电力系统短路电流计算报告书.docx

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电力系统短路电流计算报告书

中石化股份公司长岭分公司

电力系统短路电流计算书

1短路电流计算目

a.电气接线方案t倣和选取。

b・选取和校验电气设备、载流导体。

c.继电保护选取与整定。

d.接地装置设计及拟定中性点接地方式。

e.大、中型电动机起动。

2短路电流计算中惯用符号含义及其用途

a./2•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。

b.Ich•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动稳定及断路器额定断流容量。

c.ich-三相短路冲击电流，用于校验电气设备及母线动稳定。

d.Ix■三相短路电流稳态有效值，用于校验电气设备和导体热稳定。

e.•次暂态三相短路容量，用于检查断路器遮断容量。

f.Sg■稳态三相短路容量，用于校验电气设备及导体热稳定.

3短路电流计算几种基本假设前提

a.磁路饱和、磁滞忽视不计。

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，都以为是三相对称。

C.各元件电阻比电抗小得多，可以忽视不计，因此各元件均可用纯电

抗表达。

d.短路性质为金属性短路，过渡电阻忽视不计。

4基准值选取

为了计算以便,普通取基准容量Sb=100MVA,基准电压S取各级电压平均电压，即Ub=UP=1.05Ue，基准电流Ih=Sh/y/3Ub;基准电抗Xh=Uh/^3Ih=U^/Sho

惯用基准值表（Sb=100MVA）

基准电压ub

（kV）

6.3

10.5

37

115

230

基准电流lb

（kA）

9.16

5.50

1.56

0.502

0.251

基准电抗Xb

（Q）

0.397

1.10

13.7

132

530

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）

Y“_X：

%Sb

*_100弓v/cos0

X；%为发电机次暂态电抗百分值

变压器

—ioosN

"«%为变压器短路电压百分值，Sn为最大容量线圈额定谷量

电抗器

v*笛％Un»人-100mu?

X&%为电抗器百分电抗

值

线路

X严XJ•备

其中力为每相电抗欧姆值

系统阻抗

y_Sb_%

S細为与系统连接断路器开断容量；S为已知系统短路容量

其中线路电抗值计算中，X。

为：

a.6~220kV架空线取0.4Q/kM

b.35kV三芯电缆取0・12Q/kM

c・6~10kV三芯电缆取0・08Q/kM

上表中Sn、S&单位为MVA.Un、4单位为kV」n、〃单位为kA。

5长岭炼油厂短路电流计算各重要元件参数

5-1系统到长炼llOkV母线线路阻抗（标么值）

a・峡山变单线路供电时：

◊最大运营方式下：

正序0.1052;

0最小运营方式下：

正序0.2281

b・巴陵变单线路供电时：

。

最大运营方式下：

正序0.1491

O最小运营方式下：

正序0.2683

5.21#、2#主变：

Sn=50000kVA;X%二14%

5.3200分段开关电抗器:

IN=4000A;X%=6%

5.4厂用电抗器:

In=400A;X%=4%

5.5配出线电抗器1:

In=750A;X%=5%

配出线电抗器2:

IN=1000A;X%=6%

5.6陆城变:

Un=35kV;Sn=63kVA;X%=7.43%

5・7陆城架空线：

/=11.3kM;Un=35Kv

5.81#催化9000kW电机电抗器:

In=1500A;Xk%=5%

5.91#催化5000kW电机电抗器:

In=1000A;Xk%=4%

5.10

In=1000A;Xk%=3%

5.11

=12.4%

2#催化4200kW电机电抗器:

4#发电机：

Sn=15MVA;XcT

5.12

1#、2#、3#、6#发电机：

Sn=3・75MVA;Xd"=9.87%

6各元件阻抗标么值计翼

6.11#、2#主变：

Xh\=0」4•器二0.28

6.2200分段开关电抗器:

^=0.06.^=0.131

6・3厂用电抗器:

X厂0.04•盼0.873

6.4配出线电抗器1:

二0・°5•舲

=0.582

6.5配出线电抗器2:

^=0.06.^=0.523

Xa二0.0743・器二1・179

6.7陆城架空线：

X*=0.4x11.3x守=0.33

6.81#催化9000kW电机回路出线电抗器:

X/0・05•禺=0.29

6・91#催化5000kW电机回路出线电抗器:

X厂0.04•膽=0.349

6.102#催化4200kW电机回路出线电抗器:

X*—0.03•脸=0.26

6JL14#发电机:

%/,=0.124-^^=0.826

6.121#、2#、3#、6#发电机：

Xd\=0.0987•呼=2.632

6.136kV三芯电力电缆

◊lkM,每回路2根三芯电缆

X=（W8.ipo=0.101

26.3

◊2kM,每回路2根三芯电缆

0.08x2

2

挣=0.202

7最大运营方式（500、200均合闸运营）下系统及长岭内部系统标么

8最大运营方式下，主6kVI段母线K1点三相短路电流计算（4#机、

2台3000kW机及500、200合闸运营）:

当电源容量不不大于基准量7.56倍时，即以供电电源容量为基准阻抗标么值Xjs>3时（3/Xb=3/0.397=7.56},可以将供电电源视为无穷大电源系统。

短路电流周期分量在整个短路过程中保持不变,即短

<^0.2/22

/

F

K1

3.；W3./JVi

路电流不衰减。

8.1妞点由大系统提供三相短路电流为人创：

9」6

0.2722

=3365化4

8.2俎点由4#发电机提供三相短路电流为/pm:

Xf4js=Xf4d

124—0.826x15

100—100

=0.124

查汽轮发电机运算曲线得：

t_（8.6t=0s

'—|2.5r=s$

t=0s

7=oO5

.j_jSe_（8.6xl5/y/3x6.3=11.82M-

•仃4kl~7zt*怎5~[2・5x⑸旋x6・3=3・437U

8.3kl点由一台3000kW发电机提供三相短路电流为/川1

二3.505x3.75

_~100~

=0.1314

查淬仑发电悴塹

2.5

t=Os

t=ss

r=05

r=0O5

（8.2x3.75/5/3x6.3=2.818M

（2.5x3.75/>/3x6.3=O.859M

因此，最大运营方式下，主6kVI段母线三相短路电流为:

（3）_（33.65+11.82+2x2.818=51.11Mt=Os

1—（33.65+3.437+2x0.859=38.81kAt=gs

（Ich=5\A\kA

即（/乂=3&81U

kl点两相短路电流为『=0.866x口=44.26M

7750A,5%电抗器后方各变电所最大运营方式下母线三相短路电流

计算

7.1电缆长度取lkm,每回路按2根电缆并联（含一循、二循、重整、

焦化、常减压）,k2点三相短路电流为：

=9.16/0.8662=1O.575M

系统及动力厂二r机

<"0.183/

0..）8/

/=9.16/（0.1832+0.582+0.101）

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）,6点三相短路电流为：

Ichk3=9.16/（0.1832+0.582+0.202）

=9.16/0.9672=9.47M

81000A,6%电抗器后方各变电所最大运营方式下母线三相短路电流

计算

8.1电缆线路取lkm,每回路按2根电缆并联（含一套催化、聚丙烯、

持续重整、焦化高压泵、三循、四循、二套催化等）,k4点三相短路短路为：

系统及功力厂三台机

/伽二9・16/0・8072二11・35肋

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点三相短路短路为:

/曲=9.16/0.9082=10.093

9—套催化1#主风机（9000kW,4根

3x240mm2铜芯电缆）电缆末端三相短路电流k6为：

动力厂三台机

1<5

系统及动力厂三台机

0.1832

0.29

0.05C4

/椒（=9.16/0.5236=17.49M

10—套催化2#主风机

（5000kW,三根3x240mm2铜芯电缆）电缆末端

三相短路电流k7为：

/亦7=9.16/0.5994=15.28也

11二套催化1#主风机（4200kW,两根3240mm2铜

系统及动力厂三台机

芯电缆）电缆末端三相短路电流k8为：

系统及动力厂◎台赫

1：

._832

C.26

<0.101

/册=9.16/0.5442=16.83肋

12动力厂厂用6kV母线最大运营方式下三相短路电流为：

大系统

O

/yC.8/3

背压机背压机

<£第V亢/"

3.7洲/3.75MV

大系统

o

背压机

大系统及动力厂2台发电机提供三相短路电流为:

I“9=9.16/1.0664=8.59M

背压机单独提供三相短路电流为：

严驾机运算弊心“05

‘川9—1fl岀口一（2.83x0.344二0.974财ss

因此，k9点三相短路电流为:

/际9=59+/"

8.59+2.924=11.514Ms

8.59+0.974二9.564肋心

13最小运营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均断开运营，动力厂不开机）

进城

o

3bkV,二.3k「餞器

C.33<

530CkVA,LI畝交.

1.1/9

：

C30A,*>

C.523<

大系统

■供电时

ft.2638<

\＞大电权、＞打［0,明L＞75Ci,5%、＞6也4%

＜/直配线＜［电抗若V’巨抗器＜；'电抗弄

厂用6kV母线

电缆未端分交电所母线分交电肪借线

动力线

13・1最小运营方式下，动力厂厂用6kV母线三相短路电流：

Ich=9.16/（0.2683+0.284-0.873）=6.45肋

13.2B小运营方式下，750A、5%电抗器后方变电所母线三相短路电流（电缆取lkm,每回路按2根电缆并联，含一循、二循、重整、焦化、常减压等）

Ich=9.16/（0.2683+0.28+0.582+0.101）=7.44M

13・3最小运营方式下，1000A、6%电抗器后方变电所母线三相短路电流（电缆取lkm,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、持续重整、焦化高压泵、三循等）

Ich=9.16/（0.2683+0.28+0.523+0.101）=7.814M

13・4最小运营方式下，一套催化1#主风机（9000kW）电缆末端三

相短路电流：

Ich=9.16/（0.2683+0.28+0.29+0.0504）=10.309M

13・5最小运营方式下，一套催化2#主风机（5000kW）电缆末端三

相短路电流：

Ich=9.16/（0.2683+0.28+0.349+0.0672）=9.497M

13・6最小运营方式下，二套催化1#主风机（4200kW）电缆末端三

相短路电流：

Ich=9.16/（0.2683+0.28+0.26+0.101）=10.074M

13・7最小运营方式下，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）

Ich二9.16/（0.2683+0.28+0.523+0.202）=7.20M

13・8最小运营方式下，幸福村、加氢、分子筛6kV母线三相短路电流:

Iclt=9.16/（0.2683+0.28+0.582+0.202）二6.875M

13・9最小运营方式下，动力厂主6kV母线三相短路电流：

Ich=9.16/（0.2683+0.28）=16.71M

14陆城变容量63kVA,阻抗比例7.43%,出线电抗器1000A,6%o

则6kV侧电缆短路电流：

14・1最大运营方式：

Ich=9.16/（0.1832+0.523）=12.97M

14・2最小运营方式：

Ich=9.16/（0.5483+0.523）=8.55M

15陆城35kV线路末端三相短路电流：

（折算到6kV侧）

15・1最大运营方式：

Ich=9.16/（0.1832+0.523+1.179+0.33）=4.14M

15・2最小运营方式：

Ich=9.16/（0.5483+0.523+1.179+0.33）=3.55M

长岭各点三相短路电流明细表（单位kA）

序号

名称

最大运营方式下

最小运营方式

下

1

主6kV母线

51.11

16.710

2

—套催化9000kW电机电缆末端

17.49

10.307

3

—套催化5000kW电机电缆末端

15.28

9.497

4

二套催化4200kW电机电缆末端

16.83

10.074

5

陆城变电抗器至变压器电缆

12.97

8.55

6

—套催化6kV母线

11.35

7.814

7

二套催化6kV母线

11.35

7.814

8

三循6kV母线

11.35

7.814

9

持续重整6kV母线

11.35

7.814

10

聚丙烯6kV母线

11.35

7.814

11

焦化高压泵电缆末端

11.35

7.814

12

—循6kV母线

10.575

7.44

13

二循6kV母线

10.575

7.44

14

常减压6kV母线

10.575

7.44

15

重整6kV母线

10.575

7.44

16

焦化6kV母线

10.575

7.44

17

烷基化6kV母线

10.575

7.44

18

—垄6kV母线

10.575

7.44

19

王垄坡6kV母线

10.09

7.20

20

微球6kV母线

10.09

7.20

21

加氢压缩机电缆末端

10.09

7.20

22

加氢6kV母线

9.47

6.875

23

分子筛6kV母线

9.47

6.875

24

幸福村6kV母线

9.47

6.875

25

陆城变35kV线路末端（折算至

6kV）

4.14

3.55

26

4#发电机

11.07（出口0S）

3.85（出口8S）

27

1#、2#、3#、6#发电机罕丰6kV母线

2.58（OS）

0.946

28

1#、2#、3#、6#发电机

2.924（出口OS）

0.974（出口8

S）

29

动力厂厂用6kV母线

11.514（OS）

9.564（ooS）

6.45