【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 9—500/10，其技術(shù)參數(shù)如下表 3—2。表 3—1 10KV電壓等級(jí)廠用變壓器額定電壓（KV）型號(hào)額定容量（KVA）高壓 低壓空載損耗（KW）短路損耗（KW）空載電流（%）阻抗電壓（%）聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)S7—1000/1101000 6 180 Yd112022 屆電氣工程及其自動(dòng)化（電力）專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）13表 3—2 6KV電壓等級(jí)廠用變壓器額定電壓（KV）型號(hào) 額定容量（KVA） 高壓 低壓空載損耗（KW）短路損耗（KW）空載電流（%）阻抗電壓（%）聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)SZ9—500/10500 或 6 Yyn0 廠用電系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖根據(jù)上述要求，結(jié)合本水電站為中小型水電站，以及廠用電分為6kV 和 380V 兩個(gè)電壓等級(jí)的實(shí)際情況，其廠用電設(shè)計(jì)詳見(jiàn)下圖 3—1。屈蔚航：道譚水電站一次及發(fā)電機(jī)保護(hù)設(shè)計(jì)14圖 3—1 道譚水電站廠用電系統(tǒng)圖第 4 章 短路電流分析計(jì)算 計(jì)算說(shuō)明本計(jì)算書是道譚水電站工程初步設(shè)計(jì)階段的電氣主接線短路電流計(jì)算書，用來(lái)校驗(yàn)所選電氣設(shè)備的熱穩(wěn)定強(qiáng)度、動(dòng)穩(wěn)定強(qiáng)度等相關(guān)參數(shù)。其中參考了《短路電流實(shí)用計(jì)算方法》 [16]中的有關(guān)短路電流計(jì)算部分的相應(yīng)公式及方法。 基本資料基準(zhǔn)容量：S j=100MVA基準(zhǔn)電壓：各級(jí)電壓的平均值，即 倍額定電壓。系統(tǒng)：按無(wú)窮大考慮。主變壓器的選擇 [17]：容量的確定：采用單元接線的主變壓器容量應(yīng)按發(fā)電機(jī)的額定容量扣除本機(jī)組的廠用負(fù)荷后，留有 10%的裕度；發(fā)電機(jī)的最大連續(xù)容量，扣除一臺(tái)廠用變壓器的計(jì)算負(fù)荷和變壓器繞組平均溫升在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境溫度或冷卻水溫度不超過(guò) 650C 的條件兩者中的較大者選擇?？紤]到布置和引線的方便，連接兩種升高電壓母線的聯(lián)絡(luò)變壓器一般只設(shè)置一臺(tái)，最多不超過(guò)兩臺(tái)。為保證最大一臺(tái)機(jī)組故障或檢修時(shí)，通過(guò)聯(lián)絡(luò)變壓器來(lái)滿足本側(cè)負(fù)荷的要求，或在線路檢修或故障時(shí)，通過(guò)聯(lián)絡(luò)變壓器將剩余容量送入另一系統(tǒng)，聯(lián)絡(luò)變壓器的容量一般不應(yīng)小于接在兩種電壓母線上的最大一臺(tái)機(jī)組容量；還應(yīng)能滿足兩種電壓網(wǎng)絡(luò)在各種不同運(yùn)行方式下有功功率和無(wú)功功率交換。主變壓器型式和機(jī)構(gòu)的選擇：應(yīng)考慮相數(shù)（容量為 300MW 及以下機(jī)組單元連接的主變壓器和 330KV 及以下電力系統(tǒng)中，考慮到經(jīng)濟(jì)性、運(yùn)輸方便性等，一般選用三繞組變壓器）、繞組數(shù)與結(jié)構(gòu)（雙繞組、三2022 屆電氣工程及其自動(dòng)化（電力）專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）15繞組、多繞組、自耦式及低壓繞組分裂式）、繞組聯(lián)結(jié)組號(hào)、阻抗和調(diào)壓方式、冷卻方法等綜合因素來(lái)確定。對(duì)于主變壓器 T1，選取 110KV 三相雙繞組無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓變壓器 SFP—120220/110，其相關(guān)技術(shù)參數(shù)如下表 4—1。表 4—1 主變壓器 T1技術(shù)參數(shù)額定電壓（KV）型號(hào)額定容量（KVA）高 低空載損耗（KW）空載電流（%）負(fù)載損耗（KW）阻抗電壓（%）聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)SFP—12022/110120220 110 107 422 YNd11根據(jù)道譚水電站的綜合實(shí)際情況和主變壓器的選擇原則，道譚水電站主變壓器的選擇結(jié)果如下。對(duì)于主變壓器 T2 和 T3，選取 330KV 三相雙繞組無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓變壓器SFP—120220/330 其相關(guān)技術(shù)參數(shù)如下表 4—2。表 4—2 主變壓器 TT3 技術(shù)參數(shù)額定電壓（KV）型號(hào)額定容量（KVA）高 低空載損耗（KW）空載電流（%）負(fù)載損耗（KW）阻抗電壓（%）聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)SFP—120220/330120220 345 100 356 YNd11對(duì)于 330KV 與 110KV 系統(tǒng)之間的聯(lián)絡(luò)變壓器 T4 選取三相三繞組自耦變壓器 SFP—150000/330，其相關(guān)技術(shù)參數(shù)如下表 4—3。表 4—3 聯(lián)絡(luò)變壓器 T4技術(shù)參數(shù)型號(hào) 額定容量 額定電壓（KV） 空載損 負(fù)載損耗（KW）屈蔚航：道譚水電站一次及發(fā)電機(jī)保護(hù)設(shè)計(jì)16（KVA） 高 中 低 耗（KW）高中 高低 中低SFP—15000/330150000/150000/4000345 121 11 141 573 84 106阻抗電壓（%）型號(hào)高中 高低 中低聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)SFP—150000/330 10 YNd11 各元件電抗標(biāo)幺值的計(jì)算 [18] 電抗有名值和標(biāo)幺值變換的計(jì)算公式：發(fā)電機(jī)： jd*eSXP/cosφ?＂ ＂雙繞組變壓器： jdb*bU% 10系統(tǒng)： js*dSX?＂線路： jL*2U線三繞組變壓器： ??jd123d21* bXS%0???? jd123d12* b?? ??jd132d123* bSUX0????2022 屆電氣工程及其自動(dòng)化（電力）專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）17式中： ——變壓器高中壓線圈間的電壓百分比； ——變d12U? d13U?壓器高低壓線圈間的電壓百分比； ——變壓器中低壓線圈間的電d23U?壓百分比。 各元件電抗標(biāo)幺值110KV 線路： ???線330KV 線路： 110KV 系統(tǒng)： ?＂330KV 系統(tǒng)： ＂則有：110KV 側(cè)： ???線330KV 側(cè)： s291線雙繞組變壓器：T1： jd3bSU% ???TT3： .三繞組變壓器 T4： ??jd123d14 bSU()0X .60??????????? jd123d25 b%(.).73??屈蔚航：道譚水電站一次及發(fā)電機(jī)保護(hù)設(shè)計(jì)18 ??jd132d126 bSU%()1X .940 5??????????發(fā)電機(jī)：GG2： ?＂GG4： .?? 系統(tǒng)主接線簡(jiǎn)化圖 短路點(diǎn)的選擇根據(jù)短路點(diǎn)的選擇應(yīng)滿足通過(guò)導(dǎo)體和電器的短路電流為最大的點(diǎn)作為短路計(jì)算點(diǎn)的原則：選擇 dd2 、dd4 四個(gè)短路點(diǎn)如下圖 4—1 所示。 主接線單線圖將最終選取的主接線方案轉(zhuǎn)化成單線圖，如圖 4—1。 圖 4—1 系統(tǒng)主接線單線圖2022 屆電氣工程及其自動(dòng)化（電力）專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）19 等值電抗圖由道譚水電站電氣主接線圖和相關(guān)參數(shù)，可由系統(tǒng)主接線單線圖繪制電氣主接線等值電抗圖，如圖 4—2。圖 4—2 系統(tǒng)主接線等值電抗圖 各短路點(diǎn)短路電流計(jì)算 d1 點(diǎn)短路Ⅰ、對(duì) d1點(diǎn)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)屈蔚航：道譚水電站一次及發(fā)電機(jī)保護(hù)設(shè)計(jì)20圖 4—3 d1 點(diǎn)短路電抗圖 ????? ??71812()/(X).???對(duì)上圖做進(jìn)一步化簡(jiǎn)得圖 4—4。圖 4—4 d1 點(diǎn)短路電抗圖 2 ?????? 1316432..利用網(wǎng)絡(luò)中間節(jié)點(diǎn)消去法得： ?????? ? ??2022 屆電氣工程及其自動(dòng)化（電力）專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）21 ??? 9Ⅱ、求取計(jì)算電抗 計(jì)算公式 ： njsx*jSX?GG2： ??GG4： js3js3?S1： S2： js64Ⅲ、短路電流周期分量標(biāo)幺值系統(tǒng) SS2 側(cè)取無(wú)窮大電源，則其短路電流標(biāo)幺值為：S1： ?＂S2： .＂由計(jì)算電抗值查水輪機(jī)運(yùn)算曲線得各時(shí)刻短路電流周期分量標(biāo)幺值如下表 4—4。表 4—4 d1點(diǎn)短路電流周期分量標(biāo)幺值jsX*I＂ **I2*I4*IGG2 GG4 Ⅳ、各短路電流周期分量有名值短路電流周期分量任意時(shí)刻有名值計(jì)算的相關(guān)計(jì)算公式：屈蔚航：道譚水電站一次及發(fā)電機(jī)保護(hù)設(shè)計(jì)22基準(zhǔn)電流： jjSI3U?無(wú)限容量電源： jtjs*II3＂ ＂有限容量電源： nt*etjSIIU?歸算到 側(cè)的基準(zhǔn)電流： jj ??各支路短路電流：S1： ,?＂S2： .. 38???＂GG2： ?＂ . .?? ? 4I3..7GG4： ??＂ .? ??綜上，d1 點(diǎn)短路電流：2022 屆電氣工程及其自動(dòng)化（電力）專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）23 ?????＂ ... 18264???? 4I..Ⅴ、短路容量計(jì)算計(jì)算公式： fptS3UI?＂ ＂S1: ,???＂S2： .. 831A＂GG2： .??＂ ,312V?. S3158?? ?GG4： .＂ ?? .2..7V?0. 4Ad1 點(diǎn)短路容量：屈蔚航：道譚水電站一次及發(fā)電機(jī)保護(hù)設(shè)計(jì)24 ?????＂ ....6..3 S4531258????? ..Ⅵ、短路沖擊電流及全電流最大有效值計(jì)算相關(guān)計(jì)算公式：三相短路沖擊電流有效值： chchZi2KI?＂三相短路全電流最大有效值： ??22zchz??＂d1 點(diǎn)短路沖擊電流及全電流最大有效值計(jì)算S1： ??? 22I..97(.097).0K????S2： chi 36 .()?GG2： chi974K?? 22I..6(.906)????GG4： chi18531A? .(.85).K d2 點(diǎn)短路Ⅰ、對(duì) d2點(diǎn)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)2022 屆電氣工程及其自動(dòng)化（電力）專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）25 圖 4—5 d2點(diǎn)短路電抗圖 ????? 918/+=3282? ??1571()/(??）23162135 .???? 1317532022. .??Ⅱ、求取計(jì)算電抗GG2： ???GG4： js3js44S1： js5X.S2： js602?Ⅲ、短路電流周期分量標(biāo)幺值S1： ＂屈蔚航：道譚水電站一次及發(fā)電機(jī)保護(hù)設(shè)計(jì)26S2： ?＂由計(jì)算電抗值查水輪機(jī)運(yùn)算曲線得各時(shí)刻短路電流周期分量標(biāo)幺值如下表 4—5：表 4—5 d2點(diǎn)短路電流周期分量標(biāo)幺值js*I＂ **I2*I2*IGG2 GG4 Ⅳ、各短路電流周期分量有名值歸算到 110KV 側(cè)基準(zhǔn)電流： ??各支路短路電流：S1： ,?＂S2： ., 35???＂GG2： 5I38..8KA10?＂ .I754..69?? 2081KA? ..73GG4： 6508 ??＂ ? .2172022 屆電氣工程及其自動(dòng)化（電力）專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）27 ..98KA??? 4377綜上，d2 點(diǎn)短路電流： ().02?????＂ . (.9). ????? ??Ⅴ、短路容量計(jì)算S1: ????＂S2： .. 372＂GG2： ?＂ ?? . 31502A? ??GG4： .＂ ???屈蔚航：道譚水電站一次及發(fā)電機(jī)保護(hù)設(shè)計(jì)28???d2 點(diǎn)短路容量： .(.)???＂ ????.2..(7..)???(.)??Ⅵ、短路沖擊電流及全電流最大有效值計(jì)算：S1： ? 22I..7()?????S2: chi14 (.0).KAGG2： chi8??? 22I..6()???GG4： chi15037KA (.0).?? d3 點(diǎn)短路Ⅰ、對(duì) d3點(diǎn)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)2022 屆電氣工程及其自動(dòng)化（電力）專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）29圖 4—6 d3點(diǎn)短路電抗圖 .????? 91/83282? ??15781()/(X). ?????? 131743 0..28. Ⅱ、求取計(jì)算電抗GG2： ???GG4： js3js3 S1： S2： js601?Ⅲ、短路電流周期分量標(biāo)幺值S1： ＂屈蔚航：道譚水電站一次及發(fā)電機(jī)保護(hù)設(shè)計(jì)30S2： .?＂由計(jì)算電抗值查水輪機(jī)運(yùn)算曲線得各時(shí)刻短路電流周期分量標(biāo)幺值如下表下表 4—6。表 4—6 d3點(diǎn)短路電流周期分量標(biāo)幺值js*I＂ **I2*I4*IGG2 GG4 Ⅳ、各短路電流周期分量有名值歸算到 330KV 側(cè)基準(zhǔn)電流： ??各支路短路電流：S1： ?＂S2： .. 7???＂GG2： ?＂ .?? ? 4I..1GG4： ??＂ ? .295.2022 屆電氣工程及其自動(dòng)化（電力）專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）31..5KA???43綜上，d3 點(diǎn)短路電流： ().82?????＂ . (.).????? ??Ⅴ、短路容量計(jì)算S1： ????＂S2： .. 5175＂GG2： ?＂ ?? ..5M 4350129A?GG4： ??＂ 8 .? 4S31347V??d3 點(diǎn)短路容量：屈蔚航：道譚水電站一次及發(fā)電機(jī)保護(hù)設(shè)計(jì)32(.)?????＂ 0. 808150??.2..