01单相接地短路电流计算.doc

附录 一

贵州省东风水电厂
单相接地短路电流计算

批 准: 罗 飞
审 查: 李景禄 娄向阳
校 核: 刘渝根 孙二文
编 写: 谢炎林 廖梦君 杨鑫

贵州南源电力科技有限责任公司
2007年9月
单相接地短路电流计算

一．概况：
东风水电厂位于贵州220kV南北电网的联结点上，现装四台发电机，分别通过四台主变向电网送电，该厂220kV出口母线分为三段，每段接一回出线，其中220kVⅠ母接“东站”线与贵州南网相联，220kVⅡ母、Ⅲ母分别接“东干Ⅰ、Ⅱ回”线与贵州北网相联，其系统主接线如下图（1－1）所示：

　　　　　　　　　　　图（１－１）东风电厂电气主接线图

该厂最大运行方式为四台发电机同时运行，一台200MVA主变高压侧中性点直接接地，母联210、220开关同时闭合（即贵州220kV南北电网合网运行方式），以下计算均以该运行方式为计算基础。

二．系统元件参数：

表１ 系统侧参数列表：

名称
方式
短路阻抗
说明
南网
大方式
正序
0.06157
系统水平年为2015年，基准容量100MVA，基准电压230kV。
负序
0.06157
零序
0.12134
北网
大方式
正序
0.03285
负序
0.03285
零序
0.05292

表２ 发电机参数列表：

编号
型号
额定容量(MVA)
额定电压(kV)
次暂态电抗 Xd"%
#1
SF190-32/8950
223.5
13.8
铭牌值
0.18
归算至100MVA
0.08054
#2
SF190-32/8950
223.5
13.8
铭牌值
0.18
归算至100MVA
0.08054
#3
SF190-32/8950
223.5
13.8
铭牌值
0.18
归算至100MVA
0.08054
#4
SF125-28/7600
142.86
13.8
铭牌值
0.209
归算至100MVA
0.14630

（表３）主变参数列表：

编号
型号
额定容量(MVA)
额定变比(kV)
接线方式
阻抗电压 Uk%
#1
SSP7-200000/220
200
230/13.8
Yo/Δ-11
铭牌值
0.13
归算至100MVA
0.06500
#2
SSP7-200000/220
200
230/13.8
Yo/Δ-11
铭牌值
0.13
归算至100MVA
0.06500
#3
SSP7-200000/220
200
230/13.8
Yo/Δ-11
铭牌值
0.128
归算至100MVA
0.06400
#4
SSPS10-150000/220
150
230/13.8
Yo/Δ-11
铭牌值
0.13
归算至100MVA
0.08667

三．等值阻抗计算：

1． 正（负）序等值阻抗

系统正（负）序阻抗如下图（１－２）所示；

K1
F2
T2
T1
F1
南网
0.06157
X1
0.06500
X3
0.06500
X5
0.08054
X4
0.08054
X6
图 （1－2） 系统正（负）序阻抗图

220kV母线
F3
T3
0.06500
X7
0.08054
X8
F4
T4
0.08667
X9
0.14630
X10
北网
0.03285
X2

等值计算如下：
X11 = X1//X2 = 0.02142
X12 = (X3+X4)// (X5+X6) // (X7+X8) // (X9+X10)
= 0.04015
0.02142
X11
0.04015
X12
220kV母线
K1
图 （1－３） 正（负）序阻抗等值图一

0.01397
X13
220kV母线
K1
X13 = X11//X12
= 0.01397
图 （1－４） 正（负）序阻抗等值图二

由图（１－４）得220kV母线正（负）序等值阻抗为:
∑X1＝∑X2＝ 0.01397 (Ω). 　　　　　　　（1－1）
式中 ∑X1————故障点正序等值阻抗，Ω；
∑X2————故障点负序等值阻抗，Ω；

2． 零序等值阻抗

系统零序阻抗如下图（１－５）所示；

K1
T1
南网
0.12134
X14
0.06500
X16
图 (1－５) 零序阻抗图

220kV母线
北网
0.05292
X15

等值计算如下：

X17 = X14//X15 = 0.03685
T1
0.03685
X17
0.06500
X16
220kV母线
K1
图 （1－６） 零序阻抗等值图一

0.02352
X18
220kV母线
K1
X18 = X16//X17
= 0.02352
图 （1－７） 零序阻抗等值图二

由图（１－７）得220kV母线零序等值阻抗为:
∑X0 ＝ 0.02352 (Ω). 　　　　　　　　（1－2）
式中：∑X0 ———— 故障点零序等值阻抗，Ω；

１．零序电流分配系数计算
C0C = X18/ X17 = 0.63826 （1－3）
C0T = X18/ X16 = 0.36185 （1－4）
式中： C0C————系统侧零序电流分配系数；
　 C0T————电站侧零序电流分配系数；

２． K1点单相接地短路电流计算
由《电力系统分析》可知，系统发生单相接地故障时故障点的各序电流分量为：
Ia1 = Ia2 = Ia0 = （1－5）
式中 ∑X1、∑X2、∑X0　同式（１－１）（１－２）中相同；
Sj ———— 基准容量，MVA；
Uj ———— 基准电压，kV；

将上面各序阻抗等值计算结果代入式（１－5）得：
Ia1 = Ia2 = Ia0 =
=
= 4.87814 (kA)
总接地短路电流：
Ik1=3Iao=３×4.87814 = 14.63442（kA）

中性点返回电流
1. 东风水电厂主变中性点返回总电流：
IZT= 3C0T×Iao = 5.29546 （kA）
2. 系统中性点返回电流：
IZC= 3C0C×Iao = 9.34056 （kA）