应用等效电压源法计算发电厂高压母线短路电流

王 旅



应用等效电压源法计算发电厂高压母线短路电流

王 旅

（湖北华电襄阳发电有限公司，湖北 襄阳 441041）

本文以某4×300MW发电厂实际运行方式为例，结合调度部门下达的220kV母线等值阻抗，应用等效电压源法计算220kV母线最大三相、两相及单相接地短路电流初始值。

等效电压源法；短路电流；高压母线

1 电气一次主接线及设备技术参数

220kV系统电气一次主接线为双母双分段带旁母，正常运行时，两个母联和两个分段断路器合环运行。1#、2#发变组及1#起备变运行于1#母或2#母，3#、4#发变组及2#、3#起备变运行于3#母或4#母，系统总计有7条220kV线路，分别运行于1#母至4#母。4台发变组设备参数相同，均采用单元接线接入220kV系统，电气一次主接线简图如图1所示。

1#、2#起备变技术参数相同，联结组别为YNd11- d11，零序阻抗96.94W/相，中性点固定接地运行。3#起备变联结组别为YNyn0-yn0+d，两个低压绕组中性点经35W中阻接地，但其负载侧不能提供零序电流通路，高压侧供电两个低压侧开路时，测得零序阻抗为163.2W/相，中性点固定接地运行。

图1 电气一次主接线简图

2 运行方式规定

电厂侧：最大运行方式为开4台机组。

计算220kV母线最大短路电流初始值时，考虑电厂侧与系统均处于最大运行方式。

3 发变组计算参数

1）发电机G

超瞬态电抗

负序电抗

额定无功功率因数

超瞬态阻抗

负序阻抗

2）主变

短路阻抗电阻分量标幺值

短路阻抗电抗分量标幺值

正序阻抗

零序电阻

零序电抗

零序阻抗

归算至主变高压侧单台发变组校正后的正序、

=0.09615+j7.49056W（17）

4 系统Q计算参数

正序阻抗

=0.42422W=7.10778W=7.09511W（24）

零序阻抗

5 220kV母线三相、两相及单相接地短路电流计算

短路点正序阻抗

短路点负序阻抗

短路点零序阻抗

三相短路电流

两相短路电流z39.303∠-85.7kA（30）

单相接地短路电流

6 计算结果简要分析

本例短路电流计算中，涉及大量的复数运算，计算过程相对复杂，可用Execl实现。在电厂侧运行方式确定后，所有的计算公式不变，改变220kV母线等值阻抗，即可得到新短路电流初始值。

零序阻抗校正问题：本例3台起备变（属网络变压器）的零序阻抗全部采用未经校正的出厂值，这将影响单相接地短路电流的计算精度。对于1#（2#）起备变，当高压侧发生接地短路故障时，两个低压侧均有零序环流，此类变压器的零序阻抗校正方法未知。对于3#起备变，当高压侧发生接地短路故障时，零序电流在高压绕组与稳定绕组间流通，因稳定绕组不引出变压器器身，高压绕组与稳定绕组间的短路阻抗亦无法给出，相应的零序阻抗校正系数将无法求出。

7 结论

本文应用等效电压源法计算的发电厂高压母线短路电流，所需设备参数虽多，但计算过程条理清晰，值得在工程计算中推广。

[1] 能源部西北电力设计院编. 电力工程电气设计手册(电气一次部分)[S]. 北京: 中国电力出版社, 1989.

[2] GB/T 15544.1—2013. 中华人民共和国国家标准 三相交流系统短路电流计算 第1部分：电流计算[S].

[3] GB/T 156—2007. 中华人民共和国国家标准 标准电压[S].

[4] 李昱, 孙春顺, 杨雨薇, 等. 节点电压方程的任意时刻短路电流实用计算研究[J]. 电气技术, 2013, 14(4): 6-10.

[5] 朱峥. 一种受端电网限制短路电流的多目标决策方法[J]. 电气技术, 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] 孙天泽. 见证2008, 盘点2008[J]. 程序员, 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，主要从事电气二次专业技术管理工作。