昌图风电场升压站66kV系统
接地短路电流计算书
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铁岭龙源风力发电有限公司
年 月 日
概述
电力系统中性点不接地和经消弧线圈接地的系统称小接地短路电流系统(简称小接地系统)，其短路类型有：三相短路、二相短路、两相接地短路。 小接地系统的两相接地短路是指两相接地不在同一点，它可以是同一小接地系统的不同出线，也可以是同一出线的不同点。其短路电流及母线各相对地电压的变化受接地点和接地电阻的影响很大，常规的继电保护难以准确反映两点接地故障及切除故障线路，导致故障长时间的存在，严重威胁电网安全。发生两相接地短路的过程一般如下：任一相绝缘受到破坏而接地，非故障的两相对地电压升高为线电压，绝缘薄弱点被击穿而形成两点接地。小接地系统电压较低，架空线路的导线截面一般较小，电阻在短路电流计算过程中不可忽略。三相电缆线路通过两相接地短路电流后极易转换为相间短路。因而现对我风场66KV昌泉线不同状态下接地短路电流进行计算。
一、系统参数说明
1、昌一变（系统侧）变压器容量：300000KVA；变压器变比：66/220 KV
风场变压器容量：50000KVA；变压器变比：66/10 KV； 中性点运行方式：不接地； 昌泉线线型：LGJ—240/30 66KV昌泉线长度：19.8KM 电网侧系统阻抗：0.1+J1.3 土壤电阻率：ρ＝200Ω/m
2、原始数数输入 接地网长度 207 m 计算用土壤电阻率 ρ= 200 Ω·m L1= 接地网宽度 160 m 接地线热稳定系数 C= 210 L2= 水平接地体埋深 0.8 m h= 均压带根数(长方向) n1= 均压带根数(宽方向) n2= 8 8 入地短路电流 I= 3.528 A 水平接地体总长 4800 m 流过接地线的短路电流稳定值Ig= L=
2
16.02 kA
二、接地扁钢的选择（假设三种接地短路情况）
1、昌泉线单相接地短路电流计算 我风场属中性点不接地系统，单相接地接地时构不成回路但可以通过线路的容抗间接形成回路而有漏电电流，即单相接地时的电容电流。现将我风场66KV系统的这单相接地电容电流计算如下：
根据经验公式,计算电容电流
Ic= (2.7~3.3)×UP×L×10-3 式中: UP━电网线电压(kV) L ━架空线长度(km)
2.7━系数，适用于无架空地线的线路 3.3━系数，适用于有架空地线的线路 Ic= 2.7×UP×L×10-3 =2.7×66×19.8×10-3
=3.528A
2、在同一出线上，接地点不在同一点的两相接地短路计算
如图，S为系统侧，我风场为负荷侧，假设的F、E两相接地短路， E 点更靠近电源，设E点到系统侧母线5km，F点到系统侧母线2km。则其序阻抗与二相短路相同，F点到E点三相电流之和等于d，其序阻抗与单相接地短路相同，小接地系统的线路一般不设架空地线，一般取X0＝1.4Ω/km，接地电阻Rjd≈0.1ρ，ρ为所在杆塔处的土壤电阻率。
根据克希荷夫第二定律有：
EBC-d（Zs1+Zf1+Rjd1+Rjd2+Zf2+Zs2）-1/3d（Zef1+Zef2+Refo）=0
得：d=3 EBC/3（Zs1+Zf1+Rjd1+Rjd2+Zf2+Zs2）+d（Zef1+Zef2+Refo）
BC
为电源的线电势；
Zs1、Zs2分别为网侧系统的正、负序阻抗；
Zf1 、Zf2 为F点到系统侧母线正、负序阻抗；
Zef1、Zef2、Refo 分别为EF之间的正序阻抗、负序阻抗、零序阻抗； Rjd１、Rjd2为E、F点的接地电阻。
3
另外：LGJ—240/30型线路每千米阻抗为：0.16+J0.34 (电力金具手册) 因此：Zs1=Zs2=0.1+J1.3
Zf1=Zf2=(0.16+J0.34)*2KM=0.32+j6.8 Zef1=Z ef2=(0.16+J0.34)*(5-2)KM=0.48+j1.02 Zefo=(0. 16+J1.4)*(5-2)KM=0.48+j4.2
Rjd1=Rjd2=≈0.1ρ≈0.1*200=20Ω/m
解题:
I*d=3 EBC/3（Zs1+Zf1+Rjd1+Rjd2+Zf2+Zs2）+（Zef1+Zef2+Refo）
=3*66000/3*（0.1+j1.3+0.32+j6.8+20）*2+(1.44+J6.24) =132+j58
小结：我站66KV系统接地网用的是40×4 mm的接地扁钢，其截面积为160
mm2。根据导体截面容量口决算法，截面积为160 mm2的导体的额定载流量为160*2=320A。当发生以上两种接地情况时，我站接地扁钢能充分满足这两种接地短路容量的要求。
3、接地点在同一点的三相接地短路情况说明
由下面的计算可知，当系统处于最大运行方式时，允许我站接地导体的最小截面为20mm2。所以160 mm2的接地扁钢，能完全符合最大短路容量的要求。
三、 接地线的选择
根据热稳定条件，接地导体的最小截面要求：
te Sg≥ CIg = 5700*0.707/210
=19.19≈20mm2
由计算可知，当系统处于最大运行方式时，允许我站接地导体的最小截面为20mm2。而我站接地线截面普遍为30 mm2，完全符合最大短路容量的要求。
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结论
经校验我站66KV系统发生单相接地、接地点不在同一点的两相接地短路、接地点在同一点的三相接地短路的情况时，固定式接接地扁钢均能满足短路容量的要求。另外，即使发生带地线合闸而且还未达到保护动作时限情况时，我站选用的临时接地线截面也能完全满足最大三相短路容量的要求。
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