电网短路电流计算发电机并网

1、短路电流计算书（发电机并网）、原始数据系统阻抗标么值为 0.0122最大运行方式），0.0428 （最小运行方式）取基准容量 Sj 100MVA ，基准电压 Uj Uav 1.05U N （对应于各电压等级 10.5kV，0.4kV）电气设备参数如下：1）发电机 G1G2： Pe7MW， cos0.8, GePe /cos8.75MVA ， Xd'' % 132）主变压器 1T2TS1TS2T9MVA ， Uk % 93）辅助变压器 3T4TS3TS4T2MVA ， Uk % 94) 厂用变压器 5T8T S5T S6T S7T S8T2MVA，Uk % 9三、各元件阻抗参数计

2、算发电机（ G1G）2：XGX d''Sj100 Pe /cosXG1X G213 100100 7/0.81.4857主变压器（ 1T2T）：XTUk % Sj100 SeX1T X 2T9 100 1100 9辅助变压器（ 5T）： X TUk%100SjSeX 3TX 4T9 1004.52100厂用变压器（ 3T4T）： X TUk%Sj100SeX 3T9X 4T 1001020 4.5四、电气主接线图统图五、阻抗系六、短路电流计算（1）求计算电抗及查表求电流标幺值 I t对于无限大容量系统： I 0 I1XC*S对于发电机 （有限容量系统 ） ：先求计算电抗 X*j

3、sXm SSGje ，再查表得到电流标幺值 It2）计算短路电流、冲击电流和短路容量对于无限容量系统：电流基准值Ib 3 Uav短路电流 I " II 0 IbSj短路容量 SC" XCSGe3 U av对于发电机（有限容量系统 ） ：电流基准值 （归算到短路点） IGb短路电流 I t It IGb短路容量 SC" 3 UavI "冲击电流 ish 2KshI ''，在实用计算中，当短路发生在发电机电压母线时，取 Ksh 1.9；短 路发生在发电厂高压侧母线时，取 Ksh 1.85 ；在其他地点短路时，取 Ksh 1.8.全电流系数 1

4、 2（K sh 1）21.1 系统 S出口 6.6KV母线 k1 点短路1）系统及其等值网络的化简各电源的计算电抗如下：X js / G1X13SG1.Sj2.4857 7/ 0.8 0.2175100X js / G1X13SG1.Sj2.48577/0.81000.2175X js / G 2X14SG2.Sj2.48577/0.81000.2175X js / SX10.0122最小运行方式X js / G 2X14 SSGj2. 2.4857 71/000.8 0.2175X js/ SX10.04281) 系统 S供给 K1 点的短路电流：最大运行方式 :短路电流周期分量起始值： I

5、 S'' I100 13 35 0.0122135.2265(kA)起始短路容量：S"S Sj 100 8196.7213(MVA)S X 1 0.0122I0X1短路电流冲击值： ish2KshI S''2 1.9 135.2265 363.3543(kA)式中，因为短路发生在发电机电压母线，取 K sh 1.9短路电流周期分量起始值：I S'' II 0100 138.5415(kA)X 12 3 35 0.0428S起始短路容量： S"S SjS X12100 2336.4486(MVA)0.0428短路电流冲击值： i

6、sh 2KshI S'' 2 1.9 38.5415 103.5612(kA)式中，因为短路发生在发电机电压母线，取 K sh 1.92) 发电机 G1供给 K1 点的短路电流：最大运行方式：根据 X js/G1 的值，可以从汽轮发电机计算曲线数字表中查得各电流的标幺值为发电机 G1： I *" I*0 4.75， I* 3.0换算到 35kV的发电机额定电流为SG1I G1b G1 0.1443(kA)3 35所以短路电流周期分量起始值： I G''1 I*"IG1b 4.75 0.1443 0.6856(kA)稳态短路电流有效值： I G

7、1 I* I G1b 4.75 0.1443 0.6854(kA)起始短路容量： SG''13UavI G''13 35 0.6856 41.5623(MVA)短路电流冲击值： i sh?G12KshIG" 12 1.9 0.6856 1.8422(kA)最小运行方式： 计算过程和结果与最大运行方式相同。3)发电机 G2供给 k1 点的短路电流：最大运行方式：根据 X js/G2 的值，可以从汽轮发电机计算曲线数字表中查得各电流的标幺值为 发电机 G2： I *" I*0 4.75， I* 3.0换算到 35kV的发电机额定电流为SG2I G

8、 2b G2 0.1443(kA)3 35所以短路电流周期分量起始值： I G''2 I*"IG2b 4.75 0.1443 0.6856(kA) 稳态短路电流有效值： I G2 I* I G2b 4.75 0.1443 0.6854(kA) 起始短路容量： SG''23UavIG'' 2 3 35 0.6856 41.5623(MVA)短路电流冲击值： ish?G22KshIG" 2 2 1.9 0.6856 1.8422(kA)计算过程和结果与最大运行方式相同2. 1# 发电机出口 6.6KV 母线 k2 点短路1）系统及

9、其等值网络的化简图 6-1 系统及等值网络化简图(2)计算各电源对短路点的转移电抗和计算电抗(略去角号“ * ”) 发电机 G1，G2和系统 S 各用一台等值机代表。初步化简如图 6-1 所示X12 (x2.x3)/(x2 x3) x1各电源的计算电抗如下：X js / G1X4Sj1.48577/ 0.81000.13X js / G 2X5SG 2Sj1.48577/ 0.81000.13X js / SX120.5122最小运行方式：X js / G1X4Sj1.48577/ 0.81000.13X js / G 2X5SG 2Sj1.48577/ 0.81000.13X js / SX

10、120.54281)系统 S供给 K2 点的短路电流：最大运行方式 :短路电流周期分量起始值： I S'' II0X12100 13 6.6 0.512217.0787(kA)起始短路容量：SSSjX121000.5122195.2362(MVA)短路电流冲击值：ish2KshI S''2 1.9 17.0787 45.8905(kA)式中，因为短路发生在发电机电压母线，取 K sh 1.9短路电流周期分量起始值：I S'' II 0100 116.1160(kA)X 123 6.6 0.5428S起始短路容量： S"S SjS X12

11、100 184.2299(MVA)0.5428短路电流冲击值： ish 2KshI S'' 2 1.9 16.1160 43.3038(kA)式中，因为短路发生在发电机电压母线，取 K sh 1.92) 发电机 G1供给 K2 点的短路电流：最大运行方式：根据 X js/G1 的值，可以从汽轮发电机计算曲线数字表中查得各电流的标幺值为发电机 G1： I*" I*0 7.5 ， I* 3.7换算到 6.6kV 的发电机额定电流为I G 1bSG10.7654(kA)3 6.6所以短路电流周期分量起始值：I G''1 I *"IG1b0.7654

12、7.5 5.7407(kA)稳态短路电流有效值：I G 1I* I G1b3.70.76542.8319(kA)起始短路容量： SG'' 13UavIG'' 1 36.65.740765.6250(MVA)短路电流冲击值： i sh?G12KshIG" 1 2 1.9 5.7407 15.4253(kA)最小运行方式：计算过程和结果与最大运行方式相同。3) 发电机 G2供给 k2 点的短路电流：最大运行方式：根据 X js/G2 的值，可以从汽轮发电机计算曲线数字表中查得各电流的标幺值为发电机 G2： I*" I*0 7.5 ， I* 3.7

13、换算到 6.6kV 的发电机额定电流为I G 1bSG 20.7654(kA)3 6.6所以短路电流周期分量起始值：I G'' 2 I *" I G2b 0.7654 7.5 5.7407( kA)稳态短路电流有效值：IG2I* I G2b 3.7 0.7654 2.8319(kA)起始短路容量： SG'' 23UavIG'' 2 3 6.6 5.7407 65.6250(MVA)短路电流冲击值： ish?G22KshIG" 22 1.9 5.7407 15.4253(kA)计算过程和结果与最大运行方式相同3. 2#发电机出口

14、 10.5KV 段母线 k2 点短路 由于对称性， 2#发电机出口 6.6KV 段母线 k3点短路情况与 1#发电机出口 10.5KV段母线 k2 点短路情况相同。4. 厂用变压器低压侧 0.4KV III 段母线 k4 短路（ 1） 系统及其等值网络的化简14857G11.4857GE2.<»r图 6-2 系统及等值网络化简图（2）计算各电源对短路点的转移电抗和计算电抗（略去角号“ * ”） 发电机 G1，G2和系统 S 各用一台等值机代表。初步化简如图 6-2 所示X12 x2 x3 0.5x2 x3最大运行方式：X13 X1 X12 =0.5+0.0122=0.5122Y

15、11111111 3.5207X 4 X5X13 X61.48751.48750.51224.5C X 6 Y 4.53.520715.84315发电机 G1对短路点 k4 的转移电抗为：X15 X 4C 1.4875 15.84315 23.5382发电机 G2对短路点 k4 的转移电抗为：X 16 X 5C 1.4875 15.84315 23.5382系统 S对短路点 k4 的转移阻抗为：X 17 X13C 0.5122 15.84315 8.1148最小运行方式：X13 X1 X12 =0.5+0.0428=0.54283.4107Y 1111 1 1 11Y X 4X 5X13X 6

16、1.4875 1.4875 0.54284.5C X 6 Y 4.5 3.4107 15.34815发电机 G1对短路点 k4 的转移电抗为：X15 X 4C 1.4875 15.34815 22.8027发电机 G2对短路点 k4 的转移电抗为：X 16 X 5C 1.4875 15.34815 22.8027系统 S对短路点 k4 的转移阻抗为：X 17 X13C 0.5428 15.34815 8.3309最大运行方式：X js / G1X15SG1.23.5382Sj7/0.82.0596100X js / G 2X16SSGj2 23.53827/0.81002.0596X js /

17、 SX178.1148最小运行方式：X js / G1X15SG1.22.8027Sj7/ 0.81001.9952X js / G 2X16SSGj2 22.80277/ 0.81001.9952X js / SX178.33091）系统 S供给 k4 点的短路电流： 最大运行方式：短路电流周期分量起始值：'' I 0 100I S''I 0X 17 3 0.4117.3256(kA)8.3309S起始短路容量： S"S Sj10012.0035( MVA)X178.3309短路电流冲击值： i sh 2KshI S''2 1.8 1

18、7.325644.1037(kA)式中，取 K sh 1.8短路电流周期分量起始值：I S I X17 3 0.4 8.1148 17.7869(kA)起始短路容量：S"S Sj 100 12.3232( MVA)S X17 8.1148短路电流冲击值： ish 2KshI S''2 1.8 17.7869 45.2780(kA)式中，取 K sh 1.82)发电机 G1供给 k4 点的短路电流： 最大运行方式：根据 X js/G1 的值，可以从汽轮发电机计算曲线数字表中查得各电流的标幺值为发电机 G1： I *" I*0 0.51， I* 0.55换算到 0.4kV 的发电机额定电流为SG1I G1b G112.6299( kA)3 0.4所以短路电流周期分量起始值： I G''1 I*"I G1b 0.51 12.6299 6.4412(kA) 稳态短路电流有效值： I G1I* I G1b 0.55 12.6299 6.9464(kA)起始短路容量： SG