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1、设 计 计 算 书工程编号 100-BA06131C工程名称 张场220kV变电站新建工程 设计阶段 初步 D 卷 无 册项目名称 短路电流计算及主要设备选择 计算名称 短路电流计算及主要设备选择 计算软件名称（版本号）无 封面封底 1 页 计算纸 15 页 附图 无 页 共计 16页批 准 人 月 日审 核 人 月 日校 核 者 月 日计 算 者 月 日国 核 电 力 规 划 设 计 研 究 院2012年 6月 4日 北 京220kV张场变电站短路电流计算及设备选择一. 短路电流计算:1. 原始资料:由我院规划咨询部提供(1).主变压器: 三台 三相三绕组有载调压变压器 180MVA 型号:
2、 SSZ11-180000/220 电压比:23081.25 % / 121/38.5kV 容量比:100/100/50 接线组别: YN,yn0,d11 阻抗:UdI-II%=14UdII-III%=8UdI-III%=23 (2). 220kV母线最大穿越功率为: 900MVA (3). 2020年系统远景最大运行方式下，220kV张场变电站220kV母线的系统阻抗如下：正序阻抗标么值为：0.0092538零序阻抗标么值为：0.014852220kV母线短路容量及短路电流：三相短路容量：10336.394 MVA 三相短路电流：27.126 kA单相短路容量：9252.304 MVA 单相
3、短路电流：24.281 kA(4).基准容量为:S j =100 MVA 基准电压为: U j =230kV2. 主变压器三侧阻抗标幺值分别为: UdI%=1/2 (UdI-II% + UdI-III% - UdII-III%) =1/2 (14+23-8) = 14.5 UdII%= 1/2(UdI-II% + UdII-III% - UdI-III%) = 1/2 (14+8-23) = -0.5 UdIII% = 1/2 (UdI-III% + UdII-III% -UdI-II% ) = 1/2 (23+8-14) = 8.5于是标幺值为:XI* = 14.5% 100/180 = 0
4、.081 XII* = -0.5% 100/180 0 XIII* = 8.5% 100/180 = 0.0473.系统接线图4.等值阻抗图基准容量为:S j =100 MVA 基准电压为: U j =230kV采用Y/变换简化等值阻抗图，简化后的等值阻抗图为：5.短路电流计算:(1) K1点短路:X K1* =0.0092538 S K1 =100 (1/0.0092538)=10806.4 (MVA) IK1 =IJ/ X K1*= ( S J / 3 U JX1 ) /XK1* = 100/ (3 230 ) /0.0092538=27.127(kA) Ich1 =2KchI K1=2.
5、55 IK1 =2.5527.127 =69.17(kA)(2) K2 点短路:X K2* = 0.0092538+0.081/3 = 0.0363 S K2 =100 (1/ 0.0363)=2724.8 (MVA) IK2 = IJ/ X K2*= ( S J / 3 U JX2 ) /XK2* = 100/ (3 115 ) / 0.0367=13.68(kA) Ich2 =2.55 IK2 =2.5513.68= 34.88 (kA) (3) K3点短路 (三台主变分裂运行) X K3* =0.0092538+(0.081/3+0.047) = 0.0832 S K3 =100 (1/
6、 0.0832) = 1201.15(MVA) IK3 = IJ/ X K3*= ( S J / 3 U JX3 ) /XK3* = 100/ (3 37) / 0.0832=18.755(kA) Ich3 =2.55 IK3 =2.5518.755=47.83 (kA) (4) K3点短路 (两台主变并列运行) X K3* =0.0092538+(0.081/3+0.047/2) = 0.06 S K3 =100 (1/ 0.06) = 1666.6 (MVA) IK3 = IJ/ X K3*= ( S J / 3 U JX3 ) /XK3* = 100/ (3 37) /0.06=26.0
7、1(kA) Ich3 =2.55 IK3 =2.5526.01=66.32(kA)(5). K3点短路 (三台主变并列运行) X K3* =0.0092538+(0.081/3+0.047/3) = 0.0524 S K3 =100 (1/ 0.0524) = 1908.4 (MVA) IK3 = IJ/ X K3*= ( S J / 3 U JX3 ) /XK3* ) = 100/ (3 37) /0.0524=29.78(kA) Ich3 =2.55 IK3 =2.5529.78 =75.94(kA) 6.短路容量,短路电流,冲击电流一览表短路点短路容量(MVA)短路电流(kA)冲击电流(
8、kA)K110806.427.12769.17K22724.813.6834.88K3（三台主变分列）1201.1518.75547.83K3（两台主变并列）1666.626.0166.32K3（三台主变并列）1908.429.7875.94本计算书按照选用普通阻抗变压器，35kV侧两台并列运行考虑进行设备选择。二. 设备选择中短路电流假想时间t j s 的确定： 1. 选择电器时计算时间t j s的确定：（1）.热稳定持续时间tjs：(见：导体和电器选择设计技术规定第5.0.13条规定“对电器宜采用后备保护动作时间加相应断路器的开断时间”) tjs= tb+tfd 注：tjs 热稳定持续时间
9、（s） tb 后备保护动作时间（s）（后备保护全部按照有延时整定计算） tfd 断路器开断时间（s） t b 220 kV：3s 110kV：3.6s 35kV：2.4s t f d 220kV GIS：0.05s（见通用设备2009年版P150） 110kV GIS：0.06s（见通用设备2009年版P164） VD4，HD4：0.06s所以：220kV：tjs=3+0.03=3.05s110kV：tjs=3.6+0.04=3.66s35kV：tjs=2.4+0.06=2.46s2、计算导体时t js的确定：根据 导体和电器选择设计技术规定第5.0.13条规定“对导体（不包括电缆），宜采用主
10、保护动作时间加相应断路器开断时间”及电力工程电气设计手册 电气一次部分P233表6-5得： 220kV： tjs=0.1s 110kV： tjs=0.1s 35kV： tjs=0.15s三 . 高压电器设备选择：1. 高压断路器 （1）.220kV侧： S K1 =10321.5 (MVA)； IK1 =25.91 (kA)； Ich1 = 66.07 (kA)；t js = 3.05 (s ) ;故：选用GIS 组合电器，220kV GIS最高电压为252kV。 断路器技术参数为： 额定电流：3150A 额定开断电流：50kA 额定短时耐受电流：50kA（3s） 额定峰值耐受电流：125 k
11、A 制造厂保证的最高工作电压为 U z d = 252 kV 回路的工作电压为：U g =220 kV 所以：U z d U g 设备的额定电流 ：e = 3150A 回路的持续工作电流： 主变:bg1.05180000(3230)474.4 (A) 母线电流考虑母线穿越功率900MVA: 母联:mg900000(3230)2259.2(A)线路采用2 LGJ-400 导线，持续极限输送电流为：Ixg = 2845A 1690A e g 设备额定断流容量 S d n32205019052.56 (MVA) 短路容量 k110321.5MVA d nk1 动稳定校验 : 设备极限通过电流 (峰值) g f 125 kA 回路中可能发生的三相短路电流最大冲击值c h 166.07 kA g fc h 1 热稳定校验 : 由短路的热稳定条件，及短路电
