最新1短路容量的确定.docx

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最新1短路容量的确定

1短路容量的确定

1短路容量的确定

2整流装置主电量计算

（1）电解槽参数电解槽：

25kt/a,164对/台

槽电压：

3.08（期待值）

电流密度：

（运行値）5.0KA/m2

（设计值）6.0KA/m2

（（

（2）最大要求电压595V

电流15kA×4系统

（3）空载电压Udio=Udn（1+P/Pt）+S*Ns*Utm+

Ud/（1-b％）（CoSαmax-Kx*Ux％）

式中：

P/Pt=0.01（变压器铜耗百分值）；P--变压器铜损；

Pt-变压器直流功率

S*Ns*Utm=2*1*1.5=3（V,）

式中：

S--桥臂串联数，三相桥全控S=2；Ns--每个桥臂元件串联数；

Utm--元件峰值压降，取1.5V；

Ud=3V,附加的直流压降。

CoSαmax=CoS20°=0.94（深控后有额定电压输出），控制角α=20°

Kx*Ux％=0.5*10％=0.05

式中：

Kx--变压器的直流压降换算系数，取0.5；

Ux--变压器阻抗的电抗部分。

b％=5％，电网电压波动系数。

空载电压Udio=595*1.01+3+3/（1-0.05）（0.94-0.05）=606.95/0.85=714V

（4）空载直流功Pdo=Udio*Idn=714*15=10710kw

（5）整流变压器网侧容量Sl=1.05Pdo=11245.5kVA，取11250kVA

（6）110kv侧网侧电流IL=SL/√3UL=11250/1.732*110=59A

（7）对于6脉波整流装置，基波有效值与整个波形的有效值比为0.955，网侧基波电流IL

（1）=0.955*59=56A

3各次谐波计算

3.1特征谐波的次数h=k*p±1

式中：

k—整数1、2、3…。

p--整流电路的相数或每周脉动数，这里取p=12

3.2重叠角计算

设Uk％=10％，α=15°。

（1）控制角α=0时的换相角为ｕ0

CoSｕ0=1-Uk％=1-10％=0.9，ｕ0=25.8°=26°.

（2）控制角α≠0时的换相角为ｕ

CoS（α+ｕ）=CoSα-（1-CoSｕ0）

CoS（15°+ｕ）=CoS15°-1+0.9=0.866

15°+ｕ=30°，ｕ=15°

3.3网侧谐波电流有效值与基波电流有效值之比

根据α=15°ｕ=15°，由下式计算

Ih/IL

（1）=1/h（CoSα-CoS（α+ｕ））*（Sin

令Kh=Ih/IL

（1）,计算结果如下：

K5=0.186K7=0.124K11=0.063

K13=0.046K17=0.022K19=0.0142K23=0.0051K25=0.004

K29=0.0058K31=0.0064K35=0.0062K37=0.0055K41=0.0037

K43=0.0028K47=0.0012K49=0.0011

I5=K5*IL

（1）=0.186*56=10.416（A）I7=0.124*56=6.944（A）

I11=0.063*56=3.528I13=0.046*56=2.576I17=0.022*56=1.232I19=0.0142*56=0.7952I23=0.0051*56=0.2856I25=0.004*56=0.224

I29=0.0058*56=0.3248I31=0.0064*56=0.3584

I35=0.0062*56=0.3472I37=0.0055*56=0.308I41=0.0037*56=0.2072I43=0.0028*56=0.1568I47=0.0012*56=0.0672I49=0.0011*56=0.0616

3.5流入系统谐波电流

（1）假设动力系统吸收10％，其余90％流入系统.

（2）非特征谐波电流含有率5％

单台整流器特征谐波4台整流器特征谐波Ish5％时特征谐波

Is5=0.9*10.416=9.374437.49761.8749

Is7=0.9*6.944=6.249624.99841.2499

Is11=0.9*3.528=3.175212.70080.6350

Is13=0.9*2.576=2.31849.27360.4637

Is17=0.9*1.232=1.10884.43520.2218

Is19=0.9*0.7952=0.71572.8630.1431

Is23=0.9*0.2856=0.25701.02820.0514

Is25=0.9*0.224=0.20160.80640.0403

Is29=0.9*0.3248=0.292321.16930.05846

Is31=0.9*0.3584=0.32261.29020.0645

Is35=0.9*0.3472=0.312481.24990.0625

Is37=0.9*0.308=0.27721.10880.0544

Is41=0.9*0.2072=0.186480.745920.037296

Is43=0.9*0.1568=0.14110.56480.02822

Is47=0.9*0.0672=0.06480.24190.0121

Is49=0.9*0.0616=0.05540.22180.0111

3.5110kv母线最小短路容量1303.14MVA时，计算各次谐波电压

（1）系统阻抗Xs1=U*U/Smin=110*110/1303.14=9.285

（2）计算各次谐波电压

Uh=Ish*Xsh=Ish*（h*Xs1）

特征谐波电压5％非特征谐波电压

U5=37.4976*（5*9.285）=1.74（KV）0.087（KV）

U7=24.9984*（7*9.285）=1.625（KV）0.081（KV）

U11=12.7008*（11*9.285）=1.297（KV）0.065（KV）

U13=9.2736*（13*9.285）=1.1190.056

U17=4.4352*（17*9.285）=0.70.035

U19=2.863*（19*9.285）=0.5050.0255

U23=1.0282*（23*9.285）=0.220.011

U25=0.8064*（25*9.285）=0.1870.01

U29=1.1693*（29*9.285）=0.4560.023

U31=1.2902*（31*9.285）=0.3710.019

U35=1.2499*（35*9.285）=0.4060.02

U37=1.1088*（37*9.285）=0.380.02

U41=0.74592*（41*9.285）=0.280.014

U43=0.5648*（43*9.285）=0.2260.011

U47=0.2419*（47*9.285）=0.106

U49=0.2218*（49*9.285）=0.101

（3）按单机组12脉波，整变相位角相差7.5°,4机组等效48脉波.U47、U49为特征谐波电压，其余均为非特征谐波电压。

当Kh（f）=5％时，5至49次的总谐波电压畸变率为：

THDu=√（0.087+0.081+0.065+0.056+0.035+0.0255+0.011+0.01+0.023+0.019+0.02+0.02+0.014+0.011+0.106+0.101）/110/√3=√（0.0076+0.0066+0.0042+0.0031+0.0012+0.0007+0.0001+0.0001+0.0005+0.00036+0.000004+0.0002+0.00012+0.01124+0.0102）/63.51=√0.04626/63.51=0.00338657=0.34％

4谐波分析和比较

根据最小短路容量修正谐波电流允许值

I5=（1303.14/750）*9.6=1.7375*9.6=16.68

I7=（1303.14/750）*6.8=1.7375*6.8=11.815

I11=（1303.14/750）*4.3=7.47

I13=（1303.14/750）*3.7=6.43

I17=（1303.14/750）*2.8=4.865

I19=（1303.14/750）*2.5=4.34

I23=（1303.14/750）*2.1=3.648

I25=（1303.14/750）*1.9=3.3

根据最小短路容量修正谐波电流允许值，计算用电协议容量修正谐波电流允许值，220kv隆兴变主变容量为180MVA，本站主变容量为50MVA.根据修正公式

I5i=16.68*（0.278）1/1.2=5.74I7i=11.815（0.278）1/1.4=4.73I11i=7.47（0.278）1/1.8=3.67I13i=6.43（0.278）1/1.9=3.28

I17i=4.865（0.278）1/2=2.57I19i=4.34（0.278）1/2=2.29I23i=3.648（0.278）1/2=1.923I25i=3.3（0.278）1/2=1.74

注入公共连接点（PCC）110kv谐波电流的允许值

谐波次数

短路容量/MVA

50/180=0.278

谐波电流

谐波次数

短路容量/MVA

50/180=0.278

谐波电流

750

1303．14

750

1303．14

2

12.0

20

1.2

3

9.6

21

1.4

4

6.0

22

1.1

5

9.6

16.68

5.74

1.8749

23

2.1

3.648

1.923

6

4.0

24

1.0

7

6.8

11.815

4.73

1.2499

25

1.9

3.3

1.74

8

3.0

26

9

3.2

27

10

2.4

28

11

4.3

7.47

3.67

0.6350

29

12

2.0

30

13

3.7

6.43

3.28

0.4637

14

1.7

15

1.9

16

1.5

17

2.8

4.865

2.57

0.2218

18

1.3

19

2.5

4.34

2.29

0.1431

注入公共连接点35kv谐波电流的允许值

谐波次数

短路容量/MVA

谐波次数

短路容量/MVA

250

348.75

250

348.75

2

15.0

20

1.5

3

12.0

21

1.8

4

7.7

22

1.4

5

12.0

23

2.7

6

5.1

24

1.3

7

8.8

25

2.5

8

3.8

26

9

4.1

27

10

3.1

28

11

5.6

29

12

2.6

30

13

4.7

14

2.2

15

2.5

16

1.9

17

3.6

18

1.7

19

3.2

注入公共连接点10kv谐波电流的允许值

谐波次数

短路容量/MVA

谐波次数

短路容量/MVA

100

234.24

100

234.24

2

26

20

2.6

3

20

21

4

13

22

5

20

23

6

8.5

24

7

15

25

8

6.4

26

9

6.8

27

10

5.1

28

11

9.3

29

12

4.3

30

13

7.9

14

3.7

15

4.1

16

3.2

17

6.0

18

2.8

19

5.4