电力系统短路电流计算书

第1页共12页电电力力系系统统短短路路电电流流计计算算书书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.2I－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.chI－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.chi－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.zS－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3bbbISU；基准电抗23bbbbbXUIUS。常用基准值表（Sb＝100MVA）基准电压Ub（kV）6.310.537115230第2页共12页基准电流Ib（kA）9.165.501.560.5020.251基准电抗Xb（Ω）0.3971.1013.7132530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）%*100cosdbNXSdPX%dX为发电机次暂态电抗的百分值变压器%*100kbNUSTSX%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2*0bbSlUXXl其中X0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其中线路电抗值的计算中，X0为：a.6~220kV架空线取0.4Ω/kMb.35kV三芯电缆取0.12Ω/kMc.6～10kV三芯电缆取0.08Ω/kM上表中SN、Sb单位为MVA，UN、Ub单位为kV，IN、Ib单位为kA。5某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0.2281b.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0.26835.21＃、2＃主变：SN＝50000kVA；X％＝14％5.3200分段开关电抗器：IN＝4000A；X％＝6％第3页共12页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＝35Kv5.81＃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：100*500.140.28bX6.2200分段开关电抗器：9.166*4.06.30.060.131kX6.3厂用电抗器：9.166*0.46.30.040.873kX6.4配出线电抗器1：9.166*0.756.30.050.582kX6.5配出线电抗器2：9.166*1.06.30.060.523kX6.6陆城变：100*6.30.07431.179bX6.7陆城架空线：2100*370.411.30.33X6.81＃催化9000kW电机回路出线电抗器：9.166*1.56.30.050.29kX6.91＃催化5000kW电机回路出线电抗器：第4页共12页9.166*1.06.30.040.349kX6.102＃催化4200kW电机回路出线电抗器：9.166*1.06.30.030.26kX6.114＃发电机：1000.8*120.1240.826dX6.121＃、2＃、3＃、6＃发电机：1000.8*30.09872.632dX6.136kV三芯电力电缆1kM，每回路2根三芯电缆20.08100*26.30.101X2kM，每回路2根三芯电缆20.082100*26.30.202X7最大运行方式（500、200均合闸运行）下系统及某内部系统标么值阻抗图：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）：第5页共12页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。8.1k1点由大系统提供的三相短路电流为1skI：9.1610.272233.65skchIIIkA8.2k1点由4＃发电机提供的三相短路电流为41fkI：12.40.82615441001000.124fjsfdXX查汽轮发电机运算曲线得：8.60*2.5tszttsI8.61536.311.82041*2.51536.33.4373ebSkAtsfkztkAtsUII8.3k1点由一台3000kW发电机提供的三相短路电流为11fkI3.5053.7511000.1314fjsX查汽轮发电机运算曲线得：8.20*2.5tszttsI第6页共12页8.23.7536.32.8180112.53.7536.30.859kAtsfkkAtsI所以，最大运行方式下，主6kVI段母线三相短路电流为：333.6511.8222.81851.110133.653.43720.85938.81kAtskkAtsI即51.1138.81chIkAIkAk1点两相短路电流为210.86644.26kchIIkA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：29.16(0.18320.5820.101)chkI9.160.866210.575kA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：39.16(0.18320.5820.202)chkI9.160.96729.47kA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第7页共12页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：49.160.807211.35chkIkA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：59.160.908210.09chkIkA9一套催化1＃主风机（9000kW，4根3×240mm2铜芯电缆）电缆末端三相短路电流k6为：69.160.523617.49chkIkA第8页共12页10一套催化2＃主风机（5000kW，三根3×240mm2铜芯电缆）电缆末端三相短路电流k7为：79.160.599415.28chkIkA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：89.160.544216.83chkIkA12动力厂厂用6kV母线最大运行方式下三相短路电流为：第9页共12页大系统及动力厂2台发电机提供的三相短路电流为：99.161.06648.59skIkA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：8.50.3442.9240192.830.3440.9741kAsfkkAsfII出口所以，k9点的三相短路电流为：9919chkskfkIII8.592.92411.51408.590.9749.564kAskAs13最小运行方式下系统及某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）第10页共12页13.1最小运行方式下，动力厂厂用6kV母线三相短路电流：9.16(0.26830.280.873)6.45chIkA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）9.16(0.26830.280.5820.101)7.44chIkA13.3最小运行方式下，1000A、6％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，含一套催化、四循、北区、二套催化、聚丙烯、连续重整、焦化高压泵、三循等）9.16(0.26830.280.5230.101)7.814chIkA13.4最小运行方式下，一套催化1＃主风机（9000kW）电缆末端三相短路电流：9.16(0.26830.280.290.0504)10.309chIkA13.5最小运行方式下，一套催化2＃主风机（5000kW）电缆末端三相短路电流：9.16(0.26830.280.3490.0672)9.497chIkA13.6最小运行方式下，二套催化1＃主风机（4200kW）电缆末端三相短路电流：9.16(0.26830.280.260.101)10.074chIkA13.7最小运行方式下，1000A、6％电抗器后方变电所母线三相短路电流（电缆取2km，每回路按2根电缆并联，含微球、王垄坡、加氢压缩机等）9.16(0.26830.280.5230.202)7.20chIkA13.8最小运行方式下，幸福村、加氢、分子筛6kV母线三相短路电流：9.16(0.26830.280.5820.202)6.875chIkA13.9最小运行方式下，动力厂主6kV母线三相短路电流：9.16(0.26830.28)16.71chIkA14陆城变容量63kVA，阻抗百分比7.43％，出线电抗器1000A，6％。则6kV侧电缆短路电流：14.1最大运行方式：9.16(0.18320.523)12.97chIkA14.2最小运行方式：9.16(0.54830.523)8.55chIkA第11页共12页15陆城35kV线路末端三相短路电流：（折算到6kV侧）15.1最大运行方式：9.16(0.18320.5231.1790.33)4.14chIkA15.2最小运行方式：9.16(0.54830.5231.1790.33)3.55chIkA第12页