浅谈大型水电站元件时间常数和短路电流特点及其应用.pdfVIP

浅谈大型水电站元件时间常数和短路电流特点及其应用 秦莹 穆煽 (中国水电顾问集团成都勘测设计研究院，四川成都610072) 摘要：本文介绍了大型水电站元件时间常数和短路电流特点以及应用短路电流计 算结果在设备选择中应注意的事项。 关键词：大型水电站；时间常数；短路电流计算；直流分量 l前言 随着大批单机容量500MW及以上、电站总装机容量2000MW及以上的大型 水电站的建设，电站升压变压器容量增大；为充分利用线路走廊资源，电站对外 输电线路的电压等级和输送容量逐步提高；同时大型水电站装机容量在部分电力 系统中的比重也不断提高。从而引起了系统和设备参数(主要是时间常数)发生 了较大变化，导致电站高压侧和发电机电压侧短路电流的增大，尤其是直流分量 衰减时间常数的增大导致了直流分量明显增大的特点。本文在我院设计的溪洛渡 (装机容量1 流计算成果基础上，浅谈大型水电站(本文主要指单机容量500MW及以上、总装 机容量在2000MW及以上、出线电压等级为500kV及以上)元件时间常数和短路 电流的特点及其应用。 2元件时间常数 2．1发电机时间常数 随着水轮发电机容量的增加，发电机的次暂态电抗值(标幺值)并未发生显 Std 著变化，但电阻值(标幺值)减小，因此时间常数变大。IEEEC37．013-199714】 StdandardforAC GeneratorCircuitBreakersRatedona (IEEE High-Voltage Current Symmetrical (50Hz)，《水电站机电设计手册》【l】中给出的水轮发电机组时间常数为110～ 300ms，平均值为200ms，；而实际大型发电机组的时间常数远大于上述值。如溪 2．2主变压器时间常数 《水电站机电设计手册》中表3．12推荐的主变压器时间常数最大值为O．08s (主变容量100MVA～360MVA)，没有推荐360MVA以上变压器时间常数。 大型水电站的发电机．变压器组一般采用单元接线，主变压器容量随发电机容 量增大而增大；由于近年来变压器设计和制造水平的提高，变压器效率提高了， 其负载损耗在不断降低，从而引起了变压器电阻的减小。 GB／T 645．1999进 6451．2008(《油浸式电力变压器技术参数和要求》)对GB／T 行了修订，6kV-330kV的变压器损耗的参数要求值均有5％～10％的下降，对 500kV变压器的损耗值也作出了规定。从下式可以看出负载损耗必的降低会引起 变压器时间常数t的增加。 铲器最 ㈩ 通过计算，得到溪洛渡、锦屏一级和官地水电站的变压器时间常数如表O．1： 表O．1 变压器时间常数 溪洛渡 锦屏一级 官地 额定容量(埘A) 858 700 669 三相负载损耗(kw) 1795 3×440 3×420 阻抗电压 O．16 O．15 O．15 时间常数T(s) 0．243 0．253 0．254 2．3归算至500kV侧时间常数 1)电站发电机源归算至500kV侧的时间常数 《水电站机电设计手册》中表3．13推荐的高压侧短路时电站提供的短路电流 直流分量衰减时间常数O．13s(主变容量100MVA及以上)。 通过计算，得到溪洛渡、锦屏一级和官地水电站的500kV母线发电机侧时间 常数如表0．2： 表0-2500kV发电机侧时间常数 l 溪洛渡 锦屏一级