【正文】 證正常母線供電不間斷，所以此方案同時兼顧了可靠性，靈活性，經(jīng)濟性的要求。 方案二： 35kV 側(cè)采用單母線接線， 10kV 側(cè)采用雙母線接線。此外，如輸電線路斷線、線路倒桿也能造成短路事故。只是線路中電流增大、電壓降低而已。所謂無限容量系統(tǒng)是指容量為無限大的電力系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，當發(fā)生短路時，母線電業(yè)維持不變，短路電流的周期分量不衰減。 3 計算容量 應按本工程設計的規(guī)劃容量計算，并考 慮電力系統(tǒng)的遠景發(fā)展規(guī)劃 。取最嚴重的短路情況分別在10kV 側(cè)的母線和 35kV 側(cè)的母線上發(fā)生短路情況 （點 a 和點 b 發(fā)生短路） 。由公式 I=US3 （ 61） 求 的 Ij1=， Ij2=。 電氣設備選擇的技術(shù)條件 選擇的高壓電器，應能在長期工作條件下和發(fā)生過電壓、過電流的情況下保持正 常運行。 2 短路穩(wěn)定條件 （ 1）校驗的一般原則 ① 電器在選定后應按最大可能通過的短路電流進行動、熱穩(wěn)定校驗。 （ 2）短路的熱穩(wěn)定條件 kt QtI ?2 (71) 式中 kQ — 在計算時間 ts 秒內(nèi)，短路電流的熱效應（ kA2 *S）； It — t 秒內(nèi)設備允許通過的熱穩(wěn)定電流有效值（ kA）； t— 設備允許通過的熱穩(wěn)定電流時間（ s）。當所選電器的絕緣水平低于國家規(guī)定的標準數(shù)值時，應通過絕緣配合計算，選用適當35kV 變電所電氣部分設計 第 22 頁 共 50 頁 的過電壓保護設備。在高寒地區(qū)，應選擇能適應環(huán)境溫度為 40C? 的高寒電器。 斷路器隔離開關(guān)的選擇 35kV 側(cè)進線斷路器、隔離開關(guān)的選擇 流過斷路器和隔離開關(guān)的最大持續(xù)工作電流 NN USI 3/)2(m a x ?? = )353/(75002 ?? ? （ 74） 額定電壓選擇 NU ?? gU 35kV 額定電流選擇 AII N ax ?? 開斷電流選擇 KAII KN br )3( ?? 本設計中 35kV側(cè)采用 SF6斷路器，因為與傳統(tǒng)的斷路器相比， SF6斷路器采用 SF6氣體作為絕緣和滅弧介質(zhì)，這種斷路器具有斷口耐壓高，允許的開斷次數(shù)多，檢修時間長，開斷電流大，滅弧時間短，操作時噪聲小，壽命長等優(yōu)點。 選用的斷路器額定短路開斷電流 ，大于短路電流周期分量有效值，滿足要求。由《電力工程電氣設計手冊電氣一次部分》表 6— 5 知，選用高速斷路器，取繼電保護裝置保護動作時間 ，斷路器分匝時間 ，則校驗熱效應計算時間為 （ 后 面 熱 穩(wěn) 定 校 驗 時 間 一 樣 ）。 表 LW8— 35A 具體參數(shù) 比較 表 計算數(shù)據(jù) LW8— 35A gU 35kV NU 35kV maxI NI 1600A 3)(kI NbrI shi dfi 80kA kQ [（ kA）2S] tIt2 3969[（ kA）2S] 隔離開關(guān)選擇 GW14— 35/630型號隔離開關(guān) 選用的隔離開關(guān)額定電壓為 35kV，系統(tǒng)電壓 35kV滿足要求。 表 GW14— 35/630 具體參數(shù) 比較 表 計算數(shù)據(jù) GW14— 35/630 gU 35kV NU 35kV maxI NI 630A shi dfi 40kA kQ [（ kA）2S] tIt2 1024[（ kA）2S] 35kV 變電所電氣部分設計 第 25 頁 共 50 頁 35kV 主變壓器 側(cè)斷路器、隔離開關(guān)的選擇 流過斷路器和隔離開關(guān)的最大持續(xù)工作電流 NN USI 3/)(m a x ?? = ）（ 353/7 5 0 ?? = （ 75） 額定電壓選擇 NU ?? gU 35kV 額定電流選擇 AII N ax ?? 開斷電流選擇 AII KN br )3( ?? 由上面表格知 LW8— 35A 型斷路器和 GW14— 35/630 型隔離開關(guān)同樣滿足主變側(cè)斷路器和隔離開關(guān)的要求，動、熱穩(wěn)定校驗也一樣，所以選擇同樣的型號。 選用的斷路器額定短路開斷電流 20kA，大于短路電流周期分量有效值 ，滿足要求。 Qk= tI2? = ? =[ （ kA ） 2S] 。 選用的隔離開關(guān)額 定電流 2022A，去除 %的溫度影響為 1964A，大于最大持續(xù)工作電流，滿足要求。 Qk= tI2? = ? =[ （ kA ） 2S] 。 裸導體尚應按下列使用環(huán)境條件校驗： （ 1）環(huán)境溫度；（ 2）日照；（ 3）風速；（ 4）海拔高度。可按下式計算，即 jIS pj ? （ 76） 其中 jS — 經(jīng)濟截面，單位為 mm2； pI — 回路持續(xù)工作電流，單位為 A； j — 經(jīng)濟電流密度，單位為 A/ mm2。 3按經(jīng)濟電流密度選擇 一般母線較長，負荷較大，在綜合考慮減少母線的電能損耗。滿足要求。 ish = dfi =100kA，滿足要求。滿足要求。 ish = dfi =50kA，滿足要求。 10kV 側(cè)斷路器 、隔離開關(guān)的選擇 流過斷路器和 隔離開關(guān)的最大持續(xù)工作電流 NN USI 3/)2(m a x ?? = ）（ 103/75002 ?? = 額定電壓選擇 NU ?? gU 10kV 額定電流選擇 AII N ax ?? 開斷電流選擇 kAII KN br 9 1 5 )3( ?? 10kV側(cè)選用真空 XGN2— 10開關(guān)柜中的 ZN28— 10型 真空 斷路器 選用的斷路器額定電 壓為 10kV， 最高電壓 ， 系統(tǒng)電壓 10kV 滿足要求。 動穩(wěn)定校驗shi= dfi =40kA，滿足要求。電氣設備 tIt2 =? 4=3969[（ kA） 2S]。 ish = dfi =80kA，滿足要求。 選用的斷路器額定電壓為 35kV，最高工作電壓為 ，系統(tǒng)電壓 35kV 滿足要求。 本次設計的變電所所在地區(qū) 最高氣溫 C??? 41max? ；最低氣溫 C??? 12min? ；年平均氣溫 Cavy ??? ? ；最熱月平均最 高溫度 Cavm ??? 26? 。當電器安裝點的環(huán)境溫度高35kV 變電所電氣部分設計 第 23 頁 共 50 頁 于 +40C? （但不高于 +60C? ）時，每增高 1C? ，建議額定電流減少 %；當?shù)陀?+40C?時，每降低 1C? ，建議額定電流增加 %，但總的增加值不得超過額定電流的 20%。 3 絕緣水平 在工作電壓和過電壓的作用下，電器的內(nèi)、外絕緣應保證必要的可靠性。 ② 用熔斷器保護的電器可不驗算熱穩(wěn)定。高壓電器沒有明確的過載能力，所以在選擇其額定電流時，應滿足各種可能運行方式下回路持續(xù)工作電流的要求。 X T 圖 10kV 側(cè)短路等效簡化圖 X12 =X1 //X2 =?X =X12 +*XT =+*1= 三相短路電流周期分量有效值 I )3(1K=?XIj2=（ 64） 三相短路沖擊電流最大值 ish=* I )3(1K =*= （ 65） 35kV 變電所電氣部分設計 第 19 頁 共 50 頁 短路沖擊電流有效值 Ish=* I )3(1K=*= （ 66） 三相短路容量 SK = 3 Uav I )3(1K =**= （ 67） 35kV 側(cè)短路電流的計算 等效電路圖如下圖所示： X 1 2E 1b 圖 35kV 側(cè)短路等效簡化圖 ?X =X12 = 三相短路電流周期分量有效值 I )3(2K=?XIj1=三相短路沖擊電流最大值 ish=* I )3(2K=*= 短路沖擊電流有效值 Ish=* I )3(2K=*= 三相短路容量 SK = 3 *Uav I )3(2K=*37*= 三相短路電流計算結(jié)果表 表 三相短路電流計算結(jié)果表 短路點編 短路點額 平均工作 短路電流周期分量有 短路點沖擊電流 短路容量 35kV 變電所電氣部分設計 第 20 頁 共 50 頁 號 定電壓 電壓 效值 有效值 最大值 UN /kV Uav /kV I )3(K /kA I? /kA shI /kA shi /kA SK /MVA a 10 b 35 37 7 電氣設備的選擇 電氣設備選擇的一般條件 電氣設備選擇的一般原則 1 應滿足正常運行、檢修、短路和過電壓情況下的要求，并考慮遠景發(fā)展； 2 應按當?shù)丨h(huán)境條件校核； 3 應力求技術(shù)先進和經(jīng)濟合理； 4 與整個工程的建設標準應協(xié)調(diào)一致； 5 同類設備應盡量減少品種； 6 選用的新產(chǎn)品均應具有可靠的試驗數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。 a b 圖 短路點選擇圖 短路電流的計算 10kV 側(cè)短路電流的計算 圖中 a 點短路，由于 A,B 系統(tǒng)短路容量都很大，可以近似都看作為無窮大系統(tǒng)電源系統(tǒng)。 35kV 變電所電氣部分設計 第 17 頁 共 50 頁 5 短路點位置的選擇 短路電流的計算，為選擇電氣設備提供依據(jù)，使所選的電氣設備能在各種情況下正常運行，因此短路點的選擇應考慮到電器可能通過的最大短路電流。 短路 電流計算條件 1 短路電流實用計算中，采用以下假設條件和原則： （ 1）正常工作時，三相系統(tǒng)對稱運行； （ 2）所有電源的電動勢相位角相同； （ 3）系統(tǒng)中的同步和異步電機均為理想電機，不考慮電機磁飽和、磁滯、渦流及導體集膚效應等影響，轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)完全對稱，定子三相繞組空間位置相差 120 度電氣角度； （ 4）電力系統(tǒng)中的各元件的磁路不飽和，即帶鐵芯的電氣設備電抗值不隨電流大小發(fā)生變化； （ 5）電力系統(tǒng)中所有電源都在額定負荷下運行，其中 50%負荷接在高壓母線上，50%負荷接在系統(tǒng)側(cè)； （ 6） 同步電機都具有自動調(diào)整勵磁裝置（ 包括強行勵磁）； （ 7）短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間； （ 8）不考慮短路點的電弧阻抗和變壓器的勵磁電流； （ 9）除計算短路電流的衰減時間常數(shù)和低壓網(wǎng)絡的短路電流外，元件的都略去不計； （ 10）元件的計算參數(shù)均取為額定值，不考慮參數(shù)的誤差和調(diào)整范圍； （ 11）輸電線路的電容略去不計； （ 12）用概率統(tǒng)計法制定短路電流運算曲線。 運行經(jīng)驗表明：在中性點直接接地的系統(tǒng)中，最常見的短路是單相短路，約占短路故障的 65~70%，兩相短路約占 10~15%，兩相接地短路約占 10~20%，三相短路約占 5% 短路電流計算的目的 1 電氣主接線比選； 2 選擇導體和電器； 3 確定中性點接地方式； 4 計算軟導體的短路搖擺； 5 確定分裂導線間隔棒的間距； 6 驗算接地裝置的接觸電壓和跨步電壓 ；7 選擇繼電保護裝置和進行整定計算。 短路的種類 三相系統(tǒng)中短路的基本類型有：三相短路、兩相短路、單相接地短路、和兩相接地短路。 6 短路電流計算 概述 產(chǎn)生短路的原因和短路的定義 產(chǎn)生短路的主要原因是電器設備載流部分的絕緣損壞。并且，帶設計邊變電所的負荷均每什么一類、二類負荷，沒必要增加投資選擇雙母線接線。 主接線方案的比較選擇 由上可知，此變電所主接線的接線有兩種方案。 由《電力工程電氣設計手冊》第二章關(guān)于單母線接線的規(guī)定：“ 35~63kV 配電裝置的出線回數(shù)不超過 3 回”。 主接線設計 電氣主接線的基本形式就是主要電氣設備常用的幾種連接方式，它以電源和出線為主體。 主接線設計的基本要求 根據(jù)我國能源部關(guān)于《 220~500kV 變電所設計技術(shù)規(guī)程》 SDJ 288 規(guī)定：“變電所的電氣主接線應根據(jù)該變電所在電力系統(tǒng)中地位，變電所的規(guī)劃容量、負荷性質(zhì)、線路、變壓器連接元件總數(shù)、設備特點 等條件確定。它表明各種一次設備的數(shù)量和作用，設備間的連接方式，以及與電力系統(tǒng)的連接情況。 35kV 及以下電壓，變壓器繞組都采用 △ 連接。當今社會科技日新月異，制造運輸以不成問題，因此采用三相變壓器。S ） =?39。 ?? （ 42） 式中 0K — 負荷同時系數(shù) 帶入 0K = 得 ?39。 由 的負荷計算得知 10kV 側(cè)的負荷總量為 。對大型樞紐變電所，根據(jù)工程的具體情況，應安裝 2~4 臺主變。 4 在 220~330kV 具有三種電壓的變電所中，若通過主