附录Ⅰ短路计算
1 首先画出短路电流计算接线图及其等值电路,分别为图1,图2所示:
图1 短路电流计算图
图2 短路电流等值电路
2 取基准容量为SB=100MVA,基准电压UB取用平均电压,即UB=Uav。根据所选择的联络变压器的相关参数,可计算出其各绕组的等值电抗标幺值:
X1=(X1-2+X1-3-X2-3)/2=(0.0607+0.0258-0.0410)/2=0.0228 X2=(X1-2+X2-3-X1-3)/2=(0.0607+0.0410-0.0258)/2=0.0380
X3=(X2-3+X1-3-X1-2)/2=(0.0410+0.0258-0.0607)/2=0.0031 各元件的等值电抗标幺值见图2。 计算各发电机的额定容量:
SG1=SG2=200/0.85MVA=235MVA 3 短路电流计算
由于三相短路故障最为严重,故只计算三相短路情况。 (1) 短路点d1
d1短路时等值电路图如图3
图3
短路点的额定电压为220KV,取基准电压为230KV。 基准电流IB=SB/3UB=100/(3×230)KA=0.25(KA) 再算系统电抗及系统的短路容量:
X10=(X1+X3)//(X2+X4)=0.058 X11=(X5+X6)//(X7+X8)=0.0304 2台发电机组对短路点d1的转移电抗为:
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Xk=X10//X11=0.0199
Sk=SB/Xk=100MVA/0.0199=5025.13MVA Sc=10000MVA-5025.13MVA=4974.87MVA 可求得系统电抗为:X9=SB/SC=100/4974.87=0.0201 发电机G1,G2对短路点的计算电抗为
Xjs10=0.058×235×2/100=0.2726
其分支额定电流为IN=SN/3UB=235×2/(3×230)KA=1.18(KA)
系统C对短路点的计算电抗为 Xjs9=0.0201
其分支额定电流为IN=SN/3UB=100/(3×230)KA=0.25(KA)
系统C对短路点所产生的短路电流不衰减,其电流标幺值为计算电抗的
倒数。各发电机组对短路点所产生的短路电流标幺值,可根据所求得的计算电抗,查发电机曲线数字表得到。
冲击电流最大值的计算公式为ish=1.92Ipt,有效值的计算公式为ish=1.56Ipt。 计算结果见表2.1 (2)短路点d2
d2短路时的等值电路如图4所示:
短路点的额定电压为110KV,故去基准电压为115KV。 其基准电流为:IB=SB/3UB=100/(3×115)KA=0.50(KA) X12=(X1+X3)//(X2+X4)/ /(X7+X8)=0.030 X13=X5+X6=0.0608 Xk=X12//X13=0.020
Sk=SB/Xk=100MVA/0.020=5000MVA Sc=10000MVA-5000MVA=5000MVA
可求得系统电抗为:X9=SB/SC=100/5000=0.020
发电机G1,G2对短路点的计算电抗为 Xjs12=0.03×235×2/100=0.141
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其分支额定电流为IN=SN/3UB=235×2/(3×115)KA=2.36(KA) 系统C对短路点的计算电抗为 Xjs14=0.020
其分支额定电流为IN=SN/3UB=100/(3×115)KA=0.50(KA)
因此系统C对短路点所产生的短路电流不衰减,其电流标幺值为计算电抗的倒数。各发电机组对短路点所产生的短路电流标幺值,可根据所求得的计算电抗,查发电机曲线数字表得到。
冲击电流最大值的计算公式为ish=1.92Ipt,有效值的计算公式为ish=1.56Ipt。 计算结果见表2.1
图4
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附录Ⅱ电气设备的校验
一、220KV电压级断路器的选择与校验:
UN≥UNS=220KV
(1)热稳定性的校验:
其短路电流的热效应:Qk =(I'' +10I22+I42)×Tk/12
=(17.0072+10×15.2882+15.2442)×3/12 =714.712(KA)2·s
该短路器允许的热效应为:
It2×Tk=40×40×3(KA)2·s=4800(KA)2·s>Qk 故该断路器满足热稳定要求。
2)动稳定性校验:
2Ies=125KA>Ish=26.531KA
所以该断路器的动稳定性也满足要求。 ( 3 )开断电流校验: INbr=50KA>=Ipt=17.007KA 故该断路器的开断电流满足要求。 ( 4 )短路关合电流的校验: INcl=125KA>Ish=45.698KA
故该断路器的短路关合电流满足要求。 二、110KV电压级断路器的选择与校验:
UN≥UNS=110KV
(1)热稳定性的校验: 其短路电流的热效应:
Qk =(I'' +10I22+I42)×Tk/12
=(38.2142+10×31.6272+30.9612)×3/12
=3207.176 (KA)2·s
该断路器允许的热效应为:
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