水电站电气短路计算.docx

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水电站电气短路计算

水电站电气短路计算

第一部分：

原始资料

1．1．系统按无穷大考虑

1．2．昆仑泉水电站

发电机：

2×8000kW=16MWcosφ=0.8

短路计算接线图

（一）

图

（1）

第二部分：

短路电流计算的依据及公式

2．1．依据

本计算书公式及计算依据由以下书籍提供及参考：

由《小型水电站机电设计手册》电气一次第四章短路电流计算，第341页，作者，纪雯。

由《电力系统设计手册》第十一章短路电流计算，第128页，作者，强尧臣。

由《小型水电站》电气一次回路部分下册，第92页，作者，江西省水利水电勘测设计院。

2．2．短路电流计算的目的和内容

2．2．1．选择断路器的遮断电流（遮断容量），并对今后高压断路器等设备的制造提出短路电流方面的要求以及研究限制系统短路电流水平的措施；

2．2．2．为确定送电线路对附近通信电磁危险的影响提供计算资料；

2．2．3．电网接线和电厂、变电所电气主接线的比选。

2．2．4．电气接线方案的比较和选择。

2．2．5．选择和校验电气设备、载流导体。

2．2．6．继电保护的选择与整定。

2．2．7．接地装置的设计及确定中性点接地方式。

在电力系统规划设计阶段，一般是计算今后10年左右最大运行方式时三相短路和单相接地短路的零秒短路电流。

对现有断路器进行更换时还应按过渡年份计算。

3．计算步骤

现代复杂电力系统的短路电流几乎都应有计算机进行计算。

这里只介绍短路电流计算的基本数据的准确和计算步骤，不涉及具体的计算程序和上机操作。

计算步骤如下：

2．3．1．选定短路电流计算年份；

2．3．2．绘制相应的电力系统接线图

2．3．3．确定与短路电流有关的运行方式；

3．4．计算各元件的阻抗（电抗）；

3．5．绘制相应的阻抗图；

3．6．按短路电流计算程序的要求填写输入数据；

3．7．计算机计算；

3．8．短路电流计算结果输出。

2．4．短路电流计算中常用符号含义

2．4．1．－额定短路电流。

2．4．2．－计算电抗相对值。

2．4．3．－次暂态短路电流有效值。

2．4．4．－次暂态短路电流有效值。

2．4．5．－次暂态短路电流有效值。

2．4．6．－三相短路冲击短路电流。

2．4．7．－三相短路全电流最大有效值。

2．4．8．－短路容量。

2．5．短路电流计算的几个基本假设前提

电力系统规划设计的远景短路电邮一般是采用简化或近似的计算。

在计算时有以下假定；

2．5．1．故障前为空载，及负荷略去不计，只计算短路电流的故障分量；

2．5．2．故障前所有节点电压均等于平均额定电压，其标么值等于1；

2．5．3．系统各元件的电阻略去不计（1KV以上的高压电网）；

2．5．4．只计算短路电流基频的周期分量。

3．1．4．主变（1B）：

3．1．5．线路

昆仑泉水电站到瑶池水电站线路

X4*=0.4×8×=3.2×=0.026

图

（2）

3．2．短路计算

3．2．1．最大运行方式下d1三相短路计算

化简：

X5*=X1*//X2*=0.88

X6*=X3*+X4*=0.551

图（3）

（1）发电机1F、2F供给d1点的短路电流为:

（查电力工程设计手册中水轮发电机运算曲线）得:

计算电抗：

Xjs5=0.88×=0.176

t=0s时Id*=6.1

t=0.2s时Id0.2*=4.1

t=4s时Id∞*=3.4

Ie==1.1（kA）

Id（3）=6.1×1.1=6.71（kA）

Id0..2（3）=4.1×1.1=4.51（kA）

Id4（3）=3.4×1.1=3.74（kA）

（2）系统1Y按无穷大考虑供给d1点得短路电流：

===1.81

得：

Id（3）=Id0..2（3）=Id4（3）=1.81×=9.95（kA）

（5）d1点总的三相短路电流:

I″（3）=6.71+9.95=16.66（kA）

（6）d1点短路冲击电流

ich（3）=×16.66×1.9=44.8（kA）

（7）d1点短路容量

Sd（3）=16.66×10.5=303（MVA）

3．2．2．最大运行方式下d2三相短路计算

X7*=X3*+X5*=0.525+0.88=1.405

（1）发电机1F、2F供给d1点的短路电流为:

（查电力工程设计手册中水轮发电机运算曲线）得:

计算电抗：

Xjs5=1.405×=0.281

t=0s时Id*=3.99

t=0.2s时Id0.2*=3.1

t=4s时Id∞*=3.04

Ie==0.095（kA）

Id（3）=3.99×0.095=0.38（kA）

Id0..2（3）=3.1×0.095=0.29（kA）

Id4（3）=3.04×0.095=0.29（kA）

（2）系统1Y按无穷大考虑供给d1点得短路电流：

===37.8

得：

Id（3）=Id0..2（3）=Id4（3）=37.8×=18.04（kA）

（5）d1点总的三相短路电流:

I″（3）=0.38+18.04=18.42（kA）

（6）d1点短路冲击电流

ich（3）=×18.42×1.9=49.5（kA）

（7）d1点短路容量

Sd（3）=18.40×10.5=3505.7（MVA）