某220kV變電站直流系統(tǒng)短路電流計算書

1、某省 220kV 變電站直流系統(tǒng)短路電流計算書1. 系統(tǒng)描述蓄電池容量： 350Ah220V104 節(jié)， 2 電 2 充，無分屏各級保護(hù)電器使用情況：蓄電池出口保護(hù)電器： NT 系列熔斷器： 250A直流屏出口保護(hù)電器：至220kV 測控保護(hù)屏： C20A 斷路器至 35kV 開關(guān)室： C63A 斷路器測保屏出口保護(hù)電器：至 220kV 測控保護(hù)負(fù)載： C3A 或 C6A 斷路器至 35kV 開關(guān)室： C3A 或 C6A 斷路器導(dǎo)線截面和長度使用情況：2蓄電池出口電纜： S=35mm，L=20m2直流屏至測保屏電纜：至220kV 測控保護(hù)屏： S=4mm，L=35m2至 35kV 開關(guān)室： S

2、=25mm， L=150m測保屏到負(fù)載導(dǎo)線： S=2.5 mm2，L=1m2. 現(xiàn)狀分析以下分析使用直流系統(tǒng)分析軟件，本直流系統(tǒng)分析軟件是直流系統(tǒng)輔助計算工具，能夠快速、準(zhǔn)確的計算出直流系統(tǒng)中各處短路電流值大小， 進(jìn)而為設(shè)備的合理選型提供依據(jù)。本軟件以 DL/T5004-2004 為基礎(chǔ)，以完善的、準(zhǔn)確的校驗準(zhǔn)則庫及產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫為支撐，不僅能對已有的直流系統(tǒng)進(jìn)行分析、校核，也能對新的直流系統(tǒng)的設(shè)計起到輔助設(shè)計的作用。軟件中的校驗準(zhǔn)則包括：導(dǎo)線 /電纜壓降校核、開關(guān)靈敏度校核、額定電流校核、工作電壓校核及上下級開關(guān)選擇性校核。圖 1 所示為對此 220kV 變電站 分析結(jié)果至 220kV 測控保護(hù)

3、屏至 35kV 開關(guān)室圖 1 220kV 變電站現(xiàn)狀分析圖中藍(lán)色部分表示設(shè)備選型合理，紅色部分表示設(shè)備選型存在問題，計算書如下：（ 1） 蓄電池出口電纜壓降校驗實(shí)際壓降 =4.05V ；許可壓降 =2.2V ；不合格（ 2） 蓄電池出口保護(hù)電器靈敏度校驗熔斷器額定電流 250A ；負(fù)載電流 192.5A ；合格負(fù)載短路電流： 2569.26A ；動作上限 : 3467.58A ；不合格（ 3） 饋電屏斷路器靈敏度校驗以及與上級蓄電池出口熔斷器選擇性校驗第一支路（至 220kV 測控保護(hù)屏）本級斷路器靈敏度校驗：負(fù)載短路電流： 540.89A ；動作上限 :300A ；合格斷路器選擇性校驗：本級

4、實(shí)際短路電流： 2369.63A ；本級動作上限： 300.0A ；合格上級實(shí)際短路電流：2369.63A ；上級瞬動下限：3467.58A ；本級斷路器短延時t1=0.0ms；上級熔斷器短延時 t2=60.0ms；合格第二支路（至 35kV 開關(guān)室）本級斷路器靈敏度校驗：負(fù)載短路電流： 726.04A ；動作上限 :945A ；不合格斷路器選擇性校驗：本級實(shí)際短路電流： 2506.48A ；本級動作上限： 945.0A ；合格上級實(shí)際短路電流：2506.48A ；上級瞬動下限：3467.58A ；本級斷路器短延時t1=0.0ms；上級熔斷器短延時t2=60.0ms；合格（ 4） 負(fù)載斷路器靈

5、敏度校驗以及與上級饋電屏斷路器選擇性校驗：第一支路（至 220kV 測控保護(hù)負(fù)載）：第一分支路：本級斷路器靈敏度校驗：負(fù)載短路電流： 300.12A ；動作上限 :45A ；合格斷路器選擇性校驗：本級實(shí)際短路電流： 306.12A ；本級動作上限： 45.0A ；合格上級實(shí)際短路電流： 306.12A ；上級瞬動下限： 140.0A ；本級斷路器短延時 t1=0.0ms；上級斷路器短延時 t2=0.0ms；不合格第二分支路：本級斷路器靈敏度校驗：負(fù)載短路電流： 470.21A ；動作上限 :90A ；合格斷路器選擇性校驗：本級實(shí)際短路電流： 485.08A ；本級動作上限： 90.0A ；合格

6、上級實(shí)際短路電流： 485.08A ；上級瞬動下限： 140.0A ；本級斷路器短延時 t1=0.0ms；上級斷路器短延時 t2=0.0ms；不合格第二支路（至 35kV 開關(guān)室）：第一分支路：本級斷路器靈敏度校驗：負(fù)載短路電流： 349.59A ；動作上限 :45A ；合格斷路器選擇性校驗：本級實(shí)際短路電流： 357.75A ；本級動作上限： 45.0A ；合格上級實(shí)際短路電流： 357.75A ；上級瞬動下限： 441.0A ；本級斷路器短延時 t1=0.0ms；上級斷路器短延時 t2=0.0ms；合格第二分支路：本級斷路器靈敏度校驗：負(fù)載短路電流： 604.14A ；動作上限 :90A

7、；合格斷路器選擇性校驗：本級實(shí)際短路電流： 628.92A ；本級動作上限： 90.0A ；合格上級實(shí)際短路電流： 628.92A ；上級瞬動下限： 441.0A ；本級斷路器短延時t1=0.0ms；上級斷路器短延時t2=0.0ms；不合格3. 系統(tǒng)建議方案一：時間選擇性方案根據(jù)直流系統(tǒng)分析，為了使直流系統(tǒng)滿足級差配合和其他各項要求，實(shí)現(xiàn)全選擇性保護(hù)，我們提出了以下建議方案：蓄電池出口保護(hù)電器使用GMB400M/2400R250A 三段保護(hù)斷路器，短延時時間為為60ms。這有效的解決了熔斷器的離散性大的問題，同時，又能可靠與下級三段保護(hù)斷路器（短延時時間為 30ms 或 7ms）實(shí)現(xiàn)選擇性保護(hù)

8、。饋電屏中使用 GMB100M/2400R 63A 30ms 或 GM5B-32/16A 7ms 三段保護(hù)斷路器，可與下級測保屏中兩段保護(hù)斷路器自然實(shí)現(xiàn)選擇性保護(hù)。方案二：限流方案蓄電池出口保護(hù)電器使用GM5FB-250-2P/250A 全選擇性保護(hù)斷路器，與下級二段保護(hù)斷路器自然實(shí)現(xiàn)選擇性保護(hù)饋電屏中使用 GM5-63H/2C20A 或 63A 延遲動作型二段保護(hù)斷路器，經(jīng)下級 L 型斷路器限流并分?jǐn)嗪蟮亩搪冯娏鞣逯敌∮谏霞墧嗦菲黝~定電流的20 倍時，可靠實(shí)現(xiàn)選擇性保護(hù)。4. 系統(tǒng)分級分析圖和計算書對建議方案一進(jìn)行分析，結(jié)果如“圖2”：至 220kV 測控保護(hù)屏至 35kV 開關(guān)室圖 222

9、0kV 變電站直流系統(tǒng)建議方案一分級分析圖計算書如下：（ 1）蓄電池出口電纜壓降校驗原系統(tǒng)中采用的35mm2 導(dǎo)線經(jīng)壓降校核， 壓降高于標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定值2.2V，故本系統(tǒng)中建議選用 70mm2 導(dǎo)線，經(jīng)壓降校核，實(shí)際壓降 =2.02V ；許可壓降 =2.2V ；合格（建議方案二中導(dǎo)線截面選取原因同上） 。（ 2） 蓄電池出口保護(hù)電器靈敏度校驗：斷路器額定電流 250A ；負(fù)載電流 192.5A ；合格負(fù)載短路電流： 2908.09A ；動作上限 :3000A ；動作概率達(dá)到 99.28%，基本合格（ 3） 饋電屏斷路器靈敏度校驗以及與上級蓄電池出口斷路器選擇性校驗第一支路（至 220kV 測控保護(hù)

10、屏）本級斷路器靈敏度校驗：負(fù)載短路電流： 543.8A ；動作上限 :240A ；合格斷路器選擇性校驗：本級實(shí)際短路電流： 2426.56A ；本級動作上限： 240.0A ；合格上級實(shí)際短路電流： 2426.56A；上級瞬動下限： 12000A ；本級斷路器短延時 t1=7.0ms；上級斷路器短延時 t2=30.0ms；合格第二支路（至 35kV 開關(guān)室）本級斷路器靈敏度校驗：原方案中直流屏內(nèi)選用的為 C63A 斷路器，經(jīng)校核分析，靈敏度不滿足要求，即當(dāng)本級末端（含斷路器負(fù)載端至下一級斷路器之間的連接導(dǎo)線）發(fā)生短路時，本級斷路器將不能有效分?jǐn)啻硕搪冯娏?，因此，建議將本級斷路器負(fù)載端導(dǎo)線截面由

11、原來的25mm2 變?yōu)?5mm2，此時負(fù)載短路電流： 945.06A ；本級斷路器動作上限 :756A ；合格（建議方案二中導(dǎo)線建議截面原因同上） 。斷路器選擇性校驗：本級實(shí)際短路電流：上級實(shí)際短路電流：2783.28A ；本級動作上限： 756.0A ；合格2783.28A ；上級瞬動下限：12000.0A ；本級斷路器短延時t1=10.0ms；上級斷路器短延時t2=30.0ms；合格（ 4） 負(fù)載斷路器靈敏度校驗以及與上級分電屏斷路器選擇性校驗第一支路（至 220kV 測控保護(hù)負(fù)載）：第一分支路：本級斷路器靈敏度校驗：負(fù)載短路電流： 301.02A ；動作上限 :45A ；合格斷路器選擇性

12、校驗：本級實(shí)際短路電流： 307.05A ；本級動作上限： 45.0A ；合格上級實(shí)際短路電流： 307.05A ；上級瞬動下限： 1200A ；本級斷路器短延時t1=0.0ms；上級斷路器短延時t2=7.0ms；合格第二分支路：本級斷路器靈敏度校驗：負(fù)載短路電流： 472.41A ；動作上限 :90A ；合格斷路器選擇性校驗：本級實(shí)際短路電流： 487.43A ；本級動作上限： 90A ；合格上級實(shí)際短路電流： 487.43A ；上級瞬動下限： 1200A ；本級斷路器短延時t1=0.0ms；上級斷路器短延時t2=7.0ms；合格第二支路（至 35kV 開關(guān)室）：第一分支路：本級斷路器靈敏度

13、校驗：負(fù)載短路電流： 393.5A ；動作上限 :45A ；合格斷路器選擇性校驗：本級實(shí)際短路電流： 403.87A ；本級動作上限： 45.0A ；合格上級實(shí)際短路電流： 403.87A ；上級瞬動下限： 4800A ；本級斷路器短延時t1=0.0ms；上級斷路器短延時t2=10.0ms；合格第二分支路：本級斷路器靈敏度校驗：負(fù)載短路電流： 748.48A ；動作上限 :90A ；合格斷路器選擇性校驗：本級實(shí)際短路電流： 786.89A ；本級動作上限： 90A ；合格上級實(shí)際短路電流： 786.89A ；上級瞬動下限： 4800A ；本級斷路器短延時 t1=0.0ms；上級斷路器短延時 t

14、2=10.0ms；合格對建議方案二進(jìn)行分析，結(jié)果如“圖3”：至 220kV 測控保護(hù)屏至 35kV 開關(guān)室圖 3220kV 變電站直流系統(tǒng)建議方案二分級分析圖計算書如下：（ 1）蓄電池出口電纜壓降校驗實(shí)際壓降 =2.02V ；許可壓降 =2.2V ；合格（ 2） 蓄電池出口保護(hù)電器靈敏度校驗：本級斷路器靈敏度校驗：斷路器額定電流 250A ；負(fù)載電流 192.5A ；合格負(fù)載短路電流： 2906.96A ；動作上限 :1562.5A ；合格（ 3） 饋電屏斷路器靈敏度校驗以及與上級蓄電池出口斷路器選擇性校驗第一支路（至 220kV 測控保護(hù)屏）本級斷路器靈敏度校驗：負(fù)載短路電流： 554.45

15、 A ；動作上限 :300A ；合格斷路器選擇性校驗：本級實(shí)際短路電流： 2653.99 A ；本級動作上限： 300.0A ；合格上級實(shí)際短路電流： 1802.29A ；上級瞬動下限： 4000A ；本級斷路器短延時 t1=0.0ms；上級斷路器短延時 t2=15.0ms；合格第二支路（至 35kV 開關(guān)室）本級斷路器靈敏度校驗：負(fù)載短路電流： 950.04A ；動作上限 :945 A ；合格斷路器選擇性校驗：本級實(shí)際短路電流： 2826.86A ；本級動作上限： 945.0A ；合格上級實(shí)際短路電流： 2117.22 A ；上級瞬動下限： 4000A ；本級斷路器短延時 t1=0.0ms；

16、上級斷路器短延時 t2=15.0ms；合格（ 4） 負(fù)載斷路器靈敏度校驗以及與上級分電屏斷路器選擇性校驗：第一支路（至 220kV 測控保護(hù)負(fù)載）：第一分支路：本級斷路器靈敏度校驗：負(fù)載短路電流： 264.96A ；動作上限 :30A ；合格斷路器選擇性校驗：本級實(shí)際短路電流： 269.62A ；本級動作上限： 30.0A ；合格上級實(shí)際短路電流： 225.56A ；上級瞬動下限： 400A ；本級斷路器短延時 t1=0.0ms；上級斷路器短延時 t2=0.0ms；合格第二分支路：本級斷路器靈敏度校驗：負(fù)載短路電流： 397.5A ；動作上限 :60A ；合格斷路器選擇性校驗：本級實(shí)際短路電流： 408.08A ；本級動作上限： 60A ；合格上級實(shí)際短路電流： 324.59A ；上級瞬動下限： 400A ；本級斷路器短延時 t1=0.0ms；上級斷路器短延時 t2=0.0ms；合格第二支路（至 35kV 開關(guān)室）：第一分支路：本級斷路器靈敏度校驗：負(fù)載短路電流： 330.78A ；動作上限 :30A ；合格斷路器選擇性校驗：本級實(shí)際短路電流： 3