变电站电气主接

《变电站电气主接》由会员分享，可在线阅读，更多相关《变电站电气主接（17页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、短路计算的计算条件短路计算的计算条件一、基本条件：一、基本条件：短路计算中采用以下假设条件和原则： 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、电力系统中各元件的磁路不饱和，即带铁芯的电气设备电抗值不随电流大小发生变化。 4、短路发生在短路电流为最大值的瞬间。 5、不考虑短路点的电弧阻抗和变压器的励磁电流。 6、除计算短路电流的衰减时间常数和低压网络的短路电流外，元件的电阻都略去不计。 7、元件的计算参数均取其额定值，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。二、一般规定：二、一般规定：1、验算导体和电器的动稳定、热稳定以及电器开断电流所用的短路电

2、流，应按本工程设计 规划容量计算，并考虑电力系统 5l0 年的远景发展规划。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按线方式。 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 流为最大的点；对带电抗器 6l0kV 出线，选择母线到母线隔离开之间的引线、套管时， 短路计算点应取在电抗器之前、其余导体和电器的计算短路点一般选择在电抗器后。 4、电器的动稳定、热稳定以及电器的开断电流，一般按三相短

3、路电流计算。若中性点直接 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严重时，则应按严重的计 算。4.3 最大最小运行方式分析最大最小运行方式分析在选择保护方式分析时，对大多数保护都必须认真分析与考虑哪种运行方式来作为计算的 依据，一般而言所选用的保护方式，应在系统的各种故障参数增加而动作的保护，如电流 保护，通常应根据系统最大运行方式来确定保护的定值，以保证选择性，因为只要在最大 运行方式下能保证选择性。那么，在其他运行方式下，必然能保证选择性；而对灵敏性校 验，则应根据最小运行方式来进行，因为只要在最小运行方式下，灵敏性合格，那么在其 他运行方式下的灵敏性就会更好，对反映鼓掌参

4、数减小而动作的欠量保护。如低压保护， 刚刚好相反，此时应根据最小运行方式来整定，而根据最大运行方式来校验灵敏性。 最大运行方式 根据系统最大负荷的要求，电力系统中的所有可以投入的发电设备都投入运行（全部或绝 大部分投入运行），以及所有线路和规定的中性点全部投入运行的方式称为系统最大运行 方式即 QF1、QF2 都在闭合的状态。对继电保护而言，则是指在系统最大运行方式下短路 时，通过该保护的短路电流为最大时的系统连接方式。本设计题目中，本变电站的最大运 行方式为两台 31500KVA 的变压器并联运行，以及所有负荷投入时的运行方式。但由于纵 联差动保护，由于其保护范围外故障时，保护不应动作。为了

5、方便变压器纵联差动的整定 计算，在变压器高压侧和低压侧的短路点的电流应为支路电流。所以变压器高压侧的短路 点电流为变电站高压侧投入的，断路器闭合时，流过变压器高压侧的短路电流。变压器低压侧的短路电流为系统并联运行桥短路器连接，变压器单台投入时流入变压器低压侧的短 路电流。 最小运行方式 根据系统负荷为最小，投入与之相适应的系统连接且系统中性点只有少部分接地的运行方 式称为系统的最小运行方式。本设计题目中，变电站的最小运行方式为，变压器单台投入 时的运行方式即 QF1、QF2 都在打开状态。4.3.1 基本假定基本假定系统运行方式为最大运行方式。 磁路饱和、磁滞忽略不计。即系统中各元件呈线性，参

6、数恒定，可以运用叠加原理。 在系统中三相除不对称故障处以外，都认为是三相对称的。 忽略对计算结果影响较小的参数，如元件的电阻、线路的电容以及网内的电容器、感性调 和及高压电机向主电网的电能反馈等。 短路性质为金属性短路，过渡电阻忽略不计。 系统中的同步和异步电机均为理想电机。4.3.2 基准值的选择基准值的选择为了计算方便，通常取基准容量 Sj100MVA； 基准电压 Uj取各级电压的平均电压，即 UjUp1.05Ue；基准电流；jj jUSI3基准电抗jjjj jSUIUX23常用基准值如表 1 所示。表 1 常用基准值表（Sj100MVA）基准电压 Uj（kV）3.156.310.5371

7、15230基准电流 Ij（kA）18.339.165.501.560.5020.251基准电抗 Xj（）0.09920.3971.1013.71325304.3.3 各元件参数标么值的计算各元件参数标么值的计算电路元件的标么值为有名值与基准值之比，计算公式如下：jUUU *jSSS *jjjSUIIII3*2* jjjUSXXXX采用标么值后，相电压和线电压的标么值是相同的，单相功率和三相功率的标么值也是相 同的，某些物理量还可以用标么值相等的另一些物理量来代替，如 I*=S*。 电抗标么值和有名值的变换公式如表 2 所示。 表 2 中各元件的标么值可由表 1 中查得。 表 2 各电气元件电抗

8、标么值计算公式元件名称标 么 值备 注发电机 调相机 电动机cosS100% * Njd dPXX为发电机次暂态电抗的百分% dX值变压器Njk TSSUX100%*为变压器短路电压百分值，%kU为最大容量线圈额定容量NS电抗器2 NN *SI 3U 100%jjk kUXX为电抗器的百分电抗值%kX线路20* jj lUSlXX线路长度l系统阻抗SS SSXbkdb C*Skd为与系统连接的断路器的开断 容量；S 为已知系统短路容量其中线路电抗值的计算中，为：0X6220kV 架空线 取 0.4 /kM 35kV 三芯电缆 取 0.12 /kM 610kV 三芯电缆 取 0.08 /kM 表

9、 2 中 SN、Sb单位为 MVA，UN、Ub单位为 kV，IN、Ib单位为 kA。4.3.4 短路电流的计算短路电流的计算1 网络变换计算公式网络变换计算公式串联阻抗合成：nXXXX21并联阻抗合成：，nXXXX111121 当只有两支时2121 XXXXX2 短路电流计算公式短路电流计算公式短路电流周期分量有效值：*XIIj d短路冲击电流峰值：dchchIKi 2短路全电流最大有效值：2121chdchKII式中为冲击系统，可按表 3 选用。chK表 3 不同短路点的冲击系数短路点推荐值chKchK2发电机端1.902.69发电厂高压侧母线及发电机电抗器后1.852.62远离发电厂的地点

10、1.802.55注：表中推荐的数值已考虑了周期分量的衰减。3 最大运行方式下短路电流的计算最大运行方式下短路电流的计算最大运行方式下等值电路标么阻抗图见图 2。图 2d1：09678. 0*X187. 509678. 0502. 0*XIIj d227.13187. 555. 22dchchIKi832. 751. 1187. 51212chdchKIId2：51678. 042. 009678. 0*X643.1051678. 05 . 5*XIIj d14.27643.1055. 22dchchIKi071.1651. 1643.101212chdchKIId3：531292. 00145

11、12. 042. 009678. 0*X352.10531292. 05 . 5*XIIj d398.26352.1055. 22dchchIKi632.1551. 1352.101212chdchKIId4：57483. 005805. 042. 009678. 0*X568. 957483. 05 . 5*XIIj d398.24568. 955. 22dchchIKi448.1451. 1568. 91212chdchKII4 最小运行方式下短路电流的计算最小运行方式下短路电流的计算最小运行方式下等值电路标么阻抗图见图 3。图 3d1：138292. 0*X63. 3138292. 05

12、02. 0*XIIj d257. 963. 355. 22dchchIKi481. 551. 163. 31212chdchKIId2：558292. 042. 0138292. 0*X851. 9558292. 05 . 5*XIIj d12.25851. 955. 22dchchIKi875.1451. 1851. 91212chdchKIId3：572804. 0014512. 042. 0138292. 0*X602. 9572804. 05 . 5*XIIj d485.24602. 955. 22dchchIKi499.1451. 1602. 91212chdchKIId4：6163

13、42. 005805. 042. 0138292. 0*X924. 8616342. 05 . 5*XIIj d756.22924. 855. 22dchchIKi475.1351. 1924. 81212chdchKII5 短路电流计算结果短路电流计算结果35kV 变电站相关短路电流计算结果见下表。 表 短路电流计算结果表短路点短路电流周期分量(有效 值) Id(kA)短路冲击电流 (峰值) ich(kA)短路全电流最大有效值 Ich(kA)最大运行方式下d15.18713.2277.832d210.64327.1416.071d310.35226.39815.632d49.56824.39

14、814.448最小运行方式下d13.639.2575.481d29.85125.1214.875d39.60224.48514.499d48.92422.75613.475第五章 电气设备的选择第一节第一节 电气设备选择要求电气设备选择要求由于电气设备和载流导体得用途及工作条件各异,因此它们的选择校验项目和方法也都完全不相同。但是，电气设备和载留导体在正常运行和短路时都必须可靠地工作，为此，它们的选择都有一个共同的原则。电气设备选择的一般原则为：电气设备选择的一般原则为：1.应满足正常运行检修短路和过电压情况下的要求并考虑远景发展。2.应满足安装地点和当地环境条件校核。3.应力求技术先进和经济

15、合理。4.同类设备应尽量减少品种。5.与整个工程的建设标准协调一致。6.选用的新产品均应具有可靠的试验数据并经正式签订合格的特殊情况下选用未经正式鉴定的新产品应经上级批准。电气设备选择技术条件：电气设备选择技术条件：选择的高压电器，应能在长期工作条件下和发生过电压、过电流的情况下保持正常运行。1.电压电压 选用的电器允许最高工作电压不得低于该回路的最高运行电压,即 maxUgUgmaxUU2.电流电流选用的电器额定电流 Ie不得低于 所在回路在各种可能运行方式下的持续工作电流，gI即geII 校验的一般原则：1.电器在选定后应按最大可能通过的短路电流进行动热稳定校验，校验的短路电流一般取最严重情况的短路电流。2.用熔断器保护的电器可不校验热稳定。3.3.短路的热稳定条件短路的热稳定条件QdIrt2在计算时间 ts 内，短路电流的热效应（kA2S）dtQt 秒内设备允许通过的热稳定电流有效值（kA2S）tIT设备允许通过的热稳定电流时间（s）校验短路热稳定所用的计算时间按下式计算sTt= +式中继电保护装置动作时间内（S）dtkdtdt断路的全分闸时间（s）kdt4.4.