課程設(shè)計（論文）3×100 MW火力發(fā)電廠電氣部分設(shè)計

1、前 言一、設(shè)計任務(wù)的內(nèi)容 3100mw火力發(fā)電廠電氣部分設(shè)計1、電廠為3臺100mw汽輪發(fā)電機組，一次設(shè)計完成。2、有220kv和110kv兩級電壓與系統(tǒng)連接，220kv出線有4回，每回出線最大輸送容量為50mva；110kv出線有3回，每回出線輸送容量為35mva。本廠無610kv及35kv出線。3、氣象條件：年最高溫度38，年最低溫度-7。4、 系統(tǒng)阻抗在最大運行方式下（sj=100mva），與110kv系統(tǒng)的聯(lián)系阻為0.012，與220kv系統(tǒng)的聯(lián)系阻抗為0.068，兩系統(tǒng)均視為無窮大容量系統(tǒng)。5、發(fā)電機參數(shù)：型號：qfn-100-2pe=100mwue=10.5kvie=6475aco

2、s=0.85xd”=0.183二、設(shè)計的目的 發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計是在學(xué)習(xí)電力系統(tǒng)基礎(chǔ)課程后的一次綜合性訓(xùn)練，通過課程設(shè)計的實踐達到：1、鞏固“發(fā)電廠電氣部分”、“電力系統(tǒng)分析”等課程的理論知識。2、熟悉國家能源開發(fā)策略和有關(guān)的技術(shù)規(guī)范、規(guī)定、導(dǎo)則等。3、掌握發(fā)電廠（或變電所）電氣部分設(shè)計的基本方法和內(nèi)容。4、學(xué)習(xí)工程設(shè)計說明書的撰寫。5、培養(yǎng)學(xué)生獨立分析問題、解決問題的工作能力和實際工程設(shè)計的基本技能。三、設(shè)計的原則 電氣主接線的設(shè)計是發(fā)電廠或變電站電氣設(shè)計的主體。電氣主接線設(shè)計的基本原則是以設(shè)計任務(wù)書問為依據(jù)，以國家經(jīng)濟建設(shè)的方針、政策、技術(shù)規(guī)定、標準為準繩，結(jié)合工程實際情況，以保證供電

3、可靠、調(diào)度靈活、滿足各項技術(shù)要求的前提下，兼顧運行、維護方便、盡可能的節(jié)省投資，就近取材，力爭設(shè)備元件和設(shè)計的先進性與可靠性，堅持可靠、先進、適用、經(jīng)濟、美觀的原則。四、設(shè)計的要求1、分析原始資料2、設(shè)計主接線3、計算短路電流4、電氣設(shè)備選擇五、主接線設(shè)計的依據(jù)1、發(fā)電廠、變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用2、發(fā)電廠、變電所的分期和最終建設(shè)規(guī)模3、負荷大小和重要性4、系統(tǒng)備用容量大小5、系統(tǒng)專業(yè)對電氣主接線提供的具體資料六、對電氣主接線的基本要求 可靠性、經(jīng)濟性、靈活性原始資料的分析一、本工程情況：從原始資料分析，所要求設(shè)計的發(fā)電廠類型為大中容量火電廠，總裝機容量為300mw，單機容量為100mw

4、。二、電力系統(tǒng)情況：一次設(shè)計完成。系統(tǒng)阻抗在最大運行方式下（sj=100mva），與110kv系統(tǒng)的聯(lián)系阻抗為0.012，與220kv系統(tǒng)的聯(lián)系阻抗為0.068，兩系統(tǒng)均視為無窮大容量系統(tǒng)。三、負荷情況：有220kv和110kv兩級電壓與系統(tǒng)連接，220kv出線有4回，每回出線最大輸送容量為50mva；110kv出線有3回，每回出線輸送容量為35mva。本廠無610kv及35kv出線。四、氣象條件：年最高溫度38，年最低溫度-7。主接線方案的確定一、主接線方案擬定1、變壓器臺數(shù)：根據(jù)原始資料，該廠除了本廠的廠用電外，其余向系統(tǒng)輸送功率，所以不設(shè)發(fā)電機母系，發(fā)電機與變壓器采用單元接線，保證了發(fā)電

5、機電壓出線的供電可靠，為了能使電源和線路功率均衡的分配 ，采用兩臺三繞組變壓器與兩種升高電壓母線連接，另外一臺變壓器選用雙繞組變壓器只與220kv母線連接。2、變壓器的容量：單元接線中的主變壓器容量sn 應(yīng)按發(fā)電機額定容量扣除本機組的廠用負荷后，預(yù)留10的裕度選擇，為 (2.1) 發(fā)電機容量； 通過主變的容量廠用電： 發(fā)電機的額定功率，發(fā)電機的額定容量為200mw，扣除廠用電后經(jīng)過變壓器的容量為： (2.2)由發(fā)電機參數(shù)和上述計算及變壓器的選擇規(guī)定,主變壓器選用1臺220kv雙繞組的變壓器和兩臺220kv三繞組的變壓器。一臺220kv的雙繞組變壓器選擇用sfp-120000/220，兩臺220

6、kv三繞組的變壓器選擇用sspsl-120000/220。型號含義：s三相f風(fēng)冷/sp強迫油循環(huán)水冷p無勵磁調(diào)壓s三繞組l鋁芯由文獻【2】可知：表1 雙繞組主變壓器：sfp-120000/220額定容量（kva）額定電壓（kv）連接組標號損耗（kw）阻抗電壓(%)空載電流(%)運輸重量(t)參考價格(萬元)綜合投資(萬元)高壓低壓空載短路12000022022.510.5ynd112811020131.0151197890.4兩臺三繞組主變壓器sspsl-120000/220參數(shù)為：額定容量比（%）：100/100/50額定電壓（kv）：220/121/10.5空載損耗（kw）：123.1短路

7、損耗（kw）：高中 510，高低 165，中低 227阻抗電壓（%）：高中 24.7，高低 14.7，中低 8.8空載電流（%）：1.0運輸重量（t）：106參考價格（萬元）：71.7綜合投資（萬元）：84.6二、主接線方案：1、220kv電壓級。出線回路數(shù)為4回，每回出線最大輸送容量為50mva。為使其出線斷路器檢修時不停電，應(yīng)采用單母分段帶旁路接線或雙母線帶旁路接線，以保證其供電的可靠性和靈活性。因為本廠無610 kv及35 kv出線，所以直接是發(fā)電機與變壓器相連升壓。2、110kv電壓級。出線回路數(shù)為3回，每回出線輸送容量為35mva。同樣為使其出現(xiàn)斷路器檢修時不停電，應(yīng)采用單母分段帶旁

8、路接線或雙母線帶旁路接線，這里的旁路斷路器不用設(shè)專用旁路斷路器，可以用分段斷路器兼作旁路斷路器。根據(jù)變壓器的組合方案擬定主接線的初步方案，并依據(jù)對主接線的基本要求，從技術(shù)上進行論證各方的優(yōu)、缺點，淘汰了一些較差的方案，保留了兩個技術(shù)上相對較好的方案。如圖（1）和（2）：三、比較主接線方案1、技術(shù)上的比較：方案1供電可靠，檢修出線斷路器時不至使供電中斷。方案2供電更加可靠，通過兩組母線隔離開關(guān)的倒換操作，可以輪流檢修一組母線而不至使供電中斷；調(diào)度靈活，各個電源和各回路負荷可以任意分配到某一組母線上，能靈活地適應(yīng)系統(tǒng)中各種運行方式調(diào)度和潮流變化的需要；擴建方便，向雙母的左右任何一個方向擴建均不影響

9、兩組母線的電源和負荷均勻分配，不會引起原有回路的停電；便于試驗，而且能使電源和線路功率均衡的分配。2、經(jīng)濟上的比較，由于方案1使用更多的斷路器與隔離開關(guān)，以致使方案1的投資比方案2要大很多，增加了旁路間隔和旁路母線，每回間隔增加一個隔離開關(guān)，大大的增加了投資，同時方案1方案2多占用了土地，當(dāng)今我國的土地資源比較缺乏。圖（1） 雙母帶旁路接線（方案1）圖（2） 單母分段帶旁路接線（方案2）四、主接線方案的確定從技術(shù)和經(jīng)濟的角度論證了兩個方案，方案2都要比方案1明顯占優(yōu)勢，主要是方案2使用兩種主變壓器，使電源和線路功率均衡分配；使用比方案1更少的斷路器，減少了經(jīng)濟投資。所以比較論證后確定采用方案2

10、。廠用電的設(shè)計一、廠用電源選擇 1、廠用電電壓等級的確定：廠用電供電電壓等級是根據(jù)發(fā)電機的容量和額定電壓、廠用電動機的額定電壓及廠用網(wǎng)絡(luò)的可靠、經(jīng)濟運行等諸方面因素，經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟比較后確定。因為發(fā)電機的額定容量為100mw，由文獻【1】可知；比較后確定廠用電電壓等級采用6kv的等級。2、廠用電系統(tǒng)接地方式：廠用變采用不接地方式，高壓低壓都為三角電壓。當(dāng)容量較小的電動機采用380v時，采用二次廠用變，將6kv變?yōu)?80v，中性點直接接地；啟備變采用中性點直接接地，高壓側(cè)為星型直接接地，低壓側(cè)為三角電壓。3、廠用工作電源引接方式：因為發(fā)電機與主變壓器采用單元接線，高壓廠用工作電源由該單元主變壓器低

11、壓側(cè)引接4、廠用備用電源和啟動電源引接方式：采用兩臺啟備變，獨立從220kv母線引至啟備變，啟備變采用低壓側(cè)雙繞組分裂變壓器。二、廠用主變壓器選擇1、廠用電主變壓器選擇原則：（1）變壓器、副邊額定電壓應(yīng)分別與引接點和廠用電系統(tǒng)的額定電壓相適應(yīng)。（2）連接組別的選擇，宜使同一電壓級的廠用工作、備用變壓器輸出電壓的相位一致。（3）阻抗電壓及調(diào)壓型式的選擇，宜使在引接點電壓及廠用電負荷正常波動范圍內(nèi)，廠用電各級母線的電壓偏移不超過額定電壓的5。（4）變壓器的容量必須保證常用機械及設(shè)備能從電源獲得足夠的功率2、確定廠用電主變壓器容量：按廠用電率確定廠用電主變壓器的容量廠用電率確定為kp=8%，sng=

12、pngkpcosg=1008%0.85=9.41mva選型號為：sfl-10000/10額定容量為：10000/39410；電壓比為：1022.5%/6.3-6.3；啟備變壓器的容量為廠用變壓器的總和，為30mva，選用三臺10mva的變壓器，型號為：sfl-10000/110，額定容量為：10000/9410，電壓比為：11081.5%/6.3kv。短路電流計算一、短路電流計算的目的1、電氣主接線的比選。2、選擇導(dǎo)體和電器。3、確定中性點接地方式。4、計算軟導(dǎo)線的短路搖擺。5、確定分裂導(dǎo)線間隔棒的間距。6、驗算接地裝置的接觸電壓和跨步電壓。7、選擇繼電保護裝置和進行整定計算。二、短路電流計算

13、的條件1、基本假設(shè)（1）正常工作時，三項系統(tǒng)對稱運行。（2）所有電流的電功勢相位角相同。（3）電力系統(tǒng)中所有電源均在額定負荷下運行。（4）短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間。（5）不考慮短路點的衰減時間常數(shù)和低壓網(wǎng)絡(luò)的短路電流外，元件的電阻略去不計。（6）不考慮短路點的電流阻抗和變壓器的勵磁電流。（7）元件的技術(shù)參數(shù)均取額定值，不考慮參數(shù)的誤差和調(diào)整范圍。（8）輸電線路的電容略去不計。2、一般規(guī)定（1）驗算導(dǎo)體的電器動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器開斷電流所用的短路電流，應(yīng)按本工程設(shè)計規(guī)劃容量計算，并考慮電力系統(tǒng)遠景的發(fā)展計劃。（2）選擇導(dǎo)體和電器用的短路電流，在電器連接的網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)考慮具有反饋作用的異步

14、電動機的影響和電容補償裝置放電電流影響。（3）選擇導(dǎo)體和電器時，對不帶電抗回路的計算短路點，應(yīng)選擇在正常接線方式時短路電流最大地點。（4）導(dǎo)體和電器的動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定和以及電器的開斷電流，一般按三相短路計算。三、短路電流的計算方法對應(yīng)系統(tǒng)最大運行方式，按無限大容量系統(tǒng)，進行相關(guān)短路點的三相短路電流計算，求得i”、ish、ish值。i三相短路電流； ish三相短路沖擊電流，用來校驗電器和母線的動穩(wěn)定。ish三相短路全電流最大有效值，用來校驗電器和載流導(dǎo)體的的熱穩(wěn)定。sd三相短路容量，用來校驗斷路器和遮斷容量和判斷容量是否超過規(guī)定值，作為選擇限流電抗的依據(jù)。注：選取基準容量為sj=100mva uj

15、= uav =1.05uesj基準容量（mva）； uav所在線路的平均電壓（kv）。1、 等值阻抗圖 2、短路電流計算表 表2 110220ka 系統(tǒng)短路電流小結(jié) 短路點電流值110kv母線上發(fā)生短路（d1點）220kv母線上發(fā)生短路（d2點）發(fā)電機-雙繞組變壓器發(fā)電機出口短路（即d3點）發(fā)電機-三繞組變壓器發(fā)電機出口短路（即d4點）0s時刻短路電流（ka）13.517.07277.028163.152短路沖擊電流（ka）35.74718.167204.753433.921短路全電流的最大有效值（ka）21.43710.932122.952260.609 電 氣 設(shè) 備 選 擇電氣設(shè)備選擇的

16、原則：1、應(yīng)滿足正常運行、檢修、短路和過電壓情況的要求，并考慮遠景發(fā)展；2、應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核；3、應(yīng)力求技術(shù)先進和經(jīng)濟合理；表3 10.5kv設(shè)備明細表名稱型號主要參數(shù)發(fā)電機qfn-100-2pe=100mwue=10.5kvie=6475acos=0.85xd”=0.183發(fā)電機側(cè)斷路器pkg2型空氣斷路器uedl=36kv iedl=18ka 工作電流 額定短路開短電流對稱開225 ka額定短路開合電流700a額定短時間耐受電流(效植) 250ka發(fā)電機側(cè)隔離開關(guān)gn10-20 短時耐受電流70/40()峰值耐受電流224ka100mw發(fā)電機引出用鋁母線和組合導(dǎo)線鋁排出線2lmy-20

17、09012計算經(jīng)濟截面7776（mm2）鋁線的總截面7375（mm2）電 流6480（a）組合導(dǎo)線2lgjq-600+24lj-240發(fā)電機10kv引流線電壓互感器jsw-10額定電壓(kv): 初級繞組10000;次級繞組100；輔助繞組100/3連接繞組標號y,yn0準確等級/二次繞組額定負荷(va):0.5級120；1級120；3級480二次繞組極限負荷960(va)發(fā)電機出口10kv引流線電流互感器lmzb2-20額定電壓比12000/5額定輸出相應(yīng)的準確級(va):0.5級（60）；d級（60）準確級組合d/d額定絕緣水平23/65/1251s熱穩(wěn)定電流倍數(shù)4010%倍數(shù)d級1511

18、0kv側(cè)高壓斷路器的選擇110kv側(cè)母線上最大的持續(xù)工作電流為igmax110=10.5=1.05=578.679a表4 110kv側(cè)一次設(shè)備明細表名稱型號主要參數(shù)110kv側(cè)斷路器lw6110 最高電壓額定短路開斷電流50ka(有效值）額定短路關(guān)合電流125ka(峰值）工頻1min耐受電壓550kv（有效值,對地或斷口）雷電沖擊耐受電壓230kv（峰值,對地或斷口）全開斷時間0.06s動穩(wěn)定電流iem=100ka熱穩(wěn)定電流ite=40ka(s=4s時)110側(cè)隔離開關(guān)gw5110dw 最高電壓額定短路開斷電流50ka(有效值）額定短路關(guān)合電流125ka(峰值）工頻1min耐受電壓550kv（

19、有效值,斷口）工頻1min耐受電壓230kv（有效值,對地）雷電沖擊耐受電壓1050kv（峰值,斷口）雷電沖擊耐受電壓550kv（峰值,對地）分、合閘時間4s動穩(wěn)定電流iem=100ka（峰值）熱穩(wěn)定電流40ka（有效值）110kv母線截面1008mm2lgjk-800鋁母線單條，平放，kf=1.05允許電流1542a110kv側(cè)電壓互感器tyd-110/-0.01額定電壓110/、0.1/、0.1（kv）高壓電容0.01257（f）中壓電容0.0489（f）額定電容0.01（f）準確等級/二次繞組極限負荷0.2/75、0.5/150、1/400（va）110kv側(cè)電流互感器lb3-110額定

20、電壓比2800/5kv額定二次輸出(va):0.2、0.5級（抽頭25）（滿匝50）；10p級（抽頭30）（滿匝60）準確限值系數(shù)15級次組合級次組合10p/10p/10p/0.2額定短路時熱電流800、1600（ka）動穩(wěn)定電流145（ka）220側(cè)的高壓斷路器選擇220kv側(cè)母線上的最大工作電流為igmax220=10.5=1.05=551.123a表5 220kv側(cè)設(shè)備明細表名稱型號主要參數(shù)220kv側(cè)斷路器lw7220 最高電壓額定短路開斷電流40ka(有效值）額定短路關(guān)合電流100ka(峰值）工頻1min耐受電壓410kv（有效值,斷口）工頻1min耐受電壓350kv（有效值,對地）

21、雷電沖擊耐受電壓202kv（峰值,斷口）雷電沖擊耐受電壓160kv（峰值,對地）全開斷時間0.06s動穩(wěn)定電流iem=100ka熱穩(wěn)定電流ite=40ka(s=4s時)220kv側(cè)高壓側(cè)隔離開關(guān)gw6220（dw） 最高電壓工頻1min耐受電壓530kv（有效值,斷口）工頻1min耐受電壓460kv（有效值,對地）雷電沖擊耐受電壓1200kv（峰值,斷口）雷電沖擊耐受電壓1050kv（峰值,對地）分、合閘時間4s動穩(wěn)定電流iem=125ka（峰值）熱穩(wěn)定電流50ka（有效值）熱穩(wěn)定時間3s線路外的隔離開關(guān)gw7220 最高電壓工頻1min耐受電壓4600kv（有效值,斷口）工頻1min耐受電壓

22、395kv（有效值,對地）雷電沖擊耐受電壓1050kv（峰值,斷口）雷電沖擊耐受電壓950kv（峰值,對地）分、合閘時間4s動穩(wěn)定電流iem=100125ka（峰值）熱穩(wěn)定電流4050ka（有效值）熱穩(wěn)定時間23s220kv側(cè)母線10010mm2雙條，平放，鋁母線220kv的電壓互感器tyd-220/-0.005額定電壓220/、0.1/、0.1（kv）高壓電容0.0058（f）中壓電容0.0489（f）額定電容0.005（f）準確等級/二次繞組極限負荷0.2/100、0.5/200、1/400（va）220kv的電流互感器lb6-220額定電壓220kv額定一次電流600、1200a額定二次

23、電流5a頻率50hz級次組合0.5/10p/10p/10p/10p/10p額定短路時電流40ka 動穩(wěn)定電流80、100ka設(shè) 計 總 結(jié)在這次課程設(shè)計的過程中，我和同組的幾個同學(xué)一起查閱了相關(guān)資料，對課程設(shè)計的題目、要求和具體內(nèi)容等做了討論，并協(xié)力完成了此次設(shè)計。通過本次設(shè)計，我能夠鞏固所學(xué)的基本理論、專業(yè)知識，并綜合運用所學(xué)知識來解決實際的工程問題，學(xué)習(xí)工程設(shè)計的基本技能和基本方法。采用的電氣主接線具有供電可靠、調(diào)度靈活、運行檢修方便且具有經(jīng)濟性和可擴建發(fā)展的可能性等特點。選擇的電氣設(shè)備提高了運行的可靠性，節(jié)約運行成本?？傊?，此次課程設(shè)計，使我能把在課堂上學(xué)習(xí)的理論知識應(yīng)用到實踐中，更好的

24、發(fā)現(xiàn)了自己在學(xué)習(xí)中的不足之處。在設(shè)計中，通過查閱資料，解決了在設(shè)計中所遇到的一些簡單的問題。通過此次課程設(shè)計，我受益匪淺，學(xué)到了很多東西。參 考 文 獻1、西北電力設(shè)計院.電力工程設(shè)計手冊.中國電力出版社2、熊信銀.發(fā)電廠電氣部分. 中國電力出版社3、黃純?nèi)A.發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計參考資料. 中國電力出版社4、李光琦.電力系統(tǒng)暫態(tài)分析（第三版）.中國電力出版社附錄b 短路電流計算對應(yīng)系統(tǒng)最大運行方式，按無限大容量系統(tǒng)，進行相關(guān)短路點的三相短路電流計算，求得i”、ish、ish值。i三相短路電流； ish三相短路沖擊電流，用來校驗電器和母線的動穩(wěn)定。ish三相短路全電流最大有效值，用來校驗電器和

25、載流導(dǎo)體的的熱穩(wěn)定。sd三相短路容量，用來校驗斷路器和遮斷容量和判斷容量是否超過規(guī)定值，作為選擇限流電抗的依據(jù)。一、電抗計算選取基準容量為sj=100mva uj= uav =1.05uesj基準容量（mva）； uav所在線路的平均電壓（kv）。以下各式中 uk變壓器短路電壓的百分數(shù)（）； se最大容量繞組的額定容量（mva）； sj基準容量（mva）。均采用標幺值計算方法，省去“*”。220kv系統(tǒng)g3c2110kv系統(tǒng)c1g2g1圖1 電抗圖1、對于qfn-100-2發(fā)電機電抗：x7=x8=x12=xd=0.183=0.1562、sfpz7-12000/220型雙繞組變壓器的電抗：x11

26、=0.13、sfpsz7-12000/220型三繞組變壓器高壓、中壓、低壓的電抗值：x9=x10=（ud(1-2)%+ud(1-3)%ud(2-3)%） =(14+237.0)=0.125x3=x4= (ud(1-2)%+ ud(2-3)%ud(1-3)%) =(14+723)=0.008x6=x5=( ud(1-3)%+ ud(2-3)%ud(1-2)%)=(23+714) =0.0674、線路阻抗 x1=0.12 x2=0.068二、110kv母線發(fā)生短路時（即d1點）的短路計算：對電抗圖進行化簡并計算：x22=x2+x16+=0.068+0.063+=0.145x23=x13+x16+=

27、0.256+0.063+=0.556 x24=x23x14=0.093x25=x15+x24+=-0.004+0.093+=0.086x26= x15+x22+=-0.004+0.145+=0.135x27= x26x1=0.064短路點短路電流的計算：系統(tǒng)是在最大運行方式下進行短路計算,而且系統(tǒng)為無窮大容量系統(tǒng)對于無限大容量系統(tǒng)：ij= (基準電流) e=1i*= i*z = i*=； i*z短路電流周期分量的標幺值；i*0秒短路電流周期分量的標幺值；x*電源對短路點的等值電抗標幺值；i*時間為短路電流周期分量的標幺值。d1220kv系統(tǒng)c2110kv系統(tǒng)c1110kv系統(tǒng)d1c2c1ggg

28、3 圖6 圖7110kv系統(tǒng)d1c1c110kv系統(tǒng)c1d1ccg圖8 圖9 圖10對于無限大系統(tǒng)提供的短路電流：i1=iz=i=ij1= =7.840（ka）其中：ij1=i*zij火電廠的總?cè)萘繛閟e=3=352.941（mva）計算電抗：xj1=x25=0.086=0.304查汽輪機運算曲線得(0s、2s、4s時)：i*0=3.50； i*2=2.70； i*4=2.65；iz0=3.50=5.670（ka）同理可得：iz2=4.164（ka） iz4=3.721 （ka）短路容量：sdt =uav1 izt sd0=1155.670=1129.414（mva）同理可得：sd2 =829

29、.414 （mva） sd4=741.178 （mva）短路電流為：i10= i1+ iz0=7.840+5.670=13.51 （ka）同理可得：i12=12.004 （ka） i14=11.562 （ka）短路功率：sd1=u av1i10=11513.51=2691.001（mva）t(s)時刻短路瞬間短路電流的最大值：im10= i10=13.51=19.106 （ka）同理可得：im12=16.976 （ka） im14=16.351 （ka）短路沖擊電流：ish=kshi1 無限大容量電源：查電力工程電氣設(shè)計手冊電氣一次部分p141表4-15不同短路點的沖擊系數(shù)，當(dāng)短路發(fā)生在高壓母

30、線上,取ksh=1.85 由此可知ishc1=1.857.840=20.512 （ka） 火電廠：取ksh=1.90 由此可知ishg1=1.90iz0s=1.905.670=15.235 （ka）所以短路沖擊電流ish1= ishc1+ ishg1=20.512+15.235=35.747 （ka）短路全電流最大有效值：ish=iishc1= i1=4.736=12.259 （ka）ishg1= iz0=5.670=9.178 （ka）ish1= ishc1+ ishg1=12.259 + 9.178=21.437 （ka）三、220kv母線上發(fā)生短路時（d2點）的計算將系統(tǒng)電抗圖簡化并計算

31、：x13=x11+x12=0.1+0.156=0.256x14=(x5+x7) =(x6+x8)= (0.156+0.067)=0.112x15=x3=(0.008)= 0.004c2c1d2220kv系統(tǒng)110kv系統(tǒng)圖2圖3c2c1d2220kv系統(tǒng)110kv系統(tǒng)d2cg圖5220kv系統(tǒng)d2c2c1220kv系統(tǒng)110kv系統(tǒng)圖4x16=x9=0.125=0.063 x17=x1+x15=0.12+(0.004)=0.116x18=x17+x16+=0.116+0.063+=0.244x19=x16+x14+=0.112+0.063+=0.236 x20=x2x18=0.053x21=x

32、13x19=0.123短路點短路電流的計算：系統(tǒng)是在最大運行方式下進行短路計算,而且系統(tǒng)為110kv和220kv系統(tǒng)為無窮大容量系統(tǒng)：因此對于無限大容量系統(tǒng)：ij= (基準電流) e=1i*= i*z = i*=； i*z短路電流周期分量的標幺值；i*0秒短路電流周期分量的標幺值；x*電源對短路點的等值電抗標幺值；i*時間為短路電流周期分量的標幺值。i2=iz=i=ij2(=i*zij)= =4.736(ka) 其中ij2=i*zijxjs額定容量下的計算電抗；s*各電源合并后總的額定容量（mva）。iztt(s)時刻短路電流周期分量的有效值（ka）。查汽輪機運算曲線得(0s、2s、4s時)：

33、i*0=2.35； i*2=2.05； i*4=2.30iz0= i*0iez= 2.35=2.336 (ka)同理可得：iz2=1.728 (ka) iz4=1.524 (ka)短路容量：sdt =uav2 izt sd0=2302.336=930.596 (mva)同理可得：sd2=688.386 (mva) sd4 =608.314 (mva)短路電流為：i20= i2+ iz0=4.736+2.336=7.072 (ka)同理可得：i22=6.464 (ka) i24= 6.26 (ka)短路功率：sd2=u p2i20=2307.072=2817.285 (mva)t(s)時刻短路瞬

34、間短路電流的最大值：im20= i20=7.072=10.001 (ka)同理可得：im22=9.141 (ka) im24=8.85 (ka)短路沖擊電流：ish=kshi2 無限大容量電源：查電力工程電氣設(shè)計手冊電氣一次部分p141表4-15不同短路點的沖擊系數(shù)，當(dāng)短路發(fā)生在高壓母線上,取ksh=1.85 由此可知ishc2=1.854.736=12.391(ka)火電廠：取ksh=1.90 由此可知ishg2=1.90iz0=1.902.336=6.112(ka)所以短路沖擊電流ish2= ishc2+ ishg2=12.391+6.112=18.167(ka)短路全電流最大有效值：is

35、h=iishc2= i2=4.736=7.405 （ka）ishg2= iz0=2.336=3.527 （ka）ish2= ishc2+ ishg2=7.405 + 3.527=10.932（ka）四、發(fā)電機-雙繞組變壓器發(fā)電機出口短路時（即d3點）的短路計算：對電抗圖進行化簡并計算：x28=x1+x15=0.12+(0.004)=0.116x29=x16+x28+=0.063+0.116+=0.244x30=x16+x14+=0.063+0.116+=0.236x31=x29x2=0.053x32=x31+x11+=0.1+0.053+=0.175 x33=x11+x30+=0.1+0.23

36、6+=0.781x34=x31+x30+=0.053+0.236+=0.414x35= x12x33=0.130110kv系統(tǒng)c1220kv系統(tǒng)d3c2220kv系統(tǒng)d3c2110kv系統(tǒng)c1圖11 圖12110kv系統(tǒng)220kv系統(tǒng)c1d3c2d3cd3cg圖13 圖14 圖15火電廠的總?cè)萘浚簊e=3=352.941（mva）計算電抗：xj3=x35=0.130=0.459查汽輪機運算曲線得(0s、2s、4s時)：i*0=2.35； i*2=1.90； i*4=2.20iz0=2.35=45.607 (ka)同理可得iz2=36.874 (ka) iz4=42.696 (ka)短路容量：s

37、dt=uav3 izt sd0=10.545.607=829.433 (mva)同理可得：sd2670.610 (mva) sd4 =776.492 (mva)短路電流為：i30= i3+ iz0=31.421+45.607=77.028 (ka)同理可得：i32= 68.295 (ka) i34= 74.117 (ka)短路功率：sd3=u av3i30=10.577.028=1400.872 (mva)t(s)時刻短路瞬間短路電流的最大值：im30= i30=77.028=108.934 (ka)同理可得：im32=96.584 (ka) im34=104.817 (ka)短路沖擊電流：i

38、sh=kshi3 無限大容量電源：查電力工程電氣設(shè)計手冊電氣一次部分p141表4-15不同短路點的沖擊系數(shù)，當(dāng)短路發(fā)生在高壓母線上,取ksh=1.85 由此可知 ishc3=1.8531.421=82.207 (ka) 火電廠：取ksh=1.90 由此可知 ishg3=1.90iz0s =1.9045.607=122.546 (ka)所以短路沖擊電流ish3= ishc3+ ishg3=82.207+122.546=204.753 (ka)短路全電流最大有效值：ish=i ishc3= i3=31.421=49.131(ka) ishg3= iz0=45.607=73.821(ka)ish3=

39、 ishc3+ ishg3=49.131+ 73.821=122.952(ka)五、發(fā)電機-三繞組變壓器發(fā)電機出口短路時（即d4點）的短路計算：由電抗圖可作化簡如圖所示 d4c1c2ggg 圖16 c2c1d4g1g2g3d4g2g3c2c1g1圖17 圖18gggc2c1d4c2gd4c1 圖19 圖20c g d4 圖 21x6=x50x36=x1+x4+=0.12+(0.008)+=0.232x37=x4+x3+=0.016+=0.015x38=x37+x7+=0.017+0.154+=0.116 x39=x37+x9+=0.017+0.125+ =0.094x40=x8x38=0.06

40、7 x41=x39x10=0.055 x42=x41+x2+=0.055+0.068+=0.138x43=x41+x13+=0.055+0.256+=0.518x44=x36x42=0.087x45=x40x43=0.060計算短路點的短路電流對于無限大系統(tǒng)提供的短路電流：i4=iz=i=ij4(=i*zij)= =63.204ka火電廠的總?cè)萘浚簊e=3=352.941(mva)計算電抗：xj4=x45=0.060=0.212查汽輪機運算曲線得(0s、2s、4s時)：i*0=5.15； i*2=2.58； i*4=2.44iz0=5.15=99.948(ka)同理可得iz2=50.071(k

41、a) iz4=47.354(ka)短路容量：sdt=uav1 izt sd0=10.599.948=1817.654(mva)同理可得：sd2 =910.591(mva) sd4=861.176(mva)短路電流為：i40= i4+ iz0s=63.204+99.948=163.152(ka)同理可得：i42=113.275(ka) i44= 110.558(ka)短路功率：sd4=u av4i40=10.5163.152=2967.082 （mva）t(s)時刻短路瞬間短路電流的最大值：im40= i40=163.152=230.732(ka)同理可得：im42=160.195(ka) im

42、44=156.353(ka)短路沖擊電流：ish=kshi4 無限大容量電源：查電力工程電氣設(shè)計手冊電氣一次部分p141表4-15不同短路點的沖擊系數(shù)，當(dāng)短路發(fā)生在高壓母線上,取ksh=1.85 由此可知ishc4=1.8563.204=165.360（ka） 火電廠：取ksh=1.90 由此可知ishg4=1.90iz0=1.9099.948=268.561（ka）所以短路沖擊電流ish4= ishc4+ ishg4=165.360+268.561=433.921（ka）短路全電流最大有效值：ish=i ishc4= i4=63.204=98.829（ka）ishg4= iz0=99.948=161.780（ka）ish4= ishc4+ ishg4=98.829+161.780 =260.609（ka）附錄c 設(shè)備的校驗一、110kv側(cè)高壓斷路器的校驗110kv側(cè)母線上最大的持續(xù)工作電流為igmax110=10.5=1.05=578.6