220kV变电站短路计算及全站动热稳定校验

当K2点三相短路时
Id1(3)=1/X1∑
I (3) d
mId(31) I j
当K2点二相短路时
Id1(2)=1/(X1∑+X2∑)
I (2) d
mId(21) I j
当K2点单相短路时
Id1(1)=1/(X2∑+X0∑+X1∑)
I (1) d
mId(11) I j
当K2点二相接地短路时
Id1(1,1)=1/(X0∑//X2∑+X1∑)
8.450786698 46.46863905 118.4950296 845.0786698
22.61143347
三相短路冲击电流值(kA) 单相接地短路电流值(kA) 单相接地短路冲击电流值(kA) 两相接地短路电流值(kA) 两相接地短路冲击电流值(kA) 短路容量（MVA） 110千伏母线(K2) 三相短路电流值(kA) 三相短路冲击电流值(kA) 单相接地短路电流值(kA) 单相接地短路冲击电流值(kA) 两相接地短路电流值(kA) 两相接地短路冲击电流值(kA) 短路容量（MVA） 主变10千伏电抗器前（10千伏分列运行）(K3) 三相短路电流值(kA) 三相短路冲击电流值(kA) 短路容量（MVA） 主变10千伏电抗器前（10千伏并列运行）(K3) 三相短路电流值(kA) 三相短路冲击电流值(kA) 短路容量（MVA） 主变10千伏电抗器后（10千伏并列运行）(K4) 三相短路电流值(kA) 三相短路冲击电流值(kA) 短路容量（MVA） 上述计算结果表明主变10千伏侧不能并列运行 主变10千伏电抗器后（10千伏分列运行）(K4) 三相短路电流值(kA) 三相短路冲击电流值(kA) 短路容量（MVA）
二、 电气设备选择
设备选择说明： 防污等级校验： 220变最小公称爬电距离为25mm/kV（电力设备外绝缘的爬电距 离与系统最高电压之比），本站户外电气设备均按不低于此要求选择。 （一）、220kV接地开关的设置: 母线接地刀闸或接地器安装间距按下述原则确定： 220kV I、II组母线 a、按长期电磁感应电压计算： 220kV I组母线和II组母线产生电磁感应电压的母线长度为（m）
a、按长期电磁感应电压计算： 110kV I组母线和II组母线产生电磁感应电压的母线长度为（m）
Dc1a2
Dc1b2
Dc1c2
X C1A2
0.628104 (ln
2l Dc1a2
1)
X C1B2
0.628104 (ln
2l Dc1c2
1)
X C1B2
0.628104 (ln
2l Dc1c2
1)
0.000134412 0.000102332 8.12014E-05
U C1( K1)
c、I组母线按以上最小距离设置接地刀闸或接地器即： 两接地刀闸或接地器间的距离小于
接地刀闸或接地器至母线端部的距离小于 计算表明设置两组地刀，之间距离56m，至端部最大48m是满足要求的 （一）C、110kV接地开关的设置(方案二):
X C1A2
0.628104 (ln
2l Dc1a2
1)
X C1B2
0.628104 (ln
2l Dc1c2
1)
X C1B2
0.628104 (ln
2l Dc1c2
1)
220千伏母线穿越功率(MVA)
母线工作电流：
I S/ 3Ucb1 UC1 I ( Xc1a2 Xc1b2 / 2 Xc1c2 / 2) 两接地刀闸或接地器间的距离lj1为：
I=SQRT((n*300)^2+(Ic)^2) 所以选电抗器的额定电流为(KA) 10kV断路器的开断电流选择：(KA)
Xk% Ij I"
取Xk%
X
j*
I e kUj U ek Ij
100 %
限流电抗器XKK-10-3000-6
Xk* Xk % 100
Ue 3Ie
SB
U
2 B
U Xk% Ig sin
Iek
小于5% 满足要求。
接入限流电抗器后当K4点短路时(10kV侧分列运行)
I*" I"
1/(( I*"I j
X
1'
X
1*
/
2)
//
X
1'
'
X
3
*
Xk*)
ich 2.55I"
S" I*"S j 接入限流电抗器后当K4点短路时(10kV侧并列运行)
I
" *
1/((
X1'
X1*
/
来自百度文库
2)
//
X 1' '( X
X C1B2
0.628104 (ln
2l Dc1c2
1)
X C1B2
0.628104 (ln
2l Dc1c2
1)
110千伏母线穿越功率(MVA)
母线工作电流：
I S/ 3Ucb1 UC1 I ( Xc1a2 Xc1b2 / 2 Xc1c2 / 2) 两接地刀闸或接地器间的距离lj1为：
lj1 24 U C1
I (1.1) d
mId(11,1) I j
取短路时最大短路电流值进行校验
I" I
ich 2.55I" S" I*"S j
5.当K3点短路时
当K3点短路时(10kV侧分列运行)
I
" *
I"
1 /(( I*"I j
X1'
X1*
/
2)
//
X1'
'
X
3*)
0 0.056666667
0.011101871 0.021947789
13.28729282 11.55416767
9.282619095 13.98043154
18.16217315 13.68966122
13.98 35.649 2784.785728
10.60483575
I
" *
I"
1 /(( I*"I j
X1'
X1*
/
2)
//
X1'
'
X
3*)
ich 2.55I" S" I*"S j 当K3点短路时(10kV侧并列运行)
短路电流计算及设备选择
一、短路电流计算 1.网络示意图
主变压器型号： SFPSZ9-150000/220 150000/150000/75000kVA 220 8×1.5%/121/10.5kV YN，yn0，d11 UkI-II%=13.5 UkI-III%=23 UkII-III%=7.5
2. 网络等值阻抗图：（Sj=100MVA Uj=UP）（2015年的阻 抗）
100
230 115 37 10.5 0.012 0.1 0.026 0.2 150 13.5 23 7.5 10 3000 6%
14.5 0 8.5
0.09667
X2*=Ud2%*Sb/100Se
X3*=Ud3%*Sb/100Se
3.当K1点短路时
X1∑=X2∑=X1'//(X1*/2+X1'')
3*
Xk *) /
2)
I" I*"I j
ich 2.55I"
S" I*"S j 当接入限流电抗器后K4点短路时(10kV侧并列运行)时I''<31.5KA
当接入限流电抗器后K4点短路时(10kV侧并列运行)时I''>31.5KA
7. 短路电流计算结果
220千伏母线(K1) 三相短路电流值(kA)
58.31318457 148.6986207 1060.483575
58.31318457 148.6986207 1060.483575
83.36056127 212.5694312 1515.995167
46.46863905 118.4950296 845.0786698
27.62705721 70.44899589 502.4256625
52 4.5 7.5 10.5
I*" 1/(( X1'X1*/ 2) // X1''X 3*/ 2) I" I*"I j ich 2.55I"
S" I*"S j
6.10kV限流电抗器的选择
X j* 1/I"* 10kV电容器组回路电流： 10kV电容器Qc= 数量n
10kV电容器Uc=
I1c0k=V1出.3线5*回n *路Q：c/ 3Uc 回路数量n= 10kV回路总电流:
15.15995167 83.36056127 212.5694312 1515.995167
0.0943
10020 3 11
2130.012597
4
2444.780903 3
31.5 0.045993763
6%
0.104737815
0.029337371
5.024256625 27.62705721 70.44899589 502.4256625
90.07490637 22.61143347
45.03745318 19.58150138
22.64927107 17.05588586
54.1287839 20.74386543
22.65 57.7575 6794.78132
0.037629938 0.032468341
26.57458564 13.341995
正序、负序等值阻抗图:
根据实际情况，两台主变运行时，仅一台主变中性点接地 零序等值阻抗图如下:
高压短路电流计算用标么值计算 系统基准容量 (MVA) Sb= 各母线额定电压(KV) Ur=3,6,10,13.8,15,17,18,20,23,35,60,110,132,154,220 基准电压(KV) Ub=1.05*Ur 系统基准电压(KV) Ub1=
Dc1a2
Dc1b2
Dc1c2
X C1A2
0.628104 (ln
2l Dc1a2
1)
57.65915535 17.05588586 43.49250895 20.74386543 52.89685686 6794.78132
13.341995 34.02208724 13.98043154 35.65010043 13.68966122 34.90863612 2784.785728
Ub2=
Ub3=
Ub4= 220kv系统正负序阻抗X1'=X2'= 110kv系统正负序阻抗X1''=X2''= 220kv系统零序阻抗X0'= 110kv系统零序阻抗X0''= 主变压器额定容量(MVA) Se=
UkI-II%=
UkI-III%=
UkII-III%= 电抗器额定电压（KV） 额定电流（A） 电抗率 变压器各绕组短路电压的百分值 Ud1%= （UdI-II%＋UdI-III%－UdII-III%） Ud2%= （UdI-II%＋UdII-III%－UdI-III%） Ud3%= （UdI-III%＋UdII-III%－UdI-II%） 各绕组的等值阻抗： X1*=Ud1%*Sb/100Se
600 1.506175319 0.064230963 373.6515671
186.8257835
40 5.376467518
0.2 324.2298567 120.6107377
60.30536884
120.6107377 60.30536884
130 4.4 5.8 7.2 0.000193366 0.000176017
接地刀闸或接地器至母线端部的距离lj2’为： lj2' U j0
U C1( K1)
c、I组母线按以上最小距离设置接地刀闸或接地器即： 两接地刀闸或接地器间的距离小于
接地刀闸或接地器至母线端部的距离小于 （一）B、110kV接地开关的设置(方案一):
母线接地刀闸或接地器安装间距按下述原则确定： 110kV I、II组母线
lj1 24 U C1
接地刀闸或接地器至母线端部的距离lj1’为：
lj1' 12 U C1
b、按瞬时电磁感应电压计算： 220kV短路电流(kA)（系统提资）:
U C1(K1) I * Xc1a2 两接地刀闸或接地器间的距离lj2为：
电击时间t(s)
U
j0
145 t
lj2 2U j0
U C1(K1)
(1) d1
I
j
当K1点二相接地短路时
Id1(1,1)=1/(X0∑//X2∑+X1∑)
I (1.1) d
mId(11,1) I j
取短路时最大短路电流值进行校验
I" I
ich 2.55I" S" I*"S j
4. 当K2点短路时
X1∑=X2∑=X1''//(X1*/2+X1')
X0∑=X0''//(X3*//(X1*+X0'))
接地刀闸或接地器至母线端部的距离lj1’为：
lj1' 12 U C1
b、按瞬时电磁感应电压计算： 110kV短路电流(kA)（系统提资）:
U C1(K1) I * Xc1a2 两接地刀闸或接地器间的距离lj2为： 电击时间t(s)
U
j0
145 t
lj2 2U j0
U C1(K1)
接地刀闸或接地器至母线端部的距离lj2’为： lj2' U j0
X0∑=X0'//(X1*+X3*//X0'')
当K1点三相短路时
Id1(3)=1/X1∑
I (3) d
mId(31) I j
当K1点二相短路时
Id1(2)=1/(X1∑+X2∑)
I (2) d
mId(21) I j
当K1点单相短路时
Id1(1)=1/(X2∑+X0∑+X1∑)
I (1) d
mI