王 旅

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應(yīng)用等效電壓源法計(jì)算發(fā)電廠高壓母線短路電流

王 旅

（湖北華電襄陽(yáng)發(fā)電有限公司，湖北 襄陽(yáng) 441041）

本文以某4×300MW發(fā)電廠實(shí)際運(yùn)行方式為例，結(jié)合調(diào)度部門(mén)下達(dá)的220kV母線等值阻抗，應(yīng)用等效電壓源法計(jì)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(yùn)行時(shí)，兩個(gè)母聯(lián)和兩個(gè)分段斷路器合環(huán)運(yùn)行。1#、2#發(fā)變組及1#起備變運(yùn)行于1#母或2#母，3#、4#發(fā)變組及2#、3#起備變運(yùn)行于3#母或4#母，系統(tǒng)總計(jì)有7條220kV線路，分別運(yùn)行于1#母至4#母。4臺(tái)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(jiǎn)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(diǎn)固定接地運(yùn)行。3#起備變聯(lián)結(jié)組別為YNyn0-yn0+d，兩個(gè)低壓繞組中性點(diǎn)經(jīng)35W中阻接地，但其負(fù)載側(cè)不能提供零序電流通路，高壓側(cè)供電兩個(gè)低壓側(cè)開(kāi)路時(shí)，測(cè)得零序阻抗為163.2W/相，中性點(diǎn)固定接地運(yùn)行。

圖1 電氣一次主接線簡(jiǎn)圖

2 運(yùn)行方式規(guī)定

電廠側(cè)：最大運(yùn)行方式為開(kāi)4臺(tái)機(jī)組。

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

3 發(fā)變組計(jì)算參數(shù)

1）發(fā)電機(jī)G

超瞬態(tài)電抗

負(fù)序電抗

額定無(wú)功功率因數(shù)

超瞬態(tài)阻抗

負(fù)序阻抗

2）主變

短路阻抗電阻分量標(biāo)幺值

短路阻抗電抗分量標(biāo)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(tái)發(fā)變組校正后的正序、

=0.09615+j7.49056W（17）

4 系統(tǒng)Q計(jì)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(jì)算

短路點(diǎn)正序阻抗

短路點(diǎn)負(fù)序阻抗

短路點(diǎn)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(jì)算結(jié)果簡(jiǎn)要分析

本例短路電流計(jì)算中，涉及大量的復(fù)數(shù)運(yùn)算，計(jì)算過(guò)程相對(duì)復(fù)雜，可用Execl實(shí)現(xiàn)。在電廠側(cè)運(yùn)行方式確定后，所有的計(jì)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(wèn)題：本例3臺(tái)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(jì)算精度。對(duì)于1#（2#）起備變，當(dāng)高壓側(cè)發(fā)生接地短路故障時(shí)，兩個(gè)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(duì)于3#起備變，當(dāng)高壓側(cè)發(fā)生接地短路故障時(shí)，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(wú)法給出，相應(yīng)的零序阻抗校正系數(shù)將無(wú)法求出。

7 結(jié)論

本文應(yīng)用等效電壓源法計(jì)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(jì)算過(guò)程條理清晰，值得在工程計(jì)算中推廣。

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

[2] GB/T 15544.1—2013. 中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 三相交流系統(tǒng)短路電流計(jì)算 第1部分：電流計(jì)算[S].

[3] GB/T 156—2007. 中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 標(biāo)準(zhǔn)電壓[S].

[4] 李昱, 孫春順, 楊雨薇, 等. 節(jié)點(diǎn)電壓方程的任意時(shí)刻短路電流實(shí)用計(jì)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(biāo)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(jiàn)證2008, 盤(pán)點(diǎn)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。