电力系统短路电流计算书.doc

1、DLDQ 中石化股份公司长岭分公司电力系统短路电流计算书 第 1 页 共 13 页 中石化股份公司长岭分公司 电电力力系系统统短短路路电电流流计计算算书书 1 短路电流计算的目的短路电流计算的目的 a. 电气接线方案的比较和选择。 b. 选择和校验电气设备、载流导体。 c. 继电保护的选择与整定。 d. 接地装置的设计及确定中性点接地方式。 e. 大、中型电动机起动。 2 短路电流计算中常用符号含义及其用途短路电流计算中常用符号含义及其用途 a. 2 I次暂态短路电流，用于继电保护整定及校验断路器额定断充容量。 b. ch I三相短路电流第一周期全电流有效值，用于校验电气设备和母线的动稳 定及

2、断路器额定断流容量。 c. ch i三相短路冲击电流，用于校验电气设备及母线的动稳定。 d. I三相短路电流稳态有效值，用于校验电气设备和导体的热稳定。 e. “ z S次暂态三相短路容量，用于检验断路器遮断容量。 f. S稳态三相短路容量，用于校验电气设备及导体的热稳定. 3 短路电流计算的几个基本假设前提短路电流计算的几个基本假设前提 a. 磁路饱和、磁滞忽略不计。即系统中各元件呈线性，参数恒定，可以运用叠 加原理。 b. 在系统中三相除不对称故障处以外，都认为是三相对称的。 c. 各元件的电阻比电抗小得多，可以忽略不计，所以各元件均可用纯电抗表示。 d. 短路性质为金属性短路，过渡电阻忽

3、略不计。 4 基准值的选择基准值的选择 为了计算方便，通常取基准容量 Sb100MVA，基准电压 Ub取各级电压的平均 电 压 ， 即UbUp1.05Ue ， 基 准 电 流3 bbb ISU； 基 准 电 抗 2 3 bbbbb XUIUS。 DLDQ 中石化股份公司长岭分公司电力系统短路电流计算书 第 2 页 共 13 页 常用基准值表（Sb100MVA） 基准电压 Ub（kV） 6.3 10.5 37 115 230 基准电流 Ib（kA） 9.16 5.50 1.56 0.502 0.251 基准电抗 Xb（） 0.397 1.10 13.7 132 530 各电气元件电抗标么值计算公

4、式 元件名称 标 么 值 备 注 发电机 （或 电动机） “% “ *100cos db N XS dP X “% d X 为发电机次暂态电抗的百 分值 变压器 %“ *100 kb N US TS X % k U 为变压器短路电压百分值， SN为最大容量线圈额定容量 电抗器 2 %* 100 3 kNb Nb XUS k IU X % k X 为电抗器的百分电抗值 线路 2 *0 b b S l U XX l 其中 X0为每相电抗的欧姆值 系统阻抗 * bb kd SS cSS X Skd为与系统连接的断路器的开断 容量；S 为已知系统短路容量 其中线路电抗值的计算中，X0为： a. 622

5、0kV 架空线 取 0.4 /kM b. 35kV 三芯电缆 取 0.12 /kM c. 610kV 三芯电缆 取 0.08 /kM 上表中 SN、Sb单位为 MVA，UN、Ub单位为 kV，IN、Ib单位为 kA。 5 长岭炼油厂短路电流计算各主要元件参数长岭炼油厂短路电流计算各主要元件参数 5.1 系统到长炼 110kV 母线的线路阻抗（标么值） a. 峡山变单线路供电时： 最大运行方式下：正序 0.1052； 最小运行方式下：正序 0.2281 b. 巴陵变单线路供电时： 最大运行方式下：正序 0.1491 DLDQ 中石化股份公司长岭分公司电力系统短路电流计算书 第 3 页 共 13

6、页 最小运行方式下：正序 0.2683 5.2 1、2主变：SN50000kVA；X14 5.3 200 分段开关电抗器：IN4000A；X6 5.4 厂用电抗器：IN400A；X4 5.5 配出线电抗器 1：IN750A；X5 配出线电抗器 2：IN1000A；X6 5.6 陆城变：UN35kV；SN63kVA；X7.43 5.7 陆城架空线：l=11.3kM；UN35Kv 5.8 1催化 9000kW 电机电抗器：IN1500A；Xk5 5.9 1催化 5000kW 电机电抗器：IN1000A；Xk4 5.10 2催化 4200kW 电机电抗器：IN1000A；Xk3 5.11 4发电机：

7、SN15MVA；Xd”12.4 5.12 1、2、3、6发电机：SN3.75MVA；Xd”9.87 6 各元件阻抗标么值的计算各元件阻抗标么值的计算 6.1 1、2主变： “ 100 *50 0.140.28 b X 6.2 200 分段开关电抗器： 9.16 6 *4.0 6.3 0.060.131 k X 6.3 厂用电抗器： 9.16 6 *0.4 6.3 0.040.873 k X 6.4 配出线电抗器 1： 9 . 1 66 *0 . 7 56 . 3 0 . 0 50 . 5 8 2 k X 6.5 配出线电抗器 2： 9 . 1 66 *1 . 06 . 3 0 . 0 60 .

8、 5 2 3 k X 6.6 陆城变： “ 100 *6.3 0.07431.179 b X 6.7 陆城架空线： 2 100 * 37 0.4 11.30.33X DLDQ 中石化股份公司长岭分公司电力系统短路电流计算书 第 4 页 共 13 页 6.8 1催化 9000kW 电机回路出线电抗器： 9 . 1 66 *1 . 56 . 3 0 . 0 50 . 2 9 k X 6.9 1催化 5000kW 电机回路出线电抗器： 9 . 1 66 *1 . 06 . 3 0 . 0 40 . 3 4 9 k X 6.10 2催化 4200kW 电机回路出线电抗器： 9 . 1 66 *1 .

9、06 . 3 0 . 0 30 . 2 6 k X 6.11 4发电机： “ 1 0 00 . 8 *12 0.1240.826 d X 6.12 1、2、3、6发电机： “ 1 0 00 . 8 *3 0 . 0 9 8 72 . 6 3 2 d X 6.13 6kV 三芯电力电缆 1kM，每回路 2 根三芯电缆 2 0.08100 *2 6.3 0.101X 2kM，每回路 2 根三芯电缆 2 0.08 2100 *2 6.3 0.202X 7 最大运行方式（最大运行方式（500、200 均合闸运行）下系统及长岭内部系统标么值阻抗图：均合闸运行）下系统及长岭内部系统标么值阻抗图： DLDQ

10、 中石化股份公司长岭分公司电力系统短路电流计算书 第 5 页 共 13 页 8 最大运行方式下，主 6kV I 段母线 K1 点三相短路电流计算（4机、2 台 3000kW 机及 500、200 合闸运行） ： 当电源容量大于基准量的 7.56 倍时， 即以供电电源的容量为基准的阻抗标么值 Xjs3 时（3/Xb3/0.3977.56） ，可以将供电电源视为无穷大电源系统。短路电流 的周期分量在整个短路过程中保持不变，即短路电流不衰减。 8.1 k1 点由大系统提供的三相短路电流为 1sk I ： 9.16 10.2722 33.65 skch IIIkA 8.2 k1 点由 4发电机提供的三

11、相短路电流为4 1fk I ： “ 12.40.826 15 44100100 0.124 fjsfd XX 查汽轮发电机运算曲线得： 8.60 *2.5 ts ztts I 8 . 61 536 . 31 1 . 8 20 41* 2 . 51 536 . 33 . 4 3 73 e b Sk Ats fkz t k AtsU II 8.3 k1 点由一台 3000kW 发电机提供的三相短路电流为1 1f k I 3 . 5 0 53 . 7 5 1100 0.1314 fjs X DLDQ 中石化股份公司长岭分公司电力系统短路电流计算书 第 6 页 共 13 页 查汽轮发电机运算曲线得：

12、8.20 *2.5 ts ztts I 8 . 23 . 7 536 . 32 . 8 1 80 1 1 2.5 3.753 6.3 0.859 kAts f k kAts I 所以，最大运行方式下，主 6kV I 段母线三相短路电流为： 333.65 11.82 2 2.818 51.110 133.65 3.437 2 0.859 38.81 kAts kkAts I 即 51.11 38.81 ch IkA IkA k1 点两相短路电流为 2 1 0.86644.26 kch IIkA 7 750A，5电抗器后方各变电所最大运行方式下母线三相短路电流计算 7.1 电缆长度取 1km，每回

13、路按 2 根电缆并联（含一循、二循、重整、焦化、常 减压） ，k2 点的三相短路电流为： 2 9.16 (0.1832 0.582 0.101) chk I 9. 16 0. 866210. 575kA 7.2 电缆长度取 2km，每回路按 2 根电缆并联（含幸福 村、加氢、分子筛等） ，k3 点的三相短路电流为： 3 9.16 (0.1832 0.582 0.202) chk I 9.16 0.96729.47kA DLDQ 中石化股份公司长岭分公司电力系统短路电流计算书 第 7 页 共 13 页 8 1000A，6电抗器后方各变电所最大运行方式下母线三相短路电流计算 8.1 电缆线路取 1

14、km，每回路按 2 根电缆并联（含一套催化、聚丙烯、连续重整、 焦化高压泵、三循、四循、二套催化等） ，k4 点的三相短路短路为： 4 9.16 0.8072 11.35 chk IkA 8.2 电缆线路取 2km，每回路按 2 根电缆并联（含加氢压缩机、微球、王垄坡等） ， k5 点的三相短路短路为： 5 9.16 0.9082 10.09 chk IkA 9 一套催化 1主风机（9000kW，4 根 3 240mm2铜芯电缆） 电缆末端三相短路电流 k6 为： 6 9.16 0.5236 17.49 chk IkA DLDQ 中石化股份公司长岭分公司电力系统短路电流计算书 第 8 页 共

15、13 页 10 一套催化 2主风机 （5000kW， 三根 3240mm2 铜芯电缆）电缆末端三相短路电流 k7 为： 7 9.16 0.5994 15.28 chk IkA 11 二套催化 1主风机（4200kW，两根 3240mm2 铜芯电缆）电缆末端三相短路电流 k8 为： 8 9.16 0.5442 16.83 chk IkA 12 动力厂厂用 6kV 母线最大运行方式下三相短路电流为： DLDQ 中石化股份公司长岭分公司电力系统短路电流计算书 第 9 页 共 13 页 大系统及动力厂 2 台发电机提供的三相短路电流为： 9 9.16 1.06648.59 sk IkA 背压机单独提供

16、的三相短路电流为： 查汽轮发电机运算曲线得： 8.5 0.344 2.9240 1 92.83 0.344 0.9741 kAs f kkAsf II 出口 所以，k9 点的三相短路电流为： 991 9chkskf k III 8 . 5 92 . 9 2 41 1 . 5 1 40 8 . 5 90 . 9 7 49 . 5 6 4 k As k As 13 最小运行方式下系统及长岭内部供电系统标么阻抗图（由巴陵变单线路供电， 500、200 均断开运行，动力厂不开机） DLDQ 中石化股份公司长岭分公司电力系统短路电流计算书 第 10 页 共 13 页 13.1 最小运行方式下，动力厂厂用

17、 6kV 母线三相短路电流： 9.16 (0.2683 0.28 0.873)6.45 ch IkA 13.2 最小运行方式下，750A、5电抗器后方变电所母线三相短路电流（电缆取 1km，每回路按 2 根电缆并联，含一循、二循、重整、焦化、常减压等） 9.16 (0.2683 0.28 0.582 0.101)7.44 ch IkA 13.3 最小运行方式下，1000A、6电抗器后方变电所母线三相短路电流（电缆取 1km，每回路按 2 根电缆并联，含一套催化、四循、北区、二套催化、聚丙 烯、连续重整、焦化高压泵、三循等） 9.16 (0.2683 0.28 0.523 0.101)7.814

18、 ch IkA 13.4 最小运行方式下，一套催化 1主风机（9000kW）电缆末端三相短路电流： 9.16 (0.2683 0.28 0.29 0.0504)10.309 ch IkA 13.5 最小运行方式下，一套催化 2主风机（5000kW）电缆末端三相短路电流： 9.16 (0.2683 0.28 0.349 0.0672)9.497 ch IkA 13.6 最小运行方式下，二套催化 1主风机（4200kW）电缆末端三相短路电流： 9.16 (0.2683 0.28 0.26 0.101)10.074 ch IkA 13.7 最小运行方式下，1000A、6电抗器后方变电所母线三相短路电

19、流（电缆取 2km，每回路按 2 根电缆并联，含微球、王垄坡、加氢压缩机等） 9.16 (0.2683 0.28 0.523 0.202)7.20 ch IkA 13.8 最小运行方式下，幸福村、加氢、分子筛 6kV 母线三相短路电流： 9.16 (0.2683 0.28 0.582 0.202)6.875 ch IkA 13.9 最小运行方式下，动力厂主 6kV 母线三相短路电流： 9.16 (0.2683 0.28)16.71 ch IkA 14 陆城变容量 63kVA，阻抗百分比 7.43，出线电抗器 1000A，6。则 6kV 侧 DLDQ 中石化股份公司长岭分公司电力系统短路电流计算

20、书 第 11 页 共 13 页 电缆短路电流： 14.1 最大运行方式： 9.16 (0.1832 0.523)12.97 ch IkA 14.2 最小运行方式： 9.16 (0.5483 0.523)8.55 ch IkA 15 陆城 35kV 线路末端三相短路电流： （折算到 6kV 侧） 15.1 最大运行方式： 9.16 (0.1832 0.523 1.179 0.33)4.14 ch IkA 15.2 最小运行方式： 9.16 (0.5483 0.523 1.179 0.33)3.55 ch IkA DLDQ 中石化股份公司长岭分公司电力系统短路电流计算书 第 12 页 共 13 页

21、 长岭各点三相短路电流明细表（单位 kA） 序号 名 称 最大运行方式下 最小运行方式下 1 主 6kV 母线 51.11 16.710 2 一套催化 9000kW 电机电缆末端 17.49 10.307 3 一套催化 5000kW 电机电缆末端 15.28 9.497 4 二套催化 4200kW 电机电缆末端 16.83 10.074 5 陆城变电抗器至变压器电缆 12.97 8.55 6 一套催化 6kV 母线 11.35 7.814 7 二套催化 6kV 母线 11.35 7.814 8 三循 6kV 母线 11.35 7.814 9 连续重整 6kV 母线 11.35 7.814 10

22、 聚丙烯 6kV 母线 11.35 7.814 11 焦化高压泵电缆末端 11.35 7.814 12 一循 6kV 母线 10.575 7.44 13 二循 6kV 母线 10.575 7.44 14 常减压 6kV 母线 10.575 7.44 15 重整 6kV 母线 10.575 7.44 16 焦化 6kV 母线 10.575 7.44 17 烷基化 6kV 母线 10.575 7.44 18 一垄 6kV 母线 10.575 7.44 19 王垄坡 6kV 母线 10.09 7.20 20 微球 6kV 母线 10.09 7.20 21 加氢压缩机电缆末端 10.09 7.20 2

23、2 加氢 6kV 母线 9.47 6.875 23 分子筛 6kV 母线 9.47 6.875 DLDQ 中石化股份公司长岭分公司电力系统短路电流计算书 第 13 页 共 13 页 24 幸福村 6kV 母线 9.47 6.875 25 陆城变 35kV 线路末端（折算至 6kV） 4.14 3.55 26 4发电机 11.07（出口 0S） 3.85（出口S） 27 1、2、3、6发电机至主 6kV 母线 2.58（0S） 0.946 28 1、2、3、6发电机 2.924（出口 0S） 0.974（出口S） 29 动力厂厂用 6kV 母线 11.514（0S） 9.564（S） 6.45