桐子营水电站断路器选择计算论文_杨帆

(武汉江汉化工设计有限公司 430000)

桐子营水电站位于宣恩县县城以南,离正在建设的宣恩县110kV莲花坝中心变电站20km;莲花坝中心变电站离恩施州220kV旗峰坝变电站45km,离220kV咸丰变电站45km。根据湖北省电力勘测设计院2003年6月完成的《湖北省宣恩县桐子营水利水电枢纽工程可行性接入系统报告》和湖北省电力公司的审查意见,本电站建成后,接入系统运行方式为:一回110kV出线,输送容量为2×12000kW,经20km的110kV线路与宣恩县龙洞水电站110kV升压站母线相连,并由此送入恩施州220kV旗峰坝变电站,与大电网相连。

桐子营水电站选用2台HLA551-LJ-170型混流式立轴水轮机,配2台SF12-18/3600型发电机,发电机额定功率12000 kW,额定电压10.5 kV,额定功率因数0.8。机组配有WT-80型微机调速器、直径2.5m的主阀和微机可控硅励磁调节器。

桐子营水电站总装机容量24000kW,保证出力2893 kW,年利用小时数2442 h,多年平均发电量5862万kW.h。

桐子营水电站接线方式:发电机电压侧采用一机一变的单元接线,110kV母线采用单母线,一回110kV出线,不设SF6断路器。主变容量为2×16000kVA

根据推荐的电气主接线和有关资料,对本站可能发生短路的两点:发电机电压出口母线和主变高压侧110kV电压母线进行了三相短路电流同期分量的计算。

各元件短路电流计算如下:

a)桐子营水电站110kV母线三相短路电流为3.416kA,单相短路电流为3.225 K。

b)基准值:Sj=100MV Uj=1.05Un

c)各元件标幺值:

1)发电机(12000kW)

Sn=P/cosφ=12000/0.8=15000(kVA)=15MVA

X*d=(X d %/100)*(Sj/Sn)=(21.6/100)*(100/15)=1.44

2) 16000 kVA变压器(16000 kVA=16 MVA)

X*b1=(Uk %/100)*(Sj/Sn)=(10.5/100)*(100/16)=0.656

3)31500 kVA变压器(31500 kVA=31.5 MVA)

X*b2=(Uk %/100)*(Sj/Sn)=(10.5/100)*(100/31.5)=0.333

4)110 kV线路20km

X*l=X*(Sj/Uj2)=(0.4*20)*(100/1152)=0.060

系统阻抗图如下:

根据阻抗图,经计算得:发电机端的Xjs=1.048×(24/0.8)/100=0.314

查《水轮发电机运算曲线数字表》得I*d=3.37

I e=24/0.8/√3/10.5=0.151(kA)

发电机端的三相短路电流:I=3.37×0.151=0.508(kA)

对于110kV母线侧,三相短路电流为3.416 kA,系统侧的三相短路电流为:

I xtd=3.416-0.509=2.907(kA)

X xt∑=Ij/ Ixtd=0.502/2.909=0.173

系统的电抗为X *xt=0.173-0.060=0.11

计算结果见表3:

论文作者:杨帆

论文发表刊物:《电力设备》2017年第5期

论文发表时间:2017/5/27

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