220kV短路電流計算書

1、設(shè)計計算書短路電流計算1、計算電路圖和等值電路圖等比型抗配8,設(shè)SB100MVA貝八(1-3)%23,Uk-)%Uk(1-2)%14，UkUS1US2US31一(U2-(U22(U(1-2)%(1-2)%(1-3)%Uk(1-3)%-Uk(2-3)%)UkUk(2-3)%-Uk(1-3)%)(2-3)%-Uk(1-2)%)1一(1421-1421(23223-8)8-23)8-14)14.5-0.58.5*XS0.042*X1Us1%100SBSN14.51001001200.121*X2Us2%100SBSN0.51001001204.17*10*X3Us3%100SBSN8.5100100

2、1200.071-1、d1短路時等值阻抗圖等值限抗圖1*11Sd-1Id-123.81XS0.042折算到220kV短路容量有名值一一*一Sd-1Sd-1*Sj23.81*1002381MVA折算到220kV短路電流有名值*Sj100Id-1Id-1j23.81*5.97kA,3Ub3230根據(jù)電力工程電氣設(shè)計手冊的相關(guān)規(guī)定，取電流沖擊系數(shù)Kch1.8期分量的衰減時，短路電流全電流最大有效值5.97 15.22kAIch.2(Kch-。2Id-1、；12(1.8-1)25.979.01kA沖擊電流ich.2KchId-121.81-2、d2點短路時的等值阻抗圖,*X d-2 X S*(Xi*

3、* * *X2)/(XiX2) XsX1 X2-2 0.04220.121 0.0041720.1一 *_Sd-21 d-21*Xd-210 0.1折算到110kV短路容量有名值_*_Sd-2Sd-2*Sj10*1001000MVA折算到110kV短路電流有名值*Sj100Id-2Id-2j10*5.02kA3Ub3115根據(jù)電力工程電氣設(shè)計手冊的相關(guān)規(guī)定，取電流沖擊系數(shù)Kch1.8期分量的衰減時，短路電流全電流最大有效值I ch/ 2(-1)2 Id-2Ji 2(1.8-。2 5.02 7.58kA沖擊電流ich2KchId-22 1.8 5.02 12.801kA1-3、d3點短路時的等值

4、阻抗圖,胃選密折巴X：-1-IV o.r/fKI*117*D.37*X d-3 X s*'Sd-2 I d-2*(XiX3)/(XiX3) Xs*Xi*X30.121 0.070.042 220.13751*Xd-21 7.270.13750.07折算到35kV短路容量有名值*.Sd-3Sd-3*Sj7.27*100727MVA折算到35kV短路電流有名值-*Id-3Id-3Sj.，3UB7.27*10011.34kA3371.8 ,當不計周根據(jù)電力工程電氣設(shè)計手冊的相關(guān)規(guī)定，取電流沖擊系數(shù)Kch期分量的衰減時，短路電流全電流最大有效值22一-,一、2一一Ichv12(Kch-1)2I

5、d-3v12(1.8-1)211.3417.12kA沖擊電流ich2KChId3.21.811.3428.917kAcc-短路點基準短路短路短路電短路全短路電壓電流電流流沖擊電訊取容量的編號Ub標么有名值I值ich大后效S(MVA(Kv)值I*(kA)(KA)(KA)值Ich(KA)表這式平均值1X*IIn2.55I1.51IJ'3UBIdi2302381d2115101000d337727電氣設(shè)備的選擇與校驗一、1、220kV側(cè)GIS組合電器選擇選才?ZF11-252型GIS組合電器。ZF11型GIS共用的技術(shù)參數(shù)如下表。表GIS通用部分的技術(shù)參數(shù)項目單位參數(shù)值額定電壓kV252額定

6、電流A1250額定頻率Hz50額定峰值耐受電流kA63額定短時耐受電流（3s）kA局部放電PC351min工頻耐受電壓kV相對地斷口問相問23027534550仙s額定需電沖擊耐受電壓kV550650550額定SF6氣體壓力（表壓20C）MPa斷路器（含CD氣室其它氣室最低功能壓力（表壓20C）±±補氣壓力（表壓20C）±±SF6氣體年漏氣率<1%SF6氣體水分含量ppm斷路器(含CT)、快速隔離開關(guān)、快速接地開關(guān)氣室其余氣室出廠前0150出廠前0250運行中300運行中05001.1斷路器ZF11-252內(nèi)部斷路器參數(shù)如下：額定電壓220kV最高

7、工作電壓252kV額定電流1250A額走開斷電流額定短路關(guān)合電流63kA3s熱穩(wěn)定電流額定閉合時間固有分閘時間燃弧時間(1)額定電壓選擇：UnUns2201.15253kV(2)額定電流選擇：Imax1.05SB1.05_12020.661kAv13UBv'3220,Scy60八.p.PSS150Co,八Icy10.157kA,Issfj0.437kAV3UBV3220J3Ub0.943*220*0.9因為Imax、Icy、Iss中Imax最大，所以額定電流按Imax選擇。InImax0.661kA開斷電流選擇：Inb.1dl5.97kA(4)短路關(guān)合電流選擇：1隊1噌15.22kA(

8、5)熱穩(wěn)定校驗，取短路電流持續(xù)時間tds3s：tkdtbta0.050.0280.078skdbgtdstkdth0.0780.150.228sQd12tds5.9723106.92kA2sQr12t31.5232976.75kA2sQrQd(6)動穩(wěn)定校驗：ich15.22kAiNd63kA故此斷路器符合要求。由于每回出線的各項指標都比220kV側(cè)總負荷低，因此選擇此斷路器也合適、隔離開關(guān)及接地開關(guān)ZF11-252內(nèi)部隔離開關(guān)參數(shù)如下：額定電壓220kV最高工作電壓252kV額定電流1250A額定短路關(guān)合電流63kA3s熱穩(wěn)定電流(1)額定電壓選擇：UnUns2201.15253kV(2)額

9、定電流選擇:I max1.05 Sb、3Ub1.05 120 2.3 2200.661kAcyScy.3Ub603 2200.157kA , IssPss3Ub0.91503*220*0.90.437kA因為Imax、Icv、Iss中Imax最大，所以額定電流按Imax選擇。maxcyssmaxmaxInImax0.661kA(3)熱穩(wěn)定校驗，取短路電流持續(xù)時間tds3s：tkdtbta0.050.0280.078skdbgtdstkdth0.0780.150.228sdskdhQd12tds5.9723106.92kA2s_2_2-一42QrIrt31.532976.75kAsQrQd(4)

10、動穩(wěn)定校驗：噌15.22kAiNd63kA故此隔離開關(guān)符合要求。由于每回出線的各項指標都比220kV側(cè)總負荷低，因此選擇此隔離開關(guān)也合適。接地開關(guān)盒隔離開關(guān)參數(shù)一致也滿足要求。、電流互感器該電流互感器在線路正常運行狀態(tài)和過載狀態(tài)以及短路故障時，測量電流，給測量儀表和繼電保護裝置提供電流參量。該CT為穿心式結(jié)構(gòu)，即原邊僅有主回路導體一匝，二次線圈繞制完成后把它們放置在金屬殼體內(nèi)，內(nèi)充氣體作為絕緣介質(zhì)，一般一個筒體內(nèi)可裝14只二次線圈，一般一只線圈配一個接線座。接線座上的端子編號與二次線圈的出線頭編號完全一致。金屬殼體外有明顯的極性標牌。表電流互感器元件額定技術(shù)參數(shù)參數(shù)名稱單位數(shù)值系統(tǒng)額定電壓kV

11、220額定一次電流A1200額定二次電流A5儀表保安系數(shù)5,10測量用標準準確級,額定輸出VA30保護用準確限值系數(shù)20,30標準準確級5P額定輸出VA301s熱穩(wěn)定倍數(shù)60動穩(wěn)定倍數(shù)60(1)額定電壓選擇：UnUns2201.15253kV（2）額定電流選擇:I max1.05 Sb、3Ub1.05 120 2,3 2200.661kAcyScy603Ub3 2200.157kA , 1ss艮s.3Ub0.91503*220*0.90.437kA因為Imax、Icv、Iss中Imax最大，所以額定電流按Imax選擇。maxcyssmaxmaxInImax0.661kA（3）熱穩(wěn)定校驗：（Im

12、Kt）2（120060）25184kA2sQk106.92kA2s（4）動穩(wěn)定校驗：V2ImKdwJ2120060101.81kAish15.22kA故此電流互感器也滿足要求。、電壓互感器電壓互感器也是GIS標準之一，采用的是JDQX型SF6絕緣的電磁式電壓互感器，獨立氣室,內(nèi)充氣體，殼體上裝有密度繼電器、吸附劑、充放氣接頭等附件，可為用戶提供三線圈和四線圈兩種規(guī)格的品種。具有變比及精度可按用戶主接線要求確定。其參數(shù)如下表。表電壓互感器元件額定技術(shù)參數(shù)項目技術(shù)參數(shù)額定一次電壓（kV）220/石額定二次電壓（kV）V3剩余電壓繞組額定電壓（kV）額定輸出（VA）75/120/300標準準確級3P

13、/3P額定SF6氣壓（表壓20C）MPa、避雷器避雷器是一種過電壓限制器，它實質(zhì)上是過電壓能量的接受器，它與別保護設(shè)備并聯(lián)運行，當作用電壓超過一定的幅值以后避雷器總是先動作，泄放大量能量，限制過電壓，保護電氣設(shè)備。本GIS組合電器內(nèi)帶氧化鋅避雷器，主要安裝在變電站的進線側(cè)，用于保護GIS的電氣設(shè)備絕緣免受雷電和操作過電壓的損害，為獨立氣室，內(nèi)充氣體。其標準放電流分5KA、10KA兩種。該產(chǎn)品系無間隙氧化鋅避雷器，芯體是氧化鋅閥片，其非線性電阻特性比碳化硅優(yōu)異，在運行電壓下阻性泄露電流約mA以下，無串聯(lián)火花放電間隙，不存在續(xù)流和放電遲延問題。出線套管是GIS的一個標準元件，供架空線與GIS連接使

14、用，該套管為穿心式結(jié)構(gòu)，導流桿從中央通過，上部接接線板，下部裝電聯(lián)接和GIS主回路連通，內(nèi)充氣體。該瓷套為防污型：海拔高度分1000、2000m兩種；爬電比距分25mm/kV,31mm/kV兩種，以滿足出、IV級污穢地區(qū)的要求,其余技術(shù)參數(shù)如下：工頻耐壓：395KV雷電沖擊：950KV無線電干擾電壓：W500V瓷套彎曲負荷：4000N主回路電阻：80Q安全系數(shù)：倍2、220kV側(cè)母線和連接線選擇220kV側(cè)母線回路最大持續(xù)工作電流為：2 1203 2200.661kASzImax1.05Ie1.05N1.053UbI maxKI a1修正系數(shù)K為K0.82按最大持續(xù)工作電流選擇查設(shè)備手冊選LF

15、 21 80/72型鋁鈕合金管形導體。其標稱截面積為954mm2,+70C允許的最大熱穩(wěn)定工作電流為1900A電流校驗：ImaxKIa10.8219001558Amaxa熱穩(wěn)定校驗：Smin-QdKfgvQKT,AhAwC+70C時，C=87Kf1代入計算的Smin-128.391061130.24mm954mm滿足要求。87變壓器220kV側(cè)引接線的選擇按經(jīng)濟電流密度選擇導體截面積：查經(jīng)濟電流密度曲線，當Tmax5000h時，經(jīng)濟電流密度J1.1Amm，則：Sja661600.91mmijJ1.1查閱資料選取LGJ-800/100鋼芯鋁絞線，其標稱截面積為800mm2,+70C允許的最大熱穩(wěn)

16、定工作電流為2400A。電流校驗：ImaxKIa10.8224001968A熱穩(wěn)定校驗：C=87Kf1一1CccSmi128.391061130.24mm800mm87滿足要求。3、110kV側(cè)GIS組合電器的選擇由條件初步選擇ZF12-126型組合電器。表GIS通用部分的技術(shù)參數(shù)項目單位參數(shù)值額定電壓kV126額定電流A1250額定頻率Hz50額定峰值耐受電流kA63額定短時耐受電流（3s）kA局部放電PC351min工頻耐受電壓kV相對地斷口間相間23027534550ds額定雷電沖擊耐受電壓kV550650550額定SF6氣體壓力（表壓20C）MPa斷路器（含CT）氣室其它氣室最低功能壓

17、力（表壓20C）土土補氣壓力（表壓20C）土土SF6氣體年漏氣率<1%SF6氣體水分含量ppm斷路器（含CT）、快速隔離開關(guān)、快速接地開關(guān)氣室其余氣室出廠前0150出廠前0250運行中w300運行中w500斷路器ZF12-126內(nèi)部斷路器參數(shù)如下：額定電壓110kV最高工作電壓126kV額定電流1250A額定開斷電流額定短路關(guān)合電流63kA3s熱穩(wěn)定電流額定閉合時間固有分閘時間燃弧時間額定電壓選擇：UnUns1101.15126.5kV額定電流選擇:I max1.05 Sb<3Ub1.05 120 0.661kA ,3 110開斷電流選擇：INBrId25.02kA短路關(guān)合電流選擇

18、：iNclich12.801kAcCl熱穩(wěn)定校驗，取后備保護時間th0.15s：tkdtbta0.050.030.08skdbgtdstkdth0.080.150.23sQ12tds3.9220.233.53kA2sQrI2t40234800kA2sQrQd動穩(wěn)定校驗：/9.97kAinci100kA故此斷路器符合要求。由于每回出線的各項指標都比110kV側(cè)總負荷低，因此選擇此斷路器也合適。而對于母線斷路器，由于只有在一臺主變故障時才會閉合，而故障容量也不會超過進線容量，因此選擇此斷路器也符合要求。隔離開關(guān)與接地開關(guān)126.5kVZF12-126內(nèi)部隔離開關(guān)參數(shù)如下:額定電壓選擇：UNUNs1

19、101.15額定電流選擇：I N I max1.0 5Sj熱穩(wěn)定校驗，取后備保護時間th3Uj0.1 5s -1.0 512031100.6 61kAtkdtbta0.050.030.08skdbgtdStkdth0.080.150.23sdskdhQ12tds3.9220.233.53kA2sQrI2t40234800kA2sQrQd動穩(wěn)定校驗：葭12.801kAiNcl100kAcci故此隔離開關(guān)符合要求。由于每回出線的各項指標都比110kV側(cè)總負荷低，因此選擇此隔離開關(guān)也合適。而對于母線隔離開關(guān)，由于只有在一臺主變故障時才會閉合，而故障容量也不會超過進線容量，因此選擇此隔離開關(guān)也符合要求

20、。接地開關(guān)和隔離開關(guān)參數(shù)一致，也滿足要求電流互感器ZF12-126型三相共箱SR氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備采用一次穿心式電流互感器。這種電流互感器在線路正常運行或過載狀態(tài)或短路故障時測量電流，給測量儀表和繼電器保護提供電流參量。每只電流互感器內(nèi)可裝2-3只二次線圈。二次線圈分為測量和保護兩種。其主要參數(shù)如表所示。表電流互感器元件額定技術(shù)參數(shù)參數(shù)名稱單位數(shù)值系統(tǒng)額定電壓kV110額定一次電流A2000額定二次電流A5儀表保安系數(shù)5,10測量用標準準確級,額定輸出VA30保護用準確限值系數(shù)20,30標準準確級10P額定輸出VA301s熱穩(wěn)定倍數(shù)75動穩(wěn)定倍數(shù)135額定電壓選擇：UNUNS110kV額

21、定電流選擇:I max1.0 5Sj1.0 5120.31100.6 61kA熱穩(wěn)定校驗：（ImKt）2(200075)222500kA2sQ 3.5 3kA2s動穩(wěn)定校驗：T2I mKdw22000135381.8kAish15.07kA故此電流互感器也滿足要求。電壓互感器ZF12-126型SF6氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備用電壓互感器。采用電磁式電壓互感器（PT）,供額定頻率為50Hz的額定電壓為110kV電力系統(tǒng)作為電氣測量和保護用。其參數(shù)如下:表電壓互感器元件額定技術(shù)參數(shù)項目技術(shù)參數(shù)額定一次電壓（kV）110/V3額定二次電壓（kV）73剩余電壓繞組額定電壓（kV）額定輸出（VA）75/1

22、20/300標準準確級3P額定SF,氣壓（表壓20C）MPaS后氣體最低功能壓力（表壓20C）MPa避雷器126（L）型三相共箱SF6氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備采用Y10WF-100/260型無間隙金屬氧化物避雷器作為該GIS的保護元件，它用于保護GIS的電氣設(shè)備絕緣免受雷電和部分操作過電壓的損害。該避雷器主絕緣為六氟化硫氣體，芯體是氧化鋅閥片，其非線性電阻特性比碳化硅優(yōu)異。在運行電壓下阻性泄漏電流小，沒有串聯(lián)火花放電間隙，不存在續(xù)流和放電遲延問題。其接地端子經(jīng)放電記錄器和短路片（供測量泄漏電流用）再接地。避雷器在正常運行電壓下，基本上處于絕緣狀態(tài)，僅流過數(shù)百微安的泄漏電流，其中大部分是容性電流

23、。當過電壓侵入時，避雷器工作在伏一安特性的低阻區(qū)域，放電電流經(jīng)過避雷器泄入大地。過電壓過后，避雷器又恢復到正常運行電壓下的工作狀態(tài)。其參數(shù)如下表所示。表避雷器參數(shù)名稱單位技術(shù)參數(shù)避雷器額定電壓（有效值）kV100標稱放電電流（8/20s）（峰值）kA101/5s陡波沖擊電流殘壓（峰值）kV<291避雷器持續(xù)運行電壓（有效值）kV788/20s雷電沖擊電流殘壓（峰值）kV<26030/60s操作沖擊電流殘壓（峰值）kV<221直流1mA參考電壓kV>1452ms方波電流沖擊18次A600410ds大電流沖擊2次kA65內(nèi)絕緣額定耐受電壓MPa）額定雷電7中擊耐受電壓（峰值

24、）kV550額定工頻1min耐受電壓（有效值）kV230345（對地）（相間）SF6氣體水分含量10-6（體積分數(shù)）<250SF6氣體額定壓力（表壓20C）MPaSF6氣體報警壓力（表壓20C）MPaSF6氣體最低功能壓力（表壓20C）MPa出線套管本GIS帶的出線套管參數(shù)如下:表出線套管參數(shù)額定電壓（kV）1261min工頻耐壓（kV）（干試、濕試）23050ds雷電沖擊耐受電壓（kV）（峰值）550爬電比距（mm/kV）31主回路電阻（科0）<80SF6額定氣壓（MPa）20c表壓額定電流（A）2000/3150SF6年漏氣率（%）1SF6氣體水分含量（ppm）<250無

25、線電干擾電壓（WV）2500瓷套彎曲耐受負荷(N)25004、110kV側(cè)母線及連接線選擇110kV側(cè)母線選擇回路最大持續(xù)工作電流為:I max1.0 5 Sj3Uj1.0 51200.6 61kA,3110修正系數(shù)為:al70400.8 2a10 7025IKI,maxa1按最大持續(xù)工作電流選擇查設(shè)備手冊選LF2170/64型鋁鈕合金管形導1200A。體。其標稱截面積為631mm,+70C允許的最大熱穩(wěn)定工作電流為電流校驗：ImaxKIa10.8212001020A熱穩(wěn)定校驗：SminQKf1QK,AhAwCQK+70C時，C=87Kf代入計算的Smin873.53106121.596mn2

26、631mm滿足要求。4.2變壓器110kV側(cè)引接線選擇按經(jīng)濟電流密度選擇導體截面積:查經(jīng)濟電流密度曲線，當Tmax3600h/y時，經(jīng)濟電流密度J1-32,則:mmSjImax6612508.46mm1.3查閱資料選取LGJ-800/100鋼芯鋁絞線，其標稱截面積為800mm2,+70C允許的最大熱穩(wěn)定工作電流為2400A。電流校驗：Imax KIa1 0.8224001968A熱穩(wěn)定校驗:C=87 Kf 1Smin87,3.5 3 106 121.596mn2800mm滿足要求。5、35kV高壓器件及母線選擇35kV高壓開關(guān)柜選擇本次設(shè)計選擇型鎧裝一開始交流金屬封閉開關(guān)設(shè)備。本產(chǎn)品特點：1、

27、采用熱縮絕緣材料及環(huán)氧涂覆絕緣工藝，優(yōu)化電極形狀，柜體結(jié)構(gòu)緊湊，縮小占地面積；2、開關(guān)柜柜體選用優(yōu)質(zhì)冷軋鋼板經(jīng)數(shù)控鉞金加工成型后，通過高強度螺栓螺母和獅螺母連接而成，構(gòu)件表面采用噴塑或鍍鋅工藝；3、可配用國產(chǎn)（3AV3）真空斷路器和法國施耐德SF1、SF2型及阿爾斯通FP系列六氟化硫斷路器，以滿足不同用戶的需求；4、開關(guān)柜各功能小室均采用金屬隔板封隔，并設(shè)有獨立的壓力釋放通道；5、斷路器、接地開關(guān)等操作均可在開關(guān)柜門關(guān)閉情況下進行，即可實現(xiàn)關(guān)門操作；6、開關(guān)柜的結(jié)構(gòu)適應性強，主接線方案可達到198種以上，能滿足不同用戶的需要；7、手車、斷路器、接地開關(guān)和后柜門之間設(shè)有防止誤操作的機械連鎖裝置，

28、“五防”功能齊全,安全可靠。其技術(shù)參數(shù)如下表：表開關(guān)柜技術(shù)參數(shù)項目單位參數(shù)額定電壓kV額定頻率Hz50主母線額定電流A1250分支母線額定電流A630額定絕緣水平1min貢品耐受電壓（有效值）kV相間、相對地一次隔離端口95115雷電沖擊耐受電壓185215輔助控制回路1min工頻耐受電壓V2000額定短路開斷電流kA25,額定短路關(guān)合電流（峰值）kA63,80額定短時耐受電流（4s）kA25,額定峰值耐受電流kA63,80輔助控制回路額定電壓V110,-110,220,-220防護等級外殼IP4X隔室間，斷路器室門打開時IP2X外形尺寸（寬深高）mm斷路器本開關(guān)柜采用（3AV3）真空斷路器，

29、其技術(shù)參數(shù)如下:表（3AV3）真空斷路器技術(shù)參數(shù)項目單位參數(shù)額定電壓kV額定頻率Hz50額定絕緣水平工頻耐受電壓（后效值）kV95雷電沖擊耐受電壓（峰值）185額定電流A1250額定短路開斷電流kA25額定短路關(guān)合電流（峰值）kA63額定短時耐受電流（4s）kA25分閘時間ms40合閘時間ms601 .額定電壓選擇：UnUns351.1540.25kV1.05sB1.05602 .額定電流選擇：InImax-B1.04kA3Ub3353 .開斷電流選擇：Id311.34kA4 .短路關(guān)合電流選擇：iNciich28.917kA5 .熱穩(wěn)定校驗，設(shè)短路電流持續(xù)時間為tds=3s。tkdtbta0

30、.050.040.09skdbgtdstkdth0.090.150.24s_2_2_2QdItds11.343385.79kAsQrI2t25242500kA2sQrQd6 .動穩(wěn)定校驗：28.917kAinci63kA故此斷路器滿足要求。電流互感器本開關(guān)柜選擇LZZB9-35型電流互感器，其參數(shù)如下：表LZZB9-35型電流互感器技術(shù)參數(shù)額定一次電流（A）準確及組合相應準確級下的額定輸出（VA）額定短時耐受電流（1s功效值）（kA）額定峰值耐受電流（峰值）（kA）10P1010P1510P20150010P203030303020801 .額定電壓選擇：UnUns35kV1.05Sb1.056