某110kv变电站短路电流计算书

一、短路电流计算

取基准容量Sj=100MVA，略去“*”，

Uj=115KV，Ij=0.502A

富兴变：地区电网电抗X1=Sj/Sdx=Ij/Idx

=0.502/15.94=0.031

5km线路电抗 X2=X*L*(Sj/Up2)

=0.4*5*(100/1152)=0.015 发电机电抗 X3=(Xd’’%/100)*(Sj/Seb) =(24.6/100)*(100/48)=0.512 16km线路电抗X4=X*L*(Sj/Up2)

=0.4*16*(100/1152)=0.049 5.6km线路电抗X5=X*L*(Sj/Up2)

=0.4*5.6*(100/1152)=0.017 31.5MVA变压器电抗X6=X7=

(Ud%/100)*(Sj/Seb)=(10.5/100)*(100/31.5)=0.333 50MVA变压器电抗 X=(Ud%/100)*(Sj/Seb)=0.272

X8=X3+X4+X5=0.578 X9=X1+X2=0.046 X10=(X8*X9)/(X8+X9) X11=X10+X6=0.046

- .可修编-

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地区电网支路的分布系数 C1=X10/X9=0.935 发电机支路的分布系数C2=X10/X8=0.074 则 X13=X11/C1=0.376/0.935=0.402 X14=X11/C2=0.376/0.074=5.08 1、求d1’点的短路电流

1.1 求富兴变供给d1’点(即d1点)的短路电流 Ix

=Ij/(X1+X2)=0.502/(0.031+0.015)=10.913kA

Sx″=Sj/(X1+X2)=100/(0.031+0.015) ≈2173.913MVA

ichx1=√2 *Kch*Ix″=√2 *1.8*10.913=27.776kA Ich=Ix″√1+2(Kch-1)2 =10.913*√1+2(1.8-1)2 =10.913*1.51=16.479kA

1.2 求沙县城关水电站供给d1’点的短路电流 将发电机支路的等值电抗换算到以发电机 容量为基准容量时的标幺值 Xjs=X8*Srg/Sj=0.578*48/100=0.277

查表得 I*’’=3.993 I*0.2=3.096 I*4=3.043 换算到115kV下发电机的额定电流: Ief=Srg/( 3Up)=48/(1.732x115)=0.241 求得:If’’= I*’’*Ief=3.993x0.241=0.962kA If0.2’’=

- .可修编-

″

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I*0.2’’*Ief=3.096x0.241=0.746kA

If0.4’’= I*4’’*Ief=3.043x0.241=0.732kA

ichf=√2 *Kch*If″=√2 *1.8*0.962=2.448kA 1.3 求得d1’点的短路电流

Ix″=10.913+0.962=11.875kA

ich=27.776+2.448=30.224kA Ich=11.875√1+2*(1.8-1)2 =17.93kA 2、求d2点的短路电流

Ix″=Ij/(X1+X2+X6)=5.50/(0.031+0.015+0.333) =14.512kA

ichx=2* Kch*Ix2″=2*1.8*14.512=36.936kA Ich=Ix″√1+2(Kch-1)2 =14.512*√1+2(1.8-1)2 =21.913kA

3、求d2’点的短路电流

3.1求富兴变供给d2’点的短路电流

Ix″=Ij/X13=5.5/0.402=13.68kA

ichx1=√2 *Kch*Ix″=√2 *1.8*13.68=34.82kA Ich=Ix″√1+2(Kch-1)2 =13.68*√1+2(1.8-1)2 =20.656kA

3.2 求沙县城关水电站供给d2’点的短路电流 将X14换算到以发电机容量为基准容量时的 标幺值 Xjs=X14*Srg/Sj=5.08*48/100=2.438

- .可修编-

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查表得 I*’’=0.425I*0.2=0.431I*4=0.431

换算到115kV下发电机的额定电流: Ief=Srg/( 3Up)=48/(1.732x10.5)=2. 求得:If’’= I*’’*Ief=0.425x2.=1.122kA

If0.2’’= I*0.2’’*Ief=0.431x2.=1.138 If4’’= I4’’*Ief=0.431x2.=1.138kA 3.3 求得d2’点的短路电流 Ix″=13.68+1.122=14.802kA ich=1.414x1.8x14.802=37.674kA Ich=14.802√1+2*(1.8-1)2 =22.35kA

同理：求得终期d2点的短路电流 Ix2″= Ij/(X1+X2+X6)

=5.50/(0.031+0.015+0.272)=17.3kA ichx= √2*1.8*17.3≈44kA Ich=Ix″*√1+2(Kch-1)2

=17.3*√1+1.28 =26.122kA

求得终期d2’点的短路电流 Ix″=16.32+1.344=17.6kA ich=1.414x1.8x17.6=44.96kA Ich= Ix″√1+2*(1.8-1)2 =26.655kA

- .可修编-

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二、10KV母线选择 (铜 13720N/cm2，铝 6860N/cm2)

1、 据最大长期工作电流选择TMY-2(100*10)的母线水平放置，环境温度为２５℃时，

载流量Ｉ=3248*0.9=2923A>1.05*2749=2886A(系数取0.9) 2、 检验热稳定

√Q/C=√I2t/c=√17.62*1.5/171=126.5mm2<(2*1000)mm2 3、 检验动稳定

短路电动力 f=17.248*(l/a)*ich2*B*10-2

=17.248*[(1.3*102)/(0.25*102)]*44.962*10-2=1809.76N 产生应力σ

x-x

=M/W=fl/10w=(1809.76*130)/(10*33.3)

=707N/cm2<13720N/cm2

[ 若是单片矩形导体的机械应力σ= M/W=fl/10w =(1809.76*130)/(10*16.7)=1408.8 N/cm2<13720N/cm2 ]

- .可修编-

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求得绝缘子最大允许跨距 l=(7.614/ich)*√aωσ

=(7.614/44.96)*√40*33.3*13720≈7cm 求导体片间作用力 σx=fx2*lc2/hb2

其中fx=9.8*kx*(ich2/b)*10-2=9.8*0.12*(44.962/1)*10-2=23.77N

导体片间临界跨距 lef=1.77* *b*4√h/fx=1.77*65*4√10/23.77=92cm

本工程取40cm

则σx=(23.772*402)/(102*1)=9040.2N/cm2<铜 13720N/cm2 σ=σ

x-x

+ σx =707+9040.2=9747.2 N/cm2<铜 13720N/cm2

按机械共振条件确定最大允许跨距(共振35-155HZ) l2=(112*ri*ε)/f=(112*2.*11400)/155=23800=>l=1cm 本工程取l=1300mm

三、支柱绝缘子选择 手册P255

10KV选ZS-35/8 ( 8*0.6=4.8kN)

Fc=0.173*(lc/a)*ich2=0.173*(1.3/0.4)*44.962=1135.9N<4.8KN

四、穿墙套管选择

- .可修编-

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CWWL-10 3150/2 ，额定弯曲破坏负荷8KN

动稳定检验 8.62*(0.6+1)/0.4*44.962*10-2=697N<0.6*8=4.8kN

五、接地网

110KV为有效接地系统，接地电阻要求≤0.5Ω

（1）现有接地装置计算

土壤电阻率ρ=φρ0 令ρ0=3*104*1.2Ω.cm 则ρ=360Ω.cm

设人工接地体,采用垂直接地体与水平接地体组成的复式接地装置的电阻 原地网Rt=1/(n*ηc/Rc+ηs/Rs) 其中Rc=[ρ/(2πl)]*ln*(4L/0.84b) =[3.6*104/(2π*250)]*ln[(4*250)/(0.84*5)] =23*5.5=126.5 n=100根

Rs=[ρ/(2πl)] *ln(8L2/πbh)

=360/(2π*800)* ln[(8*8002)/(π*0.04*0.8)]=1.24 查表ηc=0.58，ηs=0.25

则Rt=1/(100*0.58/126.5+0.25/1.24) ≈1.5Ω

- .可修编-

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六、现有避雷针保护X围计算

现下洋变有四支等高避雷针（相对站内地面标高），位置详见B992C-D0101-03。

令 hx=10m，则rx=(1.5h-2hx)p=(1.5x30-2x10)=25 h0AB=h-D/7p=30-60/7=21.43m

则A、B两针间高度为hx=10m水平面上保护X围的一侧 bxAB=1.5h0-2hx =1.5*21.43-2*10=12.1 同理 h0BC=h-D/7=30-50/7=22.85m

则 bXBC=1.5h0-2hx=1.5*22.85-2*10=14.28m h0CD=h-D/7=30-50/7=22.85m 则 bXCD=1.5*22.85-2*10=14.28m h0AD=h-D/7=30-22.5/7=26.79m 则 bXCD=1.5*26.79-2*10=25.19m

- .可修编-

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- 变电站升压改造 计算书

.可修编-

110kV . .

（电气部分）

- .可修编-