主变三侧短路电流计算1.doc

#4主变短路电流计算

编制：唐俊清
校验：苏钊

一、系统简介
克拉玛依电厂＃4燃机是引进法国GE公司的6FA系列机组，发电机容量为86.3MVA，配套汽轮发电机组发电容量为37.5MW，两台发电机配套一台SFFP140000/90000/50000双分裂主变压器，一台有载调压厂用高压变压器。两台发电机共同配套一段厂用高压配电系统和一段厂用低压配电系统，厂用6KV高压系统主电源由汽轮发电机组侧引接的厂用高压有载调压变压器供电，备用电源由老厂6KVG段提供，低压厂用系统设置为单母线分组，由两台厂用低压变压器一主一备供电。正常情况下由主厂用变压器分两组开关给两段厂用系统供电，特殊情况下由备用厂变供电。＃4燃机发电机的控制系统是燃机配套的MARK6E控制系统，其余系统由北京四方电气提供的ECS控制系统控制，新的ECS控制系统通过光缆与老厂ECS通讯。直流系统由两套直流供电装置配套两组220V 500AH的蓄电池组按单母线分组供电。
二、阻抗归算
1、系统接线及设备参数如下图：
2. 中调9月份下给我厂的110KV母线的短路容量为：最大运行方式短路容量为2110.64MVA，最小运行方式短路容量为910.25MVA
3、取SB＝1000MVA，UB为平均额定电压，忽略负荷，各电源电势相位相同，取E”=1。
4．110KV母线阻抗的标么值为：X*max=1000/2110.64=0.47, X*min=1000/910.25=1.1，则计算得：
系统最大运行方式下的阻抗标么值为：Xsmax*=0.6,Xsmin*=2.0.47/1.1是母线上所有设备的总阻抗,包括了#4和#13机的阻抗，必须么去除。设去除后系统的阻抗为X,4和13机合并的阻抗为2,则2X/(X+2)＝0.47，得X＝0.6，最小运行方式一样算法
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5、对主变计算出各侧绕组电抗
Us1%=1/2(U12%+U13%-U23%)=1/2(16.96+16.94-41.02)=-3.56
Us2%=1/2(U12%+U23%-U13%)=1/2(16.96+41.02-16.94)=20.52
Us3%=1/2(U23%+U13%-U12%)=1/2(41.02+16.94-16.96)=20.5
则：X1*==-0.0356×1000/140=-0.25
X2*=0.2052×1000/140=1.47
X3*=0.205×1000/140=1.46
6、发电机
X4*=X”d×=0.14×1000/86.3=1.62
X13*= X”d×=0.165×1000/62.5=2.64
7、厂高变
X”t*==0.0387×1000/10=3.87
三、主变各侧短路电流值计算
计算各侧的短路电流时，其短路点应选取在差动保护所连结的所有电流互感器范围之外短路，以计算出流过各CT的短路电流值。
1、在f1点短路时，化简系统如下:

将X1、X4串联得X7，X5、X2串联得X8，将X7、X8并联后与X3串联得X9
1.1 Ib=×1000=5020.58A
最大运行方式下：Idmax=1/2×Ib=0.5*5020.58=2510.29A
最小运行方式下:
#4GT运行，＃13机停机: Idmin1=1/3.34×5020.58=1503.17A
#13机运行，＃4机停机：Idmin2=1/4.35×5020.58=1154.16A

2、在f2点短路时，化简系统如下：

将X3、X6串联得X7，X5、X2串联得X8，将X7、X8并联后与X4串联得X9
2.1 Ib=×1000=50205.84A
最大运行方式下：Idmax=1/2.2×Ib=22820.84A
最小运行方式下: Idmin=50205.84/(2.65+1.47)=12185.88A
3、在f3点短路时,化简系统如下

将X3、X6串联得X7，X4、X1串联得X8，将X7、X8并联后与X5串联得X9
3.1 Ib=×1000=54987.35A
最大运行方式下：Idmax=54987.35/2.1=26184.45A
最小运行方式下: Idmin=54987.35/(2.65+1.46)=13378.92A
4、在f4点短路时
将X3、X6串联得X8，X4、X1串联得X9，将X8、X9并联后与X5串联得X10，X10与X2并联后与X7串联得X11即XΣ
4.1 Ib=×1000=91645.59A
最大运行方式下：Idmax=91645.59/5=18329.12A
最小运行方式下:
#4机与#13机停机：Idmin1=91645.59/(2.4+0.25+1.46+3.87)=11484.4A
#4GT开机，#13机停机：Idmin2=91645.59/((2.65//3.09)+1.46+3.87)＝13563.93A
#13机开机，#4机停机: Idmin3=91645.59/(((2.65+1.46)//2.64)+3.87)＝16730.53A

五、灵敏度校验
1、主变差动保护内部短路校验
在系统最小运行方式下，计算变压器出口金属性短路的最小短路电流：
对两相短路，m(2)＝，X(2)=X1=0.69
Is.min=m(2)= ××=6.3KA
灵敏度系数Ksen= Is.min/Iop=6300/16.7*200＝18.8>2.0 满足
2、主变复压闭锁过流保护校验
Ksen=/Iop=6.3KA/(4.57*1000/5)=7>1.2 满足