官帽舟電廠短路電流計(jì)算

官帽舟電廠短路電流計(jì)算作者：向后平以下計(jì)算只計(jì)系統(tǒng)電抗，即認(rèn)為系統(tǒng)阻抗中的電阻遠(yuǎn)小于電抗值。取計(jì)算基準(zhǔn)容量S=100MVA，基準(zhǔn)電壓V,、=230kV,V=37kV,jB(1)B(2)V=10.5kV，V=6.3Kv.B(3) B(4)一、已知參數(shù)1、系統(tǒng)參數(shù)最大運(yùn)行方式下系統(tǒng)電抗：X1=X2=0.033最小運(yùn)行方式下系統(tǒng)電抗：X1=X2=0.045注：最大運(yùn)行方式是指：官帽舟電站4臺(tái)機(jī)組全部投運(yùn)；最小運(yùn)行方式是指：官帽舟電站只有生態(tài)電站一臺(tái)機(jī)組運(yùn)行。2、電站參數(shù)(1)主變壓器參數(shù)名牌參數(shù)(以變壓器在底5檔進(jìn)行計(jì)算。此時(shí)變壓器的阻抗最小)1#變壓器從廠家出廠試驗(yàn)資料查得:第五檔電壓變比:230/10.5,U=13.17%,k負(fù)載損耗P=271.523(kW)KX心乙=92.79(0),S=75MVA歸算到基準(zhǔn)容量的阻抗值為：1Bk1 1BX, =ZX(S-FS) =92.79X100275=123.72(0)1Bk1 j1B標(biāo)幺值：X*=X,XS2V2=92.79X1002(230)2=0.1751B1BjB(1)2#變壓器廠家出廠資料查得(在第五檔)：第五檔電壓變比：230/37/10.5U=24.52%,Z=143.98(0),P =150.960(kW)TOC\o"1-5"\h\zk1-2 K1-2 K1-2U=14.06%,Z=82.55(0),P =354.232(kW)k1-3 K1-3 K1-3U=8.97%,Z=1.37(0),P=113.363(kW)k2-3 K2-3 K2-3容量比：90000/50000/90000則：X?(Z+Z -Z )22=112.58(0)21 K1-2 K1-3 K2-3X22^(143.98+1.37-82.55)三2=31.705(0)X23^(82.55+1.37-143.98)三2=-30.03(0)歸算到基準(zhǔn)值：X, =XX(S-4-s)=112.58X100三90=125.09(0)21B21j1BX, =31.705X100-90=35.23(0),X, =-33.37(0)22B 23B標(biāo)幺值：X*21B=X21XSj-VB(1)2=112.58X100-(230)2=0.213同理：X* =0.060,X* =-0.05722B 23B3#變壓器從廠家出廠試驗(yàn)資料查得：第五檔電壓變比：36.580/6.3,U=7.88%k3負(fù)載損耗P=5.3268(kW)K3X~Z=8.43(0)3K3歸算到基準(zhǔn)值：X*=UX(S-S)=(7.88-100)X100-(12.5)=0.6303Bk3 J3B2)35kV線路參數(shù)35kV線路(計(jì)35kV線路長(zhǎng)8.35km,每公里線路電抗X=0.4、電纜長(zhǎng)度0.6km,電纜每公里電抗X=0.08)：X*3l=8.35X0.4X100^(37)2+0.6X0.08X100^(37)2=0.247(3)發(fā)電機(jī)參數(shù)已知：長(zhǎng)引水大機(jī)P=55MW，生態(tài)小機(jī)P=5MW,con^=0.85；NN算的大機(jī)S=64.7MVA,小機(jī)S=5.88MVA.NN電機(jī)廠提供的單臺(tái)發(fā)電機(jī)組參數(shù)如下(順序是長(zhǎng)引水大機(jī)、生態(tài)小機(jī))：發(fā)電機(jī)縱軸同步電抗X=1.1117、0.9961d發(fā)電機(jī)縱軸瞬變電抗X'=0.2335、0.3128d發(fā)電機(jī)縱軸超瞬變電抗X]=0.1844、0.2513d歸算到基準(zhǔn)值：發(fā)電機(jī)縱軸同步電抗X*=1.718、16.940d發(fā)電機(jī)縱軸瞬變電抗X：=0.361、5.320d發(fā)電機(jī)縱軸超瞬變電抗X"*d=0.285、4.274。二、最大運(yùn)行方式下站內(nèi)短路電流計(jì)算官帽舟電站系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下的d(3)短路點(diǎn)及等值網(wǎng)絡(luò)圖及短路點(diǎn)的選擇如圖1所示

系統(tǒng)阻抗0.033*:冷；2#機(jī)X"=系統(tǒng)阻抗0.033*:冷；2#機(jī)X"=0.285X*23b=-0.05735kV線路0.247f33#機(jī)X"=4.274X*^^.231X*22b=0-060X*3B=0-6304#機(jī)X",=4.274圖1官帽舟電站d(3短路點(diǎn)及等值網(wǎng)絡(luò)1、I的d⑶短路電流計(jì)算f1的d⑶短路點(diǎn)化簡(jiǎn)后的等值網(wǎng)絡(luò)如圖2所示X*”231XX*”231X等值2=3-074圖2：fl的d(3)短路點(diǎn)化簡(jiǎn)后的等值網(wǎng)絡(luò)將G2、G'3及X*21B作星三星變換后的等值網(wǎng)絡(luò)如圖3所示:21Bf^?1#機(jī)X^0-285X等值3=2476G'3X等值4=6-419圖3：將G2、G'3及X*21B作星三星變換后的等值網(wǎng)絡(luò)將G2、G'3及系統(tǒng)再做故四端星-網(wǎng)電阻網(wǎng)絡(luò)變換，得圖4圖4：四端星-網(wǎng)電阻網(wǎng)絡(luò)變換后的f1d(3)網(wǎng)絡(luò)經(jīng)變換后的最終的f1的d⑶短路點(diǎn)化簡(jiǎn)后的等值網(wǎng)絡(luò)如圖5所示圖5：經(jīng)星三角變換后的最終的f1的d(3)短路點(diǎn)化簡(jiǎn)后的等值網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)點(diǎn)短路電流標(biāo)幺值I*=1/0.221=4.525Xd歸算到短路點(diǎn)的0.2s時(shí)系統(tǒng)短路電流|加(3)=4.525X100^(31/2X10.5)=24.88(kA)。1#機(jī)組的計(jì)算電抗：X=0.285X64.72100=0.1844JS12#機(jī)組的計(jì)算電抗：X=3.1882X64.72100=2.0628JS23#、4#機(jī)組的計(jì)算電抗：X =42.994X2X5.882100=5.0561JS3等查水輪發(fā)電機(jī)短路電流計(jì)算曲線，得0.2s時(shí)短路電流標(biāo)幺值I*G1=4.05， I*G2=0.51，I*G3=I*G4=0.2。

基準(zhǔn)電流：系統(tǒng):I=100/(31/2X10.5)=5.499(kA)BIG1N=IG2N=64.7/31/2X10.5=3.558IG1N=IG2NIG3N＋I(xiàn)G4N=2X5.88/31/2IG3N＋I(xiàn)G4N算的fl故障點(diǎn)d(3)短路電流為:4.525X5.499＋3.558X(4.05＋0.51)＋0.646X0.2=24.88＋16.22＋0.13=41.23(kA)。2、f2的d(3)短路電流計(jì)算f2的df2的d(3)短路點(diǎn)化簡(jiǎn)后的等值網(wǎng)絡(luò)如圖6所示X*2ib=°.231 X*蛭3.074圖6：f2的d(3)短路點(diǎn)化簡(jiǎn)后的等值網(wǎng)絡(luò)將G』系統(tǒng)、及2B的X*21b先作星-三形等值網(wǎng)絡(luò)變換后結(jié)果，等1 21B再與G3的等值電抗X*3作四端星-網(wǎng)電阻網(wǎng)絡(luò)變換后的等值網(wǎng)絡(luò)見(jiàn)圖7等3 3等所示：圖7：f2點(diǎn)d(3)計(jì)算最終等值網(wǎng)絡(luò)1#機(jī)組的計(jì)算電抗：X=3.263X64.72100=2.111JS12#機(jī)組的計(jì)算電抗：X=0.285X64.72100=0.1844JS23#、4#機(jī)組的計(jì)算電抗：X =2.565X2X5.882100=0.302JS3等I*G3=查得0.2s時(shí)各機(jī)組的短路電流標(biāo)幺值：I*=0.5，I*G3=G1G2I*=2.94。G4算得f2點(diǎn)d(3)短路電路電流值5.499X(1/0.359)＋3.558X0.5＋3.558X4.05＋0.646X2.94=15.32＋16.19＋1.90=33.41(kA)3、f3的d(3)短路電流計(jì)算經(jīng)化簡(jiǎn)后的f3的d(3)短路電流計(jì)算網(wǎng)絡(luò)圖如圖8所示系統(tǒng)阻抗0.0332#機(jī)X：g=0.228 .X*21B=0.231圖&化簡(jiǎn)后的f3的d(3)短路電流計(jì)算網(wǎng)絡(luò)圖將G』系統(tǒng)、及2B的X*21B先作星-三形等值網(wǎng)絡(luò)變換后結(jié)果，等1 21B再與等值電抗X*3作四端星-網(wǎng)電阻網(wǎng)絡(luò)變換后的等值網(wǎng)絡(luò)見(jiàn)圖9所示:3等值圖9圖9：f3的d(3)短路電流計(jì)算最終網(wǎng)絡(luò)圖1#機(jī)組的計(jì)算電抗：X=29.443X64.7F100=19.05〉3JS12#機(jī)組的計(jì)算電抗：X=1.716X64.7^100=1.11JS23#、4#機(jī)組的計(jì)算電抗：X=2.137X2X5.88^100=0.251JS3等查得0.2s時(shí)各機(jī)組的短路電流標(biāo)幺值：I*=0.97,1*=I*=3.31。G2 G3G4基準(zhǔn)電流：系統(tǒng)：I=100/(31/2X6.3)=9.164(kA)BI=I =64.7/31/2X6.3=5.929kA)G1NG2N

IG3N＋I(xiàn)G4N=2X5.88/31/2X6.3=1.078（kA）9.164X（1/3.237）＋5.929X（1/19.05）＋0.97X5.929＋3.31X1.078=2.831＋0.311＋5.751＋3.568=12.461（kA）4、f4的d（3）短路電流計(jì)算f4的d(3)短路電流計(jì)算等值網(wǎng)絡(luò)見(jiàn)圖102#機(jī)X"」=0.2851#機(jī)X"d2#機(jī)X"」=0.285耆系統(tǒng)阻抗0.033二-0.057f4宅二-0.057f4宅z—35kV線路0.247X*3B=0.630X*21B=0-231X*22B=0-0604#機(jī)X\=4.274圖10f4的d(3)短路電流計(jì)算等值網(wǎng)絡(luò)經(jīng)合并及星－三星變換及再作四端星-網(wǎng)電阻網(wǎng)絡(luò)變換后的等值網(wǎng)絡(luò)見(jiàn)圖11所示。圖11圖11f4的d(3)短路電流計(jì)算最終網(wǎng)絡(luò)圖1#機(jī)組的計(jì)算電抗：X=12.276X64.7F100=7.943〉3JS12#機(jī)組的計(jì)算電抗：X=0.716X64.72100=0.463JS2

3#、4#機(jī)組的計(jì)算電抗：X=2.767X2X5.88^100=0.325JS3等查得0.2s時(shí)各機(jī)組的短路電流標(biāo)幺值：I*=2.1,1*=I*=2.83。G2 G3G4基準(zhǔn)電流：系統(tǒng)：I=100/（31/2X37）=1.56（kA）BI=I =64.7/31/2X37=1.01kA）G1NG2NI＋I(xiàn)=2X5.88/31/2X37=0.184（kA）G3NG4N1.56X（1/1.350）＋1.01X（1/7.943）＋2.1X1.01＋2.83X0.184=1.16＋0.12＋2.12＋0.52=3.92（kA）。三、最小運(yùn)行方式下站內(nèi)短路電流計(jì)算最小方式下,計(jì)算的故障點(diǎn)如圖12所示系統(tǒng)阻抗0.045牟2#系統(tǒng)阻抗0.045牟2#機(jī)X；d=0.2852=-0.057f 3#機(jī)X"d=4.2744#機(jī)X",=4.274d_^i X*21b=0.231X*22b=0.06035kV線路4#機(jī)X",=4.274d_^i 圖12：最小運(yùn)行方式下站內(nèi)故障點(diǎn)選擇最小運(yùn)行方式是指：IF、2F停運(yùn)，IB、2B、3B運(yùn)行，生態(tài)電站

只有一臺(tái)機(jī)運(yùn)行（假定4號(hào)機(jī)停運(yùn)）,系統(tǒng)也為最小運(yùn)行方式。由于

針對(duì)fl故障點(diǎn)，2#機(jī)、4#機(jī)不需計(jì)算；對(duì)f2故障點(diǎn)，1#機(jī)、4#機(jī)不

需計(jì)算；對(duì)f3故障點(diǎn)，1#機(jī)、2#機(jī)、4#機(jī)不需計(jì)算；對(duì)f4故障點(diǎn)，1#機(jī)、2#機(jī)、4#機(jī)不需計(jì)算；對(duì)f4故障點(diǎn)，1#機(jī)、2#機(jī)、4#機(jī)則不需計(jì)算。故上述故障點(diǎn)三相短路電流計(jì)算較為簡(jiǎn)單。計(jì)算結(jié)果如下表故障點(diǎn)系統(tǒng)提供故障電流(kA)3#機(jī)提供故障電流(kA)故障點(diǎn)電流(kA)f124.830?2196（歸算到35kV側(cè)：0.0623）25.05f225.458^156（歸算到35kV狽9：0.328）26.61f37.555（歸算到35kV側(cè)：1.286）^784（歸算到35kV側(cè)：0.303）9.339f42.6760.278（歸算到35kV側(cè)：0.278）2.954f55.578°?0434（歸算到35kV側(cè)：0.269）5.621對(duì)fl故障點(diǎn)，系統(tǒng)計(jì)算電抗Xs=0.2214,機(jī)組計(jì)算電抗：Xr=26.78G3X5.88^100=1.574。查得0.2s時(shí)3#機(jī)組的短路電流標(biāo)幺值：I*=0.68。G3故|（3）但=5.499X（1/0.2214）+（Ig3N=1X5.88/31/2X10.5=0.323（kA））X0.68=25.05（kA）。對(duì)f2故障點(diǎn)，系統(tǒng)計(jì)算電抗Xs=0.216。機(jī)組計(jì)算電抗：Xr=4.078G3X5.88^100=0.2397。查得0.2s時(shí)3#機(jī)組的短路電流標(biāo)幺值：I*=3.58。G3故|（3）f2=5.499X（1/0.216）+（Ig3N=1X5.88/31/2X10.5=0.323（kA））X3.58=26.61（kA）。對(duì)f3故障點(diǎn)：系統(tǒng)計(jì)算電抗：Xs=1.213。機(jī)組計(jì)算電抗：X=4.274X5.88三G3100=0.2513。查得0.2s時(shí)3#機(jī)組的短路電流標(biāo)幺值：I*=3.31。G3故I（3）f3=9.164X（1/1.213）＋（IG3N=1X5.88/31/2X6.3=0.539（kA））X3.31=9.339（kA）。對(duì)f4故障點(diǎn)，系統(tǒng)計(jì)算電抗：Xs=0.583。機(jī)組計(jì)算電抗：Xr=4.904G3X5.88^100=0.2884查得0.2s時(shí)3#機(jī)組的短路電流標(biāo)幺值：I*=3.03。G3故I（3）f4=1.56X（1/0.583）＋（IG3N=1X5.88/31/2X37=0.0918（kA））X3.03=2.954（kA）。對(duì)f5故障點(diǎn)，系統(tǒng)計(jì)算電抗：Xs=0.045。機(jī)組計(jì)算電抗：Xr=5.442G3X5.882100=0.32查得0.2s時(shí)3#機(jī)組的短路電流標(biāo)幺值：I*=2.933。G3IB=100/（31/2X230）=0.251，IG3N=5.88/31/2X230=0.0148（kA）故I（3）f5=0.251X（1/0.045）＋（IG3N=1X5.88/31/2X230=0.0148（kA））X2.933=5.621（kA）。四、大電站兩臺(tái)機(jī)組停運(yùn)，生態(tài)電站兩臺(tái)機(jī)組運(yùn)行時(shí)，f3、f4、f5點(diǎn)三相短路電流計(jì)算此時(shí)系統(tǒng)提供給故障點(diǎn)電流不須計(jì)算故障點(diǎn)系統(tǒng)提供故障電流(kA)3#機(jī)提供故障電流(kA)故障點(diǎn)電流(kA)f37.555（歸算到35kv側(cè)：1.286）3?813（歸算到35kV側(cè)：0.649）