官帽舟電廠短路電流計算

官帽舟電廠短路電流計算作者：向后平以下計算只計系統電抗，即認為系統阻抗中的電阻遠小于電抗值。取計算基準容量S=100MVA，基準電壓V,、=230kV,V=37kV,jB(1)B(2)V=10.5kV，V=6.3Kv.B(3) B(4)一、已知參數1、系統參數最大運行方式下系統電抗：X1=X2=0.033最小運行方式下系統電抗：X1=X2=0.045注：最大運行方式是指：官帽舟電站4臺機組全部投運；最小運行方式是指：官帽舟電站只有生態(tài)電站一臺機組運行。2、電站參數(1)主變壓器參數名牌參數(以變壓器在底5檔進行計算。此時變壓器的阻抗最小)1#變壓器從廠家出廠試驗資料查得:第五檔電壓變比:230/10.5,U=13.17%,k負載損耗P=271.523(kW)KX心乙=92.79(0),S=75MVA歸算到基準容量的阻抗值為：1Bk1 1BX, =ZX(S-FS) =92.79X100275=123.72(0)1Bk1 j1B標幺值：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資料查得：第五檔電壓變比：36.580/6.3,U=7.88%k3負載損耗P=5.3268(kW)K3X~Z=8.43(0)3K3歸算到基準值：X*=UX(S-S)=(7.88-100)X100-(12.5)=0.6303Bk3 J3B2)35kV線路參數35kV線路(計35kV線路長8.35km,每公里線路電抗X=0.4、電纜長度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)電機參數已知：長引水大機P=55MW，生態(tài)小機P=5MW,con^=0.85；NN算的大機S=64.7MVA,小機S=5.88MVA.NN電機廠提供的單臺發(fā)電機組參數如下(順序是長引水大機、生態(tài)小機)：發(fā)電機縱軸同步電抗X=1.1117、0.9961d發(fā)電機縱軸瞬變電抗X'=0.2335、0.3128d發(fā)電機縱軸超瞬變電抗X]=0.1844、0.2513d歸算到基準值：發(fā)電機縱軸同步電抗X*=1.718、16.940d發(fā)電機縱軸瞬變電抗X：=0.361、5.320d發(fā)電機縱軸超瞬變電抗X"*d=0.285、4.274。二、最大運行方式下站內短路電流計算官帽舟電站系統最大運行方式下的d(3)短路點及等值網絡圖及短路點的選擇如圖1所示

系統阻抗0.033*:冷；2#機X"=系統阻抗0.033*:冷；2#機X"=0.285X*23b=-0.05735kV線路0.247f33#機X"=4.274X*^^.231X*22b=0-060X*3B=0-6304#機X",=4.274圖1官帽舟電站d(3短路點及等值網絡1、I的d⑶短路電流計算f1的d⑶短路點化簡后的等值網絡如圖2所示X*”231XX*”231X等值2=3-074圖2：fl的d(3)短路點化簡后的等值網絡將G2、G'3及X*21B作星三星變換后的等值網絡如圖3所示:21Bf^?1#機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絡將G2、G'3及系統再做故四端星-網電阻網絡變換，得圖4圖4：四端星-網電阻網絡變換后的f1d(3)網絡經變換后的最終的f1的d⑶短路點化簡后的等值網絡如圖5所示圖5：經星三角變換后的最終的f1的d(3)短路點化簡后的等值網絡系統點短路電流標幺值I*=1/0.221=4.525Xd歸算到短路點的0.2s時系統短路電流|加(3)=4.525X100^(31/2X10.5)=24.88(kA)。1#機組的計算電抗：X=0.285X64.72100=0.1844JS12#機組的計算電抗：X=3.1882X64.72100=2.0628JS23#、4#機組的計算電抗：X =42.994X2X5.882100=5.0561JS3等查水輪發(fā)電機短路電流計算曲線，得0.2s時短路電流標幺值I*G1=4.05， I*G2=0.51，I*G3=I*G4=0.2。

基準電流：系統:I=100/(31/2X10.5)=5.499(kA)BIG1N=IG2N=64.7/31/2X10.5=3.558IG1N=IG2NIG3N＋IG4N=2X5.88/31/2IG3N＋IG4N算的fl故障點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)短路電流計算f2的df2的d(3)短路點化簡后的等值網絡如圖6所示X*2ib=°.231 X*蛭3.074圖6：f2的d(3)短路點化簡后的等值網絡將G』系統、及2B的X*21b先作星-三形等值網絡變換后結果，等1 21B再與G3的等值電抗X*3作四端星-網電阻網絡變換后的等值網絡見圖7等3 3等所示：圖7：f2點d(3)計算最終等值網絡1#機組的計算電抗：X=3.263X64.72100=2.111JS12#機組的計算電抗：X=0.285X64.72100=0.1844JS23#、4#機組的計算電抗：X =2.565X2X5.882100=0.302JS3等I*G3=查得0.2s時各機組的短路電流標幺值：I*=0.5，I*G3=G1G2I*=2.94。G4算得f2點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)短路電流計算經化簡后的f3的d(3)短路電流計算網絡圖如圖8所示系統阻抗0.0332#機X：g=0.228 .X*21B=0.231圖&化簡后的f3的d(3)短路電流計算網絡圖將G』系統、及2B的X*21B先作星-三形等值網絡變換后結果，等1 21B再與等值電抗X*3作四端星-網電阻網絡變換后的等值網絡見圖9所示:3等值圖9圖9：f3的d(3)短路電流計算最終網絡圖1#機組的計算電抗：X=29.443X64.7F100=19.05〉3JS12#機組的計算電抗：X=1.716X64.7^100=1.11JS23#、4#機組的計算電抗：X=2.137X2X5.88^100=0.251JS3等查得0.2s時各機組的短路電流標幺值：I*=0.97,1*=I*=3.31。G2 G3G4基準電流：系統：I=100/(31/2X6.3)=9.164(kA)BI=I =64.7/31/2X6.3=5.929kA)G1NG2N

IG3N＋IG4N=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）短路電流計算f4的d(3)短路電流計算等值網絡見圖102#機X"」=0.2851#機X"d2#機X"」=0.285耆系統阻抗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X\=4.274圖10f4的d(3)短路電流計算等值網絡經合并及星－三星變換及再作四端星-網電阻網絡變換后的等值網絡見圖11所示。圖11圖11f4的d(3)短路電流計算最終網絡圖1#機組的計算電抗：X=12.276X64.7F100=7.943〉3JS12#機組的計算電抗：X=0.716X64.72100=0.463JS2

3#、4#機組的計算電抗：X=2.767X2X5.88^100=0.325JS3等查得0.2s時各機組的短路電流標幺值：I*=2.1,1*=I*=2.83。G2 G3G4基準電流：系統：I=100/（31/2X37）=1.56（kA）BI=I =64.7/31/2X37=1.01kA）G1NG2NI＋I=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、最小運行方式下站內短路電流計算最小方式下,計算的故障點如圖12所示系統阻抗0.045牟2#系統阻抗0.045牟2#機X；d=0.2852=-0.057f 3#機X"d=4.2744#機X",=4.274d_^i X*21b=0.231X*22b=0.06035kV線路4#機X",=4.274d_^i 圖12：最小運行方式下站內故障點選擇最小運行方式是指：IF、2F停運，IB、2B、3B運行，生態(tài)電站

只有一臺機運行（假定4號機停運）,系統也為最小運行方式。由于

針對fl故障點，2#機、4#機不需計算；對f2故障點，1#機、4#機不

需計算；對f3故障點，1#機、2#機、4#機不需計算；對f4故障點，1#機、2#機、4#機不需計算；對f4故障點，1#機、2#機、4#機則不需計算。故上述故障點三相短路電流計算較為簡單。計算結果如下表故障點系統提供故障電流(kA)3#機提供故障電流(kA)故障點電流(kA)f124.830?2196（歸算到35kV側：0.0623）25.05f225.458^156（歸算到35kV狽9：0.328）26.61f37.555（歸算到35kV側：1.286）^784（歸算到35kV側：0.303）9.339f42.6760.278（歸算到35kV側：0.278）2.954f55.578°?0434（歸算到35kV側：0.269）5.621對fl故障點，系統計算電抗Xs=0.2214,機組計算電抗：Xr=26.78G3X5.88^100=1.574。查得0.2s時3#機組的短路電流標幺值：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f2故障點，系統計算電抗Xs=0.216。機組計算電抗：Xr=4.078G3X5.88^100=0.2397。查得0.2s時3#機組的短路電流標幺值：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f3故障點：系統計算電抗：Xs=1.213。機組計算電抗：X=4.274X5.88三G3100=0.2513。查得0.2s時3#機組的短路電流標幺值：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f4故障點，系統計算電抗：Xs=0.583。機組計算電抗：Xr=4.904G3X5.88^100=0.2884查得0.2s時3#機組的短路電流標幺值：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f5故障點，系統計算電抗：Xs=0.045。機組計算電抗：Xr=5.442G3X5.882100=0.32查得0.2s時3#機組的短路電流標幺值：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、大電站兩臺機組停運，生態(tài)電站兩臺機組運行時，f3、f4、f5點三相短路電流計算此時系統提供給故障點電流不須計算故障點系統提供故障電流(kA)3#機提供故障電流(kA)故障點電流(kA)f37.555（歸算到35kv側：1.286）3?813（歸算到35kV側：0.649）