220kV短路电流计算书
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1、XX220kV变电站短路电流计算书、系统专业提供2020年系统阻抗值(Sj = 1000MVA)220kV 侧:Z1=0.070, Z0=0.129。220kV 侧按不小于 50kA 选设备。110kV 侧:Z1 =无穷,Z0=0.60。主变选择:220 8X 1.25%/121/38.5kV ;主变容量:120/120/60MV A ;变压器短路电压:Uk(1-2)% = 14, Uk(1-3)%= 24, U k(2-3) % = 8。二、短路电流计算1、则由公式得各绕组短路电压:Ukik2(U k (1-2)%12( u k(1-2%k3k (1-3%U k (1-3)%U k (2-3
2、)%) = 15U k (2-3)%U k (1-3%)=- 1U k (2-3%U k (1-2)%) = 9U % s,2、 变压器电抗标么值由 X*d d ( Se指系统最大绕组的容量)得:X*1 = 1.25; X*2 = 0.083 ; X*3 = 0.75。100 Se一Uk % Ue Sj 121010003、 限流电抗器电抗标么值:X*k = -f= 2 = 1.57。100J3le U2100 J3 41.05 10三、三相短路电流的计算(对称)1、当220kV母线发生短路时(d1)220kV系统提供的短路电流标么值为:I* = 1/0.07=14.29 ;短路电流周期分量有
3、效值为:I:?I* 二 14.290035.86kA ;p3Uj3 230由于110kV侧不提供电源,所以ld3) 駡 35.86kA ;短路冲击电流峰值ich、-2KchI2.55 35.86 91.45kA。(注: Kch为冲击系数,远离发电厂选2.55);容量:SdJ Sd 14290MVA 2、当110kV母线短路时(d2)1X*10.6541.53;短路电流周期分量有效值为I1 perSj3Uj3.2310003 1276.95kA;短路冲击电流峰值 ich .2KchI2.55 6.95 17.73kA。3、当10kV母线发生短路时(限抗前d3)I*1X*11.40.714 ;短路
4、电流周期分量有效值为(3)perSj.3Uj0.71410003 40.42510.20kA ;四、不对称短路计算(考虑两种运行方式)1、两台主变同时运行,其中一台主变的220kV及110kV侧中性点接地。(1)220kV母线发生不对称短路 单相接地故障单相短路时的序网如下图:由于正、负序网络为对称 X1=X2=0.07;0.070.070.123.851 di 正序=1 di3.8510009.66kA ;、3 230I di=3l di 正序=3X 9.66 = 28.98kA ;冲击值:咕2KchI2.55 28.98 73.90kA。求解主变中性点电流根据零序网变换可知I为220kV中
5、性点电流,ldo= 3l d证序=28.98kA ;,0.129Id Ido= 2.21kA ;0.129 1.56根据零序网变换可知0.75Id为110kV中性点电流,110kV中性点Id Id1.31kA ;0.75 0.517Id2)0.07X! X230.07两相短路故障序网组合图为:4.63;Id2)4.6310003 23011.62 kA;冲击值:心 2KchI2.55 11.62 29.63kA ;故此种情况下主变接地的中性点各侧均无电流。当两相短路时,电路中没有零序分量,两相接地短路X1=X 2=0.07, X0 = 0.12;X1必2 XX2X0 OS0.0皿0.114 ;
6、0.07 0.12I d1*1 d1I d1*10003 23022.02kA ;两相接地短路的比例系数:X2 X。(X221.5183;X0丿短路点电流Id1总mld133.43kA ;冲击值ich .2Kchl2.5533.43 85.25kA ;8.78 ;X2X0 X2经计算单相接地故障时经流变压器中性点的电流大。(2) 110kV母线发生不对称短路正序阻抗值由三相短路计算可得:Xi = 0.654;110kV母线发生单相短路I d1= I diSj.3U j0.6451000.3 1272.93kA ;*11d1X*X1X2X。0.645 ;0.654 0.6540.24短路点电流:
7、I d=3Id1 = 3X 2.93= 8.8kA ;冲击值:咕 2KchI2.55 8.8 22.41kA。110kV 侧:Id 8.8065.28kA ;0.6 0.40主变中性点:I d0= 3I d1 正序=3X 2.93= 8.8kA ;220kV侧中性点:仃Id0.750.75 1.381.86kA ; 110kV母线发生两相短路*I d11X1 X210.6540.6541.31kA ;I d1= I d1Sj3U j1.3110003 1273.47kA ;短路点电流:Id=. 3Id1 = 1.732 X 3.47= 6.01kA ;两相短路中性点没有零序电流。 110kV母
8、线发生两相接地故障Xi = X 2 = 0.654, X o = 0.24;X1X2 X。X2 X00.654654 240.83 ;0.6540.24I d10.831.21kA ;I d1= I d11.21 10003 1275.48kA ;Sj3UjX2X。(X2X。)21.552;短路点电流:IdmId1 1.552 X 5.48= 8.51kA ;变压器中性点电流计算:零序电流:_X2I d0 ml d1X2 X08.510.310.310.216.22kA ;经计算单相接地故障时流经变压器中性点的电流大。2、两台主变220kV侧、110kV侧均接地。(1 )当220kV母线发生不
9、对称短路时,零序网络为:211 . _.T129宀亠J1$ 0 1791L丄1-、。愛川无-1 17 =丄单相短路时的序网图:正、负序网络为对称:X1 = X2 = 0.07;1 diXi0.070.070.1123.97,I d1= I diSj3U j3.9710003 2309.96kA ;短路点的全电流:ld1=3ld1正序=3X 9.96= 29.88kA ;ich2KchI 2.55 29.88 89.64kA ;求解中性点电流:- l丄 丄 丄0.1290.129 0.8454.88kA ;中性点电流之和I d0 3I d正序=3X 12.25= 36.75kA ;220kV中性
10、点电流Id=36.75根据序网变换可知:4r rAn I_ 丄丄中性点110kV侧电流Id= 4.880.360.36 0.561.91kA ;两相短路故障:Id2)3EX1X20.07 0.07彳63I 4.6302030 11.62 ;冲击值:ich2Kch I2.55 11.62 29.63kA ;没有零序电流;两相接地短路X1 = X2 = 0.07, X。= 0.112;XXiI d1-8.85kA ;0.1131 d1= 1 d1Sj3U8.8510003 23022.22kA ;短路点电流:mId1 1.5X 22.22= 33.33kA ;ich 2KchI2.5533.33
11、85.00kA ;中性点电流之和1 d0= 1 d1士 22.22X。 X20.070.07&55kA ;0.112X2 &0.07.7 1120.113 ;X2 X00.07 0.112经计算单相接地故障时经过变压器中性点电流大。(2) 110kV母线发生不对称短路i i5/Li_i丄丄1 HI丄丄0 156IT正序阻抗值由三相短路计算得X1 = 0.654;单相短路:I d10.685kA ;0.654 0.654 0.156SjI d1= I d1 3U j0.68510003 1273.11kA ;短路点电流ld03Id正序=3X 3.11 = 9.33kA ;I ch2.55 9.33 23.79kA ;主变中性点:中性点电流之和Ido31 d正序=3X 3.11 = 9.33kA ;110kV侧中性点电流220kV侧中性点电流Id=9.33 矿立1= 6.91kA ;Id =6.910.38=2.3kA。0.38 0.76110kV母线发生两相短路计算结果与第一种情况相同两相接地故障*I d1I d1= I d1Sj.3U j2.2910003 12710.43kA ;X2X。(X2X。)21.5916;Xi = X 2 = 0.654,X 0 = 0.156;2.29kA ;短路点电流 人0 3Id正序=1.5X 10.43= 16.6kA。
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