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年运行费用:F?FZ?FW?FA?FJ?60+60+12+29=161万元 用补偿年限法确定:
T?Z1?Z2 公式(5-6)
F2?F1=9.5
TB?(5~6) T?TB选投资小的 T?TB选投资大的
因为T?TB选投资小的,所以选择方案一单母线分段的接线形式,这样比较符合经济性。由于本次设计属于小型水电站单母线分段的接线形式从可靠性上可以满足。因此组接线可以确定。(主接线图见附录Ⅱ)
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第6章 短路计算
6.1 短路计算时的一般规定
(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,应按本工程的设计规划容量计算,并考虑电力系统的远景发展规划(一般为本期工程建成后5—10年)。确定短路电流时,应按可能发生最大短路电流的正常接线方式,而不应按仅在切换过程中可能并列运行的接线方式。
(2) 选择导体和电器用的短路电流,在电气连接的网络中,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的影响。
(3) 选择导体和电器时,对不带电抗器回路的计算短路点,应选择在正常接线方式时短路电流为最大的地点。对带电抗器的6—10KV出线与厂用分支线回路,除母线与母线隔离开关之间阁板前的引线和套管的计算短路点应选择在电抗器前外,其余导体和电器的计算短路点一般选择在电抗器后。
(4)导体和电器的动稳定、热稳定以及电器的开断电流,一按三相短路验算。若发电机出口的两相短路或中性点直接接地系统及自耦变压器等回路中的单相、两相接地短路较三相短路严重时,则应按严重情况计算。
6.2 短路过程分析
所谓“无限大容量系统”仅为一个相对概念。当电源的容量足够大时,其等值内阻抗就很小,此时若在电源外部发生短路,则整个短路中各个元件的等值阻抗将比电源的内阻大的多,因而电源母线上的电压变化很小,实际计算时甚至可以认为没有变化,既认为是一个恒压源,这种电源就称为无限大容量电源。
6.2.1 三相短路电源的变化规律
三相短路后,在短路暂态过程中,短路电流等于它的周期分量和非周期分量的瞬间值之和,短路电流的非周期分量是随时间按指数规律衰减的。当非周期分量为零时,短路既进入稳态过程,此时稳态短路电流的大小不再变化,这是这种系统短路的显著特点。
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6.3 短路计算方法
电力系统短路电流的计算方法通常有三种,即标么值法、短路容量法(又称MVA法)和有名单位制法(又称欧姆法),高压系统中,一般采用标幺值法。
本次设计采用欧姆法进行短路计算:
在无限大容量系统中发生三相短路时,其三相短路电流周期分量有效值可用下式计算:
I(3)K?Uc3Z?Uc3R2?X2 式中:
Z、R、X分别为短路电路的总阻抗模、总电阻和总电抗值;Uc为电路点的短路计算电压;
在高压高压电路的短路计算中,由于总电阻值远大于电阻值,因此一般只计电抗,不计电阻,只有在短路电路的R?X3时才需要计入电阻。如果不计电阻,则三相短路电流的周期分量有效值为:
I(3)K?Uc3X 三相短路容量为:
S(3)(3)K?3UcIK 电力系统的阻抗:
XUcS?S ocSoc?3IocUN 电力变压器的阻抗:
RT??PUcK(S)2 N电力变压器的电抗:
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公式(6.1)
公式(6.2)
公式(6.3) 公式(6.4) 公式(6.5) 公式(6.6)
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UK%Uc2 公式(6.7) XT?100SN线路的电阻:
(6.8) RWL?R0L 公式线路的电抗:
XWL?X0L 公式(6.9)
6.4 短路计算
图6-1短路计算电路图
K-2点短路计算电路中各元件的电抗和总电抗
U电力系统的电抗为:X2?c?0.22?
Soc架空线路的电抗为:X0?0.35?
X2?X0?L?1.75?
绘K-1点短路等效电路如下图。计算电路总阻抗:
X总?X1?X2?1.97?
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图6-2短路计算等效图
计算三相短路电流和短路容量 三相短路电流周期分量有效值:
(3)IK?2?Uc23XK?23.08KA
三相短路次暂态电流和稳态电流有效值:
(3)I,,(3)?I??3.08KA
三相短路冲击电流及其有效值:
(3)ish?2.55I,,(3)?7.85KA (3)I??1.51I,,(3)?4.65KA
三相短路容量:
(3)(3)SK?3UI?2c1K?2?56MV?A
K-1短路计算电路中各元件的电抗和总电抗(UC2?0.4KV)
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