短路电流计算20040329.docx

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0.0662 •电气设备参数：(1) 发电机1G〜2G:1222MVA,Xdi%=20%;X2%=26.1%主变压器仃〜2T:3X410MVA,Ud%=25%1G〜2G高厂变：75/45-45MVA,Ud1-2'%=18%;Ud1-2”％=18%⑷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：短路电流计算计算版本：PC版DLDL.EXE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=Sj31j基准电抗Xj=Uj3Ij基准电压(kV)3.1510.520230525基准电流Ij(kA)183.35528.872.511.1基准电抗Xj(Q)0.009920.110.452.9275.6⑵发电机电抗标幺值计算：....X"d%Sj100Pecos0Xd*二发电机1G、2G:I!Xdi2011000.1621001222/0.9211100x=0.18931001222/0.9(3)变压器电抗标幺值计算:X"d%SjX*d=100Se主变压器1T、2T：X*至㈣"20321001230高厂变1G、2G：起/备变:X*X*181000—=2.410075181000—=2.410075201000==2.710075201000—=2.710075did2X*d1X*d2计及反馈的电动机功率1G、2G10kV工作段A段75601kW2. 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为=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丫=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X0E=0.04//0.1944//0.1944//0.1944//0.1944=0.04//0.0486=0.02194合成阻抗X*=X1乞+x[)X?)=0kx£)=X2匸X?)=X2x+X0丫X?1)三相短路二相短路单相短路2. 二相接地短路不对称短路电流计算合成电流idn)=midi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=31-X2为X0为2\(X2刀+X0刀)2(1) 单相短路电流X*=Xie+x2)=X1E+X2E+Xoe=0.0228+0.0229+0.02194=0.06764i*T)=1/X*=1/0.06764=14.78「T=i*T)ij=14.781.1=16.258kAi"(1)=m|T=316.258=48.774kA(2) 二相短路电流X*=X1e+Xa=X1E+X2E=0.0228+0.0229=0.0457I*(12)=1/X*=1/0.0457=21.88kAl；(2)=l"(i2)lj=21.881.1=24.07kAI=m11=■.324.07=41.69kA二相接地短路电流x,2)X2'Xo、X^Xox=0.0228+°.0229°.021940.0229+0.02194=0.0228+0.0112=0.034."(1,1)_I*1-=1/X*=1/0.034=29.41kA."(1,1)_11-=I"(11J)Ij=29.411.1=32.35kA"(1,1)I"(1,1)1X2刀X0刀2(X2刀+X0刀)32.350.02290.02194(0.02290.02194)2=48.5232.353.500kV短路电流比较:三相短路单相短路二相短路二相对地短路1”(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10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(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(KtBIB+KtDId)t/TBt/TDKtB=e心二e由上表|B=20.93kA,ID=16.97kA。

t/TBKtB=e.0.06/0.06=e=0.3679KtBIB=0.3679X20.93=7.7kAKtD_l/td=e■0.06/0.062=e2. =0.3799KtDID=0.38X10.83=4.12kAf””lfzt=■■-2(KtBIB+KtDId)=.2(7.7+4.12)=16.72kA3kV真空开关(1)短路电流周期分量有效值开关分断时间t按0.06SI0和I0.06由附录二可知t=OS和t=0.06s3kV母线短路电流周期分量有效值(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(KtBIB+KtDID)t/TBt/TD由上表IB=28.082kA,「D=10.248kAKtB2/Tb-0.06/0.06=e=0.3679KtBI”b=0.3679X28.082=10.33kAKtD-t/TD=e0.06/0.062=e=0.38KtDID=0.38X10.248=3.89kAlfzt=■-2(KtBIB+KtDID)=.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0.06sOS短路电流非周期分量ifzo=—2I0.06S短路电流非周期分量ifz0.06二ifz0e^Ta血i"严=2二f=314.16t=314.16X0.06=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=0.2x2二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10和I0.1(kA)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(2)短路电流非周期分量开关分断时间t按0.1SOS短路电流非周期分量ifzo=「2I0.06S短路电流非周期分量ifzo.i=ifzoe^Ta=-^21e^Ta■=2二f=314.16t=314.16X0.1=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I0.1(kA)I0(kA)I0.1(kA)22OkV系统38.1438.14总计38.1438.14(2)短路电流非周期分量开关分断时间t按0.1SOS短路电流非周期分量ifzo二-..2I0.06S短路电流非周期分量ifzo.1二ifzoe。