光伏項目35KV母線系統(tǒng)短路電流計算及保護CT參數(shù)選型

邳城鎮(zhèn)龍鳳鴨河一期10MW漁光互補光伏發(fā)電項目初步設計階段35kV初步設計階段35kV母線三相短路電流計算書2018年1月目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"1光伏變電站資料 3\o"CurrentDocument"電力系統(tǒng)與本站的連接方式 31.2負荷及出線情況 3\o"CurrentDocument"2短路電流計算 32.1基本假定 3\o"CurrentDocument"2.2基準值的選擇 4\o"CurrentDocument"2.3各元件參數(shù)標么值的計算 52.4短路電流的計算 6\o"CurrentDocument"2.5短路電流計算結(jié)果 9\o"CurrentDocument"三保護級CT選型校驗： 101光伏變電站資料電力系統(tǒng)與本站的連接方式本35kV光伏變電站，采用35kV電壓等級，其35kV外線接入220kV艾山變電站35kV間隔，采用35kV架空導線+銅纜，系統(tǒng)示意圖如圖1所示。圖1：1.2負荷及出線情況35kV進線1回，采用LGJ-240架空導線，L=0.57km；ZRC-YJV22-3X400mm2銅纜，L=0.6km。2短路電流計算基本假定系統(tǒng)運行方式為最大運行方式。磁路飽和、磁滯忽略不計。即系統(tǒng)中各元件呈線性，參數(shù)恒定，可以運用疊加原理。在系統(tǒng)中三相除不對稱故障處以外，都認為是三相對稱的。忽略對計算結(jié)果影響較小的參數(shù)，如元件的電阻、線路的電容以及網(wǎng)內(nèi)的電容器、感性調(diào)和及光伏單元向主電網(wǎng)的電能反饋等。短路性質(zhì)為金屬性短路，過渡電阻忽略不計。系統(tǒng)中的電源均為理想電源。2.2基準值的選擇為了計算方便，通常取基準容量S=100MVA；j基準電壓U取各級電壓的平均電壓，即U=U=1.05U；jjpe基準電流I=-S^；jv'3Uj基準電抗x=上」=匕！jj3i sjj常用基準值如表1所示。表1 常用基準值表(S.=100MVA)j額定電壓ue(kV)10.538.5115230基準電壓U.j(kV)11.02540.425120.75241.5基準電流(kA)j5.241.430.480.24基準電抗工(Q)j1.2216.3145.8583.2

2.3各元件參數(shù)標么值的計算電路元件的標么值為有名值與基準值之比，計算公式如下：j<3uj<3u采用標么值后，相電壓和線電壓的標么值是相同的，單相功率和三相功率的標么值也是相同的，某些物理量還可以用標么值相等的另一些物理量來代替，如I=S。**電抗標么值和有名值的變換公式如表2所示。表2中各元件的標么值可由表1中查得。表2各電氣元件電抗標么值計算公式元件名稱標 么 值備 注發(fā)電機調(diào)相機“ X''% SX''—―d—X j d* 100P.cos申N'Xd%為發(fā)電機次暫態(tài)電抗的百分值

電動機變壓器U%SX二一k X—jT* 100SNUk%為變壓器短路電壓百分值，Sn為最大容量線圈額定容量電抗器“ X% U SX—―k——XX—jk* 100 <31 U2N jX%為電抗器的百分電k抗值線路SX—Xl—jl* 0U2jl線路長度系統(tǒng)阻抗v S SX——a—-b-C* S SkdSkd為與系統(tǒng)連接的斷路器的開斷容量；S為已知系統(tǒng)短路容量其中線路電抗值的計算中，X為：035kV架空導線JL/G1A-240 取0.358Q/kMZRC-YJV22-26/35-3X400銅纜 取0.103Q/kM表2中S、S單位為MVA，U、U單位為kV，I、I單NbNbNb位為kA。X°*2S.=X°*2S.=XO=0.358x0.57%0U210040.4252=0.012本35kV開關站各元件參數(shù)標么值計算如下：2.3.135kV外線銅纜：S. 100X=X1J=0.103x0.6% =0.0040*1 0"2 40.4252j2.3.235KV架空線路：2.4短路電流的計算2.4.1網(wǎng)絡變換計算公式串聯(lián)阻抗合成：X二X+X+……+XTOC\o"1-5"\h\z工 1 2 n并聯(lián)阻抗合成：X= —工1 1 1++ + XX X1 2 n當只有兩支時X二X1X2工X+X122.4.2短路電流計算公式短路電流周期分量有效值：I亠dX短路沖擊電流峰值：i=邁KITOC\o"1-5"\h\zch chd短路全電流最大有效值：I=I丫1+2(K -1》ch d ch式中K為沖擊系統(tǒng)，可按表3選用。ch表3 不同短路點的沖擊系數(shù)短路點K推薦值ch逅Kch發(fā)電機端1.902.69發(fā)電廠高壓側(cè)母線及發(fā)電機電抗器后1.852.62遠離發(fā)電廠的地點1.802.55注：表中推薦的數(shù)值已考慮了周期分量的衰減。2.4.3最大運行方式下短路電流的計算最大運行方式下等值電路標么阻抗圖見圖2圖2：

出了1的阻抗，其它阻抗均未列出，簡化計算。d1為艾山變35kV母線，根據(jù)接入系統(tǒng)報告一次部分計算得知此處短路電流/“=8?324/ =11=1.43=8.324,d1 X] X]根據(jù)計算得出X]=0.172（由圖2所示）然后我們再根據(jù)標準算法計算光伏開關站35kV母線d2處電網(wǎng)系統(tǒng)提供的短路電流，如下：d2:X2=0.016I. 1.43°2=^+^=0.172+0.016=7.6（肋）12(二)光伏側(cè)提供的短路電流值根據(jù)《光伏電站接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》(Q/GDW617-2011)文中規(guī)定：光伏電站需具備一定的過流能力，在120%倍額定電流以下，光伏電站連續(xù)可靠工作時間應不小于1分鐘；在120%~150%額定電流內(nèi)，光伏電站連續(xù)可靠工作時間應不小于10秒。當監(jiān)測到電網(wǎng)側(cè)發(fā)生短路時，光伏電站向電網(wǎng)輸出的短路電流應不大于額定電流的150%。即：光伏短路電流最大不超過額定電流的150%。所以，光伏側(cè)提供的短路電流按照額定電流的1.5倍計算如下：本期：d2：1.5S1.5x10000I= e= =225A=0.225kAd2T3T "3x38.5e遠景：d2：1.5S 1.5x30000I= e= =675A=0.675kAd2T3T "3x38.5e2.5短路電流計算結(jié)果110kV變電站三相短路電流計算結(jié)果見下表4。表4 短路電流計算結(jié)果表短路點系統(tǒng)側(cè)Id(kA)光伏側(cè)Id(kA)最終值Id(kA)最大運行方式下本期d27.60.2257.825遠景d27.60.675&275根據(jù)以上計算結(jié)果，邳州光伏項目35kV配電裝置額定開斷電流按照25KA選擇，35kV配電裝置額定開斷電流按照25kA選擇滿足計算結(jié)果的要求。三保護級CT選型校驗：35kV并網(wǎng)出線柜CT：600/5，5P30/5P30/5P30其他35kV進線柜CT：3