【文章內(nèi)容簡介】 采用雙母線分段接線，雖然可靠性高于方案 II中的雙母線接線，但經(jīng)濟(jì)性大大降低，斷路器、隔離開關(guān)使用數(shù)目明顯多于方案 II 的，且方案 II 的雙母線接線形式可靠性足以保障負(fù)荷的供電要求。 綜觀以上兩種主接線的優(yōu)缺點(diǎn)，根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的原始資料選擇方案 II 為最優(yōu)方案，滿足可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性的要求。 第四章 短路電流計(jì)算 電力系的電氣設(shè)備，在其運(yùn)行中都必須考慮到可能發(fā)生的各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，最常見同時(shí)也是最危險(xiǎn)的故障是發(fā)生各種 形式的短路，因?yàn)樗鼈儠茐膶τ脩舻恼９╇姾碗姎庠O(shè)備的正常運(yùn)行。 短路是電力系統(tǒng)的嚴(yán)重故障，所謂短路，是指一切不正常的相與相之間或相與地（對于中性點(diǎn)接地系統(tǒng)）發(fā)生通路的情況。 在三相系統(tǒng)中，可能發(fā)生的短路有：三相短路、兩相短路、兩相接地短路和單相接地短路。其中，三相短路是對稱短路，系統(tǒng)各相與正常運(yùn)行時(shí)一樣仍處于對稱狀態(tài)，其他類型的短路都是不對稱短路。 電力系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，在各種類型的短路中，單相短路占大多數(shù)，兩相短路較少，三相短路的機(jī)會最少。但三相短路雖然很少發(fā)生，其情況較嚴(yán)重，應(yīng)給以足夠的重視。因此， 我們都采用三相短路來計(jì)算短路電流，并檢驗(yàn)電氣設(shè)備的穩(wěn)定性。 短路電流計(jì)算是變電站電氣設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。其計(jì)算目的是： 選擇電氣主接線時(shí)，為了比較各種接線方法或確定某一接線是否需要采取限制短路電流的措施等，均需進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算。 ，為了保證設(shè)備在正常運(yùn)行和故障情況下都能安全、可靠地工作，同時(shí)又力求節(jié)約資金，這就需要進(jìn)行全面的短路電流計(jì)算。 ，需按短路條件檢驗(yàn)軟導(dǎo)線的相間和相對低的安全距離。 計(jì)算時(shí)，需以各種短路時(shí)的短路電流為依據(jù)。 ，也需要短路電流。 ，三相系統(tǒng)對稱運(yùn)行。 。 ，即帶鐵芯的電氣設(shè)備電抗值不隨電流大小發(fā)生變化。 。 ，輸電線路的電容略去不計(jì)，不及負(fù)荷的影響。 時(shí)是金屬性短路。 ： 220KV 側(cè)電源近似為無窮大系統(tǒng) A，歸算至本所 220KV 母線 側(cè)短路電抗為 （ Sj=100MVA） ,110KV 側(cè)電源近似為無窮大系統(tǒng) B，歸算至本所 110KV 母線側(cè)短路電抗為 （ Sj=100MVA）。 150000?。 主變型號為： SSPSL 1 電抗標(biāo)么值：高中： ；高低： ；中低： 計(jì)算如下： XT2*XT3*?XT1* 21???????????????1630????? 系統(tǒng)等值電路圖如下： 圖 4— 1 系統(tǒng)等值電路圖 220KV 側(cè)短路計(jì)算 f1短路時(shí)，等值電路圖化簡如圖 4— 2： 圖 4— 2 f1短路等值電路圖 X ?T* 11 22?)?(?XT2*)?(XT1* 圖 4— 3 f1短路等值電路圖 A、 B 系統(tǒng)均為無窮大系統(tǒng)，計(jì)算電抗為： ?XSA*?XjsA ???XT*?XSB*?XjsB 短路電流標(biāo)么值為： ?IfA* 11 ?? 11 ?? ?IfB* 短路電流有名值為： ??IfB??IfA 230100?100 ? ? 230? 110KV 側(cè)短路計(jì)算 f2短路時(shí)，等值電路圖化簡如圖 4— 4： 圖 4— 4 f2短路等值電路圖 計(jì)算電抗為： ?XSB*? XjsB???XT*?XSA*?XjsA 短路電流標(biāo)么值為： ?IfA* 11 ?? ?? ?IfB* 短路電流有名值為： ??IfB??IfA 115?1151003?100 ? ? 10KV 側(cè)短路計(jì)算 f3短路時(shí)，等值電路圖化簡如圖 4— 5 圖 4— 5 f3短路等值電路圖 進(jìn)行兩次星形 — 三角形變換： XT1*?XT1*?XDE39。*?XT1*?XSA*?XAE*?AD* XT1*?XSA* ???? XT1* ?????XT1*?XT1* XSA* XT2*?XSB* ???? XT2* ?XT2*XDE*?XT2*?XDE39。39。*?XT2*?XSB*?XBE*?XBD* 11XDE39。* ? 1XDE39。39。* 2 ?????XT2*?XT2* XSB* ? 1 11 ? ? 圖 4— 6 f3短路等值電路圖 以 D 點(diǎn)為中心點(diǎn)作星網(wǎng)變換： ?Y? 1XAD * ? 1XDE* ? 1XBD* ? 11111 ?*?????? ?)?(?)?(??Y??XT3*?XBD*?*?6)?(?)?(??Y??XT3*?XAD*?XAC* 圖 4— 7 f3短路等值電路圖 計(jì)算電抗為： ?XBC*? XjsB?XAC*?XjsA 短路電流標(biāo)么值為： ?IfA* 11 ??X I11 ?fB* ??X 短路電流有名值為： ??100??IfA ??I100fB ? ? 短路計(jì)算結(jié)果如下表 4— 2： 表 4— 2 短路電流計(jì)算結(jié)果表 第五章 主要電氣設(shè)備選擇與校驗(yàn) 概述 正確選擇電氣設(shè)備是電氣主接線和配電裝臵達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要條件。在進(jìn)行電器選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況，在保證安全、可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥地采用新技術(shù)，并注意節(jié)省投資，選擇合適的電氣設(shè)備。盡管電力系統(tǒng)中各種電器的作用和工作條件并不一樣，具體選擇方法也不完全相同，但對它們的基本要求確是一致的。電氣設(shè)備要可靠地工作，必須按正常工作條件進(jìn)行選擇，并按短路狀態(tài)來校驗(yàn)動(dòng)、熱穩(wěn)定性。本設(shè)計(jì)，電氣設(shè)備的選擇包括：斷路器和隔離開關(guān)的選擇，電流、電壓互感器的選擇、避雷器的選 擇，導(dǎo)線的選擇。 電氣設(shè)備選擇的一般原則： 、檢修、斷路和過電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展的需要； ； ； 量減少品種； ； ，均應(yīng)具有可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。 技術(shù)條件： 選擇的高壓電器，應(yīng)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(yùn)行。同時(shí)，所選擇導(dǎo)線和電氣設(shè)備應(yīng)按短路條件下進(jìn)行動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)。各種高壓設(shè)備的一般技術(shù)條件如下表 5— 1： 表 5— 1 高壓電氣技術(shù)條件 ??： Igmax ?三繞組變壓器高壓側(cè)： Igmax ?低壓側(cè)： Igmax?中壓側(cè)： Igmax UN ? 110?1503??150? ? ??32? ? ?： Igmax?10KV 母聯(lián)斷路器回路： Igmax?110KV 旁路斷路器兼作分段斷路器回路： Igmax?220KV旁路斷路器兼作分段斷路器回路： Igmax ?220KV 出線： S ?PUNcos ??323? 110?150??150? ? ? ? 20202 ?? 2?220? 200 ? ?10KV 出線： Igmax?110KV 出線： Igmax ?4?110? ?10??323 ? ? ? 10KV 母線回路： Igmax? 110KV 母線回路：Igmax?220KV 母線回路： Igmax 斷路器的選擇，除滿足各項(xiàng)技術(shù)條件和環(huán)境條件外，還應(yīng)考慮到要便于安裝調(diào)試和運(yùn)行維護(hù)，在經(jīng)濟(jì)技術(shù)方面都比較后才能確定。根據(jù)目前我國斷路器的生產(chǎn)情況，電壓等級在 6KV— 220KV 的電網(wǎng)一般選用少油斷路器，電壓 110— 330KV的電網(wǎng)，當(dāng)少油斷路器不能滿足要求時(shí)，可以選用 SF6 斷路器或空氣斷路器。 Un?斷路器選擇的 具體技術(shù)條件簡述如下： ： Ug（電網(wǎng)工作電壓） Skd)?Ikd(?In （或開斷容量）： ?： Ig（最大持續(xù)工作電流） 斷路器實(shí)際開斷時(shí)間 t秒得短路電流周期分量； ?式中： 斷路器額定開斷電流； ?Ikd 斷路器 t 秒得開斷容量； ? imax?斷路器額定開斷容量。 定： ich?Skd 三相短路電流沖擊值； ?式中： ich 斷路器極限通過電流峰值。 ?imax 2 It2t?tdz?： I 穩(wěn)態(tài)三相短路電流； ??式中： I 斷路器 t秒熱穩(wěn)定 電流。 ?短路電流發(fā)熱等值時(shí)間； It?tdz 隔離開關(guān)型式的選擇，應(yīng)根據(jù)配電裝臵的布臵特點(diǎn)和使用要求等因素，進(jìn)行綜合的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較然后確定。其選擇校驗(yàn)條件與斷路器相同，并可以適當(dāng)降低要求。 電抗器的選擇與校驗(yàn) 由于 10KV 側(cè)短路電流過大，需要裝設(shè)限流電抗器。 10KV?UNS?UN?50%~80%??IN 3?? ~? 20KA (1)初選型號 ?設(shè)將電抗器后的短路電流限制到 I39。39。 (2)選擇電抗值 ?根據(jù)以上條件初選型號為 NKL1020208。 電抗器標(biāo)么值： XK* 電源至電抗器前的系統(tǒng)標(biāo)么值為： ? ? ? ? %??)?(?100%?X39。K*)NB?(39。39。?XL% ?XSA*//XSB*?10IX39。K*?IBUN205500 IB100 ? B39。39。I??,I 選用的電抗器符合要求，參數(shù)如下表： 表 5— 2 電抗器技術(shù)參數(shù) (1)電壓損失和殘壓校驗(yàn) 當(dāng)所選電抗值大于計(jì)算值時(shí)，應(yīng)重算電抗器后短路電流 ，以供殘壓校驗(yàn)。 為計(jì)算短路電流，先計(jì)算電抗標(biāo)么值為 *?X 39。 ???XL*?XK*? 換算成短路電流有名值為 ?If 1100 ? ?? 則電壓損失和殘壓分別為 XL%?U%? Imax207 ????8??sin 60%~70%IN2?%??8? 39。39。 XL%?Ure%? 滿足要求。 (2)動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn) imax,?,ich?,imax???動(dòng)穩(wěn)定： ich 滿足要求。 I39。39。 ,?1s,查圖得 tz?1， t???熱穩(wěn)定：熱穩(wěn)定： ?I ‘’ ,?12???39。39。2??tz?tdz 2 ,???tdz ?I It2t,?tdz?,I?1??2It2t 滿足要求。 。 斷路器的選擇與校驗(yàn) ?20??20KA,Ich?所以短路電流限制為I39。39。 根據(jù)回路最大工作電流計(jì)算結(jié)果以及電壓等級確 定斷路器型號如下表 5— 3所示： 表 5— 3 斷路器選擇結(jié)果 注： 22012， 220表示所在電壓等級， 1表示斷路器， 2表示類型號，具體位臵見方案 II 的主接線圖。 校驗(yàn)： ，斷路器型號為 KW1??I?,I39。39。? 短路點(diǎn)： ich imax,?40KA,ich?,imax?動(dòng)穩(wěn)定： ich 滿足要求。 熱穩(wěn)定： ‘’ I39。39。 ,?5s,查圖得 tz?1， t?I?? ? ,?12???39。39。2??tz?tdz ?I2 ,??3? I2tt,?tdz?980,I2t?5?142?I2t 滿足要求。 110?，斷路器型號為 SW4??I?,I? 短路點(diǎn)： i39。39。ch imax,?55KA,ich?,imax?動(dòng)穩(wěn)定： ich 滿足要求。 ‘’ ?熱穩(wěn)定： I39。39。? ,?5s,查圖得 tz?1， t?I ? ,?12???39。39。2??tz?tdz I2 ? ,???tdz Itt,?tdz?2205,I22t?5?212?I2t 滿足要求。 10G?20KA，斷路器型號為 SN4??I?,I39。39。? 短路點(diǎn)： ich imax,?300KA,ich?,imax?動(dòng)穩(wěn)定： ich 滿足要求。 ,?5s,查圖得 tz?1， t???熱穩(wěn)定： ?I ‘’ ,?12???39。39。2??tz?tdz 2 1780,??202?tdz ?I It2t,?tdz?72020,I?5?1202?2It2t 滿 足要求。 隔離開關(guān)的選擇與校驗(yàn) 根據(jù)回路最大工作電流計(jì)算結(jié)果以及電壓等級確定隔離開關(guān)型號如下表 5— 4所示： 表 5— 4 隔離開關(guān)選擇結(jié)果 注： 22021， 220表示所在電壓等級， 2表示隔離開關(guān)， 1 表示類型號，具體位臵見方案 II的主接線圖。 校驗(yàn)： 220?，隔離開關(guān)型號為 GW7??I?,I39。39。? 短路點(diǎn)： ich imax,滿足要求。 ?55KA,ich?,imax?動(dòng)穩(wěn)定： ich I39。39。 ,?5s,查圖得 tz?1， t???熱穩(wěn)定： ?I ‘’ ,?12???39。39。2??tz?tdz ,???22tdz ?I It2t,?tdz?2205,I?5?212?2It2t 滿足要求。 110?，隔離開關(guān)型號為 GW4??I?,I39。39。? 短路點(diǎn)：