3. 2短路电流计算的条件
3.2. 1基本假定条件
1)正常工作时,三相系统对称运行。 2)所有电源的电动势相位角相同。
3)电力系统中所有电源均在额定负荷下运行。 4)短路发生在短路电流为最大的瞬间;
5)不考虑短路点的衰减时间常数和低压网络的短路电流外,元件的电阻忽略不计。
6)不考虑短路点的电流阻抗和变压器的励磁电流。 7)元件的参数均取额定值,不考虑参数的误差和调整范围。 8)输电线路的电容略去不计。
9)系统中的电机均为理想电机,不考虑电磁饱和、磁滞、涡流及导体集肤效应等影响;转子结构完全对称;
3.2. 2一般规定
1)验算导体和电器动稳定、热稳定以及电器开断电流所用的短路电流,应按本工程设计规划容量计算,并考虑电力系统远景的发展计划。
2)选择导体和电器用的短路电流,在电器连接的网络中,应考虑具有反馈作用的异步电动机的影响和电容补偿装置放电电流影响。
3)选择导体和电器时,对不带电抗回路的计算短路点,应选择在正常接线方式时短路电流最大地点。
4)导体和电器动稳定、热稳定以及电器的开断电流,一般按三
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相短路计算。
3.3短路电流分析
3. 3.1选取短路点
由于原始资料规划4台相同机组,进行短路计算时考虑两期工程都上马时的因素,有利于母线、开关等一次设备的选择,所以短路计算图选择4台发电机。则选择母线处短路点d1、发动机回路出口处短路点d2、d3、d4、d5、厂用变低压侧短路点d6、d7、d8、d9,如下图所示:
火电F火电F火电F242KVd1#1主变d21F2F#2主变d33F#3主变d44F#4主变d5d66KVd7d8d9
图3.1短路点的选择
3. 3.2画等值网络图
1) 去掉系统中的所有负荷分支、线路电容和各元件的电阻,发动机电抗用次暂态电抗Xd”。
2)计算网络中各元件参数,见表3.1:
表3.1 发电机参数(a)
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型号 QFS-350-2 QFS-200-2 QFS-300-2 QFS-350-2 额定容量 额定电压 额定电流 功率因数 350MW 200MW 300MW 350MW 20KV 15.75KV 20KV 20KV 10812A 8625A 11320A 12846A 0.85 0.85 0.85 0.85 Xd” 16.9% 14.44% 16.7% 17.1% 表3.2 变压器参数(b)
型号 额定电压(KV) SF10-415000 242/20 SF10-35000 20/6.3 SF10-360000 242/20 SF10-445000 242/20 空载损耗(KW) 短路损耗(KW) 阻抗电压(%) 14% 10.5% 14% 14% 3) 将各元件电抗换算为同一基准的标么电抗:
取基准容量Sj=100MVA,基准电压Up1=242KV,Up2=20KV,Up3=6.3KV (1) 新建发电厂发电机、变压器、厂用变的标么值:
Xd”%Sj16.9100
X8=X10=X12=X14=( )×()=( )×( )=0.0483 100 SN100350(3.1)
Ud%Sj14100
X7=X9=X11=X13=( )×()=( )×( )=0.0337 100 SN100415(3.2)
KfSj3.4
X15=X18=X21=X24=(1- )X1-2×()=(1- )×0.105×
4 SN4
23
100
( )=0.045 (3.3) 35
X16=X17=X19=X20= X22=X23=X25=X26
= ==0.4902
Sj100
2×Kf×X1-2× 2×3.4×0.105× SN35(3.4)
(2) 系统2×200MW火电厂QFS发电机、变压器的标么值:
Xd”%Sj14.44100
( )×() × 100 SN100200/0.85X1= = =0.0307
22Ud%Sj
( )×()100 SN0.105×100/240X2= = =0.0219
22(3) 系统2×300MW火电厂QFS发电机、变压器的标么值:
Xd”%Sj
( )×()100 SN16.7/100*100/300/0.85 X3= ==0.0327 22Ud%Sj
( )×()100 SN14/100×100/360X4= = =0.0194 22(4) 系统2×350MW火电厂QFS发电机、变压器的标么值:
Xd”%Sj
( )×()100 SN17.1/100*100/350/0.85X5= = =0.0287
22Ud%Sj
( )×()100 SN14/100*100/445X6= = =0.0157
22
画出如图3.2的等值电抗图,并将各元件电抗统一编号。
1
1
24
火电火电火电10.030730.032750.028720.021940.019460.0157d170.0337d290.0337d3110.0337d4130.0337d580.0483150.0483100.0483180.0483120.0483210.0483140.0483240.0483160.4902170.4902d6190.4902200.4902d7220.4902230.4902d8250.4902260.4902d9
图3.2等值电抗表示的短路点
3. 3.3 化简等值网络图
为了计算不同短路点的短路电流值,需要将等值网络分别化简为以短路点为中心的辐射网络,并求出各电源与短路点之间的电抗,即转移电抗:
1) 化简d1短路点的等值网络
由图3.2化简得图3.3
X27=X1+X2=0.0307+0.0219=0.0526 X28=X3+X4=0.0327+0.0194=0.0521 X29=X5+X6=0.0287+0.0157=0.0444 X30=X7+X8=0.0483+0.0337=0.082 X31=X9+X10=0.0483+0.0337=0.082 X32=X11+X12=0.0483+0.0337=0.082
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