變電站電氣一次部分初步設(shè)計(jì)中短路電流計(jì)算過(guò)程案例目錄TOC\o"1-3"\h\u14724變電站電氣一次部分初步設(shè)計(jì)中短路電流計(jì)算過(guò)程案例 159171.1短路計(jì)算的目的 178891.2短路電流計(jì)算的步驟 1204571.3基準(zhǔn)值選取 299741.4各元件參數(shù)標(biāo)幺值計(jì)算 3230421.1.1架空線路： 3293631.1.2發(fā)電機(jī)： 3173621.1.3雙繞組變壓器 3114701.1.4三繞組變壓器 448671.5220kV母線短路電流計(jì)算 567441.6110kV母線短路電流計(jì)算 7159111.810kV母線短路電流計(jì)算 9118411.9短路電流計(jì)算結(jié)果 111.1短路計(jì)算的目的在我們進(jìn)行電氣主接線選擇工作中，需要考慮通過(guò)對(duì)各接線方案的短路和計(jì)算。在我們進(jìn)行這些電氣設(shè)施的選型工作中，需要通過(guò)短路計(jì)算來(lái)確保設(shè)備在任何情況下都能進(jìn)行正常的作業(yè)。檢驗(yàn)電氣設(shè)備動(dòng)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，確定繼電保護(hù)定值。1.2短路電流計(jì)算的步驟（1）通過(guò)算法計(jì)算各個(gè)電流元件的基準(zhǔn)電抗值和目標(biāo)電壓數(shù)值，并將其數(shù)值折算公式為在相同的電流基準(zhǔn)電壓容量下；（2）給系統(tǒng)制訂等值網(wǎng)絡(luò)圖；（3）選擇短路點(diǎn)；（4）將網(wǎng)絡(luò)方法進(jìn)行了化簡(jiǎn)，計(jì)算得出所要計(jì)算的電抗，通過(guò)檢查所要計(jì)算的曲線數(shù)據(jù)來(lái)求出一個(gè)短路周期電流的目標(biāo)數(shù)值，其中所要計(jì)算的曲線數(shù)據(jù)僅作到xjs=3.45為止，當(dāng)xjs≥3.45時(shí)我們就可以近似地確定，因?yàn)樵谝粋€(gè)短路周期內(nèi)電流的目標(biāo)數(shù)值已經(jīng)不會(huì)因?yàn)闀r(shí)間而發(fā)生改變，直接根據(jù)如下式進(jìn)行計(jì)算。（4-1）（5）表中列出的短路電流進(jìn)行計(jì)算和分析并得到結(jié)果。1.3基準(zhǔn)值選取查閱《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》后，得到不同的電壓等級(jí)下常見(jiàn)的基準(zhǔn)值如表4-1。表4-1常用基準(zhǔn)值（=100MVA）類(lèi)型數(shù)值大小基準(zhǔn)電壓（kV）10.5115230基準(zhǔn)電流（kA）5.500.5020.251基準(zhǔn)電抗（Ω）1.101325291.4各元件參數(shù)標(biāo)幺值計(jì)算1.1.1架空線路：其線路的電抗標(biāo)幺值計(jì)算公式：(4-2）當(dāng)涉及80kM的線路時(shí)，故同時(shí)，取；；因此同理可推得；；；；；1.1.2發(fā)電機(jī)：發(fā)電機(jī)電抗標(biāo)幺值計(jì)算公式：(4-3）當(dāng)涉及60MVA的發(fā)電機(jī)容量時(shí)，??；；因此同理可推得；；1.1.3雙繞組變壓器雙繞組變壓器的電抗標(biāo)幺值的計(jì)算公式：(4-4）當(dāng)涉及65MVA的變壓器容量時(shí)，?。灰虼送砜赏频?；1.1.4三繞組變壓器三繞組變壓器的參數(shù)公式為：(4-5）由我們所選主變壓器產(chǎn)品型號(hào)為SFPSZ10-50000/220，可得到通過(guò)上述公式可得出：三繞組變壓器的電抗標(biāo)幺值計(jì)算依然可根據(jù)公式(4-4)可求出：由上述方法進(jìn)行計(jì)算已經(jīng)可以得到各種電氣元器件之間相應(yīng)的負(fù)序電抗標(biāo)幺值,故可以制作一張帶有標(biāo)幺值的正序電抗阻抗圖，如圖4-1所示圖4-1短路等值正序電抗圖其中，～為架空線路的正序阻抗；～，為電源的正序阻抗；～，～為三繞組變壓器的正序阻抗；～為雙繞組變壓器的正序阻抗；d1點(diǎn)是220kV側(cè)短路點(diǎn)，d2點(diǎn)是110kV側(cè)短路點(diǎn)，d3點(diǎn)是10kV側(cè)短路點(diǎn)。所以分別對(duì)d1，d2和d3點(diǎn)進(jìn)行短路電流計(jì)算。1.5220kV母線短路電流計(jì)算當(dāng)d1點(diǎn)之間發(fā)生三相短路后，其中簡(jiǎn)化的正序電流阻抗圖結(jié)構(gòu)如圖4-2所示。圖4-2正序阻抗圖（1）將，，通過(guò)星形與三角形之間的一個(gè)轉(zhuǎn)移內(nèi)阻電抗進(jìn)行變換后，網(wǎng)絡(luò)化并精簡(jiǎn)后也就可以直接得到一個(gè)參數(shù)相應(yīng)的星形轉(zhuǎn)移內(nèi)阻電抗，其最后根據(jù)計(jì)算結(jié)果得出的一個(gè)轉(zhuǎn)移內(nèi)阻電抗變換結(jié)果圖顯示如圖4-5所示。圖4-3正序阻抗圖由圖可知，；；（2）在求得其中一個(gè)轉(zhuǎn)移電源的阻抗后，需要求得一個(gè)計(jì)算220kV側(cè)的短路輸出電流時(shí)所需的各種電源轉(zhuǎn)移阻抗，其通過(guò)計(jì)算這個(gè)阻抗可以得到轉(zhuǎn)移電源的阻力，公式如下：(4-6）通過(guò)（1）求出的轉(zhuǎn)移阻抗值可以得出：；；（3）查詢計(jì)算曲線數(shù)字表，得到相應(yīng)的短路周期電流標(biāo)幺值。德昌A鎮(zhèn)擬建兩個(gè)變電站兩個(gè)供電電源均可采用汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)供電。通過(guò)《電力系統(tǒng)分析理論（第二版）》的附錄，將查表結(jié)果以表4-2展示。表4-2汽輪發(fā)電機(jī)計(jì)算曲線數(shù)字表0.41312.6172.0832.1720.66691.4931.5501.7440.48092.2011.9192.055（4）計(jì)算短路電流有名值。首先先計(jì)算短路電流的基準(zhǔn)值。計(jì)算過(guò)程如下所示：因?yàn)樵诟鞣N汽輪機(jī)組的短路工作周期內(nèi)及其電流容量變化速度呈連續(xù)衰減增加趨勢(shì)，所以對(duì)遭受沖擊的短路電流和最大值的短路電流容量均確定應(yīng)在0時(shí)刻之內(nèi)進(jìn)行綜合考慮。所以我們通常可以由此得到在0s時(shí)的一個(gè)直流短路輸出電流的有名國(guó)際數(shù)值公式為：根據(jù)所求出的0s時(shí)刻的短路電流有名值，可以通過(guò)相應(yīng)的公式求出沖擊電流和短路容量。其公式如下：(4-7）(4-8）可計(jì)算出相應(yīng)的結(jié)果：，其中取值為1.81.6110kV母線短路電流計(jì)算當(dāng)d2點(diǎn)之間發(fā)生三相短路時(shí)，其中簡(jiǎn)化后的正序電流阻抗圖結(jié)構(gòu)如圖4-4所示圖4-4正序阻抗圖（1）將，，通過(guò)星形與三角形之間的變換后，將得到的和合并得到新的電抗。再將和以及進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)后得到相應(yīng)的轉(zhuǎn)移電抗，其最后根據(jù)計(jì)算結(jié)果得出的一個(gè)轉(zhuǎn)移內(nèi)阻電抗處理結(jié)果圖顯示如圖4-5所示。圖4-5正序阻抗圖由圖可知，；（2）在求得其中一個(gè)轉(zhuǎn)移電源的阻抗后，如220kV側(cè)短路時(shí)就需要對(duì)其進(jìn)行轉(zhuǎn)移電源阻抗的計(jì)算，通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)移電源阻抗值的計(jì)算(5-4)公式可以由此得出：；當(dāng)時(shí)，我們可以很簡(jiǎn)單地近似到認(rèn)為它是一個(gè)短路周期的電流長(zhǎng)度和周期幅值，它的大小已經(jīng)沒(méi)有隨時(shí)間長(zhǎng)度的推移發(fā)生變化，因此我們就可以通過(guò)這種方式來(lái)運(yùn)用一個(gè)短路周期的電流和標(biāo)幺值。其中的計(jì)算公式表示為：（3）首先應(yīng)以計(jì)算110kV側(cè)的交流短路輸出電流值作為計(jì)算基準(zhǔn)。計(jì)算的主要過(guò)程公式為：然后對(duì)于短路電流周期中各個(gè)數(shù)值的有名值進(jìn)行計(jì)算：根據(jù)上述方法所求出的短路電流有名值，對(duì)其中的一個(gè)點(diǎn)進(jìn)行了短路沖擊電流和另一個(gè)點(diǎn)的短路容量計(jì)算，根據(jù)下列公式(4-7)以及(4-8)即可：1.810kV母線短路電流計(jì)算當(dāng)d3點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)，其簡(jiǎn)化后的正序阻抗圖如圖4-6所示：圖4-6正序阻抗圖（1）整個(gè)電流計(jì)算的操作過(guò)程和上圖d2點(diǎn)的一個(gè)短路阻抗電流流圖計(jì)算的操作方法和實(shí)驗(yàn)步驟相同，通過(guò)將短路電抗圖進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化和精簡(jiǎn)后來(lái)就可以直接得到整個(gè)電流計(jì)算的最終實(shí)驗(yàn)效果：；計(jì)算轉(zhuǎn)移阻抗的結(jié)果：；（2）當(dāng)時(shí)，可以通過(guò)近似地認(rèn)為它是一個(gè)短路周期的電流，但是它的標(biāo)準(zhǔn)幅值已不會(huì)隨時(shí)間長(zhǎng)度的推移而發(fā)生變化，因此，我們可以直接應(yīng)用這個(gè)短路周期的電流。其中的計(jì)算公式表示為：（3）首先先計(jì)算10kV側(cè)的一次短路電流為基準(zhǔn)。計(jì)算的過(guò)程為：然后對(duì)于短路電流周期中各個(gè)數(shù)值的有名值進(jìn)行計(jì)算：關(guān)于它們之間相當(dāng)于對(duì)應(yīng)的兩個(gè)短路電流沖擊產(chǎn)生電流和對(duì)應(yīng)短路沖擊