kV短路电流计算书

《kV短路电流计算书》由会员分享，可在线阅读，更多相关《kV短路电流计算书（19页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、 东北电力学院毕业设计论文设计计算书短路电流计算1、 计算电路图和等值电路图1-1、d短路时等值阻抗图折算到220kV短路容量有名值折算到220kV短路电流有名值根据电力工程电气设计手册的相关规定，取电流冲击系数K，当不计周期分量的衰减时，短路电流全电流最大有效值冲击电流1-2、d点短路时的等值阻抗图，折算到110kV短路容量有名值折算到110kV短路电流有名值根据电力工程电气设计手册的相关规定，取电流冲击系数K，当不计周期分量的衰减时，短路电流全电流最大有效值冲击电流1-3、点短路时的等值阻抗图，折算到35kV短路容量有名值折算到35kV短路电流有名值根据电力工程电气设计手册的相关规定，取电

2、流冲击系数K，当不计周期分量的衰减时，短路电流全电流最大有效值冲击电流短路点的编号基准电压（Kv）短路电流标么值（kA）短路电流有名值（KA）短路电流冲击值 (KA)短路全电流最大有效值 (KA)短路容量 ( MVA)表达式平均值d123023.815.9715.229.012381d2115105.0212.8017.581000d3377.2711.3428.91717.12727电气设备的选择与校验一、1、220kV侧GIS组合电器选择选择ZF11-252型GIS组合电器。ZF11型GIS共用的技术参数如下表。表5.1 GIS通用部分的技术参数 项 目单位参数值 额定电压kV252 额定

3、电流A1250 额定频率Hz50 额定峰值耐受电流kA63 额定短时耐受电流（3s）kA31.5 局部放电pC35 1 min工频耐受电压kV相对地断口间相间230275345 1.2/50s额定雷电冲击耐受电压kV550650550 额定SF6气体压力（表压 20）MPa断路器（含CT）气室其它气室0.60.4 最低功能压力（表压 20）0.50.0150.330.015 补气压力（表压 20） 0.520.0150.350.015 SF6气体年漏气率1% SF6气体水分含量ppm断路器（含CT）、快速隔离开关、快速接地开关气室其余气室出厂前150出厂前250运行中300运行中50011 断

4、路器ZF11-252内部断路器参数如下：额定电压 220kV 最高工作电压252kV 额定电流 1250A额定开断电流 31.5kA 额定短路关合电流 63kA 3s热稳定电流 31.5kA额定闭合时间 0.09s 固有分闸时间 0.028s 燃弧时间 0.05s（1）额定电压选择：（2）额定电流选择：（3）开断电流选择：（4）短路关合电流选择：（5）热稳定校验，取短路电流持续时间：（6） 动稳定校验：故此断路器符合要求。由于每回出线的各项指标都比220kV侧总负荷低，因此选择此断路器也合适。1.2、隔离开关及接地开关ZF11-252内部隔离开关参数如下：额定电压 220kV 最高工作电压25

5、2kV 额定电流 1250A额定短路关合电流 63kA 3s热稳定电流 31.5kA（1）额定电压选择：（2）额定电流选择：（3）热稳定校验，取短路电流持续时间：（4） 动稳定校验：故此隔离开关符合要求。由于每回出线的各项指标都比220kV侧总负荷低，因此选择此隔离开关也合适。接地开关盒隔离开关参数一致也满足要求。1.3、电流互感器该电流互感器在线路正常运行状态和过载状态以及短路故障时，测量电流，给测量仪表和继电保护装置提供电流参量。该CT为穿心式结构，即原边仅有主回路导体一匝，二次线圈绕制完成后把它们放置在金属壳体内，内充0.45MPaSF6气体作为绝缘介质，一般一个筒体内可装14只二次线圈

6、，一般一只线圈配一个接线座。接线座上的端子编号与二次线圈的出线头编号完全一致。金属壳体外有明显的极性标牌。表 5.2 电流互感器元件额定技术参数参 数 名 称单位数 值系统额定电压kV220额定一次电流A1200 额定二次电流 A 5 测量用 仪表保安系数 5,10 标准准确级 0.2 ,0.5额定输出VA30 保护用 准确限值系数 20，30 标准准确级 5P 额定输出 VA 30 1s热稳定倍数60动稳定倍数60（1）额定电压选择：（2）额定电流选择：（3）热稳定校验：（4）动稳定校验：故此电流互感器也满足要求。1.4、电压互感器电压互感器也是GIS标准之一，采用的是JDQX型SF6绝缘的

7、电磁式电压互感器，独立气室，内充0.45MPaSF6气体，壳体上装有密度继电器、吸附剂、充放气接头等附件，可为用户提供三线圈和四线圈两种规格的品种。具有变比及精度可按用户主接线要求确定。其参数如下表。表 5.3 电压互感器元件额定技术参数项 目技 术 参 数额定一次电压 （kV）220/额定二次电压 （kV）0.1/剩余电压绕组额定电压（kV）0.1额定输出 （VA）75/120/300标准准确级0.2/3P/3P额定SF6气压 （表压 20）0.45 MPa1.5、避雷器避雷器是一种过电压限制器，它实质上是过电压能量的接受器，它与别保护设备并联运行，当作用电压超过一定的幅值以后避雷器总是先动

8、作，泄放大量能量,限制过电压，保护电气设备。本GIS组合电器内带氧化锌避雷器，主要安装在变电站的进线侧，用于保护GIS的电气设备绝缘免受雷电和操作过电压的损害，为独立气室，内充0.4MPaSF6气体。其标准放电流分5KA、10KA两种。该产品系无间隙氧化锌避雷器，芯体是氧化锌阀片，其非线性电阻特性比碳化硅优异，在运行电压下阻性泄露电流约0.1 mA以下，无串联火花放电间隙，不存在续流和放电迟延问题。表 5.4 避雷器参数额定电压kV灭弧电压kV工频放电电压kV冲击放电电压kV灭弧电压选择kV2202525035807102200.81761.6、出线套管出线套管是GIS的一个标准元件，供架空线

9、与GIS连接使用，该套管为穿心式结构，导流杆从中央通过，上部接接线板，下部装电联接和GIS主回路连通，内充0.45MPaSF6气体。该瓷套为防污型：海拔高度分1000、2000m两种；爬电比距分25mm/kV，31mm/kV两种，以满足、级污秽地区的要求，其余技术参数如下：工频耐压：395KV雷电冲击： 950KV无线电干扰电压：500V瓷套弯曲负荷：4000N主回路电阻：80安全系数：3.5倍2、220kV侧母线和连接线选择2.1 220kV侧母线回路最大持续工作电流为：修正系数K为 按最大持续工作电流选择查设备手册选型铝锰合金管形导体。其标称截面积为，+70允许的最大热稳定工作电流为190

10、0A。电流校验：热稳定校验： +70时，=87 代入计算的 满足要求。2.1变压器220kV侧引接线的选择按经济电流密度选择导体截面积：查经济电流密度曲线，当时，经济电流密度，则： 查阅资料选取LGJ-800/100钢芯铝绞线，其标称截面积为，+70允许的最大热稳定工作电流为2400A。电流校验：热稳定校验：=87 满足要求。3、110kV侧GIS组合电器的选择由条件初步选择ZF12-126型组合电器。表5.5 GIS通用部分的技术参数 项 目单位参数值 额定电压kV126 额定电流A1250 额定频率Hz50 额定峰值耐受电流kA63 额定短时耐受电流（3s）kA31.5 局部放电pC35

11、1 min工频耐受电压kV相对地断口间相间2302753451.2/50s额定雷电冲击耐受电压kV550650550额定SF6气体压力（表压 20）MPa断路器（含CT）气室其它气室0.60.4 最低功能压力（表压 20）0.50.0150.330.015 补气压力（表压 20） 0.520.0150.350.015 SF6气体年漏气率1% SF6气体水分含量ppm断路器（含CT）、快速隔离开关、快速接地开关气室其余气室出厂前150出厂前250运行中300运行中5003.1断路器ZF12-126内部断路器参数如下：额定电压 110kV 最高工作电压126kV 额定电流 1250A额定开断电流

12、31.5kA 额定短路关合电流 63kA 3s热稳定电流 31.5kA额定闭合时间 0.09s 固有分闸时间 0.028s 燃弧时间 0.05s 额定电压选择： 额定电流选择： 开断电流选择： 短路关合电流选择： 热稳定校验，取后备保护时间： 动稳定校验：故此断路器符合要求。由于每回出线的各项指标都比110kV侧总负荷低，因此选择此断路器也合适。而对于母线断路器，由于只有在一台主变故障时才会闭合，而故障容量也不会超过进线容量，因此选择此断路器也符合要求。3.2隔离开关与接地开关ZF12-126内部隔离开关参数如下： 额定电压选择： 额定电流选择： 热稳定校验，取后备保护时间： 动稳定校验：故此

13、隔离开关符合要求。由于每回出线的各项指标都比110kV侧总负荷低，因此选择此隔离开关也合适。而对于母线隔离开关，由于只有在一台主变故障时才会闭合，而故障容量也不会超过进线容量，因此选择此隔离开关也符合要求。接地开关和隔离开关参数一致，也满足要求。3.3电流互感器ZF12-126型三相共箱SF6气体绝缘金属封闭开关设备采用一次穿心式电流互感器。这种电流互感器在线路正常运行或过载状态或短路故障时测量电流，给测量仪表和继电器保护提供电流参量。每只电流互感器内可装2-3只二次线圈。二次线圈分为测量和保护两种。其主要参数如表5.6所示。表 5.6 电流互感器元件额定技术参数 参 数 名 称 单位 数 值

14、 系统额定电压 kV 110 额定一次电流A 2000 额定二次电流 A 5 测量用 仪表保安系数 5,10 标准准确级 0.2 ,0.5 额定输出 VA 30 保护用 准确限值系数 20，30 标准准确级 10P 额定输出 VA 30 1s热稳定倍数75动稳定倍数135 额定电压选择： 额定电流选择： 热稳定校验： 动稳定校验：故此电流互感器也满足要求。3.4电压互感器ZF12-126型SF6气体绝缘金属封闭开关设备用电压互感器。采用电磁式电压互感器（PT），供额定频率为50Hz的额定电压为110kV电力系统作为电气测量和保护用。其参数如下：表 5.7 电压互感器元件额定技术参数项 目技 术

15、 参 数额定一次电压 （kV）110/额定二次电压 （kV）0.1/剩余电压绕组额定电压（kV）0.1额定输出 （VA）75/120/300标准准确级0.2/0.5/3P额定SF6气压 （表压 20）0.40 MPaSF6气体最低功能压力（表压 20）0.33 MPa3.5避雷器ZF12-72.5/126（L）型三相共箱SF6气体绝缘金属封闭开关设备采用Y10WF-100/260型无间隙金属氧化物避雷器作为该GIS的保护元件，它用于保护GIS的电气设备绝缘免受雷电和部分操作过电压的损害。该避雷器主绝缘为六氟化硫气体，芯体是氧化锌阀片，其非线性电阻特性比碳化硅优异。在运行电压下阻性泄漏电流小，没

16、有串联火花放电间隙，不存在续流和放电迟延问题。其接地端子经放电记录器和短路片（供测量泄漏电流用）再接地。避雷器在正常运行电压下，基本上处于绝缘状态，仅流过数百微安的泄漏电流，其中大部分是容性电流。当过电压侵入时，避雷器工作在伏安特性的低阻区域，放电电流经过避雷器泄入大地。过电压过后，避雷器又恢复到正常运行电压下的工作状态。其参数如下表所示。表5.8 避雷器参数名 称单位技术参数避雷器额定电压（有效值）kV100标称放电电流（8/20s） （峰值）kA101/5s陡波冲击电流残压（峰值）kV291避雷器持续运行电压（有效值）kV788/20s雷电冲击电流残压（峰值）kV26030/60s操作冲击

17、电流残压（峰值）kV221直流1mA参考电压kV1452ms方波电流冲击18次A6004/10s大电流冲击2次kA65内绝缘额定耐受电压(0.33 MPa )额定雷电冲击耐受电压（峰值）kV550额定工频1min耐受电压（有效值）kV230（对地）345（相间）SF6气体水分含量10-6（体积分数）250SF6气体额定压力 （表压 20）MPa 0.40SF6气体报警压力 （表压 20）MPa0.35SF6气体最低功能压力 （表压 20）MPa 0.333.6 出线套管本GIS带的出线套管参数如下：表5.9 出线套管参数额定电压 （kV）72.5/1261min 工频耐压（kV） (干试、湿试

18、)2301.2/50s雷电冲击耐受电压（kV）（峰值）550爬电比距 （mm/ kV）31主回路电阻 （）80SF6额定气压（MPa）20表压0.4额定电流（A）2000/3150SF6年漏气率（）1SF6气体水分含量（ppm）250无线电干扰电压 （V）2500瓷套弯曲耐受负荷 （N）25004、110kV侧母线及连接线选择4.1 110kV侧母线选择回路最大持续工作电流为：修正系数为：按最大持续工作电流选择查设备手册选型铝锰合金管形导体。其标称截面积为，+70允许的最大热稳定工作电流为1200A。电流校验：热稳定校验： +70时，=87 代入计算的 满足要求。42变压器110kV侧引接线选

19、择按经济电流密度选择导体截面积：查经济电流密度曲线，当时，经济电流密度，则：查阅资料选取LGJ-800/100钢芯铝绞线，其标称截面积为，+70允许的最大热稳定工作电流为2400A。电流校验：热稳定校验：=87 满足要求。5、35kV高压器件及母线选择5.1 35kV高压开关柜选择本次设计选择KYN61-40.5型铠装一开始交流金属封闭开关设备。本产品特点：1、 采用热缩绝缘材料及环氧涂覆绝缘工艺，优化电极形状，柜体结构紧凑，缩小占地面积；2、 开关柜柜体选用优质冷轧钢板经数控钣金加工成型后，通过高强度螺栓螺母和铆螺母连接而成，构件表面采用喷塑或镀锌工艺；3、 可配用国产ZN85-40.5(3

20、AV3)真空断路器和法国施耐德SF1、SF2型及阿尔斯通FP系列六氟化硫断路器，以满足不同用户的需求；4、 开关柜各功能小室均采用金属隔板封隔，并设有独立的压力释放通道；5、 断路器、接地开关等操作均可在开关柜门关闭情况下进行，即可实现关门操作；6、 开关柜的结构适应性强，主接线方案可达到198种以上，能满足不同用户的需要；7、 手车、断路器、接地开关和后柜门之间设有防止误操作的机械连锁装置，“五防”功能齐全，安全可靠。其技术参数如下表：表5.10 开关柜技术参数项目单位参数额定电压kV40.5额定频率Hz50主母线额定电流A1250分支母线额定电流A630额定绝缘水平1min贡品耐受电压（有

21、效值）kV相间、相对地一次隔离端口95115雷电冲击耐受电压185215辅助控制回路1min工频耐受电压V2000额定短路开断电流kA25,31.5额定短路关合电流（峰值）kA63，80额定短时耐受电流（4s）kA25，31.5额定峰值耐受电流kA63，80辅助控制回路额定电压V110，-110，220，-220防护等级外壳IP4X隔室间，断路器室门打开时IP2X外形尺寸（宽深高）mm1400280028005.2断路器本开关柜采用ZN85-40.5（3AV3）真空断路器，其技术参数如下：表5.11 ZN85-40.5（3AV3）真空断路器技术参数项目单位参数额定电压kV40.5额定频率Hz5

22、0额定绝缘水平工频耐受电压（有效值）kV95雷电冲击耐受电压（峰值）185额定电流A1250额定短路开断电流kA25额定短路关合电流（峰值）kA63额定短时耐受电流（4s）kA25分闸时间ms40合闸时间ms601. 额定电压选择：2. 额定电流选择：3. 开断电流选择：4. 短路关合电流选择：5. 热稳定校验，设短路电流持续时间为=3s。6. 动稳定校验：故此断路器满足要求。5.3电流互感器本开关柜选择LZZB9-35型电流互感器，其参数如下：表5.12 LZZB9-35型电流互感器技术参数额定一次电流（A）准确及组合相应准确级下的额定输出（VA）额定短时耐受电流（1s有效值）（kA）额定峰

23、值耐受电流（峰值）（kA）0.20.510P1010P1510P2015000.5/10P20303030302054.5801. 额定电压选择：2. 额定电流选择：3. 热稳定校验：4. 动稳定校验：故此电流互感器满足要求。5.4 35kV侧母线电压互感器采用JDJJ-35型电压互感器，其参数如下：表5.18 JDJJ-35型电压互感器参数型号额定电压（kV）二次绕组额定容量（VA）最大容量（VA）一次绕组二次绕组辅助绕组0.20.513JDJJ-3515025060012005.5 接地开关选择本开关柜选择JN22-40.5/31.5型接地开关，其技术参数如下表：表5.13 JN22-40

24、.5/31.5型接地开关技术参数名称单位参数额定电压kV40.5额定绝缘水平雷电冲击耐压（峰值）kV951min工频耐受电压85额定短时耐受电流（4s）kA31.5额定峰值耐受电流（峰值）kA80额定短路关合电流（峰值）kA801 额定电压选择：2 额定电流选择：3 热稳定校验：短路电流持续时间为=3s4 动稳定校验：故此接地开关满足要求。5.6 35kV侧母线选择35kV的长期工作持续电流35kV主母线一般选用矩形的硬母线，选择LMY1006立放矩形铝母线时最高允许温度为1371A，热稳定要求最小截面积。 电流校验：热稳定校验： +70时，=87 代入计算的 满足要求。5.7 35kV侧避雷器选择（1）按额定电压选择 35kV系统最高电压40.5kV，相对地电压为40.5/=23.4kV，避雷器相对地电压为1.25U=1.2540.5=50.6kV，取避雷器额定电压为53kV。（2）按持续运行电压选择 35kV系统相电压23.4kV,选择氧化锌避雷器持续运行电压40.5kV，此值大于23.4kV。（3）标称放电电流的选择 35kV氧化锌避雷器标称放电电流选择5A。由上述条件，选择HY5WZ2-52/134型避雷器。