應(yīng)用等效電壓源法計算發(fā)電廠高壓母線短路電流

王 旅

?

應(yīng)用等效電壓源法計算發(fā)電廠高壓母線短路電流

王 旅

（湖北華電襄陽發(fā)電有限公司，湖北 襄陽 441041）

本文以某4×300MW發(fā)電廠實際運行方式為例，結(jié)合調(diào)度部門下達的220kV母線等值阻抗，應(yīng)用等效電壓源法計算220kV母線最大三相、兩相及單相接地短路電流初始值。

等效電壓源法；短路電流；高壓母線

1 電氣一次主接線及設(shè)備技術(shù)參數(shù)

220kV系統(tǒng)電氣一次主接線為雙母雙分段帶旁母，正常運行時，兩個母聯(lián)和兩個分段斷路器合環(huán)運行。1#、2#發(fā)變組及1#起備變運行于1#母或2#母，3#、4#發(fā)變組及2#、3#起備變運行于3#母或4#母，系統(tǒng)總計有7條220kV線路，分別運行于1#母至4#母。4臺發(fā)變組設(shè)備參數(shù)相同，均采用單元接線接入220kV系統(tǒng)，電氣一次主接線簡圖如圖1所示。

1#、2#起備變技術(shù)參數(shù)相同，聯(lián)結(jié)組別為YNd11- d11，零序阻抗96.94W/相，中性點固定接地運行。3#起備變聯(lián)結(jié)組別為YNyn0-yn0+d，兩個低壓繞組中性點經(jīng)35W中阻接地，但其負載側(cè)不能提供零序電流通路，高壓側(cè)供電兩個低壓側(cè)開路時，測得零序阻抗為163.2W/相，中性點固定接地運行。

圖1 電氣一次主接線簡圖

2 運行方式規(guī)定

電廠側(cè)：最大運行方式為開4臺機組。

計算220kV母線最大短路電流初始值時，考慮電廠側(cè)與系統(tǒng)均處于最大運行方式。

3 發(fā)變組計算參數(shù)

1）發(fā)電機G

超瞬態(tài)電抗

負序電抗

額定無功功率因數(shù)

超瞬態(tài)阻抗

負序阻抗

2）主變

短路阻抗電阻分量標幺值

短路阻抗電抗分量標幺值

正序阻抗

零序電阻

零序電抗

零序阻抗

歸算至主變高壓側(cè)單臺發(fā)變組校正后的正序、

=0.09615+j7.49056W（17）

4 系統(tǒng)Q計算參數(shù)

正序阻抗

=0.42422W=7.10778W=7.09511W（24）

零序阻抗

5 220kV母線三相、兩相及單相接地短路電流計算

短路點正序阻抗

短路點負序阻抗

短路點零序阻抗

三相短路電流

兩相短路電流z39.303∠-85.7kA（30）

單相接地短路電流

6 計算結(jié)果簡要分析

本例短路電流計算中，涉及大量的復(fù)數(shù)運算，計算過程相對復(fù)雜，可用Execl實現(xiàn)。在電廠側(cè)運行方式確定后，所有的計算公式不變，改變220kV母線等值阻抗，即可得到新短路電流初始值。

零序阻抗校正問題：本例3臺起備變（屬網(wǎng)絡(luò)變壓器）的零序阻抗全部采用未經(jīng)校正的出廠值，這將影響單相接地短路電流的計算精度。對于1#（2#）起備變，當(dāng)高壓側(cè)發(fā)生接地短路故障時，兩個低壓側(cè)均有零序環(huán)流，此類變壓器的零序阻抗校正方法未知。對于3#起備變，當(dāng)高壓側(cè)發(fā)生接地短路故障時，零序電流在高壓繞組與穩(wěn)定繞組間流通，因穩(wěn)定繞組不引出變壓器器身，高壓繞組與穩(wěn)定繞組間的短路阻抗亦無法給出，相應(yīng)的零序阻抗校正系數(shù)將無法求出。

7 結(jié)論

本文應(yīng)用等效電壓源法計算的發(fā)電廠高壓母線短路電流，所需設(shè)備參數(shù)雖多，但計算過程條理清晰，值得在工程計算中推廣。

[1] 能源部西北電力設(shè)計院編. 電力工程電氣設(shè)計手冊(電氣一次部分)[S]. 北京: 中國電力出版社, 1989.

[2] GB/T 15544.1—2013. 中華人民共和國國家標準 三相交流系統(tǒng)短路電流計算 第1部分：電流計算[S].

[3] GB/T 156—2007. 中華人民共和國國家標準 標準電壓[S].

[4] 李昱, 孫春順, 楊雨薇, 等. 節(jié)點電壓方程的任意時刻短路電流實用計算研究[J]. 電氣技術(shù), 2013, 14(4): 6-10.

[5] 朱崢. 一種受端電網(wǎng)限制短路電流的多目標決策方法[J]. 電氣技術(shù), 2015, 16(12): 87-90.

[6] IEC 60909-4-2000 Short-circuit currents in three- phase a.c. systems-Part 4: Examples for the calculation of short-circuit currents

[7] 孫天澤. 見證2008, 盤點2008[J]. 程序員, 2009(2): 60-61.

Short circuit current calculation of high-voltage busbar in power plant by equivalent voltage source method

Wang Lv

(Hubei Huadian Xiangyang Power Generation Co., Ltd, Xiangyang, Hubei 441041)

Considering the actual operation mode of a 4×300MW power plant as an example, and the equivalent impedance of 220kV busbar dispatched by dispatching department，equivalent voltage source method is used to calculate the initial value of the maximum three-phase、two-phase and single-phase short-circuit current of 220kV busbar.

equivalent voltage source method; short circuit current; high-voltage busbar

2018-10-15

王 旅（1970-），男，湖北松滋人，本科，主要從事電氣二次專業(yè)技術(shù)管理工作。