近尾洲水電廠接地裝置熱穩(wěn)定校驗(yàn)計(jì)算

朱紅平

（五凌電力公司近尾洲水電廠 衡陽市 421127）

前 言

近尾洲電站位于湘江中游，湖南省衡南縣境內(nèi)，距衡陽市公路61 km、水路92 km，控制流域面積28 600 km2。壩軸線全長810 m，庫容4.6億m3（P=0.2%，水位72.43m），共裝有3臺(tái)由奧地利進(jìn)口的燈泡貫流式機(jī)組，總裝機(jī)容量為63.18MW，設(shè)計(jì)年發(fā)電量2.9 239億kW·h。本工程屬三等工程，永久性擋水建筑物屬三級建筑物，次要建筑物屬四級，臨時(shí)建筑物屬五級。電廠通過兩回110 kV線路（近劉線、近松線）并入電網(wǎng)，近尾洲電廠一次接線及其接地短路電流計(jì)算接線圖如圖1所示。電廠接地網(wǎng)干線采用50×5熱鍍鋅扁鋼敷設(shè)，分支線采用40×4熱鍍鋅扁鋼進(jìn)行連接。

1 系統(tǒng)及設(shè)備參數(shù)

（1）正序電抗值。

圖1 短路電流計(jì)算接線圖

最大運(yùn)行方式下系統(tǒng)電抗為0.19 141。

最小運(yùn)行方式下系統(tǒng)電抗為0.33 231。

主變壓器1B為0.21，主變壓器2B為0.42，發(fā)電機(jī)為1.12。

（2）負(fù)序電抗值。

最大運(yùn)行方式下系統(tǒng)電抗為0.19 141。

最小運(yùn)行方式下系統(tǒng)電抗為0.33 231。

主變壓器1B為0.21，主變壓器2B為0.42，發(fā)電機(jī)為1.2。

（3）零序電抗值。

最大運(yùn)行方式下系統(tǒng)電抗為0.40 138。

最小運(yùn)行方式下系統(tǒng)電抗為0.57 791。

主變壓器1B為0.21，主變壓器1B為0.42。

2 計(jì)算過程

2.1 系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下的短路電流

正序、負(fù)序、零序網(wǎng)絡(luò)圖分別為圖2所示。

圖2 正序、負(fù)序、零序網(wǎng)絡(luò)圖

（1）k點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)。

正序綜合阻抗 X1Σ=0.1 394

負(fù)序綜合阻抗 X2Σ=0.1 413

零序綜合阻抗 X0Σ=0.1 379

（2）單相短路時(shí)接地短路電流。

（3）兩相接地短路時(shí)接地短路電流。

2.2 系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下的短路電流

正序、負(fù)序、零序網(wǎng)絡(luò)圖分別為圖3所示。

圖3 系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下正序、負(fù)序、零序網(wǎng)絡(luò)圖

（1）k點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)。

正序綜合阻抗：X1Σ=0.2 017

負(fù)序綜合阻抗：X2Σ=0.2 057

零序綜合阻抗：X0Σ=0.2 432

（2）單相短路時(shí)接地短路電流。

（3）兩相接地短路時(shí)接地短路電流。

3 電廠最大短路電流計(jì)算結(jié)果

由上述計(jì)算得近尾洲電廠最大接地短路電流為3.599 kA。

4 接地裝置熱穩(wěn)定計(jì)算

依據(jù) 《交流電氣裝置的接地》DL/T 621-1997，附錄C關(guān)于接地裝置的熱穩(wěn)定校驗(yàn)計(jì)算：

近尾洲電廠最大接地短路電流為3.599 kA，即為Ig。

由于近尾洲電廠沒有設(shè)置斷路器保護(hù)且配有1套速動(dòng)主保護(hù)、近遠(yuǎn)結(jié)合后備保護(hù)，te≥tO＋tr。

tr為后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間1 s，tO斷路器動(dòng)作時(shí)間不會(huì)超過0.1 s。

te可取 1.1 s。

c值為70。

（2）考慮最惡劣情況，近后備保護(hù)不動(dòng)作，遠(yuǎn)后備動(dòng)作，近松線相間距離Ⅲ段動(dòng)作時(shí)間為3.5 s，近劉線相間距離Ⅲ段動(dòng)作時(shí)間為3 s；te取3.6 s。

其余參數(shù)選取如下：

5 結(jié) 論

近尾洲水電廠接地網(wǎng)干線綜合考慮熱穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果和防腐措施，采用50×5即截面積為250mm2熱鍍鋅扁鋼敷設(shè)，完全滿足熱穩(wěn)定校驗(yàn)和防腐要求。