1短路容量的确定

1短路容量的确定 2整流装置主电量计算 (1)电解槽参数 电解槽:25kt/a, 164对/台 槽电压:3.08(期待值) 2 电流密度:(运行値)5.0 KA/m 2 (设计值)6.0 KA/m (((2) 最大要求电压 595V 电流 15kA × 4系统 (3)空载电压Udio=Udn(1+P/Pt)+S*Ns*Utm+Ud/(1-b,)(CoSαmax-Kx*Ux,) 式中:P/Pt=0.01(变压器铜耗百分值);P--变压器铜损; Pt-变压器直流功率 S*Ns*Utm=2*1*1.5=3(V,) 式中: S--桥臂串联数，三相桥全控S=2;Ns--每个桥臂元件串联数; Utm--元件峰值压降，取1.5V;Ud=3V,附加的直流压降。 CoSαmax=CoS20?=0.94(深控后有额定电压输出)，控制角α=20? Kx*Ux,=0.5*10,=0.05 式中:Kx--变压器的直流压降换算系数，取0.5; Ux--变压器阻抗的电抗部分。 b,=5,，电网电压波动系数。 1 空载电压Udio=595*1.01+3+3/(1-0.05)(0.94-0.05)=606.95/0.85=714V (4)空载直流功Pdo=Udio*Idn=714*15=10710kw (5)整流变压器网侧容量Sl=1.05Pdo=11245.5kVA，取11250kVA (6)110kv侧网侧电流 IL=SL/?3UL=11250/1.732*110=59A (7)对于6脉波整流装置，基波有效值与整个波形的有效值比为0.955，网侧基波电流 IL(1)=0.955*59=56A 3各次谐波计算 3.1特征谐波的次数h=k*p?1 式中:k—整数1、2、3…。 p--整流电路的相数或每周脉动数，这里取p=12 3.2重叠角计算 设Uk,=10,，α=15?。 (1) 控制角α=0时的换相角为,0 CoS,0=1- Uk,=1-10,=0.9，,0=25.8?=26?. (2)控制角α?0时的换相角为, CoS(α+,)= CoSα-(1- CoS,0) CoS(15?+,)=CoS15?-1+0.9=0.866 15?+,=30?，,=15? 3.3网侧谐波电流有效值与基波电流有效值之比 根据α=15? ,=15?，由下式计算 Ih/IL(1)=1/h(CoSα- CoS(α+,))*(Sin 2 令Kh= Ih/IL(1),计算结果如下:K5=0.186 K7=0.124 K11=0.063 K13=0.046 K17=0.022 K19=0.0142 K23=0.0051 K25=0.004 K29=0.0058 K31=0.0064 K35=0.0062 K37=0.0055 K41=0.0037 K43=0.0028 K47=0.0012 K49=0.0011 I5= K5 *IL(1)=0.186*56=10.416(A) I7=0.124*56=6.944(A) I11=0.063*56=3.528 I13=0.046*56=2.576 I17=0.022*56=1.232 I19=0.0142*56=0.7952 I23=0.0051*56=0.2856 I25=0.004*56=0.224 I29=0.0058*56=0.3248 I31=0.0064*56=0.3584 I35=0.0062*56=0.3472 I37=0.0055*56=0.308 I41=0.0037*56=0.2072 I43=0.0028*56=0.1568 I47=0.0012*56=0.0672 I49=0.0011*56=0.0616 3.5流入系统谐波电流 (1)假设动力系统吸收10,，其余90,流入系统. (2)非特征谐波电流含有率5, 单台整流器特征谐波 4台整流器特征谐波Ish 5,时特征谐波 Is5=0.9*10.416=9.3744 37.4976 1.8749 Is7=0.9*6.944=6.2496 24.9984 1.2499 Is11=0.9*3.528=3.1752 12.7008 0.6350 Is13=0.9*2.576=2.3184 9.2736 0.4637 Is17=0.9*1.232=1.1088 4.4352 0.2218 Is19=0.9*0.7952=0.7157 2.863 0.1431 3 Is23=0.9*0.2856 =0.2570 1.0282 0.0514 Is25=0.9*0.224=0.2016 0.8064 0.0403 Is29=0.9*0.3248=0.29232 1.1693 0.05846 Is31=0.9*0.3584 =0.3226 1.2902 0.0645 Is35=0.9*0.3472=0.31248 1.2499 0.0625 Is37=0.9*0.308 =0.2772 1.1088 0.0544 Is41=0.9*0.2072=0.18648 0.74592 0.037296 Is43=0.9*0.1568 =0.1411 0.5648 0.02822 Is47=0.9*0.0672 =0.0648 0.2419 0.0121 Is49=0.9*0.0616=0.0554 0.2218 0.0111 3.5 110kv母线最小短路容量1303.14MVA时，计算各次谐波电压 (1)系统阻抗Xs1=U*U/Smin=110*110/1303.14=9.285 (2)计算各次谐波电压 Uh=Ish*Xsh=Ish*(h*Xs1) 特征谐波电压 5,非 特征谐波电压 U5=37.4976 *(5*9.285)=1.74(KV) 0.087(KV) U7=24.9984 *(7*9.285)=1.625(KV) 0.081(KV) U11=12.7008*(11* 9.285)=1.297(KV) 0.065(KV) U13=9.2736*(13* 9.285)=1.119 0.056 U17=4.4352 *(17* 9.285)=0.7 0.035 U19=2.863*(19* 9.285)=0.505 0.0255 4 U23= 1.0282 *(23* 9.285)=0.22 0.011 U25= 0.8064 *(25* 9.285)=0.187 0.01 U29=1.1693 *(29* 9.285)=0.456 0.023 U31=1.2902 *(31* 9.285)=0.371 0.019 U35= 1.2499 *(35* 9.285)=0.406 0.02 U37= 1.1088 *(37* 9.285)=0.38 0.02 U41= 0.74592 *(41* 9.285)=0.28 0.014 U43=0.5648 *(43* 9.285)=0.226 0.011 U47= 0.2419 *(47* 9.285)=0.106 U49=0.2218 *(49* 9.285)=0.101 (3)按单机组12脉波，整变相位角相差7.5?,4机组等效48脉波.U47、U49为特征谐波电压，其余均为非特征谐波电压。当Kh(f)=5,时，5至49次的总谐波电压畸变率为: THDu=?(0.087+0.081+0.065+ 0.056+ 0.035+ 0.0255+ 0.011+ 0.01+ 0.023+ 0.019+0.02+0.02+ 0.014+ 0.011+0.106+0.101 )/110/?3=?(0.0076+0.0066+0.0042+0.0031+0.0012+0.0007+0.0001+0.0001 +0.0005+0.00036+0.000004+0.0002+0.00012+0.01124+0.0102)/63.51=?0.04626/63.51=0.00338657=0.34, 4谐波分析和比较 根据最小短路容量修正谐波电流允许值 5 I5=(1303.14/750)*9.6=1.7375*9.6=16.68 I7=(1303.14/750)*6.8=1.7375*6.8=11.815 I11=(1303.14/750)*4.3=7.47 I13=(1303.14/750)*3.7=6.43 I17=(1303.14/750)*2.8=4.865 I19=(1303.14/750)*2.5=4.34 I23=(1303.14/750)*2.1=3.648 I25=(1303.14/750)*1.9=3.3 根据最小短路容量修正谐波电流允许值，计算用电协议容量修正谐波 电流允许值，220kv隆兴变主变容量为180MVA，本站主变容量为50MVA. 根据修正公式 I5i=16.68*(0.278)1/1.2=5.74 I7i=11.815(0.278)1/1.4=4.73 I11i=7.47(0.278)1/1.8=3.67 I13i=6.43(0.278)1/1.9=3.28 I17i=4.865(0.278)1/2=2.57 I19i=4.34(0.278)1/2=2.29 I23i=3.648(0.278)1/2=1.923 I25i=3.3(0.278)1/2 = 1.74 6 注入公共连接点(PCC)110kv谐波电流的允许值 谐波短路50/180=谐波短路容50/180谐波谐波次数 容量0.278 次数 量/MVA =0.278 /MV电流 电流 A 750 1303(750 1303(14 14 2 12.0 20 1.2 3 9.6 21 1.4 4 6.0 22 1.1 5 9.6 23 2.1 16.68 5.74 3.648 1.8749 1.92 3 6 4.0 24 1.0 7 6.8 25 1.9 11.814.73 3.3 1.74 1.2499 5 8 3.0 26 9 3.2 27 10 2.4 28 11 4.3 29 7.47 3.67 0.6350 12 2.0 30 7 13 3.7 6.43 3.28 0.4637 14 1.7 15 1.9 16 1.5 17 2.8 4.865 2.57 0.2218 18 1.3 19 2.5 4.34 2.29 0.1431 注入公共连接点35kv谐波电流的允许值 谐波短路容量谐波短路容量 /MVA /MVA 次数 次数 250 348.75 250 348.75 2 15.0 20 1.5 3 12.0 21 1.8 4 7.7 22 1.4 5 12.0 23 2.7 6 5.1 24 1.3 7 8.8 25 2.5 8 3.8 26 8 9 4.1 27 10 3.1 28 11 5.6 29 12 2.6 30 13 4.7 14 2.2 15 2.5 16 1.9 17 3.6 18 1.7 19 3.2 注入公共连接点10kv谐波电流的允许值 谐波短路容量谐波短路容量 /MVA /MVA 次数 次数 100 234.24 100 234.24 2 26 20 2.6 3 20 21 4 13 22 5 20 23 6 8.5 24 7 15 25 8 6.4 26 9 6.8 27 9 10 5.1 28 11 9.3 29 12 4.3 30 13 7.9 14 3.7 15 4.1 16 3.2 17 6.0 18 2.8 19 5.4 10