官帽舟電廠短路電流計(jì)算

1、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Sj=100MVA，基準(zhǔn)電壓VB(1)=230kV，VB(2)=37kV，VB(3)=10.5kV，VB(4)=6.3Kv.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?。?#變壓器 從廠家出廠試驗(yàn)資料查得：第五檔電壓變比：2

2、30/10.5，Uk=13.17%，負(fù)載損耗PK=271.523（kW） X1BZk1=92.79（）,S1B=75MVA歸算到基準(zhǔn)容量的阻抗值為： X，1B= Zk1×（Sj÷S1B） =92.79×100÷75=123.72（） 標(biāo)幺值： X*1B= X，1B×Sj÷VB(1)2=92.79×100÷(230)2=0.1752#變壓器廠家出廠資料查得（在第五檔）： 第五檔電壓變比：230/37/10.5 Uk1-2=24.52%，ZK1-2=143.98() ，PK1-2=150.960（kW） Uk1-3=1

3、4.06%，ZK1-3=82.55() ，PK1-3=354.232（kW） Uk2-3=8.97%，ZK2-3=1.37() ，PK2-3=113.363（kW） 容量比：90000/50000/90000則：X21( ZK1-2ZK1-3ZK2-3)÷2=112.58() X22(143.981.3782.55) ÷2=31.705() X23(82.551.37143.98) ÷2=-30.03 ()歸算到基準(zhǔn)值：X，21B= X21×（Sj÷S1B）=112.58×100÷90=125.09 ()X，22B= 31.

4、705×100÷90=35.23 ()，X，23B=-33.37 ()標(biāo)幺值：X*21B= X21×Sj÷VB(1)2=112.58×100÷(230)2=0.213同理：X*22B=0.060，X*23B=-0.0573#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，Uk3=7.88%，負(fù)載損耗PK3=5.3268（kW）X3ZK3=8.43（）歸算到基準(zhǔn)值：X*3B = Uk3×（SJ÷S3B）=（7.88÷100）×100÷(12.5)=0.630（2）35

5、kV線路參數(shù)35kV線路（計(jì)35kV線路長8.35km,每公里線路電抗X=0.4、電纜長度0.6 km，電纜每公里電抗X=0.08）： X*3L=8.35×0.4×100÷(37)2+0.6×0.08×100÷(37)2=0.247 （3）發(fā)電機(jī)參數(shù) 已知：長引水大機(jī)PN=55MW，生態(tài)小機(jī)PN=5MW，con=0.85；算的大機(jī)SN=64.7MVA，小機(jī)SN=5.88 MVA.電機(jī)廠提供的單臺(tái)發(fā)電機(jī)組參數(shù)如下（順序是長引水大機(jī)、生態(tài)小機(jī)）：發(fā)電機(jī)縱軸同步電抗Xd = 1.1117、0.9961發(fā)電機(jī)縱軸瞬變電抗X'd= 0.

6、2335、0.3128發(fā)電機(jī)縱軸超瞬變電抗Xd= 0.1844、0.2513歸算到基準(zhǔn)值：發(fā)電機(jī)縱軸同步電抗X*d =1.718、16.940 發(fā)電機(jī)縱軸瞬變電抗X'*d=0.361、5.320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所示圖1 官帽舟電站d(3)短路點(diǎn)及等值網(wǎng)絡(luò)1、f1的d(3)短路電流計(jì)算f1的d(3)短路點(diǎn)化簡后的等值網(wǎng)絡(luò)如圖2所示G1圖2：f1的d(3)短路點(diǎn)化簡后的等值網(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

7、：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d(3)短路點(diǎn)化簡后的等值網(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)化簡后的等值網(wǎng)絡(luò) 系統(tǒng)點(diǎn)短路電流標(biāo)幺值I*Xd=1/0.221=4.525 歸算到短路點(diǎn)的0.2s時(shí)系統(tǒng)短路電流If1d(3)=4.525×100÷(31/2×10.5)=24.88（kA）。1#機(jī)組的計(jì)算電抗： XJS1=0.285×64.7÷100=0.

8、18442#機(jī)組的計(jì)算電抗：XJS2=3.1882×64.7÷100=2.0628 3#、4#機(jī)組的計(jì)算電抗：XJS3等=42.994×2×5.88÷100=5.0561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)：IB=100/(31/2×10.5)=5.499（kA）IG1N= IG2N =64.7/31/2×10.5=3.558（kA）IG3N IG4N =2×5.88/31/2×10.5=0.64

9、6（kA）算的f1故障點(diǎn)d(3)短路電流為： 4.525×5.4993.558×（4.050.51）0.646×0.2=24.8816.220.13=41.23（kA）。2、f2的d(3)短路電流計(jì)算f2的d(3)短路點(diǎn)化簡后的等值網(wǎng)絡(luò)如圖6所示圖6：f的d(3)短路點(diǎn)化簡后的等值網(wǎng)絡(luò)將G等1、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，再與G等3的等值電抗X*3等作四端星- 網(wǎng)電阻網(wǎng)絡(luò)變換后的等值網(wǎng)絡(luò)見圖7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： XJS1=3.263×64.7÷100=2.1112#機(jī)組的計(jì)算

10、電抗：XJS2=0.285×64.7÷100=0.1844 3#、4#機(jī)組的計(jì)算電抗：XJS3等=2.565×2×5.88÷100=0.302查得0.2s時(shí)各機(jī)組的短路電流標(biāo)幺值： I*G1=0.5， I*G2=4.05，I*G3= I*G4=2.94。 算得f2點(diǎn)d(3)短路電路電流值5.499×（1/0.359）3.558×0.53.558×4.050.646×2.94 =15.3216.191.90=33.41（kA）3、f3的d(3)短路電流計(jì)算經(jīng)化簡后的f3的d(3)短路電流計(jì)算網(wǎng)絡(luò)圖如圖8所示

11、圖8：化簡后的f3的d(3)短路電流計(jì)算網(wǎng)絡(luò)圖將G等1、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，再與等值電抗X*3等值作四端星- 網(wǎng)電阻網(wǎng)絡(luò)變換后的等值網(wǎng)絡(luò)見圖9所示：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： XJS1=29.443×64.7÷100=19.0532#機(jī)組的計(jì)算電抗：XJS2=1.716×64.7÷100=1.11 3#、4#機(jī)組的計(jì)算電抗：XJS3等=2.137×2×5.88÷100=0.251查得0.2s時(shí)各機(jī)組的短路電流標(biāo)幺值： I*G2=0.97，I*G3= I*G

12、4=3.31?；鶞?zhǔn)電流： 系統(tǒng)：IB=100/(31/2×6.3)=9.164（kA）IG1N= IG2N =64.7/31/2×6.3=5.929kA）IG3N IG4N =2×5.88/31/2×6.3=1.078（kA）9.164×（1/3.237）5.929×（1/19.05）0.97×5.9293.31×1.078=2.8310.3115.7513.568=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)見圖10圖10 f4的d(3)短路電流計(jì)算等值網(wǎng)絡(luò)經(jīng)合并及星三星

13、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)見圖11所示。圖11 f4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： XJS1=12.276×64.7÷100=7.94332#機(jī)組的計(jì)算電抗：XJS2=0.716×64.7÷100=0.463 3#、4#機(jī)組的計(jì)算電抗：XJS3等=2.767×2×5.88÷100=0.325查得0.2s時(shí)各機(jī)組的短路電流標(biāo)幺值： I*G2=2.1，I*G3= I*G4=2.83?；鶞?zhǔn)電流： 系統(tǒng)：IB=100/(31/2×37)=1.56（kA）IG1N= IG2N =64

14、.7/31/2×37=1.01kA）IG3N IG4N =2×5.88/31/2×37=0.184（kA）1.56×（1/1.350）1.01×（1/7.943）2.1×1.012.83×0.184=1.160.122.120.52=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F5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：1F、2F停運(yùn)，1B、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f1故障點(diǎn)，2#機(jī)、4#機(jī)不需計(jì)算；對f

15、2故障點(diǎn)，1#機(jī)、4#機(jī)不需計(jì)算；對f3故障點(diǎn)，1#機(jī)、2#機(jī)、4#機(jī)不需計(jì)算；對f4故障點(diǎn)，1#機(jī)、2#機(jī)、4#機(jī)不需計(jì)算；對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）25.05f225.4581.156（歸算到35kV側(cè)：0.328）26.61f37.555（歸算到35kV側(cè)：1.286）1.784（歸算到35kV側(cè)：0.303）9.339f42.6760.278（歸算到35kV側(cè)：0.278）2.9

16、54f55.5780.0434（歸算到35kV側(cè)：0.269）5.621對f1故障點(diǎn)，系統(tǒng)計(jì)算電抗Xs=0.2214，機(jī)組計(jì)算電抗：XG3=26.78×5.88÷100=1.574。查得0.2s時(shí)3#機(jī)組的短路電流標(biāo)幺值： I*G3 =0.68。故I(3)f1=5.499×（1/0.2214）(IG3N =1×5.88/31/2×10.5=0.323（kA）) ×0.68=25.05（kA）。對f2故障點(diǎn)，系統(tǒng)計(jì)算電抗Xs=0.216。機(jī)組計(jì)算電抗：XG3=4.078×5.88÷100=0.2397。查得0.2s時(shí)

17、3#機(jī)組的短路電流標(biāo)幺值： I*G3 =3.58。故I(3)f2=5.499×（1/0.216）(IG3N =1×5.88/31/2×10.5=0.323（kA）) ×3.58=26.61（kA）。對f3故障點(diǎn)：系統(tǒng)計(jì)算電抗：Xs=1.213。機(jī)組計(jì)算電抗：XG3=4.274×5.88÷100=0.2513。 查得0.2s時(shí)3#機(jī)組的短路電流標(biāo)幺值： I*G3 =3.31。故I(3)f3=9.164×（1/1.213）(IG3N =1×5.88/31/2×6.3=0.539（kA）) ×3.31

18、=9.339（kA）。對f4故障點(diǎn)，系統(tǒng)計(jì)算電抗：Xs=0.583。機(jī)組計(jì)算電抗：XG3=4.904×5.88÷100=0.2884查得0.2s時(shí)3#機(jī)組的短路電流標(biāo)幺值： I*G3 =3.03。故I(3)f4=1.56×（1/0.583）(IG3N =1×5.88/31/2×37=0.0918（kA）) ×3.03=2.954（kA）。對f5故障點(diǎn)，系統(tǒng)計(jì)算電抗：Xs=0.045。機(jī)組計(jì)算電抗：XG3=5.442×5.88÷100=0.32查得0.2s時(shí)3#機(jī)組的短路電流標(biāo)幺值： I*G3 =2.933。IB=1

19、00/(31/2×230)=0.251，IG3N =5.88/31/2×230=0.0148（kA）故I(3)f5=0.251×（1/0.045）(IG3N =1×5.88/31/2×230=0.0148（kA）) ×2.933=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）11.368f42.6760.532（歸算到35kV側(cè)：0.532）3.208f55.5780.0742（歸算到35kV側(cè)：0.461）5.652對f3故障點(diǎn)：系統(tǒng)計(jì)算電抗：Xs=1.213。機(jī)組計(jì)算電抗：XG3=4.274×2×