【正文】 個(gè)綜合性問題。中性點(diǎn)直接接地方式過電壓較低，絕緣水平可下降，減少了設(shè)備造價(jià)，特別是在高壓和超高壓電網(wǎng)，經(jīng)濟(jì)效益顯著。但當(dāng)單相接地故障電流大于 30A(6～10KV 電網(wǎng))或 10A(20～63KV)時(shí)，中性點(diǎn)應(yīng)經(jīng)消弧線圈接地。對只有二級負(fù)荷而無一級負(fù)荷的變電所，也可以只用一臺變壓器，但在低壓側(cè)應(yīng)敷設(shè)與其他變電所相連的聯(lián)絡(luò)線作為備用電源。而功率因數(shù)是衡量供配電系統(tǒng)是否經(jīng)濟(jì)用行的一個(gè)重要指標(biāo)。國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T3485—1998《評價(jià)企業(yè)和利用電機(jī)疏導(dǎo)則》中規(guī)定：“在企業(yè)最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)不低于 ，凡功率因數(shù)未達(dá)到上述規(guī)定的，應(yīng)在負(fù)荷側(cè)合理裝置集中與就地?zé)o功補(bǔ)償設(shè)備” 。對于變電所應(yīng)該合理選擇變壓器的用量。三、補(bǔ)償容量和電容器臺數(shù)的確定用電容器改善功率因數(shù)，可以獲得經(jīng)濟(jì)效益。根據(jù)設(shè)計(jì)要求變電所 110KV 側(cè)的功率因數(shù)為 。為了提高電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平，根據(jù)無功補(bǔ)償?shù)幕驹瓌t，在 10kV每段母線上各接一組由開關(guān)投切的分檔投切并聯(lián)電容器成套裝置，供調(diào)節(jié)系統(tǒng)的無功負(fù)荷。1cs= = Mvar39。T= Qc1 + Qc2+ =++= Mvar39。239。由于誤操作產(chǎn)生的故障約占全部短路故障的 70%在短路回路中短路電流要比額定電流大幾倍甚至大幾十倍，通可達(dá)數(shù)千安，短路電流通過電氣設(shè)備和導(dǎo)線必然要產(chǎn)生很大的電動力，并且使設(shè)備溫度急劇上升有可能損壞設(shè)備和電纜。四、基本假定正常工作時(shí)，三相系統(tǒng)對稱運(yùn)行。五、短路計(jì)算的方法對應(yīng)系統(tǒng)最大運(yùn)行方式，按無限大容量系統(tǒng)，進(jìn)行相關(guān)短路點(diǎn)的三相短路電流計(jì)算，求得 I〞、i sh、I sh值。六、圖及電抗計(jì)算由 110KV 變電所電氣主接線圖和設(shè)計(jì)任務(wù)書中給出的相關(guān)參數(shù),可畫出系統(tǒng)電抗圖如圖 41 所示圖（41 ）選取基準(zhǔn)容量為 Sj=100MVA；Uj= Uav =Sj──基準(zhǔn)容量（MVA） ；Uav──所在線路的平均電壓（kV） 。JS一、當(dāng) 點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)的短路電流和容量的計(jì)算1K圖（42）計(jì)算短路回路總阻抗標(biāo)幺值= =+=*1KX*2?計(jì)算 點(diǎn)所在電壓級的基準(zhǔn)電流= = ??計(jì)算 = 點(diǎn)短路電流各值1= = *?= = =*1I?= = == = =?1I= = *?二、當(dāng) 2K點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)的短路電流和容量的計(jì)算圖（43）計(jì)算短路回路總阻抗標(biāo)幺值= + + =++=*2KX1*2?3X*4計(jì)算 點(diǎn)所在電壓級的基準(zhǔn)電流2= = =?計(jì)算 點(diǎn)短路電流各值2K= = =*= = =?= = == = == = =*三、當(dāng) 3K點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)的短路電流和容量的計(jì)算圖（44）計(jì)算短路回路總阻抗標(biāo)幺值= + + =+++=*3KX1*2?3X*5計(jì)算 點(diǎn)所在電壓級的基準(zhǔn)電流3= = =?計(jì)算 點(diǎn)短路電流各值3K= = =*3KI*= = =? = = = = = == = =*110～10KA 系統(tǒng)短路電流小結(jié)短路點(diǎn)/電流值110KV 母線上發(fā)生短路（K 1點(diǎn)）35KV 母線上發(fā)生短路（K 2點(diǎn)）10KV 母線上發(fā)生短路（K 3點(diǎn)）0s 時(shí)刻短路電流 短路沖擊電流 短路全電流的最大有效值 第五章 變電所一次設(shè)備的選擇第一節(jié) 電氣一次設(shè)備的選擇原則一、電氣設(shè)備選擇的一般條件 各種電氣設(shè)備的功能盡管不同，但都在供電系統(tǒng)中工作所以在選擇時(shí)必然有相同的基本要求。此外，還應(yīng)考慮防腐蝕、防爆、防塵、防火等要求。et ≥I g。目前我國規(guī)定電器產(chǎn)品的 θ 0=40℃，如果電氣設(shè)備或載流導(dǎo)體所處的周圍環(huán)境溫度是 θ 1時(shí)，則設(shè)備或載流導(dǎo)體允許通過電流 I‘N。ish(3) ──沖擊電流。按照國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，斷路器通過熱穩(wěn)定電流在 4s 時(shí)間內(nèi),溫度不超過允許發(fā)熱溫度,且無觸頭熔解和妨礙其正常工作的現(xiàn)象,則認(rèn)為斷路器是熱穩(wěn)定的。TA≥ ∞Itj式中，K t──由產(chǎn)品目錄給定的熱穩(wěn)定倍數(shù)；IN1本設(shè)計(jì)不重點(diǎn)考慮。當(dāng)用斷路器開斷有電流通過的電路時(shí)，在開關(guān)觸頭分離的瞬間，觸頭間會出現(xiàn)電弧，電弧的溫度可達(dá) 5000~7000℃，常常超過金屬氣化點(diǎn)，如不采取措施，則可能燒壞觸頭及電器部件絕緣，危害電力系統(tǒng)的運(yùn)行。一般按下表所列原則選型。（二）高壓隔離開關(guān)的選型 隔離開關(guān)的主要用途是保證高壓裝置中檢修工作的安全，在需要檢修的部分和其它帶電部分之間用隔離開關(guān)形成一個(gè)可靠且明顯的斷開點(diǎn)，還可用來進(jìn)行短路的切換工作。參數(shù)的選擇：電壓、電流、機(jī)械荷載短路穩(wěn)定性：動穩(wěn)定電流、熱穩(wěn)定電流和持續(xù)時(shí)間。②將一次回路的高電壓和大電流轉(zhuǎn)換成二次回路的低電壓和小電流，使測量儀表和保護(hù)裝置標(biāo)準(zhǔn)化、小型化。通常如下配置：1） 6~220KV 電壓級的每組主母線的三相應(yīng)裝設(shè)電壓互感器，旁路母線則視各回路出線外側(cè)裝設(shè)電壓互感器的需要而確定。一組供測量儀表、同期和繼電保護(hù)保護(hù)使用。由于本設(shè)計(jì)只涉及 10—110KV，故 110KV 以上的選擇不在這里贅述。電流互感器凡裝有斷路器的回路均應(yīng)裝設(shè)電流互感器。3） 動保護(hù)的元件，應(yīng)在元件各端口配置電流互感器，各端口屬于同一電壓級時(shí)，互感器變比應(yīng)相同，接線方式相同。35KV 及以上配電裝置一般采用油浸瓷箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨(dú)立式電流互感器，常用L（C）系列。K d 等于極限通過電流峰值與一次繞組額定電流峰值之比。max110= eUS3= =?斷路器是供電系統(tǒng)是最重要的開關(guān)電器，它不僅能安全地切合負(fù)荷電流，而且更重要的是它還有可靠和迅速地切除短路電流。查電氣設(shè)備手冊選擇用 LW6—110I 型號高壓斷路器,其技術(shù)參數(shù)如表 56。et =3150A, 即；I N。⑥短路情況下熱穩(wěn)定的校驗(yàn)LW6—110I 型斷路器在 4s 內(nèi)的的熱穩(wěn)定電流 Ite=40KA,其值大于電流 I〞=,因此即使對于無限大電流供電系統(tǒng)來說,滿足穩(wěn)定要求。本變電所（查電器設(shè)備手冊）采用 110 型隔離開關(guān)，適用于軟、硬母線在配電設(shè)7GW備中作母線隔離開關(guān)，具有占地面小，操作簡單等優(yōu)點(diǎn)。et ≥U N 滿足電壓選擇條件②通過隔離開關(guān)的最大持續(xù)工作電流 Igmax 滿足電流條件③短路情況下力穩(wěn)定的校驗(yàn) 隔離開關(guān)極限通過電流的幅值，也就是動穩(wěn)定電流 iet=100KA，三相短路沖擊電流 ish(3)= ,即: i et≥i sh(3) 滿足力穩(wěn)定條件產(chǎn)品型號戶外用W、戶內(nèi)用 N順序號特性參數(shù)額定電流特征標(biāo)志額定電壓（KV）④短路情況下熱穩(wěn)定的校驗(yàn)I2tt=1424=786kA2/s Qd=Qp+Qnp=（I 〞2 +10I2ft/2+ I2ft）t f/12+ I〞2 T＝（ 2+10+）4/12+ 2=由上式得: I 2tt≥Q d 滿足熱穩(wěn)定條件。3110KV 的電流互感器選擇（1）變壓器回路的電流 Igmax = =試選用 LCWB110（W）型的電流互感器,其技術(shù)參數(shù)如下。max110= eUS3= =?選擇用 LW8—35 型號高壓斷路器,其技術(shù)參數(shù)如表(54)。et =1600A, 即；I N。I2tt=6324=1462kA2/sQd=Qp+Qnp=（I 〞2 +10I2ft/2+ I2ft）t f/12+ I〞2 T＝（ 2+10+）4/12+ 2=1875kA2/s 由上式得: I 2tt≥Q d 滿足熱穩(wěn)定條件。max= 小于隔離開關(guān)的額定電流 IN。35KV 側(cè)電壓互感器的選擇試選用 JDJJ35 型型號含義：J──電壓互感器 D──單相J──油浸絕緣 J──接地保護(hù) 35──額定電壓(KV)表(512) JDJJ35 型電壓互感器技術(shù)參數(shù)額定電壓(KV) 準(zhǔn)確等級/二次繞組額定負(fù)荷(VA)初級繞組 次級繞組 輔助繞組 級 1 級 3 級35/ 校驗(yàn)：①電壓互感器一次側(cè)的額定電壓 UN應(yīng)大于或等于所接電網(wǎng)的額定電壓 UN 網(wǎng) ，電壓互感器一次側(cè)的額定電壓是 35KV，電網(wǎng)電壓是 35KV，即：≥U 1 網(wǎng) ≥ N滿足要求②電壓互感器二次側(cè)電壓選擇：次級繞組 ，剩余電壓繞組（輔助二次）3。max = =(2) 母線進(jìn)出線的電流 Ig② 電流互感器額定電流 IN應(yīng)大于或等于所接電網(wǎng)的額定電流 IN 網(wǎng) 即：I N≥I N 網(wǎng) ，電流互感器一次側(cè)的額定電流是 I N2=1000A＞I N 網(wǎng) =IN2=1000A＞I n 網(wǎng) = 滿足要求。表(54)ZN—10/315040 型號高壓斷路器參數(shù)如下 ④額定電壓(KV) 10最高電壓(KV) 額定電流(A) 3150額定短路開斷電流（KA、有效值） 額定短路關(guān)合電流（KA、峰值） 80全開斷時(shí)間（S） 動穩(wěn)定電流 Iem(KA) 80熱穩(wěn)定電流 Ite(KA) s 2校驗(yàn)：① 安裝斷路器地點(diǎn)的工作電壓為 10KV，斷路器的額定電壓為 10KV，即： UN。et ≥I g。⑥ 短路情況下熱穩(wěn)定的校驗(yàn)ZN—10/315040 型斷路器在 4s 內(nèi)的的熱穩(wěn)定電流 Ite=40A,其值大于電流 I〞=,因此即使對于無限大電流供電系統(tǒng)來說,滿足穩(wěn)定要求。max= 小于隔離開關(guān)的額定電流 IN。④ 短路情況下熱穩(wěn)定的校驗(yàn)I2tt=4024=6400kA2/s Qd=Qp+Qnp=（I 〞2 +10I2ft/2+ 。et ≥I g。表(515) GN—10T/3000 型號高壓隔離開關(guān)的技術(shù)參數(shù) ⑤額定電壓(KV) 10最高電壓(KV) 額定電流(A) 3000動穩(wěn)定電流(KA、峰值) 160熱穩(wěn)定電流（KA、有效值） 75隔離開源分、合閘時(shí)間（S） 5校驗(yàn)：① 安裝隔離開關(guān)地點(diǎn)的工作電壓為 10KV，隔離開關(guān)的額定電壓為 10KV，即： U N。 I Nk≥I sh 滿足選擇條件④ 斷路器極限通過電流的幅值，也就是額定短路關(guān)合電流 iet=80KA，三相短路沖擊電流 ish(3)= ,即: i et≥i sh(3) 滿足選擇條件。max= 小于斷路器的額定電流 IN。eshIi2三、10KV 側(cè)一次設(shè)備的選擇10KV 側(cè)高壓斷路器的選擇10KV 側(cè)母線上最大的持續(xù)工作電流為Igmax = =試選用 LCWD135 型的電流互感器,其技術(shù)參數(shù)如下。35KV 的電流互感器選擇（1）變壓器側(cè)最大工作電流 Iget ≥I g。表(511) GW 4—35 型號高壓隔離開關(guān)的技術(shù)參數(shù) ⑤額定電壓(KV) 35最高電壓(KV) 37額定電流(A) 630動穩(wěn)定電流(KA、峰值) 50熱穩(wěn)定電流（KA、有效值） 16隔離開源分、合閘時(shí)間（S） 4校驗(yàn)：①安裝隔離開關(guān)地點(diǎn)的工作電壓為 35KV，隔離開關(guān)的額定電壓為 35KV，即： U N。max 滿足電流條件③短路器的開斷電流為 INk=25KA，其 35kv 側(cè)短路電流的最大有效值是Ish=。et ≥U N 滿足電壓選擇條件②通過斷路器的最大持續(xù)工作電流 Ig（2） 電流互感器額定電流 IN應(yīng)大于或等于所接電網(wǎng)的額定電流 IN 網(wǎng) 即：I N≥I N 網(wǎng) ，電流互感器一次側(cè)的額定電流是 I N2=1200A＞I N 網(wǎng) =IN2=1200A＞I n 網(wǎng) =173..6A 滿足要求。max = =(2)母線進(jìn)出線的電流 Ig3型號含義:T──成套 YD──電容式電壓互感器110/ ──額定電壓（KV） ──額定電容（ F）3 ?表(58)TYD110/ 型電壓互感器技術(shù)參數(shù)3額定電壓(KV) 準(zhǔn)確等級/二次繞組額定負(fù)荷(VA)初級繞組 次級繞組 輔助繞組 級 1 級 3 級110/ 校驗(yàn)：①電壓互感器一次側(cè)的額定電壓 UN應(yīng)大于或等于所接電網(wǎng)的額定電壓 UN 網(wǎng) ，電壓互感器一次側(cè)的額定電壓是 110KV，電網(wǎng)電壓是 110KV，即：≥U 1 網(wǎng) ≥ N滿足要求②電壓互感器二次側(cè)電壓選擇：次級繞組 ，剩余電壓繞組（輔助二次）3。et =630A,即；I N。型號含義如下：110KV 側(cè)高壓隔離開關(guān)選擇 GW7—110IIK 型號技術(shù)參數(shù)如表(57)。110KV 側(cè)高壓隔離開關(guān)的選擇隔離開關(guān)在供電系統(tǒng)中只用于接通和開斷沒有負(fù)荷電流流過的電路,它的作用是為保證電氣設(shè)備檢修時(shí),使需檢修的設(shè)備與處于電壓下的其余部分構(gòu)成明顯的隔離。max 滿足電流條件③斷路器的開斷電流為 INk=50KA，其 110KV 側(cè)短路電流的最大有效值是Ish=。et ≥U N 滿足電壓選擇條件②通過斷路器的最大持續(xù)工作電流 Ig 高壓 SF6斷路器是以 SF6氣體作為絕緣介質(zhì)和滅弧介質(zhì)的新型高壓斷路器。2） 熱穩(wěn)定校驗(yàn) 制造部門在產(chǎn)品型錄中一般給出 t=1s 或 3s 的額定短路時(shí)熱穩(wěn)定電流或熱穩(wěn)定電流倍數(shù) Kr，校驗(yàn)按下式進(jìn)行：Kr≥ 或(K rIN)2t≥Q dwNdItQ/或 It≥I (3)∞ tima式中 It——電流互感器的熱穩(wěn)定電流； Qdw——線路短路電流的熱效應(yīng)； t——制造部門提供的熱穩(wěn)定計(jì)算采