垃圾发电厂短路电流计算浅析
垃圾发电厂电气主接线方式分析
垃圾发电厂电气主接线方式分析发布时间:2021-09-19T06:27:34.860Z 来源:《中国电力企业管理》2021年6月作者:李波[导读] 在城市垃圾处理需求量不断增加的背景下,传统的垃圾填埋已不能满足实际发展需要。
从实际开发角度考虑,垃圾发电厂建设可以充分利用资源,也能带来更多经济效益和环保效益。
但是在实际的使用过程中,如何选择垃圾发电厂电气主接线方式是值得思考的。
通过本文对垃圾发电厂电气布线探讨,确保电气主接线设计方案更加科学、合理,减少电网成本,提高电网实际运行质量。
浦湘生物能源股份有限公司李波 41020摘要:在城市垃圾处理需求量不断增加的背景下,传统的垃圾填埋已不能满足实际发展需要。
从实际开发角度考虑,垃圾发电厂建设可以充分利用资源,也能带来更多经济效益和环保效益。
但是在实际的使用过程中,如何选择垃圾发电厂电气主接线方式是值得思考的。
通过本文对垃圾发电厂电气布线探讨,确保电气主接线设计方案更加科学、合理,减少电网成本,提高电网实际运行质量。
关键词:垃圾发电厂;电气主接线方式;应用分析当前我国正在积极推行可持续发展理念,垃圾发电厂在其中扮演着重要角色。
一个垃圾焚烧厂单台机组输出功率为9 MW~25 MW,1-2个设备能够满足垃圾发电厂的运行要求。
一、垃圾发电厂电气主配线的设计就整个发垃圾发电厂而言,主配线的设计有直接供配电和送电上网两种选择。
实际上,人们常常选择用送电上网来发电,主要原因是垃圾焚烧厂电网部分占了总发电量的20%,其余80%都是实际输送[1]。
小型火垃圾发电厂的发电容量约为20 MW,与输电网直接连接,其传输距离不超过1 KM,但由于家庭垃圾焚化发垃圾发电厂一般建在远离城市的郊区,因此城市基础设施建设考虑到设备从废物到能源的成套设备,便于废物的集中收集,因为工厂附近安装有电网连接的发电站设备很困难,没有直接分配方式,符合实际需要。
垃圾发电厂发来的电力通常是在升压后送到指定区域,高电压等级一般为35 KV和110 KV,地区电网转换速度加快,35 KV逐渐减少。
电力设备的短路电流计算与分析
电力设备的短路电流计算与分析电力设备的短路电流计算与分析是电力系统中一个重要的工程问题,对保障电力设备的安全运行和系统的稳定性具有重要意义。
本文将就短路电流的定义、计算方法以及短路电流对电力设备的影响等方面展开论述,以期对读者有所启发。
一、短路电流的定义短路电流是指在电力系统中,当系统中某一点出现故障时,由于电流的自动产生,电流从高压侧短路至低压侧的现象。
短路电流的大小与电力系统的电压、电容、电阻等因素有关,它是计算电力设备的过载能力和抗短路能力的重要参考依据。
二、短路电流的计算方法1. 对称短路电流计算:对称短路电流是指三相电流都相等的短路电流。
根据对称短路电流的计算方法,可以通过使用电路图、节点分析法、KVL和KCL等方法进行计算。
2. 不对称短路电流计算:不对称短路电流是指三相电流不相等的短路电流。
对于不对称短路电流的计算,需要考虑电力系统的各种参数,例如电抗器、变压器、电容器等。
常用的计算方法有改进的对称分量法、有限元法、直流等效法等。
三、短路电流对电力设备的影响1. 短路电流对发电机的影响:短路电流会导致发电机产生巨大的电机力矩,对机组设备和轴承产生较大的力矩影响,从而影响机组的可靠性和运行稳定性。
2. 短路电流对变压器的影响:短路电流会导致变压器的电磁力瞬时增大,使变压器的线圈、磁心受力加剧,从而影响变压器的可靠性和安全运行。
3. 短路电流对开关设备的影响:短路电流通过开关设备时,会产生较大的电流和电弧,对开关设备的触头、隔离机构和弹簧等引起较大的机械应力,增加开关设备损坏的风险。
4. 短路电流对电缆的影响:短路电流通过电缆时,由于电流的瞬时增大,会导致电缆的电介质击穿,引发短路故障。
四、短路电流分析在电力设备设计中的应用1. 电力设备选型:通过对短路电流的计算和分析,可以了解电力设备的额定电流和额定短时电流冲击能力,从而选择合适的电力设备以满足系统的要求。
2. 电网规划与改造:短路电流分析可以为电网的规划和改造提供依据,以满足电力系统对电力设备的容错能力和抗干扰能力需求。
电力系统短路电流计算方法
电力系统短路电流计算方法电力系统的短路电流计算是电力系统设计和运行中的重要环节,它能够直接反映电力系统在故障状态下电流的大小和方向,为电力系统的保护设计提供关键参数。
本文将介绍电力系统短路电流的计算方法,并探讨其中的理论基础和实际应用。
一、短路电流的概念和影响因素短路电流指的是系统在故障状态下,电流直接从电源端短接到地或其他无源电网发生短接时的电流大小。
短路电流的大小决定了保护设备的选择和系统的可靠性,因此,准确计算短路电流是电力系统设计的基础。
电力系统的短路电流受到多个因素的影响,包括系统拓扑结构、设备参数、电源特性等。
在实际计算时,需要考虑发电机、变压器、线路和负载等各个设备的参数和特性,以及系统电源的类型和连接方式。
各个因素之间的相互作用将直接影响短路电流的大小和分布。
二、对称分量法对称分量法是一种常用的短路电流计算方法,它将短路电流分解成正序、负序和零序三个对称分量进行计算。
其中,正序分量表示电流的对称分量,负序分量表示电流的非对称分量,零序分量表示电流在三相间不存在,只存在于三相中和零线之间。
对称分量法的基本原理是将三相电路视为单相电路进行计算。
通过基于频率的正负序等效模型,可以将三相电路转化为等效的正序电路和负序电路。
通过计算等效正负序电路的电流,再进行相量叠加和逆变换,就可以得到短路电流的结果。
三、复归法复归法是一种比较精确的短路电流计算方法,它通过建立电力系统的网络模型和短路电流方程组来计算电流的大小和分布。
复归法考虑了电力系统中各个元件的参数和互连关系,并使用复归扩展算法对电路进行解耦和求解。
复归法的基本原理是将电力系统转化为网络模型,通过建立节点电流方程和支路电流方程,以及设定节点电压或支路电流的参考值,建立求解矩阵方程组并进行求解。
复归法在计算精度和计算复杂度之间取得了良好的平衡,适合于中小型电力系统和复杂电力系统的短路电流计算。
四、计算软件和工具随着计算机技术的发展,短路电流的计算已经可以由专业的软件和工具来完成。
电力系统短路电流计算
电力系统短路电流计算短路电流是指在电力系统中,当两个或多个导体之间发生短路故障时,电流会以异常高的值流过这些导体。
正确计算短路电流对于电力系统的设计和运行至关重要。
本文将介绍电力系统短路电流的计算方法和相关概念。
1. 什么是短路电流?短路电流是指在电力系统中,当两个或多个导体之间出现低阻抗路径时,电流会以异常高的值流过这些导体。
这种异常高的电流可能会损坏设备,引发火灾,并对系统的可靠性和安全性产生重大影响。
2. 短路电流计算的重要性正确计算短路电流对于电力系统的设计和运行至关重要。
首先,短路电流的大小决定了电力系统的设备和保护装置的额定电流容量。
其次,短路电流还用于确定设备的短路能力,以保证在短路故障发生时设备能够安全运行。
3. 短路电流计算的方法短路电流计算可以通过手工计算或使用计算软件来实现。
手工计算方法通常基于基尔霍夫电流定律和电压降法则。
计算软件则通过输入电力系统的拓扑结构、设备参数和电源信息,自动计算出短路电流。
手工计算方法中,首先需要确定短路发生的位置和类型。
常见的短路类型包括对地短路、相间短路和相间对地短路。
接下来,需要绘制电力系统的等值图,将各个设备抽象成等值电源和等值阻抗。
然后,根据基尔霍夫电流定律和电压降法则,建立节点电流方程和支路电压方程。
最后,通过求解这些方程,可以得到短路电流的数值。
4. 短路电流计算的影响因素短路电流的大小受到多个因素的影响。
首先,电源的额定电流和短路容限决定了短路电流的上限。
其次,电力系统的拓扑结构和设备参数也会对短路电流产生影响。
例如,较短的线路长度和较大的变压器容量会导致较大的短路电流。
此外,电力系统的运行状态和负荷水平也会对短路电流产生影响。
5. 短路电流计算的应用短路电流计算的结果可以用于电力系统的多个方面。
首先,它可以用于设备的选型和保护装置的设置。
通过确定设备的短路能力和保护装置的额定电流容量,可以确保设备能够安全运行并提高系统的可靠性。
电力系统的短路电流计算与分析
电力系统的短路电流计算与分析电力系统是现代社会不可或缺的基础设施之一,它为各个行业的正常运行提供了可靠的电能供应。
然而,在电力系统运行过程中,由于各种原因可能引发短路故障,给系统运行和设备正常工作带来了威胁。
因此,短路电流的计算与分析对于电力系统的稳定与安全运行至关重要。
一、短路电流的定义与影响短路电流是指在电力系统的特定位置,由于电路中出现故障或故障接地等情况,导致电流迅速增大至极大值的电流。
短路电流的大小和特性直接影响了电力系统的运行状态和设备的安全性能。
对电力系统而言,短路电流的主要影响可以总结为以下几个方面:1. 设备热损失:短路电流的大幅增加会导致设备内部的电流和电压的剧烈变化,从而产生大量的热损失。
过高的热损失将严重影响设备的正常工作和寿命。
2. 保护装置的动作:为了防止短路电流对设备的损坏,电力系统中配备了各种保护装置,如断路器、熔断器等。
短路电流的大小对保护装置的选择和动作时间都有着重要的影响。
3. 稳定性问题:电力系统中的发电机和负荷之间存在一定的阻抗,电网的稳定性取决于这些阻抗的相互作用。
短路电流会导致阻抗变化,从而影响电网的稳定性。
二、短路电流计算方法短路电流的计算是电力系统设计和运行中的重要任务之一。
根据电力系统的规模和性质的不同,有多种方法可以用于短路电流的计算。
下面介绍几种常用的计算方法:1. 对称分量法:对称分量法是一种常用的简化计算短路电流的方法,它基于对称分量的分析。
通过将电力系统转化为对称分量,可以简化短路电流的计算过程,提高计算的准确性。
2. 等值电路法:等值电路法是一种基于电路理论的计算短路电流的方法。
通过将电力系统转化为等效的简化电路,可以采用传统的电路分析方法计算短路电流。
3. 数值仿真法:数值仿真法是一种基于计算机模拟的方法,通过对电力系统进行数值计算和仿真,得到系统中各位置的短路电流。
数值仿真法准确性高,适用于复杂的电力系统计算。
三、短路电流分析与应用在进行短路电流计算后,还需要对计算结果进行分析和应用。
短路电流计算方法与分析
短路电流计算方法与分析在电力系统运行中,短路事故是一种常见但危险的故障。
当电力系统中出现短路故障时,电流会迅速增大,导致设备损坏、火灾甚至人身伤害。
因此,准确计算短路电流对于保障电力系统的安全稳定运行至关重要。
本文将介绍短路电流的计算方法与分析。
1. 短路电流的概念与分类短路电流是指电力系统中由于故障引起的电流异常增大。
根据故障的类型,短路电流可以分为三类:对称短路电流、不对称短路电流和混合短路电流。
对称短路电流是指发生于同名三相电压之间的短路故障引起的电流增大;不对称短路电流是指发生于不同名两相电压之间的短路故障引起的电流增大;混合短路电流是对称短路电流和不对称短路电流的综合体。
2. 短路电流的计算方法计算短路电流的方法可以分为两类:解析计算方法和数值计算方法。
2.1 解析计算方法解析计算方法是指利用电气知识和电气特性方程,推导和求解短路电流的方法。
常见的解析计算方法有:(1)阻抗法:根据电力系统各个元件的阻抗特性,将系统抽象为等效电路,然后利用电路计算方法求解短路电流。
(2)对称分量法:将三相电压和电流转化为正序、负序和零序分量,然后根据对称分量法的原理求解短路电流。
(3)节点电流法:根据电流守恒原理,在电力系统的各个节点处建立方程,然后求解方程组,得到短路电流。
解析计算方法相对精确,但对于复杂的电力系统,计算过程复杂且繁琐。
2.2 数值计算方法数值计算方法是指利用计算机进行短路电流计算的方法。
常见的数值计算方法有:(1)蒙特卡洛法:通过随机抽样和统计分析,模拟电力系统中短路电流的概率分布,从而得到短路电流的估计值。
(2)有限元法:将电力系统建模为有限元网格,并利用有限元法求解电气特性方程,得到短路电流的数值结果。
(3)潮流求解法:利用电力系统的潮流计算工具,根据电力系统的节点功率平衡和各个元件的导纳特性,迭代求解电网潮流,得到短路电流。
数值计算方法能够针对复杂系统进行计算,但计算结果受模型和参数设置的影响。
电力系统中的短路电流计算与分析
电力系统中的短路电流计算与分析电力系统是现代社会的重要基础设施之一,而其中的短路电流问题一直是工程师们关注的焦点。
短路电流的计算与分析对电力系统的设计和运行起着至关重要的作用。
本文将从电力系统中短路电流计算的基本原理和方法入手,逐步深入探讨其影响因素和分析手段,旨在帮助读者理解和应用这一重要的工程问题。
一、电力系统中短路电流的基本概念和原理电力系统中的短路电流指的是当系统中的两个节点之间发生短路时,通过短路的电流。
短路电流是由系统内的发电机、变压器、母线、开关、输电线路等元件短路所形成的。
短路电流可能引起设备的过流损坏,甚至对整个电力系统的安全稳定产生严重威胁,因此短路电流的计算和分析是电力系统设计和运行中必不可少的工作。
在理解短路电流的计算和分析之前,我们首先需要了解几个基本概念。
首先是电路的短路故障,即电路中某一段或多段发生异常短路现象。
其次是电路的截面,即电路中某一个点到地的等效电阻。
最后是短路电流的分布,即短路电流通过不同元件和设备时的大小和方向。
短路电流的计算和分析是一项复杂的工作,需要考虑多个因素的影响。
下面我们将逐个分析这些因素。
二、影响短路电流计算的因素1.发电机的贡献:发电机的内部电阻、励磁电抗和端电压对短路电流的大小和分布有着重要影响。
当发电机的电抗较大时,短路电流较小;而当发电机的负载较大时,短路电流较大。
2.变压器的贡献:变压器的电阻、电抗和变比对短路电流的大小和分布有一定影响。
当变压器的电抗较大时,短路电流较小;而当变压器的容量较大时,短路电流较大。
3.输电线路的贡献:输电线路的电阻、电抗和长度对短路电流的大小和分布有明显影响。
当输电线路的长度较短时,短路电流较小;而当输电线路的电阻较大时,短路电流较大。
4.开关和保护设备的贡献:开关和保护设备的额定电流和故障电流对短路电流的大小和分布有直接影响。
当开关和保护设备的额定电流较小时,短路电流较小;而当开关和保护设备的额定电流较大时,短路电流较大。
短路电流计算概述
短路电流计算一、短路电流计算概述1、电力系统或电气设备的短路故障原因1)自然方面的原因。
雷击、雾闪、暴风雪、动物活动、大气污染、其他外力破坏等,造成单相接地短路或相间短路。
2)人为原因。
误操作、运行方式不当、运行维护不良或安装调试错误,导致电气设备过负荷、过电压、设备损坏等造成单相接地短路或相间短路。
3)设备本身原因。
设备制造质量、设备本身缺陷、绝缘老化等原因造成单相接地或相间短路故障、2、短路种类1)单相接地短路约占全部短路的75%以上,对大电流接地系统,继电保护应尽快切断单相接地短路.对中性点经小电阻或中阻接地系统,继电保护应瞬时或延时切断单相接地短路。
对不接地系统,当单相接地电流超过允许值时,继电保护应有选择性地切断单相接地短路。
对中性点经消弧线圈接地或不接地系统,单相接地电流不超过允许值时,允许短时间单相接地运行,但要求尽快消除单相接地短路点。
2)两相接地短路一般不超过全部短路的10%.大电流接地系统中,两相接地短路大部分发生于同一地点,少数在不同地点发生两相接地短路。
中性点非直接接地的系统中,常见是先发生一点接地,而后其他两相对地电压升高,在绝缘薄弱处将绝缘击穿后造成第二点接地,此两点多数不在同一点,继电保护应尽快切断两相接地短路。
3)两相及三相短路不超过全部短路的10%,这种短路更为严重,继电保护应迅速切断两相及三相短路。
4)断相或断相接地线路断相一般伴随断相接地,两相运行一般不允许长期存在,应由继电保护自动或运行人员手动断开健全相5)绕组匝间短路多发生在发电机、变压器、电动机等电机电器的绕组中,占短路的概率很少,但对某一电机来说该概率不一定很少,如变压器绕组匝间短路占变压器全部短路的比例相当大,这种短路严重损坏设备,要求保护迅速切除这种短路。
3、短路电流计算的重要性短路电流将引起下列严重后果:短路电流往往会有电弧产生,它不仅能烧坏故障元件本身,也可能烧坏周围设备和伤害周围人员。
巨大的短路电流通过导体时,一方面会使导体大量发热,造成导体过热甚至熔化,以及绝缘损坏;另一方面巨大的短路电流还将产生很大的电动力作用于导体,使导体变形或损坏.短路也同时引起系统电压大幅度降低,特别是靠近短路点处的电压降低得更多,从而可能导致部分用户或全部用户的供电遭到破坏。
短路电流和短路容量的计算
短路电流和短路容量的计算
短路电流和短路容量的计算方法如下:
1.短路容量的计算:电抗加定,去除100。
即短路容量等于100除以短路点前各元件电抗标么值之和。
例如:已知短路点前各元件电抗标么值之和为X*∑=2,则短路点的短路容量
Sd=100/2=50MVA。
2.短路电流的计算:电压等级为6KV,则短路电流等于9.2除以短路点前各元件电抗标么值之和;电压等级为10KV,则短路电流等于5.5除以短路点前各元件电抗标么值之和;电压等级为35KV,则短路电流等于1.6除以短路点前各元件电抗标么值之和;电压等级为110KV,则短路电流等于0.5除以短路点前各元件电抗标么值之和;电压等级为0.4KV,则短路电流等于150除以短路点前各元件电抗标么值之和。
短路电流计算的关键是算出短路点前的总电抗标么值,且必须包括系统电抗。
发电厂短路电流的计算
发电厂短路电流的计算作者:黄彦来源:《中国科技博览》2014年第33期[摘要]短路电流计算在电力系统是电气设备选型,继电保护整定,事故分析的基础,发电厂厂用电系统短路电流的计算是电力系统工作人员的本职工作,对各种高压、低压厂用电系统短路电流计算一定要掌握。
[关键词]短路电流,高压厂用电短路电流,低压厂用电短路电流中图分类号:TM713 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)33-0293-01一.概述短路电流 short-circuit current:电力系统在运行中相与相之间或相与地(或中性线)之间发生非正常连接(即短路)时流过的电流。
其值可远远大于额定电流,并取决于短路点距电源的电气距离。
例如,在发电机端发生短路时,流过发电机的短路电流最大瞬时值可达额定电流的10~15倍。
大容量电力系统中,短路电流可达数万安。
这会对电力系统的正常运行造成严重影响和后果。
短路电流的分析、计算是电力系统分析的重要内容之一。
它为电力系统的规划设计和运行中选择电气设备、整定继电保护、分析事故提供了有效手段。
供电系统中发生短路时,很大的短路电流会使电器设备过热或受电动力作用而遭到损坏,同时使网络内的电压大大降低,因而破坏了网络内用电设备的正常工作。
为了消除或减轻短路的后果,就需要计算短路电流,以正确地选择电气设备、设计继电保护和选用限制短路电流的元件。
二.短路电流的分类三相系统中发生的短路有 4 种基本类型:三相短路,两相短路,单相短路接地和两短路接地。
三相短路时系统各相仍处于对称状态,故称为对称对路;其他类型的短路皆为不对称短路。
在电力系统短路故障中,以一相对地的短路故障最多,约占全部故障的90%;两相短路较少,三相短路发生的概率最小,但情况较严重。
各种短路的代表符号为:单相短路f(1),两相短路f(2),两相短路接地f(1,1),三相短路f(3)。
三.计算条件1.在对短路的计算中,为了简化计算,常采用以下假设:(1)电力系统中各电势相角差为零,即短路时系统中各电源仍保持同步。
火力发电厂母线短路电流计算
火力发电厂母线短路电流计算作者:赵蕊来源:《商情》2009年第30期[摘要]本文分析了在电力系统及工厂供配电系统运行中,发生短路故障时,对电力系统各个工作点电压降低、电流增大的影响,短路故障产生的原因、后果,以及对短路电流数值的计算处理。
[关键词]短路电流短路故障分析一、短路故障短路故障是电力系统的严重故障。
电力系统运行有三种状态:正常运行状态、非正常运行状态和短路故障。
电气设备在其运行中必须考虑到可能发生的各种故障和不正常运行状态,最常见同时也是最危险的故障是发生各种型式的短路,因为它们会破坏用户的正常供电和电气设备的正常运行。
所谓短路是指一切不正常的相与相之间或相与地(对于中性点接地系统),不同电位导电部分之间的不正常短接的情况。
在三相系统中发生短路的基本类型有三相短路、两相短路、单相对地短路和两相对地短路。
三相短路因短路时的三相回路依旧是对称的,故称为对称短路;其他几种短路均使三相电路不对称,故称为不对称短路。
在中性点直接接地的电力网络中,以一相对地的短路故障为最多,约占全部短路故障的90%。
在发生短路时,电力系统从正常的稳定状态过渡到短路的稳定状态,一般只需3~5秒的时间。
由于回路的不正常连接,网络回路总阻抗大为减小,将在系统中产生几倍甚至几十倍于正常工作电流的短路电流。
在这一暂态过程中,短路电流的变化很复杂,会产生很大的电动力,其大小可用来校验电工设备在发生短路时机械应力的动稳定性。
例如在发电机端发生短路时,流过发电机的短路电流最大瞬时值可达发电机额定电流的10~15倍,在大容量的电力系统中,短路电流可高达数万安。
二、短路电流一个火力发电厂,装机四台,每台装机容量为200MW,U N=10.5KV,S j=100MW,机组年利用小时数Tmax,220KV母线为150km架空线2回,220KV与无穷大系统连接;110KV母线60km 架空出线6回,每回平均输送容量11MW,最大负荷700MW,最小负荷60MW,COSφ,Tmax=500th,为Ⅱ类负荷。
小型发电厂限流电抗器短路计算分析
小型发电厂限流电抗器短路计算分析摘要:短路电流计算的目的主要是为了主接线比选、选择导体和电器、确定中性点接地方式、验算接地装置的接触电压和跨步电压、选择继电保护装置和进行整定计算等,本文通过对某新能源发电厂施工图中短路电流计算及分析,确定是否需要加装限流电抗器,以及合理选择导体及设备。
关键词:短路电流;电抗器1.绪论目前新能源发电项目发展较快,一些中小型发电厂主接线采用发电机母线形式,短路电流较大,导致设备不好选择且投资较高,为了解决这种问题,可采用在发电机出口或厂用分支处加装限流电抗器,将短路电流限定到理想范围内。
2.案例分析案例简介:某垃圾焚烧发电厂,焚烧炉处理规模为3000t/d,配两台30MW凝气式汽轮发电机组。
2.1 电气主接线2台30MW发电机组,发电机出口电压均为10.5kV,发电机出口设置断路器,作为机组的并网开关,发电机出口设置厂用分支,经厂用分支向厂用电系统供电。
每台发电机以发电机-变压器组接线方式接入厂内110kV屋内配电装置GIS母线。
GIS采用单母线接线,设2回主变压器进线,1回并网出线。
2.2 三相短路电流计算经分析计算,最大短路电流发生在三相短路时,三相短路电流计算如下:d1’点发生短路时,三相短路电流周期分量起始有效值为I’’=13.72kA,其中系统侧提供短路电流为12.01kA;#1发电机提供短路电流为0.853kA;#2发电机提供短路电流为0.853kA;不计周期分量衰减的冲击电流ich=35.88kAd2’点发生短路时,三相短路电流周期分量起始有效值为I’’=31.80kA,其中系统侧提供短路电流为11.547kA;#1发电机提供短路电流为17.238kA;#2发电机提供短路电流为1.01kA;电动机反馈短路电流为1.988kA;不计周期分量衰减的冲击电流ich=85.43kA发电机出口、主变低压侧及厂用分支母线段导体及设备短路水平可按40kA选择,110kV母线段短路电流较小,10kV厂用电设备回路较多,经技术经济比较可在厂用分支处加装限流电抗器,厂用分支工作段最大工作电流为886A,电抗器额定电流按1250A选择,依据《电力工程电气设计手册电气一次部分》式6-14,假设希望将短路电流限制到20kA以下,电抗器计算电抗Xk%≥(-X*j)*100%=2.32%,参考电抗器厂家样本选择电抗Xk%=4。
浅谈电力系统线路短路电流计算、应用及限制措施
浅谈电力系统线路短路电流计算、应用及限制措施文章介绍了电力系统发生短路的原因,短路电流的计算及应用,限制短路电流的措施。
标签:短路电流;应用;限制措施短路是指不同电位的导体之间的电气短接,这是电力系统中最常见的一种故障,也是最严重的一种故障。
电力系统出现短路故障,究其原因,主要有以下三个方面:(1)电气绝缘损坏;(2)误操作;(3)鸟兽害。
电路短路后,其阻抗值比正常时电路的阻抗值小得多,因此短路电流往往比正常电流大许多倍。
在大容量电力系统中,短路电流可达几万安培或几十万安培。
如此大的短路电流对电力系统可造成极大的危害:(1)短路电流的电动效应和热效应;(2)电压骤降;(3)造成停电事故;(4)影响电力系统稳定;(5)产生电磁干扰。
由此可见,短路的后果是非常严重的,因此供配电系统在设计、安装和运行中,都应尽力设法消除可能引起短路故障的一切因素。
在三相系统中,可有下列短路形式:(1)三相短路;(2)两相短路;(3)单相短路;(4)两相接地短路。
电力系统中,发生单相短路的可能性最大,而发生三相短路的可能性最小。
但一般是三相短路电流最大,造成的危害也最严重。
为了使电气系统中的电气设备在最严重的短路情况下也能可靠工作,因此作为选择校验电气设备的短路计算中,以三相短路计算为主。
对于无限大容量电力系统计算短路电流常用的方法有欧姆法和标幺制法。
进行短路电流计算,首先要绘出计算电路图。
在计算的电路图上,将短路计算所要考虑的主要参数都表示出来,并将元件依次编号,然后确定短路计算点。
短路计算点要选择得使需要进行短路校验的电气元件有最大可能的短路电流通过。
接着,按所选择的电路计算点绘出等效电路图,并计算电路中各主要元件的阻抗。
在等效电路图上,只要将所计算的电路电流所流经的一些主要元件表示出来,并标明其序号和阻抗值,一般是分子标序号,分母用复数的形式标阻抗值。
然后将等效电路化简。
对一般用户供配电系统来说,由于将电力系统当作无限大容量系统,而且短路电路也比较简单,因此一般只需采用阻抗串并联的方法即可将电路化简,求出其等效总阻抗。
电力系统的短路电流计算与分析
电力系统的短路电流计算与分析简介电力系统是现代工业和居民生活中不可或缺的基础设施,而短路电流计算与分析是电力系统的重要研究和工程应用之一。
本文将介绍电力系统的短路电流计算与分析的意义、计算方法以及分析结果的应用。
一、短路电流计算的意义电力系统中的短路电流是指电力系统出现故障时,电流超过额定值的现象。
短路电流的计算和分析对于电力系统的设计、运行和保护都具有重要的意义。
1. 电力系统的设计:在电力系统的设计阶段,短路电流的计算可以帮助确定合适的设备参数,确保系统的可靠性和经济性。
根据短路电流的计算结果,设计人员可以选择合适的开关设备、绝缘等级、导线截面等参数,保证设备能够承受短路电流的冲击。
2. 电力系统的运行:短路电流计算可以帮助运行人员了解系统中各个节点和设备的短路电流情况,定期检查系统的稳定性和安全性。
如果某个节点的短路电流超过了设备的额定值,可能会引发设备的损坏和系统的停电。
因此,运行人员需要根据短路电流的计算结果来调整系统参数和运行策略,确保系统的正常运行。
3. 电力系统的保护:电力系统中的保护装置需要能够快速、可靠地检测和隔离故障,以保护设备和人员的安全。
短路电流的计算可以为保护装置的选择和设置提供依据。
通过分析短路电流的分布情况,可以确定最佳的保护装置的故障检测时间和断开时间,提高系统的可靠性和安全性。
二、短路电流计算的方法短路电流的计算是基于电力系统的拓扑结构、电源参数、负载参数和故障类型等因素进行的。
常用的短路电流计算方法包括复纯计算法、复合阻抗法和解析法等。
1. 复纯计算法:复纯计算法是一种简化且较为常用的计算方法。
它基于近似的电源模型,将复杂的电力系统简化为等值电路,然后利用电路分析方法计算短路电流。
复纯计算法适用于较为简单的电力系统,但在复杂系统中需要谨慎使用。
2. 复合阻抗法:复合阻抗法是一种计算短路电流的准确方法。
它考虑了电源的动态特性和网络的传输特性,通过建立电源和负载之间的复合阻抗模型进行计算。
发电厂短路电流计算在故障定位中的作用分析
电工电气 (20 9 No. 2)发电厂短路电流计算在故障定位中的作用分析杨奇(山西潞光发电有限公司,山西 长治 046999)0 引言发电厂有发电机出线、主变出线、高压厂用电、低压厂用电等不同的电压等级,接线复杂、故障率相对较高,厂内短路故障时故障点查找较为困难。
当系统发生短路故障时候,快速准确定位故障点对于故障消除,维持系统安全稳定运行有着非常重要的作用。
然而短路电流计算涉及到发电厂内各电压等级,是发电厂设计选型、检修维护的重点工作,通常应用于电气设备、载流导体、系统接地方式的选择,继电保护及安全自动装置的定值整定、校核。
在金属性短路故障下,根据故障录波器、保护装置采集到的电流幅值与短路电流计算中短路点的电流幅值相比较可以准确定位故障点的电压等级,对故障点的判据有一定的作用。
1 短路电流计算概述发电厂短路电流计算首先需要收集各发电机、变压器等设备及系统运行参数,折算到同一基准容量下的标幺值,其次绘制一次设备接线等效电路图,将每台运行机组与系统阻抗并联求取短路点的短路电流。
短路点通常设置有主变高压侧、发电机出口、高压厂用变低压侧、启备变低压侧、励磁变低压侧、低压厂用母线等。
对于每个短路点作三相短路、两相短路、单相接地等故障分析。
1.1 短路电流计算的常规作用1)电气主接线选择,为确定是否采取限制短路电流措施等提供依据,也可为不同方案选择进行技术经济比较。
2)计算三相短路容量以校验断路器的开断能力,三相短路冲击电流峰值及有效值以校验断路器、隔离开关、熔断器、互感器、母线、绝缘子、电缆、架空线等电气设备热稳定性、动稳定性。
3)对于35kV、10kV供配电系统,根据单相短路电流确定中性点接地方式。
4)验算接地装置的跨步电压和接触电压。
5)用于继电保护装置选择和整定计算。
1.2 短路电流计算原则及注意事项1)短路电流计算通常忽略发电机、变压器、架空线路、电缆线路等阻抗参数的电阻部分,并假定旋转电机的负序电抗等于正序电抗;发电机的正序电抗采用t=0时的瞬态X″d的饱和值,不考虑短路电流的衰减,不计短路暂态电流中的非周期分量。
垃圾发电厂短路电流计算浅析
垃圾发电厂短路电流计算浅析摘要:短路是垃圾发电厂中出现频率较高、且危害较大的故障之一,短路会造成电气设备(供配电设备、线路等)载流部分的绝缘损坏,使相与相或相与地(中性点接地系统)的电气短接,从而导致非正常的工作状态。
这种工作状态虽然短暂但对供电系统的危害却是无法估量的。
为了限制短路故障对供电系统、安全生产造成的危害,并缩小故障的影响范围,在垃圾发电厂实际运行中,必须对系统内短路电流进行有效的计算,依据计算结果进行导体和电器的选择与校验、继电保护参数的正确整定、限制元件和开关设备的选择,确保供电系统的安全性、可靠性和稳定性。
关键词:垃圾发电厂;短路电流;参数计算引言垃圾发电厂是对垃圾进行统一处理,并焚烧发电的场所,其管理是一个系统化的工作,短路电流的计算只是其中的一个组成部分,但这个参数具有很重要的意义,计算短路电流对设备选型、保护整定有着决定性的作用。
短路电流的计算受到很多因素的影响,我们要在日常管理中充分了解垃圾发电厂的供电系统设备情况,才能保证垃圾发电厂的安全生产需要。
1、概述垃圾发电厂内部电网特点:(1)容量小。
现代垃圾发电厂由于其特殊性,其发电及供电效率相较于火力、水力、蒸汽、柴油或核能发电厂等,低得多。
(2)系统提供电源。
系统作为垃圾发电厂的保安电源,为其提供坚实可靠的后备支持,确保电厂的稳定性。
(3)环网。
垃圾发电厂电网属典型的配电网,为保证一类负荷的电能质量,电网多为环网构成,增强电网的可靠性。
(4)电网供电半径相对较小。
在系统稳定的情况下,很少产生暂态稳定的问题。
垃圾发电厂电网受各种因素的制约,在变电站、供电线路布局,电气设备选择等方面存在一些问题。
国家电网与垃圾发电厂电网之间也存在这样那样的问题,下面对我国垃圾发电厂电网存在的问题进行简单的说明:(1)垃圾发电厂电网与国家电网之间的矛盾。
80年代以来,我国为提高资源综合利用率,先后出台过很多政策和优惠条件,鼓励垃圾发电厂兴建自备电厂。
电力系统运行中的短路故障与短路电流计算探讨
电力系统运行中的短路故障与短路电流计算探讨摘要:电力系统主要是由电力开发和应用等环节构成的一系列生产和消费体系。
电力系统运行主要是指在有效利用电力能源的前提下,电力系统的正常运行模式。
通常电力系统在正常运行的状态下,是安全电力运行状态以及警戒电力运行状态;当电力系统运行状态出现异常,电力系统运行变为紧急电力运行以及电力运行恢复状态。
分析电力系统运行短路故障,提出短路电流计算方法,保障电力系统运行。
关键词:电力系统;短路故障;短路电流Abstract: power system consisting mainly of the electricity development and application links a series of systems of production and consumption. Power system running mainly refers to the efficient use of electrical energy, subject to normal running mode of electric power system. Usually power system under normal running condition, is safe run power power running, and alert status; exception occurred when a power system operation State, power systems into emergency power running, and power to run the recovery state. Short circuit fault analysis of power system operation, made for short-circuit current calculation methods, guaranteed power system operation.Keywords: power systems; short-circuit fault; short-circuit current一、电力运行系统中的短路故障(一)短路故障发生的原因针对电力系统运行短路故障现象的频发,学者多方探讨分析,将电力系统运行短路故障发生的原因归结如下:1、电力供电系统中绝缘损坏是重要原因。
电力系统运行中的短路故障及短路电流计算分析
电力系统运行中的短路故障及短路电流计算分析摘要:在电力系统中,电力开发、电力应用属于主要的生产消费环节。
电力系统在是的运行中是借助电力资源,确保电力系统的稳定运行,提升智能电网运行的安全性。
本文首先分析了电力系统运行中的短路故障的因素,同时阐述了电力系统运行中的短路短路电流计算,最后总结了全文。
关键词:电力系统;短路故障;电流计算;短路因素前言若是电力系统运行正常,其电力的运行状态度与系统的警戒状态也是正常的。
若是电力系统的运行状态出现异常情况,电力系统的运行状态将会转变为经济运行,或者是运行恢复状态。
通过分析电力系统运行中的短路故障,计算出电力系统运行中的短路电流,能够有效确保电力系统的稳定运行。
一、电力系统运行中的短路故障因素(一)短路故障产生的原因结合相关资料,短路故障产生的原因主要包括:(1)电力供电系统内的绝缘设备损坏,主要是因为电气设备的使用年限过于长远,使得电气设备的绝缘体老化。
一旦绝缘性出现问题,若是没有及时采取应对之策,在雷雨天气将会导致线路受到攻击,一旦电气设备的绝缘体无法承受,将会导致电力系统出现短路故障。
(2)运行管理人员会因为操作失误、使得电力系统出现短路故障。
由于电力负荷是由隔离开关控制,一旦电力出现状况,将会导致电力系统短路,进而使得电力系统出现故障。
(3)自然因素的影响,电力系统在运行中,其外界线路会受到飞禽的影响。
例如:鸟兽停留在不同电位的电力导体上,会导致电力系统出现故障,进而出现跳闸、短路等情况。
若是线路中的避雷器未能科学放置,在雷雨天气会出现线路闪络、放电等情况,进而使得电力系统出现短路故障。
在狂风、暴雨等恶劣天气中,会对电线杆造成较大的影响,造成电线结冰等灾害发生,这也是电力系统出现短路故障的主要原因。
(二)电力系统运行中的短路故障的危害若是在电力系统的运行中,出现短路情况,电力系统的抗组能力下降,电力系统的电流量将会呈现增长趋势。
电力系统出现短路故障,或者电流情况情况,其电流值会明显增长,并远高于正常状态下的点流量。
变电站设计中短路电流的计算与分析
变电站设计中短路电流的计算与分析电力系统在运行中相与相之间或者相与地之间(或中性线)之间发生非正常连接(短路)时流过的电流称为短路电流。
短路电流计算是电力系统3 大计算之一,是进行电气接线方式选择、电气设备选择、继电保护整定和校核的基础。
此变电站设计需要设计的内容是:变电站围墙内的110 kV 及10 kV 配电装置,主变压器,10 kV 电容器,自补装置,站内交直流电系统,控制保护,防雷接地等一、二次部分。
文中设计的要求:主变压器容量,由需用系数法计算;电压等级,110/10 kV;110 kV 进线,2 回电缆进线;10 kV 进线,按要求得20 回电缆出线(其中两回为备用)。
文中主要分析了变电站设计过程具体的短路电流计算方法。
1 概述电力系统中可能发生的短路故障,主要有三相短路、两相短路和单相短路。
一般情况下,三相短路电流都大于两相和单相短路电流。
在中性点直接接地的电网中,以一相对地的短路故障为最多,约占全部短路故障的90%,在中性点非直接接地的电力网络中,短路故障主要是各种相间短路。
发生短路时,由于电源供电回路阻抗的减小以及突然短路时的暂态过程,使短路回路中的电流大大增加,可能超过回路的额定电流许多倍。
电力系统中出现短路故障时,系统功率分布的突然变化和电压的严重下降,可能破坏各发电厂并联运行的稳定性,短路时电压下降的愈大,持续时间愈长,破坏整个电力系统稳定运行的可能性愈大。
在计算短路电流时,由于本次变电站设计属于未知系统,所以我们把这个电源容量视为无穷大的电力系统。
在这样的系统内,当某处发生短路时,电源电压维持不变,即短路电流周期分量在整个短路过程中不衰减。
2 短路电流计算的原则1)计算短路电流用于验算电器和导体的开断电流、动稳定和热稳定时,应按本工程的计划内容计算。
一般应以最大运行方式下的三相短路电流为依据,如变电所一般以2 台或3 台主变压器容量计算,。
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垃圾发电厂短路电流计算浅析
发表时间:2019-07-03T11:44:57.793Z 来源:《基层建设》2019年第9期作者:刘意
[导读] 摘要:短路是垃圾发电厂中出现频率较高、且危害较大的故障之一,短路会造成电气设备(供配电设备、线路等)载流部分的绝缘损坏,使相与相或相与地(中性点接地系统)的电气短接,从而导致非正常的工作状态。
身份证:23038119900928XXXX 上海 201315
摘要:短路是垃圾发电厂中出现频率较高、且危害较大的故障之一,短路会造成电气设备(供配电设备、线路等)载流部分的绝缘损坏,使相与相或相与地(中性点接地系统)的电气短接,从而导致非正常的工作状态。
这种工作状态虽然短暂但对供电系统的危害却是无法估量的。
为了限制短路故障对供电系统、安全生产造成的危害,并缩小故障的影响范围,在垃圾发电厂实际运行中,必须对系统内短路电流进行有效的计算,依据计算结果进行导体和电器的选择与校验、继电保护参数的正确整定、限制元件和开关设备的选择,确保供电系统的安全性、可靠性和稳定性。
关键词:垃圾发电厂;短路电流;参数计算
引言
垃圾发电厂是对垃圾进行统一处理,并焚烧发电的场所,其管理是一个系统化的工作,短路电流的计算只是其中的一个组成部分,但这个参数具有很重要的意义,计算短路电流对设备选型、保护整定有着决定性的作用。
短路电流的计算受到很多因素的影响,我们要在日常管理中充分了解垃圾发电厂的供电系统设备情况,才能保证垃圾发电厂的安全生产需要。
1、概述
垃圾发电厂内部电网特点:(1)容量小。
现代垃圾发电厂由于其特殊性,其发电及供电效率相较于火力、水力、蒸汽、柴油或核能发电厂等,低得多。
(2)系统提供电源。
系统作为垃圾发电厂的保安电源,为其提供坚实可靠的后备支持,确保电厂的稳定性。
(3)环网。
垃圾发电厂电网属典型的配电网,为保证一类负荷的电能质量,电网多为环网构成,增强电网的可靠性。
(4)电网供电半径相对较小。
在系统稳定的情况下,很少产生暂态稳定的问题。
垃圾发电厂电网受各种因素的制约,在变电站、供电线路布局,电气设备选择等方面存在一些问题。
国家电网与垃圾发电厂电网之间也存在这样那样的问题,下面对我国垃圾发电厂电网存在的问题进行简单的说明:(1)垃圾发电厂电网与国家电网之间的矛盾。
80年代以来,我国为提高资源综合利用率,先后出台过很多政策和优惠条件,鼓励垃圾发电厂兴建自备电厂。
为保证垃圾发电厂用电的电能质量,垃圾发电厂自备电网一般与国家电网并网发电,由于各部门经济利益的问题,垃圾发电厂电网若从国家电网受电需要向国家电网缴纳电费,但是当垃圾发电厂电网有余量时,向国家电网送电,则被视为无效,这给垃圾发电厂经济造成很大的压力,所以如何控制上网无效是一个重要问题。
(2)垃圾发电厂电网负荷重、网损率高。
垃圾发电厂生产耗能过大,为增强垃圾发电厂的经济效益,必须采取措施降低网络损耗。
目前采取的主要措施有:升压改造配电网;择优经济运行方式提高功率因数;采合理调整负荷,提高负荷率;降低变压器损耗等。
(3)垃圾发电厂电网管理上存在缺口。
垃圾发电厂发展滞后于电网发展。
诸如设备老化,运行情况不够良好,较难保证一类负荷的电能质量。
2、垃圾发电厂短路电流计算的主要目的
在电力系统的设计和运行中,短路电流的计算结果可以用于以下几个方面:(1)电气主接线方案的比较和选择,确定是否需要采取限制短路电流的措施。
(2)电气设备及载流导体的动、热稳定校验和开关电器、避雷器等开断能力的校验。
(3)中性点接地方式确定。
(4)继电保护装置的设计与整定。
(5)输电线对通信线路的影响。
(6)故障分析。
短路电流的计算结果也可以做实时应用,如在配电网网络重构时,进行保护整定、设置、及故障定位等。
依据短路计算得到的最大、最小故障电流,确定保护设备是否能够保护整个保护区域并在指定时间内切除故障。
此外,这些数据还可以用于确保保护设备能够相互协调、校验过载设备、比较在变电站记录的切除时间内所有可能故障部分的保护动作次数,确定故障具体位置。
3、垃圾发电厂短路电流计算中常见问题探讨
3.1供电系统运行方式确定
垃圾发电厂的运行方式直接影响着短路电流的大小,所以在计算短路电流时要根据现场情况进行选择计算。
垃圾发电厂的运行方式包括最大短路电流运行方式和最小短路电流运行方式。
最大运行方式是指短路点至供电电源回路总阻抗最小,计算短路电流最大,一般情况下出现在重要负荷用户的供电系统,如煤矿、钢铁、化工等行业的双回路(多回路)并列运行、变压器(高压电动机)并列运行情况。
在最大运行方式下计算出的短路电流主要用于校验供电系统电气设备的热稳定性、动稳定性、及极限分断能力。
常用于用户端在系统内做设备选型时,选型和校验高压开关柜断路器的额定开断能力(额定对称短路电流),避免选型过大造成不必要的经济浪费,或选型过小出现无法遮断短路电流造成的越级跳闸和损坏开关柜的现象。
而最小运行方式是指短路点至供电电源回路总阻抗最大,计算短路电流最小,在垃圾发电厂供电系统为单列运行方式,在此运行方式下计算的短路电流,主要用于校验保护装置运行的灵敏性、可靠性。
3.2短路电流计算方法的选择
短路电流常见的计算方法包括:有名制法、图表法、标么制法、短路功率法、短路电流潮流计算法等。
计算方法各有特点和使用条件,有名制计算方法主要用于1000V以下的低压供电,短路功率法适用于无限容量高压供电系统,标么制计算方法则适用于高、低压供电系统,图表法适于垃圾发电厂电源、变压器固定而终端负荷变动频繁的供电管理,通过技术手册图表能快速查找、计算短路电流,以校验保护装置的灵敏性。
在垃圾发电厂用电管理中,适宜采用计算较简便的标么值法,该方法用于垃圾发电厂供电系统设计(如煤矿的工作面供电系统设计、局部工作区域供电系统设计等),而对于终端负荷变化,造成的保护整定调整和校验,图表法就能满足需要。
首先,标么值计算要基于垃圾发电厂实际用电情况,确定供电系统的最大或最小运行方式,画出两种运行方式下的简图(即短路计算接线图);其次,选定基准值,将不同电压等级的各个元件参数折算到同一电压下,由此计算出回路中各个元件的标么电抗值,最后,再画出它们的等值电路图,即可计算出需要的短路电流值。
3.3大容量电动机对短路电流的影响
如果垃圾发电厂有大容量电动机,当供电系统发生短路时,由于供电系统电压下降使正在运行的电动机变为发电机,也会向短路点馈
送能量,短路电流的瞬间冲击对供电系统造成影响,对供电系统开关、保护装置也存在着一定的考验,如果垃圾发电厂供电系统内高压电动机容量大、数量多、系数大,就需要计算系统内的短路冲击值,以降低对系统设备及保护装置的影响。
结束语
短路电流计算及分析是垃圾发电厂系统安全保证的重要内容,它为开关设备、保护装置的选型、整定计算和校验、事故分析提供了重要的依据,在计算过程中要充分考虑供电系统的实际情况,以及具体项目中的影响参数,以确保计算数据适合实际需要。
本文以在垃圾发电厂中的工作实践为依据,对短路电流产生的过程及其在垃圾发电厂中的常见问题进行了探讨,具有一定的指导意义。
参考文献:
[1]杨晓艳. 垃圾发电厂短路电流的实用计算[J].电子世界,2016(24):128+130.
[2]崔守娟,栾荣华,蔡婷婷. 垃圾发电厂短路电流的计算研究[J].装备制造技术,2016(10):25-27.
[3]吕志三. 垃圾发电厂短路电流计算[J].自动化应用,2016(07):107-109.。