电力系统短路电流计算书.docx
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电力系统短路电流计算书
电力系统短路电流计算书
1短路电流计算的目的
a.电气接线方案的比较和选择。
b.选择和校验电气设备、载流导体。
c.继电保护的选择与整定。
d.接地装置的设计及确定中性点接地方式。
e.大、中型电动机起动。
2短路电流计算中常用符号含义及其用途
a.I2-次暂态短路电流,用于继电保护整定及校验断路器额定断充容量。
b.Ich—三相短路电流第一周期全电流有效值,用于校验电气设备和母线的动稳
定及断路器额定断流容量。
c.ich—三相短路冲击电流,用于校验电气设备及母线的动稳定。
d.I-三相短路电流稳态有效值,用于校验电气设备和导体的热稳定。
e.S"-次暂态三相短路容量,用于检验断路器遮断容量。
f.S-稳态三相短路容量,用于校验电气设备及导体的热稳定.
3短路电流计算的几个基本假设前提
a.磁路饱和、磁滞忽略不计。
即系统中各元件呈线性,参数恒定,可以运用叠加原理。
b.在系统中三相除不对称故障处以外,都认为是三相对称的。
c.各元件的电阻比电抗小得多,可以忽略不计,所以各元件均可用纯电抗表示。
d.短路性质为金属性短路,过渡电阻忽略不计。
4基准值的选择
为了计算方便,通常取基准容量Sb=100MVA,基准电压Ub取各级电压的平均
电压,即Ub=Up=1.05Ue,基准电流IbSo.・3Ub;基准电抗
XbUb八3ibUb2,Sb。
常用基准值表(Sb=100MVA)
基准电压Ub(kV)
6.3
10.5
37
115
230
基准电流lb(kA)
9.16
5.50
1.56
0.502
0.251
基准电抗Xb(Q)
0.397
1.10
13.7
132
530
各电气元件电抗标么值计算公式
元件名称
标么值
备注
发电机(或
电动机)
X"Xd"%Sb
入d*100PN/cos
Xd%为发电机次暂态电抗的百
分值
变压器
Y"Uk%Sb
XT*100Sn
Uk%为变压器短路电压百分值,
Sn为最大容量线圈额疋容量
电抗器
X*Xk%UNSb
入k话页U7
Xk%为电抗器的百分电抗值
线路
Xl*X°I罷
ob
其中X0为每相电抗的欧姆值
系统阻抗
XSb足
Xc*skT~s~
Skd为与系统连接的断路器的开断
容量;s为已知系统短路容量
其中线路电抗值的计算中,Xo为:
a.6~220kV架空线取0.4Q/kM
b.35kV三芯电缆取0.12Q/kM
c.6〜10kV三芯电缆取0.08Q/kM
上表中Sn、Sb单位为MVA,Un、Ub单位为kV,In、lb单位为kA。
5长岭炼油厂短路电流计算各主要元件参数
5.1系统到长炼110kV母线的线路阻抗(标么值)
a.峡山变单线路供电时:
最大运行方式下:
正序0.1052;
最小运行方式下:
正序0.2281
b.巴陵变单线路供电时:
最大运行方式下:
正序0.1491
最小运行方式下:
正序0.2683
5.21#、2#主变:
Sn=50000kVA;X%=14%
5.3200分段开关电抗器:
In=4000A;X%=6%
5.4厂用电抗器:
In=400A;X%=4%
5.5配出线电抗器1:
In=750A;X%=5%
配出线电抗器2:
In=1000A;X%=6%
5.6陆城变:
Un=35kV;Sn=63kVA;X%=7.43%
5.7陆城架空线:
l=11.3kM;Un=35Kv
5.81#催化9000kW电机电抗器:
In=1500A;Xk%=5%
5.91#催化5000kW电机电抗器:
In=1000A;Xk%=4%
5.102#催化4200kW电机电抗器:
In=1000A;Xk%=3%
5.114#发电机:
Sn=15MVA;Xd”=12.4%
5.121#、2#、3#、6#发电机:
Sn=3.75MVA;Xd”=9.87%6各元件阻抗标么值的计算
6.11#、2#主变:
II.
Xb*0.141000.28
6.2200分段开关电抗器:
Xk*0.06號0.131
6.3厂用电抗器:
Xk*0.04船0.873
6.4配出线电抗器1:
Xk*0.05證0.582
6.5配出线电抗器2:
Xk*0.06宓0.523
6.6陆城变:
Xb"*0.0743器1.179
6.7陆城架空线:
X*0.411.3眾0.33
6.81井催化9000kW电机回路出线电抗器:
Xk*0.05號0.29
6.91井催化5000kW电机回路出线电抗器:
Xk*0.04辟0.349
6.102#催化4200kW电机回路出线电抗器:
Xk*0.03晋d60.26
6.114#发电机:
Xd"*0.124警80.826
6.121#、2#、3#、6#发电机:
Xd"*0.0987呼82.632
6.136kV三芯电力电缆
1kM,每回路2根三芯电缆
x*6320.101
6.3
2kM,每回路2根三芯电缆
8最大运行方式下,主6kVI段母线K1点三相短路电流计算(4#机、2台3000kW
机及500、200合闸运行):
当电源容量大于基准量的7.56倍时,即以供电电源的容量为基准的阻抗标么值
Xjs>3时(3/Xb=3/0.397=7.56),可以将供电电源视为无穷大电源系统。
短路电流
8.1
的周期分量在整个短路过程中保持不变,即短路电流不衰减。
k1点由大系统提供的三相短路电流为丨sk1:
Isk1IchI腮33.65A
8.3
k1点由一台3000kW发电机提供的三相短路电流为丨f1k1
Xf1js峯5严0.1314
查汽轮发电机运算曲线得:
I8.2tOs
1zt*2.5ts
■8.23.75“36.32.818kAtOs
1f1k12.53.75.36.30.859kAts
所以,最大运行方式下,主6kVI段母线三相短路电流为:
I3
k1
33.65
11.82
22.818
51.11
kA
t0s
33.65
3.437
20.859
38.81
kA
ts
Ich
51.11kA
即1
38.81kA
k1点两相短路电流为
I2
Ik1
0.866
Ich
44.26 7750A,5%电抗器后方各变电所最大运行方式下母线三相短路电流计算 7.1电缆长度取1km,每回路按2根电缆并联(含一循、二循、重整、焦化、常减压),k2点的三相短路电流为: I賊9.16(0.18320.5820.101) 7.2电缆长度取2km,每回路按2根电缆并联(含幸福 村、加氢、分子筛等),k3点的三相短路电流为: Ichk39.16(0.18320.5820.202) 9.16o.96729.47kA 81000A,6%电抗器后方各变电所最大运行方式下母线三相短路电流计算 8.1电缆线路取1km,每回路按2根电缆并联(含一套催化、聚丙烯、连续重整、焦化高压泵、三循、四循、二套催化等),k4点的三相短路短路为: 典纱及功力厂訝育机 Ichk49.160.807211.35A /n 图6 8.2电缆线路取2km,每回路按2根电缆并联(含加氢压缩机、微球、王垄坡等), k5点的三相短路短路为: Ichk59.160.908210.09A1 八i, 2・- 亠n厂m 9一套催化1#主风机(9000kW,4根3X-' 240mm2铜芯电缆)电缆末端三相短路电流k6 '■r1-■^J-£a/ 为: — /| Ich炬9.160.523617.49A 10 一套催化2#主风机(5000kW,三根3x240mm2 铜芯电缆)电缆末端三相短路电流k7为: 11二套催化1#主风机(4200kW,两根3240mm2 铜芯电缆)电缆末端三相短路电流k8为: Ichk89・160・544216.83A 12动力厂厂用6kV母线最大运行方式下三相短路电流为: 大系统及动力厂2台发电机提供的三相短路电流为: Isk99.16/1.06648.59kA 背压机单独提供的三相短路电流为: 查汽轮发电机运算曲线得: I|8.50.3442.924 1f1k91fl出口2.830.3440.974As 所以,k9点的三相短路电流为: 1chk91sk91f1k9 8.592.92411.514A0s 8.590.9749.564As 13最小运行方式下系统及长岭内部供电系统标么阻抗图(由巴陵变单线路供电, 500、200均断开运行,动力厂不开机) 13.1最小运行方式下,动力厂厂用6kV母线三相短路电流: 咕9.16(0.26830.280.873)6.45kA 13.2最小运行方式下,750A、5%电抗器后方变电所母线三相短路电流(电缆取1km,每回路按2根电缆并联,含一循、二循、重整、焦化、常减压等)
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- 电力系统 短路 电流 计算
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