X1 z 2 z 0 z10.07 + 0.07 + 0.112=3.97S 1000I =I* x j = 3.97 x = 9.96kA ；d 1 d1 ；3U x 230j短路点的全电流：I =31 =3X9.96=29.88kA；d1 d 1正序i = 12K I = 2.55 x 29.88 = 89.64kA；ch ch求解中性点电流：II I I中性点电流之和Id0 - 3Id正序=3X12.25 = 36.75kA；220k V中性点电流Id=36-75 x0.1290.129 + 0.845=4.88kA；根据序网变换可知:中性点110k V侧电流I；=4-88 x0.360.36 + 0.56= 1.91kA；4.63 ；0.07 + 0.07=_二——仁-1_E-②两相短路故障:3EI (2)= 芯—d * X + X1Z 2 zI(2)= 4.63 x 1000 = 11.62；d 、3 x 230冲击值：i = u2K I = 2.55x 11.62 = 29.63kA； ch ch没有零序电流；③两相接地短路X = X =0.07, X =0.112；1Z 2 z 0 z“ X X 一 c 一 0.07 x 0.112 …C；=X + ^2 ~ = 0.07 + = 0.1131 z X + X 0.07 + 0.1122 z 0 z1= =8.85kA ；0.113* d1 一 XzS 1000I =I* x — = 8.85x . = 22.22kA ；d 1 d1 v'3U v3 x 230j短路点电流：I 二 ml 二 1.5X22.22=33.33kA；d d 1i = 2K I = 2.55 x 33.33 = 85.00kA；ch ”ch中性点电流之和I =7 X2z = 22.22 x 007 -d 0 d 1 X + X 0.07 + 0.1120 z 2 z二 8.55kA ；经计算单相接地故障时经过变压器中性点电流大。

2) 110kV母线发生不对称短路22.1 I /■111 NT' c7,i丨*-J.C33/2I H' I: - n =_L I= 丄厂用i,rdir I◎ $0.6丄丄1/ I I①单相短路：I *d1正序阻抗值由三相短路计算得X1广0&4；=0.654 + 0.654 + 0.156 = °"8曲 '400^ = 3.11kA；<3x1。