2×100_4×300MW发电厂电气部分初步设计 励磁系统 .doc

（ 摘 要 此次设计的主要任务是 1125mw+4300mw 的火电厂电气部分的初步 设计。首先确定电气主接线方案，选择发电机、主变压器、联络变压器、厂用 变压器和启/备变压器。用所选择的发电机与变压器的参数进行标幺值的计算； 并做出可能发生各种短路的等值电路图，分别计算各电源对短路点的计算电抗， 列出短路计算结果表；通过对各设备最大持续电流的计算，分别对断路器、 maxg i 隔离开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、熔断器、全连式分相封闭母线 等设备进行选择，并通过短路计算结果中的各短路值对所选的设备进行校验。 了解该电厂励磁系统的原理如设计方法。 关键词关键词：电气主接线；短路计算；设备选择； 本科毕业设计说明书本科毕业设计说明书 abstract the main assignment of the design is the initial plan of electric with regard to regional fossillfule plant (11250mw+3300mw). to begin with ,we must ensure the project of electric main line .what more ,we select the capacity of generator ,we select generator、transformer、liasion transformer、transformer which used in the factory and enlighten spare transformer. we can carry out the short circuit calculation .the diagram of equivalent can be make out at the basic of transformer and generator data respectively. at last, we calculate the reactance which the point of short circuit to every power system and lay out the table of short circuit. interrupter, disconnect switch, busbar, lighting arresters can be selected by way of the maxg i calculation. we can check the install we choose via the result of short circuit. find out the protection principle of 600mw generator and transformer, know the movement situation of the protection. keywords: electric main line; short-circuit calculation; equipment choice; 符号说明 常用符号： -电流 -额定电流 基值电流（ka） i n i b i 基值电压（kv） -额定电压（一次侧） （kv） b u n u -二次侧额定电压（v） 电网工作电压 2n u g u （kv） -电压 -电抗 -电阻 uxr -容量 -负荷 -能量 spw 电势 -系统基准容量（mva） -变压器额定容量e b s n s 专用符号 - 励磁电流 -短路电流冲击值（ka） f i ch i -最大持续工作电流 -稳态三相短路电流 max.g i i -0s短路电流周期分量(标幺值) -0s短路电流周期分量（有名值） * i i -断路器的额定开断路器（ka） -断路器极限通过电流峰值 br i max i （ka） -断路器实际开断时间 t 秒的短路电流周期分量（ka） dt i -断路器 t 秒热稳定电流 -短路容量（mva） t i s -支路计算电抗（标幺值） -支路转移电抗（标幺值） js x fs x -短路电流发热等值时间（又称假象时间） （s） dz t -固有分闸时间（s） -热稳定系数 kd tc w-母线截面系数 -经济电流密度j 目目 录录 引 言1 第一章 电气主接线设计2 1.1 主接线的设计原则和要求 2 1.2 电气主接线的设计步骤 2 1.2.2 主接线的类型与使用范围 4 1.2.3 设计方案的介绍 5 1.2.3 主接线方案的评定 .6 1.3 发电机和主变压器的选择 7 1.3.1 发电机的选择 7 1.3.2 主变压器和联络变压器的选择 7 第二章 厂用电设计.10 2.1 厂用电的设计原则和基本要求 .10 2.2 本厂厂用电主接线设计 .10 2.3 厂用变压器的选择 .11 第三章 短路电流计算.13 3.1 短路电流计算的目的 .13 3.2 短路电流计算的一般规定 13 3.3 短路电流的计算步骤 .14 3.4 主接线及厂高压短路电流计算 14 3.4.1 发电机电抗标么值计算 14 3.4.2 变压器电抗标么值计算 15 3.4.3 发电厂电气一次部分各短路点短路电流计算 16 第四章 电气设备的选择与校验.28 4.1 电气设备选择的一般原则 28 4.2 断路器的选择与校验 29 4.2.1 断路器的选择原则 29 4.2.2 断路器的选择与校验 30 4.3 隔离开关的选择与校验 33 4.4 接地开关的选择与校验 34 4.4.1 接地开关的选择原则 34 4.4.2 接地开关的选择与校验 34 4.5 电压互感器的选择与校验 35 4.5.1 电压互感器的选择原则 35 4.5.2 电压互感器的选择与校验 36 4.6 电流互感器的选择与校验 36 4.6.1 电流互感器的选择原则 36 4.6.2 电流互感器的选择与校验 .38 4.7 高压熔断器的选择与校验 39 4.7.1 高压熔断器的选择原则 39 4.7.2 高压熔断器的选择 39 4.8 避雷器的选择 40 4.8.1 避雷器的选择原则 .40 4.8.2 避雷器的选择 41 4.9 母线与架空线的选择与校验 41 4.9.1 母线与架空线的选择原则 .41 4.9.2 母线的选择与校验 .42 4.9.3 架空线的选择 .42 4.9.4 封闭母线的选择 .43 第五章 励磁系统的设计45 5.1 励磁系统的主要作用 45 5.2 励磁系统的初步设计 45 5.2.1 发电机励磁方式的选择 45 5.2.2 自并励励磁系统原理及优缺点 46 5.2.3 100mw 发电机微机型自并励励磁系统的设计.47 六章 发电机的主保护设计49 6.1 发电机保护配置原则 49 6.2 发电机的纵差动保护 50 6.3 发电机 100%定子绕组单相接地保护51 6.4 发电机定子绕组匝间短路保护 52 6.5 发电机励磁回路接地保护 53 6.6 发电机失磁保护 54 第七章 配电装置的设计56 7.1 设计原则与要求 56 7.1.1 配电装置的设计原则 56 7.1.2 配电装置设计必须满足的要求 56 7.2 610 kv 配电装置 56 7.3 220 kv 配电装置 57 结 论.58 参考文献.59 谢 辞.60 引 言 电力自从应用于生产以来，已成为现代化生产、生活的主要能源，在工农 业、交通运输业、国防、科学技术和人民生活等方面都得到了广泛的应用。电 力工业发展水平和电气化程度已经成为衡量一个国家国民经济发展水平的重要 标志。 至 2001 年，我国已投产和正在建设的 100 万 kw 及以上的电厂达 113 座， 其中火电厂为 85 座。随着经济的不断发展，我国的电力工业已经进入了大机组、 大电厂、大电网、超高压、自动化、信息化发展的新时期。 电力工业的迅速发展，对发电厂的设计提出了更高的要求。随着一次能源 的不断减少，对能源的利用率要求也越来越高；而大机组的能源利用率高、在 环境污染方面较小机组要小；因此，在火电厂的设计中，大机组的设计已经成 为现在设计的主流。 这就引出了本次设计的主要内容，某地区 2*100mw+4*300mw 火力发电厂的电气 部分进行初步设计。 第一章 电气主接线设计 1.1 主接线的设计原则和要求 发电厂电气主接线是电力系统接线的主要组成部分。它表明了发电机、变 压器、线路和断路器等电气设备的数量和连接方式及可能的运行方式，从而完 成发电、变电、输配电的任务。它的设计，直接关系着全厂电气设备的选择、 配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，关系着电力系统的安全、稳定、 灵活和经济运行。因此，主接线的设计是一个综合性的问题。必须在满足国家 有关技术经济政策的前提下，力争使其技术先进、经济合理、安全可靠。 设计主接线的基本要求是： （1）可靠性 供电可靠性是电力生产和分配的首要要求，电气主接线也必须 满足这个要求。衡量主接线运行可靠性的标志是： 断路器检修时，能否不影响供电。 线路、断路器或母线检修时，停运出线回路数的多少和停电时间的长 短，以及能否保证对重要用户的供电。 发电厂全部停运的可能性。 对大机组超高压情况下的电气主接线，应满足可靠性准则的要求。 （2）灵活性 调度灵活，操作简便：应能灵活地投入某些机组、变压器或线路，调 配电源和负荷，能满足系统在事故、检修及特殊运行方式下的调度要求。 检修安全：应能方便地停运断路器、母线及其继电保护设备，进行安 全检修而不影响电力网的正常运行及对用户的供电。 （3）经济性 投资省：主接线应简单清晰，控制保护方式不过复杂，适当限制断路 器电流。 占地面积小：电气主接线设计要为配电装置的布置创造条件。 电能损耗少：经济合理地选择主变压器的型式、容量和台数，避免两 次变压而增加电能损失。 1.2 电气主接线的设计步骤 电气主接线的设计伴随着发电厂或变电所的整体设计，即按照工程基本建 设程序，历经可行性研究阶段、初步设计阶段和施工设计阶段等四个阶段。在 各阶段中随要求、任务的不同，其深度、广度也有所差异，但总的设计 思路、方法和步骤相同。 具体步骤如下： （1）本工程情况 发电厂类型： 区域性凝气式火电厂，设计规划容量 1125+3300。远离负 荷中心。 （2）电力系统情况 系统的电压等级：电厂联入系统的电压等级为 330kv， 330kv 架空线 4 回,负荷为 466640mw，为 i、ii 级负荷， cos=0.85.tmax=6500h； 110kv 架空线 6 回,负荷为 80120mw，为 i、ii 级负荷， cos=0.85.tmax=6000h,其余送 220kv 系统。厂用电率 8% 。 （3）环境条件 当地年最高温度 36,年最低温度29,最热月平均最高温度 29,最热月平 均地下温度 15,当地海拔高度 1000 米,当地雷暴日 14 日年 1.2.1 大、中型 发电厂及配电装置的接线要求 4技术要求: （1）电气主接线设计、厂用电设计，要满足可靠性、灵活性、方便性、经济性 等要求; （2）主变和厂用变型号容量选择要按照新型设备选择，主要电气设备尽量选新 型设备并要求校验，要求绘制电气设备选择结果总表。 （3）短路电流计算要准确无误，并要求绘制短路计算结果表; 5220kv 主保护动作时间为 0.02s,后备保护动作时间为 1s, 110kv 主保护动作 时间为 0.03s,后备保护动作时间为 2s, 大型发电厂（总容量 1000mw 及以上，单机容量 200mw 以上） ，一般距负荷 中心较远，电能须用较高电压输送，故宜采用简单可靠的单元接线方式，直接 接入高压或超高压系统。其主接线的特点是： （1）在系统中的地位重要、主要承担基本负荷、负荷曲线平稳、设备利用 小时数高、发展可能性大，因此，其主接线要求较高。 （2）不设发电机电压母线，发电机与主变压器采用简单可靠的单元接线， 发电机出口至主变压器低压侧之间采用封闭母线。除厂用电外，绝大部分电能 直接用 220kv 及以上的 12 种升高电压送入系统。附近用户则由地区系统供电。 （3）升高电压部分为 220kv 及以上。220kv 配电装置，一般采用双母线带 旁路母线、双母线分段带旁路母线，接入 220kv 配电装置的单机容量一般不超 过 300mw； 中型发电厂（总容量 2001000mw、单机容量 50200mw）和小型发电厂 （总容量 200mw 以下、单机 50mw 以下） ，一般靠近负荷中心，常带有 610kv 电压级的近区负荷，同时升压送往较远用户或与系统连接。发电机电压超过 10kv 时，一般不设机压母线而以升高电压直接供电。 对于 6220kv 电压配电装置的接线，一般分为两大类：其一为母线类，包 括单母线、单母线分段、双母线、双母线分段和增设旁路母线的接线；其二为 无母线类，包括单元接线、桥形接线和多角形接线等。 1.2.21.2.2 主接线的类型与使用范围主接线的类型与使用范围 1.不分段的单母线：（1）610kv 配电装置，出线回路数不超过 5 回。 （2）3563kv 配电装置，出线回路数不超过 3 回。 （3）110220kv 配电装置， 出线回路数不超过 2 回。 2.分段的单母线：（1）610kv 配电装置，出线回路数为 6 回及以上。 （2）3563kv 配电装置，出线回路数为 48 回时。 （3）110220kv 配电装置，出线回路数为 34 回时。 3.单母线带旁路母线接线：（1）610kv 配电装置，和 3563kv 配电装置， 一般不设旁路母线。 （2）110220kv 配电装置，当 110kv 出线为 7 回及以上 220kv 出线为 5 回及以上时或对在系统中居重要位置的配电装置，110kv 出线为 6 回及上，220kv 出线为 4 回及以上时。 4.一般双母线：（1）610kv 配电装置，当短路电流较大，出线需带电抗 器时。 （2）3563kv 配电装置，出线回路数超过 8 回或连接的电源较多、负荷 较大时。 （3）110220kv 配电装置，出线回路数为 5 回及以上或该配电装置在 系统中居重要地位、出线回路数为 4 回及以上时。 5.一般双母线带旁路接线：（1）663kv 配电装置，一般不设旁路母线。 （3）110220kv 配电装置，出线回路数为 34 回时。 6.分段的双母线接线：（1）发电机电压配电装置，每段母线上的发电机容 量或负荷为 25mw 及以上时。 （2）220kv 配电装置，当进出线回路数为 1014 时，采用双母三分段带旁路；当进出线回路数为 15 回及以上时，采用双母四分 段带旁路接线。 7.一台半断路器接线：用于大型电厂和变电所 220kv 及以上、进出线回路 数 4 回及以上的高压、超高压配电装置中。对于 220kv 系统，dl5000-2000火 力发电厂设计技术规程中有如下规定：若采用双母分段接线不能满足电力系 统稳定和地区供电可靠性要求，且技术经济合理时，容量为 300mw 及以上机组 发电厂的 220kv 配电装置也可用一台半断路器接线方式。a 8.43 台断路器接线：可靠性降低，布置比较复杂，很少采用。 1.2.31.2.3 设计方案的介绍设计方案的介绍 本厂为 110kv 和 220kv 电压等级，单机容量为 100 和 300mw，故宜采用可 靠的单元接线，直接接入系统。对于 220kv 配电装置的接线，我们选择了双母 线分段、双母带旁路分段接线两种方案。 kv 110 220 kvkv 220 回11回 6回 4回 mw100100mw300mwmw300 mw300mw300 图 1-1 方案一 110 kv 6回1回1回4回 220 kv 300mw 100mw100mw 300mw300mw300mw 图 1-2 方案二 我们初步拟定了两种方案，下面对其进行比较： 表 1-1 方案比较 方案 项目 方案一： 双母线分段 方案二： 双母分段带旁路 可靠性 1.任何断路器检修，影响用 户的供电。 2有四回出线，任一台断 路器检修和另一台断路器故 障或拒动相重合时，切除两 回以上线路。 3.母线检修将导致一半容量 停运。 1.220kv 任一段母线故障时， 只有的电源和负荷停电。41 2.220kv 任一分段断路器故障 时，只有左右的电源和负21 荷停电。 3.220kv 母线，故障范围小， 避免全场停电的可能。 1.2.3 主接线方案的评定 由原始资料可知,设计为大型火电厂,其机组容量为 2100 mw +4300mw, 最大单机容量 300mw,年利用小时数为 6000h,在电力系统中承担主要负荷,从而 该厂主接线设计务必着重考虑其可靠性.发电机出口电压为 20kv,采用单元接线。 110kv 电压端，为使其出线断路器检修时不停电,应采用双母线接线,以保证其 供电的可靠性和灵活性.220kv 电压等级,由于负荷容量大,电压高,输电距离远, 为保证其可靠性,应选可靠性较高的双母分段带旁路接线,结论：两个方案的可 靠性、灵活性均满足设计的要求，从经济上比较方案二明显比方案一可靠性高， 所以选择方案二。所以本厂为 110kv 与 220kv 两个电压等级，单机容量为 100mw、300mw，故宜采用可靠的单元接线，直接接入系统。对于 220kv 配电装 置的接线我们选择双母带旁接线方法；110kv 系统采用双母带旁接线。设计方 案接线如图所示： 110 kv 6回1回1回4回 220 kv 300mw 100mw100mw 300mw300mw300mw 图 1-1 发电厂电气主接线接线方案 1.31.3 发电机和主变压器的选择发电机和主变压器的选择 1.3.11.3.1 发电机的选择发电机的选择 由于本次设计的发电厂为，查电气工程专业毕业设计2 1004 300mwmw 指南电力系统分册 ，选发电机参数如下表。 表 1-1 发电机参数 型 号 额定容量 （mw） 功率因 数 cos 同步电抗 d x 次暂态电 抗 d x 暂态电抗 d x 额定电 压 （kv） qfn-100-21000.851.8060.1830.286 10.5 qfs-300-23000.852.2640.1670.26918 1.3.21.3.2 主变压器和联络变压器的选择主变压器和联络变压器的选择 （1）变压器原、副边额定电压应分别与引接点和厂用电系统的额定电压相 适应。 （2）联结组别的选择，宜使同一电压等级（高压或低压）的厂用工作、备 用变压器输出的相位一致。 （3）阻抗电压及调压形式的选择，宜使在引接点电压及厂用电负荷正常波 动范围内，厂用电各级母线的电压偏移不超过额定电压的。%5 （4）变压器的容量必须保证厂用机械及设备能从电源获得足够的功率。 根据以上原则选择变压器如下： （1）主变压器的选择 单元接线中的主变压器容量应按发电机额定容量扣除本机组的厂用负荷 n s 后，留有 10%的裕度选择。 （1-)(cos)1 (1 . 1mvakps gpngn 1） 式中：-发电机容量 ng p -发电机额定功率因数 g cos -厂用电率 p k 与 100mw 发电机相连的主变压器 1.1(1)/cos1.1 100 (1 8%)/0.85119.06() nngpg spkmva 查电气工程专业毕业设计指南电力系统分册 ，选用 sfp7-120000/110 型 变压器。 与 300mw 发电机相连的主变压器 1.1(1)/cos1.1 300 (1 8%)/0.85357.176() nngpg spkmva 查电力系统电气设备选择与实用计算 ，选用 sfp7-360000/220 表 1-2 主变压器参数 项目100mw 机组300mw 机组 型号sfp7-120mva/110kvsfp7-360mva/220kv 相数33 频率（hz）5050 额定容量（kva）120000360000 额定电压（kv）12122.5%/10.524222.5%/18 联结组编号ynd11ynd11 阻抗电压（%）10.514.3 （2） 联络变压器的选择： 联络变压器的容量应满足所联络的两种电压网络之间在各种运行方式下的功 1 率交换，在本厂中 1100kv 与 220kv 之间的潮流交换近期约为 560800mw。 联络变的容量一般不应小于所联络的两种电压母线上最大一台机组容量，以 2 保证最大一台机组故障或检修时通过联络变来满足本侧负荷的需要，同时也可 在线路检修或故障时，通过变压器将剩余功率送入另一侧系统。 所以，查电力工程电气设计 200 例 选一台 osfps-360000/220 型三相 自耦变压器 表 1-3 联络变压器参数表 项目联络变压器 型号osfps-360000/220 额定容量（mva）360000/120000/100000 高中12.1 中低18.8 高低12 空载损耗（kw）258 负载损耗（kw）1164 绕组形式yn，0，d11 相数三相 第二章 厂用电设计 2.1 厂用电的设计原则和基本要求 保证厂用电的可靠性和经济性，在很大的程度上取决于正确选择供电电压、 供电电源和接线方式、厂用机械的拖动方式、电动机的类型和容量以及运行中 的正确和管理等措施。厂用电接线应保证厂用电的连续供应，使发电厂能安全 满发，满足正常运行安全、可靠、灵活、经济、先进的要求。 （1） 对厂用电设计的要求 厂用电设计应按照运行、检修和施工的需要，考虑全厂发展规划，积极慎 重的采用经过实验鉴定的新技术和新设备，使设计达到技术先进、经济合理。 （2） 厂用电电压 高压厂用电采用 6kv。低压厂用电采用 380/220v 的三相四线制系统。 （3） 厂用母线接线方式 高压厂用电和低压厂用电系统应采用单母线接线。当公用负荷较多、容量 较大、采用集中供电方式合理时，可设立公用母线，但应保证重要公用负荷的 供电可靠性。 （4） 厂用工作电源 当发电机与主变压器采用单元接线时，由主变压器低压侧引接，供给本机 组的厂用负荷。大容量发电机组，当厂用分支采用分相封闭母线时，在该分支 上不应装设断路器，但应有可拆连接点。 （5） 厂用备用或起动电源 高压厂用备用或起动电源采用下列引接方式：有发电机电压母线，应由该 母线引接 1 个备用电源。 2.2 本厂厂用电主接线设计 本厂为 2100mw+4300mw 发电机组，各发电机与主变压器均采用单元接 线，厂用电由主变压器低压侧引接，供给本机组的厂用负荷。本厂为六台发电 机组，选择六台厂用电主变压器，并且配备两台高压启动/备用变，1#备用变供 1#、2#发电机备用，2#备用变供 3#、4#、5#、6#发电机备用。1#备用变由 110kv 系统接入，2#备用变由联络变低压侧接入。高压厂用电压采用 6kv。厂用 分支采用分相封闭母线，分支上不应装设断路器，但应有可拆连接点。通过分 裂绕组厂用高压变压器供 6kv 厂用的 a 段和 b 段。 厂用电主接线图： 1# 厂 用 变 2# 厂 用 变 3# 厂 用 变 4# 厂 用 变 5# 厂 用 变 6# 厂 用 变 2# 厂 备 用 变 1# 厂 备 用 变 图 2-1 厂用电高压接线 2.3 厂用变压器的选择 由发电厂电气部分可知厂用电由每台发电机供给，100mw300mw 厂用 备用高压变压器每两台机组设一台，故 2 台 100mw 和 4 台 300mw 发电机各设置 1 台厂备用变压器。 （1）100mw 发电机厂用高压变压器容量的选择： 100 8%/0.859.412() n smva 备用变压器的容量与两厂用变压器最大者容量相同。 （2）300mw 发电机厂用高压变压器容量的选择： 300 8%/0.8528.235() n smva 备用变压器的容量与两厂用变压器最大者容量相同。 电压损耗 (kw) 型 号额定容量 （ kva） 高压 （kv） 低压 （kv） 阻抗 电压 （%） 联接组 接法 空载 电流 （%） 空载负 载 sf7-10000/1010000102 2.5% 6.37.5yn,d110.813.653 表 2-1 1#、2#厂用主变压器的参数 表 2-2 1#厂用备用变压器参数 损耗（kw）型号额定容量 （mva） 额定电压 （kv） 联接 组接 法 空载负载 空载 电流 （% ） 半穿 越阻 抗电 压 （%） 全穿越 阻抗电 压（%） sfpf7- 31500/18 31500/2 16000 1822 .5%/6.3 d,d0, d0 30.21530.7513.367.706 表 2-3 3#、4#厂用变压器参数 电压（kv）损耗 （kw） 型号容量分配 （mva） 高压低压 联接组 接法 空 载 负 载 空载 电流 （% ） 半穿 越阻 抗电 压 （% ） 全穿 越阻 抗电 压 （% ） 分 裂 系 数 sff7- 315000 315000/2 20000 385 5% 6.3- 6.3 yn,d11, d11 281500.516.69.53. 4 表 2-4 2#厂用备用变压器参数 电 压（kv）损耗 （kw） 型 号额定容 量 （kva）高 压低 压 阻抗 电压 （%） 联接组 接法 空载 电流 （% ） 空载负 载 sfp7- 31500/110 315001102 2.5% 6.310.5yn,d110.858.5148 第三章 短路电流计算 3.1 短路电流计算的目的 在发电厂和变电所的电气设计中，短路电流计算是其中的一个重要环节。 其计算的目的主要有以下几个方面： （1）在选择电气主接线时，为了比较各种方式的接线方案，或确定某一接线 是否需要采取限制短路电流的措施等，均需进行必要的短路电流计算。 （2）在选择电气设备时，为了保证设备在正常运行和故障情况下都能安全、 可靠地工作，同时又力求节约资金，这就需要进行全面的短路电流计算。 （3）在设计屋外高压配电装置时，需按短路条件校验软导线的相间和相对地 的安全距离。 （4）在选择继电保护方式和进行整定计算时，需以各种短路电流为依据。 （5）接地装置的设计，也需用短路电流。 3.2 短路电流计算的一般规定 验算导体和电器时所用短路电流,一般有以下规定。 （1）计算的基本情况 电力系统中所有电源均在额定负荷下运行； 所有同步电机都具有自动调整励磁装置（包括强行励磁） ； 短路发生在短路电流为最大值的瞬间； 所有电源的电动势相位角相同； 应考虑对短路电流值有影响的所有元件，但不考虑短路点的电弧电阻。 对异步电动机的作用，仅在确定短路电流冲击值和最大全电流有效值时才予以 考虑。 （2）接线方式 计算短路电流时所用的接线方式，应是可能最大短路电流的正常接线方式 （即最大运行方式） ，而不能用仅在切换过程中可能并列运行的接线方式。 （3） 计算容量 应按本工程设计规划容量计算，并考虑电力系统的远景发展规划（一般考 虑本工程建成后 5 10 年） 。 （4）短路种类 一般按三相短路计算。若发电机出口的两相短路，或中性点直接接地系统 以及自耦变压器等回路中的单相（或两相）接地短路较三相短路情况严重时， 则应按严重情况的进行比较。 （5）短路计算点 在正常接线方式时，通过电器设备的短路电流为最大的地点，称为短路计算点。 3.3 短路电流的计算步骤短路电流的计算步骤 （1） 选择所需要计算的短路点。 （2） 绘制等值次暂态网络图，并将各元件电抗统一编号。 （3） 化简等值网络，将等值网络化简为以短路点为中心的辐射型等值网络， 并求出各电源与电路点之间的电抗，即转移电抗。fix “ （4） 求计算电抗： js x b ni fijsi s s xx （3-1） 其中为各等值发电机或系统的额定容量。 ni s （5） 应用运算曲线查出各电源供给短路点的短路电流周期分量的标幺值。 （6） 计算无限大容量电源供给的短路电流周期分量的标幺值。 （7） 计算短路电流周期分量的有名值和短路容量 1.第 i 台等值发电机提供的短路电流为 ： （3- av ni iptipt v s ii 3 * 2） 2.无限大功率电源提供的短路电流为 ： （3- av b psbpsps v s iiii 3 * 3） （8） 计算短路电流的冲击值，计及负荷影响时短路点的冲击电流标幺值为： （3- “ . “ 22 ldldimgimgim ikiki 4） 其中为短路电流周期分量的幅值，对于小容量的电动机和综合负荷，取 “ i ，容量为 20 到 50mw 的电动机，取，容量为 50 到1 . ldim k5 . 13 . 1 . 到 ldim k 100mw 的异步电动机，容量为 125mw 以上的异步电机，7 . 15 . 1 . 到 ldim k 。8 . 17 . 1 . 到 ldim k （9） 计算异步电机供给的短路电流，只在计算厂低压短路电流时考虑。 （10）绘制短路电流计算结果表。 3.4 主接线及厂高压短路电流计算 3.4.13.4.1 发电机电抗标么值计算发电机电抗标么值计算 （1）发电机 g1、g2 的电抗标么值的计算 已知：， 12 18.3% dd xx10.5 n ukvmvasb100kvub115 85 . 0 cos 12 100 0.1830.156 100 0.85 b ggd n s xxx s （2）发电机 g3 、g4 、g5 、g6 的电抗标么值的计算： 已知：， 34 16.7% dd xx kvu n 20mvasb100kvub230 85 . 0 cos 34 100 0.1670.0473 300 0.85 b ggd n s xxx s 3.4.23.4.2 变压器电抗标么值计算变压器电抗标么值计算 （1）1#，2#发电机主变压器电抗标么值的计算 已知：，% 5 . 10% 21 dd uukvun110120 n smvamvasb100 kvub115 12 %10.5100 0.0875 100100120 db tt n us xx s （2） 3#，4#发电机主变压器电抗标么值的计算 已知：， 34 %14.3% dd uukvun220360 n smvamvasb100 230 b ukv 34 %14.3100 0.0397 100100360 db tt n us xx s （3）1#,2#发电机厂用变压器电抗标么值计算 已知： ， ， %7.5% d u10 n smvamvasb100 89 %7.5100 0.75 10010010 db tt n us xx s （4）3#,4#发电机厂用变压器电抗标么值计算 已知： ，mvasn160002/315000mvasb100 12 13.36 ddd uuu 657 . 3 f k 全穿越阻抗电压 7.076 12 12 7.076 dd uu 792 . 0 1 ud 568.12 2 ud 025 . 0 5 . 31 100 100 792 . 0 100 0 0 1 n bd g s s x u 40 . 0 5 . 31 100 100 568.12 100 0 0 2 n bd d s s x u （5）1#,2#发电机厂用/启动备用变压器电抗标么值计算 已知： ， ， %10.5% d u31.5 n smvamvasb100 6 %10.5100 0.333 10010031.5 db t n us x s （6）3#,4#发电机厂用/启动备用变压器电抗标么值计算 已知： ， 半穿越阻抗电压 16.6，mvasn200002/31500mvasb100 全穿越阻抗电压 9.5 ，4 . 3 f k ， ， 12 12 9.5 dd uu 6 . 16 21 ddd uuu4 . 2 1 ud 2 . 14 2 ud 076 . 0 5 . 31 100 100 4 . 2 100 0 0 1 1 n bd s s x u 451 . 0 5 . 31 100 100 2 . 14 100 0 0 1 2 n bd s s x u （7）220kv 联络变压器的电抗标么值计算 已知：， ，mvasn360000mvasb100 1 . 12% 21 u 1 3% 12u 8 . 18% 32 u 65 . 2 ) 8 . 1812 1 . 12( 2 1 %)%( 2 1 % 3231211 uuuu 45 . 9 )12 8 . 18 1 . 12( 2 1 %)%( 2 1 % 3132212 uuuu 35 . 9 ) 1 .12 8 . 1812( 2 1 %)%( 2 1 % 2132313 uuuu 1 1 %2.65100 0.00736 100100360 b n us x s 2 2 %9.45100 0.026 100100360 b n us x s 3 3 %9.35100 0.026 100100360 b n us x s 3.4.33.4.3 发电厂电气一次部分各短路点短路电流计发电厂电气一次部分各短路点短路电流计算算 110kv 0.0875 0.1560.75 0.333 0.0875 0.1560.75 0.451 0.026 0.06 0.0260.00736 0.0473 0.0397 0.025 0.40 0.025 0.0397 0.04730.0473 0.0397 0.025 0.400.40 0.025 0.0397 0.0473 220kv 0.44 e1 e1e2 e3e14 e1e5e6 k3 k1 k6 k7 k8 k5 k4 k2 k9 0.40 图 3-1 发电厂等值电路图 （1） 点短路即 220kv 母线处短路 1 k 5 2 67 1 1 2 图 3-2 点短路等值电路图 1 k 1212 0.1560.08750.2435xxxx 15678910111213 1 ()/()()/()(0.03970.0473)0.022 4 xxxxxxxxx 星角变换： 514 16514 14 0.033 0.44 0.0330.441.14 0.022 xx xxx x 515 17515 14 0.033 0.022 0.0330.0220.0567 0.44 xx xxx x 发电机 g1、g2 相对短路点的计算电抗为： 1 11 100/0.85 0.24350.2864 100 n js b s xx s 发电机 g3、g4 、g5、g6 相对短路点的计算电抗为： 2 217 44300/0.85 0.05670.80 100 n js b s xx s 220kv 系统相对短路点计算电抗为： 3 16 11 0.877 1.14 js x x （2）点短路即 220kv 母线处短路 2 k 18 图 3-3 点短路等值电路图 2 k 181234 1 ()/()(0.08750.156)0.122 2 xxxxx 192067 11 0.03970.04730.0435 22 xxxx 21185 0.1220.0330.155xxx 发电机 g1、g2 相对短路点的计算电抗为： 1 121 22 100/0.85 0.1550.365 100 n js b s xx s 发电机 g3、g4、 g5、g6 相对短路点的计算电抗为： 2 219 2300/0.85 0.04350.307 100 n js b s xx s 220kv 系统对短路点计算电抗为： 3 14 11 2.272 0.44 js x x （3）点短路即 1#主变压器低压侧短路 3 k 18 图 3-4 点短路等值电路图 3 k 1234 0.1560.08750.2435xxx 13678910111213 1 ()/()/()/()0.03970.04730.022 4 xxxxxxxxx 514 16514 13 0.033 0.44 0.0330.441.14 0.022 xx xxx x 515 15515 14 0.033 0.022 0.0330.0220.0567 0.44 xx xxx x 3 121615 111111 1 ()1 ()0.044 0.24351.140.0567 x xxx 3 1 12 0.044 0.181 0.2435 x c x 3 2 15 0.044 0.776 0.0567 x c x 3 3 16 0.044 0.0386 1.14 x c x 32 0.03860.08750.126xxx 1 1 0.126 0.696 0.181 d x x c 2 2 0.126 0.162 0.776 d x x c 3 3 0.126 3.26 0.0386 d x x c 发电机 g1 相对短路点的计算电抗为： 1 11 100/ 0.85 0.1560.184 100 n js b s xx s 发电机 g2 相对短路点的计算电抗为： 2 21 100/0.85 0.6960.818 100 n jsd b s xx s 发电机 g3、g4 、g5、g6 相对短路点的计算电抗为： 2 32 44 300/0.85 0.1622.287 100 n jsd b s xx s 220kv 系统相对短路点的计算电抗为： 1 3 11 0.306 3.26 jss d x x （4）点短路即 3#主变压器低压侧短路 4 k 12 图 3-5 点短路等值电路图 4 k 121234 ()/()0.122xxxxx 15891011121389 11 /0.0870.029 33 xxxxxxxxx 13512 0.1220.0330.155xxx 14 0.44x 3 131415 111111 1 ()1 ()0.023 0.1550.440.029 x xxx 3 1 13 0.023 0.148 0.155 x c x 3 2 14 0.023 0.0523 0.44 x c x 3 3 15 0.023 0.793 0.029 x c x 36 0.0230.03970.0627xxx 1 1 0.0627 0.424 0.148 d x x c 2 2 0.0627 1.20 0.0523 d x x c 3 3 0.0627 0.079 0.793 d x x c 发电机 g1、g2 相对短路点的计算电抗为： 1 11 22 100/0.85 0.4240.998 100 n jsd b s xx s 发电机 g3 相对短路点的计算电抗为： 3 37 300/0.85 0.04730.167 100 n js b s xx s 发电机 g4、 g5 、g6 相对短路点的计算电抗为： 43 33 300/0.85 0.0790.836 100 n jsd b s xx s 220kv 系统相对短路点的计算电抗为： 1 2 1 0.833 jss d x x （5）点短路即联络变压器低压侧短路 5 k 16 15 15 15 图 3-6 点短路等值电路图 5 k 161234 ()/()0.122xxxxx 18165 0.1220.0260.148xxx 星角变换： 17678910111213 10.087 0.022 4 xxxxxxxxx 14 0.44x 517 17517 14 0.037 xx xxx x 514 14514 17 0.595 xx xxx x 3 141718 111111 1 ()1 ()0.00.028 0.5950.0370.148 x xxx 3 1 18 0.028 0.189 0.148 x c x 3 2 14 0.028 0.047 0.595 x c x 3 3 17 0.028 1.273 0.022 x c x 315 0.0280.0260.054xxx 1 1 0.054 0.286 0.189 d x x c 2 2 0.054 1.15 0.047 d x x c 3 3 0.054 0.042 1.273 d x x c