电力系统短路电流计算书

中石化股份公司长岭分公司 电电电力系力系力系统统统短路短路短路电电电流流流计计计算算算书书书 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.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。 2 I b.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 ch I 稳定及断路器额定断流容量。 c.三相短路冲击电流，用于校验电气设备及母线的动稳定。 ch i d.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。I e.次暂态三相短路容量，用于检验断路器遮断容量。 “ z S f.稳态三相短路容量，用于校验电气设备及导体的热稳定.S 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；基准电抗3 bbb ISU 。 2 3 bbbbb XUIUS 常用基准值表（Sb100MVA） 基准电压 Ub（kV） 6.310.537115230 基准电流 Ib（kA） 9.165.501.560.5020.251 基准电抗 Xb（） 0.3971.1013.7132530 各电气元件电抗标么值计算公式 元件名称标 么 值备 注 发电机 （或电动 机） “% “ *100cos db N XS dP X 为发电机次暂态电抗的百 “% d X 分值 变压器 %“ *100 kb N US TS X 为变压器短路电压百分值，% k U SN为最大容量线圈额定容量 电抗器 2 %* 100 3 kNb Nb XUS k IU X 为电抗器的百分电抗值% k X 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. 6220kV 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） 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 页 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 最小运行方式下：正序 0.2683 5.21、2主变：SN50000kVA；X14 5.3200 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 5.81催化 9000kW 电机电抗器：IN1500A；Xk5 5.91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：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 6.11、2主变： “ 100 *50 0.140.28 b X 6.2200 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： 9.16 6 *0.75 6.3 0.050.582 k X 6.5配出线电抗器 2： 9.16 6 *1.0 6.3 0.060.523 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 6.81催化 9000kW 电机回路出线电抗器： 9.16 6 *1.5 6.3 0.050.29 k X 6.91催化 5000kW 电机回路出线电抗器： 9.16 6 *1.0 6.3 0.040.349 k X 6.10 2催化 4200kW 电机回路出线电抗器： 9.16 6 *1.0 6.3 0.030.26 k X 6.11 4发电机： “ 100 0.8 *12 0.1240.826 d X 6.12 1、2、3、6发电机： “ 100 0.8 *3 0.09872.632 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 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 5 页 共 13 页 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： 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。 8.1k1 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 8.2k1 点由 4发电机提供的三相短路电流为： 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 8.6 153 6.3 11.820 4 1* 2.5 153 6.3 3.4373 e b SkAts fkzt kAtsU 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 3.505 3.75 1100 0.1314 fjs X 查汽轮发电机运算曲线得： 8.20 *2.5 ts ztts I 8.2 3.753 6.3 2.8180 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： 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 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 81000A，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 1km，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 0.807211.35 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 0.908210.09 chk IkA 9一套催化 1主风机（9000kW，4 根 3240mm2铜芯电缆）电缆末端三相短路电 流 k6 为： 6 9.16 0.523617.49 chk IkA 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 0.599415.28 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： 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 8 9.16 0.544216.83 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： 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 8.59 2.924 11.5140 8.59 0.974 9.564 kAs kAs 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） 13.1 最小运行方式下，动力厂厂用 6kV 母线三相短路电流： 9.16 (0.2683 0.280.873)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 0.5820.101)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 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 11 页 共 13 页 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 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 0.280.290.0504)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 0.280.3490.0672)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 0.280.260.101)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 0.280.523 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 0.280.5820.202)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 电缆短路电流： 14.1 最大运行方式： 9.16 (0.18320.523)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 (0.18320.523 1.1790.33)4.14 ch IkA 15.2 最小运行方式： 9.16 (0.5483 0.523 1.1790.33)3.55 ch IkA 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51.1116.710 2一套催化 9000kW 电机电缆末端17.4910.307 3一套催化 5000kW 电机电缆末端15.289.497 4二套催化 4200kW 电机电缆末端16.8310.074 DLDQ 中石化股份公司长岭分公司电力系统短路电流计算书