水电站电气短路计算

昆仑泉水电站短路计算-１-第一部分：原始资料1．1．系统按无穷大考虑1．2．昆仑泉水电站发电机：2×8000kW=16MWcosφ=0.8短路计算接线图(一)Xd=0.17631F1B1Y至瑶池水电站20000kVAUk=10.5%2×8000kW2F10.5kV图(1)昆仑泉水电站短路计算-２-第二部分：短路电流计算的依据及公式2．1．依据本计算书公式及计算依据由以下书籍提供及参考：由《小型水电站机电设计手册》电气一次第四章短路电流计算，第341页，作者，纪雯。由《电力系统设计手册》第十一章短路电流计算，第128页，作者，强尧臣。由《小型水电站》电气一次回路部分下册，第92页，作者，江西省水利水电勘测设计院。2．2．短路电流计算的目的和内容2．2．1．选择断路器的遮断电流（遮断容量），并对今后高压断路器等设备的制造提出短路电流方面的要求以及研究限制系统短路电流水平的措施；2．2．2．为确定送电线路对附近通信电磁危险的影响提供计算资料；2．2．3．电网接线和电厂、变电所电气主接线的比选。2．2．4．电气接线方案的比较和选择。2．2．5．选择和校验电气设备、载流导体。2．2．6．继电保护的选择与整定。2．2．7．接地装置的设计及确定中性点接地方式。在电力系统规划设计阶段，一般是计算今后10年左右最大运行方式时三相短路和单相接地短路的零秒短路电流。对现有断路器进行更换时还应按过渡年份计算。3．计算步骤现代复杂电力系统的短路电流几乎都应有计算机进行计算。这里只介绍短路电流计算的基本数据的准确和计算步骤，不涉及具体的计算程序和上机操作。计算步骤如下：2．3．1．选定短路电流计算年份；2．3．2．绘制相应的电力系统接线图昆仑泉水电站短路计算-３-2．3．3．确定与短路电流有关的运行方式；3．4．计算各元件的阻抗（电抗）；3．5．绘制相应的阻抗图；3．6．按短路电流计算程序的要求填写输入数据；3．7．计算机计算；3．8．短路电流计算结果输出。2．4．短路电流计算中常用符号含义2．4．1．eI－额定短路电流。2．4．2．jsX－计算电抗相对值。2．4．3．dI－次暂态短路电流有效值。2．4．4．2.0dI－次暂态短路电流有效值。2．4．5．dI－次暂态短路电流有效值。2．4．6．chi－三相短路冲击短路电流。2．4．7．chI－三相短路全电流最大有效值。2．4．8．dS－短路容量。2．5．短路电流计算的几个基本假设前提电力系统规划设计的远景短路电邮一般是采用简化或近似的计算。在计算时有以下假定；2．5．1．故障前为空载，及负荷略去不计，只计算短路电流的故障分量；2．5．2．故障前所有节点电压均等于平均额定电压，其标么值等于1；2．5．3．系统各元件的电阻略去不计（1KV以上的高压电网）；2．5．4．只计算短路电流基频的周期分量。昆仑泉水电站短路计算-４-2．6．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，即基准电压epjUUU05.1，基准容量jjjIUS3；基准电流jjUSI3j。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）ej1100(%SSXXd）%dX为发电机次暂态电抗的百分值变压器ejk1100(%SSUX）%kU为变压器短路电压百分值，SN为最大容量线圈额定容量电抗器2%*1003kNbNbXUSkIUX%kX为电抗器的百分电抗值线路2j11jUSXX其中X1为每相电抗的欧姆值系统阻抗*bbkdSScSSX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第三部分：短路计算3．1．绘制等值网络3．1．1．取基准容量Sj=100MVA,基准电压Uj=Up3．1．2．归算后各元件参数的标么值：3．1．3．发电机（1F,2F,）：8.0/81001763.0''*2*1GjSSXdXX1.76昆仑泉水电站短路计算-５-3．1．4．主变（1B）：525.02010010010.5100%k*3BjSSUX3．1．5．线路昆仑泉水电站到瑶池水电站线路X4*=0.4×8×2USj=3.2×2110100=0.0261Y至瑶池水电站31F2F0.5250.026421.761.76110.5kV图(2)3．2．短路计算3．2．1．最大运行方式下d1三相短路计算化简：X5*=X1*//X2*=0.88昆仑泉水电站短路计算-６-X6*=X3*+X4*=0.551d11F2F50.8810.5kV60.5511Y至瑶池水电站图(3)（1）发电机1F、2F供给d1点的短路电流为:(查电力工程设计手册中水轮发电机运算曲线)得:计算电抗：Xjs5=0.88×1008.016=0.176t=0s时Id*=6.1t=0.2s时Id0.2*=4.1t=4s时Id∞*=3.4Ie=5.0138.016=1.1(kA)Id(3)=6.1×1.1=6.71(kA)Id0..2(3)=4.1×1.1=4.51(kA)Id4(3)=3.4×1.1=3.74(kA)（2）系统1Y按无穷大考虑供给d1点得短路电流：昆仑泉水电站短路计算-７-)3(''Id=*61X=0.5511=1.81得：Id(3)=Id0..2(3)=Id4(3)=1.81×5.013100=9.95(kA)（5）d1点总的三相短路电流:I″(3)=6.71+9.95=16.66(kA)（6）d1点短路冲击电流ich(3)=2×16.66×1.9=44.8(kA)（7）d1点短路容量Sd(3)=316.66×10.5=303(MVA)3．2．2．最大运行方式下d2三相短路计算1Y至瑶池水电站31F2F0.5250.026421.761.76110.5kVd1121kVX7*=X3*+X5*=0.525+0.88=1.405昆仑泉水电站短路计算-８-1Y至瑶池水电站1F2Fd2121kV71.40540.026（1）发电机1F、2F供给d1点的短路电流为:(查电力工程设计手册中水轮发电机运算曲线)得:计算电抗：Xjs5=1.405×1008.016=0.281t=0s时Id*=3.99t=0.2s时Id0.2*=3.1t=4s时Id∞*=3.04Ie=12138.016=0.095(kA)Id(3)=3.99×0.095=0.38(kA)Id0..2(3)=3.1×0.095=0.29(kA)Id4(3)=3.04×0.095=0.29(kA)（2）系统1Y按无穷大考虑供给d1点得短路电流：)3(''Id=*41X=0.0261=37.8昆仑泉水电站短路计算-９-得：Id(3)=Id0..2(3)=Id4(3)=37.8×1213100=18.04(kA)（5）d1点总的三相短路电流:I″(3)=0.38+18.04=18.42(kA)（6）d1点短路冲击电流ich(3)=2×18.42×1.9=49.5(kA)（7）d1点短路容量Sd(3)=318.40×10.5=3505.7(MVA)