畢業(yè)設(shè)計(jì)電氣工程及其自動(dòng)化終(編輯修改稿)
2024-07-31 21:25 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 考慮當(dāng)采用該斷路器向備用母線充電時(shí)，備用母線故障流過(guò)該備用母線的全部短路電流；帶電抗器的出線回路由于干式電抗器工作可靠性較高，且斷路器與電抗器間的連線很短，故障幾率小，電器一般可選電抗器后為計(jì)算短路點(diǎn)，這樣出線可選用輕型斷路器，以節(jié)約投資。綜上述分析，計(jì)算電路圖中的短路點(diǎn)可設(shè)置為四點(diǎn)，即母線、發(fā)電機(jī)出口、廠高變分裂繞組一側(cè)和高備變分裂繞組一側(cè)。 短路電流計(jì)算方法在工程設(shè)計(jì)中，短路電流計(jì)算均采用實(shí)用計(jì)算法，即在一定假設(shè)的條件下，計(jì)算出短路電流的各個(gè)分量。 短路電流計(jì)算步驟 實(shí)用計(jì)算中，用運(yùn)算曲線法計(jì)算短路電流的具體步驟：(1) 選擇短路計(jì)算點(diǎn)；(2) 系統(tǒng)元件參數(shù)計(jì)算(標(biāo)么制)，取基準(zhǔn)容量，基準(zhǔn)電壓(各級(jí)平均額定電壓)，按平均額定電壓之比計(jì)算元件電抗的標(biāo)么值；(3) 對(duì)電動(dòng)勢(shì)、負(fù)荷的簡(jiǎn)化，取各發(fā)電機(jī)次暫態(tài)電動(dòng)勢(shì)，電抗用次暫時(shí)態(tài)電抗表示，略去非短路點(diǎn)的負(fù)荷，只計(jì)短路點(diǎn)附近大容量電動(dòng)機(jī)的反饋電流；(4) 繪出等值網(wǎng)絡(luò)，并將各元件電抗統(tǒng)一編號(hào)；(5) 網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)，在離短路點(diǎn)的電氣距離很近時(shí)，可將同一類(lèi)型的發(fā)電機(jī)進(jìn)行合并，但無(wú)限大容量電源應(yīng)單獨(dú)考慮；(6) 求轉(zhuǎn)移電抗(分別是等值電源和無(wú)限大容量電源對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移電抗)；(7) 求計(jì)算電抗，即將前面求出各等值電源的轉(zhuǎn)移電抗按各相應(yīng)等值電源的容量進(jìn)行歸算；(8) 由計(jì)算電抗分別查出0、4s時(shí)各等值電源供出的三相短路電流周期分量有效值的標(biāo)么值，由無(wú)限大容量電源供給的三相短路電流不衰減，其周期分量有效值的標(biāo)么值；(9) 計(jì)算短路電流周期分量有值；(10) 計(jì)算短路的沖擊電流。 計(jì)算公式 元件參數(shù)計(jì)算 式中 ——發(fā)電機(jī)電抗標(biāo)么值； ——發(fā)電機(jī)次暫態(tài)電抗；——基準(zhǔn)容量(一般取100或1000)，；——發(fā)電機(jī)的額定容量。 式中 ——變壓器電抗標(biāo)么值；——變壓器短路電壓百分?jǐn)?shù)或阻抗電壓百分?jǐn)?shù)，%；——變壓器額定容量，MVA。 式中 ——分裂變壓器高壓繞組與一個(gè)低壓繞組間的電抗標(biāo)么值；——分裂變壓器半穿越電抗百分?jǐn)?shù)，%；——分裂分壓器的額定容量。 網(wǎng)絡(luò)變換 式中 ——合并后的等值電源 ——合并后的等值電抗(a) 變換前的網(wǎng)絡(luò) (b)變換后的網(wǎng)絡(luò) 網(wǎng)絡(luò)變換圖 Y/Δ網(wǎng)絡(luò)變換如圖所示：(a) Y形網(wǎng)絡(luò) (b) Δ形網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)變換圖Y Y/Δ變換 Δ/ Y變換 計(jì)算電抗 … …式中 、…——等值電源2…短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移電抗 、…——等值電源2…的額定容量。 短路點(diǎn)短路電流周期分量有效值的計(jì)算 其中 … …式中 ——短路點(diǎn)k所在電壓級(jí)的平均額定電壓，kV； 、——?dú)w算至短路點(diǎn)電壓級(jí)各等值電源的額定電流，kA。 短路的沖擊電流 式中 ——起始次暫態(tài)電流；——沖擊系數(shù)。 電流分布系數(shù)及轉(zhuǎn)移電抗用單位電流法可以比較方便地求得開(kāi)式網(wǎng)絡(luò)各支路的電流分布系數(shù)和轉(zhuǎn)移抗。(a)的網(wǎng)絡(luò),令,在短路點(diǎn)加電動(dòng)勢(shì),(a)(b)等值網(wǎng)絡(luò)。在此網(wǎng)絡(luò)中可使為單位電流，則有，根據(jù)電流分布系數(shù)的定義，各支路的電流分布系數(shù)為(a) 網(wǎng)絡(luò)圖 (b)等值網(wǎng)絡(luò)從而得各支路的轉(zhuǎn)移電抗為式中 為短路回路總等值電抗。 短路電流參數(shù)計(jì)算視系統(tǒng)為無(wú)限大容量電源，即，已經(jīng)220kV母線與系統(tǒng)聯(lián)系的電抗標(biāo)么值。取，計(jì)算各元件電抗的標(biāo)么值取，并將各元件電抗編號(hào)。這是純電抗等值網(wǎng)絡(luò)，圖中電抗值前的均已略去，并將電抗下標(biāo)“*”也略去，相應(yīng)的運(yùn)算以實(shí)數(shù)運(yùn)算。 短路電流計(jì)算等值網(wǎng)絡(luò) 220kV母線短路(k1)等值網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)及進(jìn)一步化簡(jiǎn)分別如圖 (a)和(b)所示。發(fā)電機(jī)G1與G2合并，合并后的等值機(jī)G對(duì)短路點(diǎn)的等值電抗為(a)網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn) (b)進(jìn)一步化簡(jiǎn) 圖 等值網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn) 系統(tǒng)供給的短路電流不衰減，其周期分量有效值標(biāo)么值 有效值 等值機(jī)G對(duì)短路點(diǎn)K1的計(jì)算電抗為 查附圖的運(yùn)算曲線，可得， 歸算至短路點(diǎn)處電壓級(jí)等值機(jī)G的額定電流為于是短路點(diǎn)K1的不同時(shí)刻三相短路電流周期分量有效值分別為 300MW發(fā)電機(jī)出口短路(k2) (a)和(b)所示。 等值電抗為 系統(tǒng)S和發(fā)電機(jī)G2對(duì)短路點(diǎn)K2的轉(zhuǎn)移(利用星—三角變換)分別為(a)網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn) (b)進(jìn)一步化簡(jiǎn)圖 等值網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn) 發(fā)電機(jī)G1和G2對(duì)短路點(diǎn)K2的計(jì)算電抗分別為根據(jù)運(yùn)算曲線，分別查t為0、4s時(shí)，發(fā)電機(jī)G1和G2供給的短路電流周期分量有效值的標(biāo)么值,由系統(tǒng)供給的短路電流周期分量不衰減，其有效值的標(biāo)么值為固有效值,歸算至短路點(diǎn)處電壓級(jí)G1和G2的額定電流為于是短路點(diǎn)K2不同時(shí)刻短路電流周期分量的有效值分別為高壓短路電流的計(jì)算一般只計(jì)算個(gè)元件（即：發(fā)電機(jī)、變壓器、電抗器、線路等）的電抗，采用標(biāo)幺值計(jì)算，為了計(jì)算方便，通常取基準(zhǔn)容量=100MVA或=1000MVA，基準(zhǔn)電壓一般取各級(jí)的平均電壓，當(dāng)基準(zhǔn)容量與基準(zhǔn)電壓選定后，基準(zhǔn)電流與基準(zhǔn)電抗便已決定，即：基準(zhǔn)電流：基準(zhǔn)電抗：常用的基準(zhǔn)值有：常用基準(zhǔn)值（=100MVA）基準(zhǔn)電壓（kv）183763115162230345525基準(zhǔn)電流（kA）基準(zhǔn)電抗（Ω）13226352911902756電路元件的標(biāo)幺值為各有名值與基準(zhǔn)值之比。 采用標(biāo)幺值后，相電壓和線電壓的標(biāo)幺值是相同的，單相功率和三相功率的標(biāo)幺值也是相同的，某些物理量還可以用標(biāo)幺值相等的另一些物理量來(lái)代替。、發(fā)電機(jī)的標(biāo)幺值（=100MVA）X″==(U12+U13+U23)=(U12+U23+U13)=(U13+U23+U12)一號(hào)主變：X1=== X2===二號(hào)主變阻抗電壓與一號(hào)主變一致：X1===X2===..1線路的標(biāo)幺值則：接入系統(tǒng)的兩回線路的標(biāo)幺值為（取230KV）：=70=地區(qū)負(fù)荷的標(biāo)幺值為（取115KV）：=20=各元件標(biāo)幺值計(jì)算匯總表發(fā)電機(jī)一號(hào)主變二號(hào)主變220kV線路110kV線路高壓側(cè)中壓側(cè)低壓側(cè)高壓側(cè)中壓側(cè)
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