【文章內(nèi)容簡介】 2．計算各短路電流的目的 （ 1） 短路沖擊電流 ich：用來校驗電氣設備和母線的動穩(wěn)定。 （ 2） 短路全電流最大有效值 Ich（第一周期短路全電流有效值）：用來校驗電氣設備和母線的動穩(wěn)定。 （ 3）超瞬變短路電流有效值 I′ ：用來 作繼電保護的整定計算和校驗斷路器的短流量。 （ 4） 短路后 ：用來校驗斷路器的斷 流量。 （ 5）穩(wěn)態(tài)短路電流有效值 I∞ ：用來校驗電氣設備和載流部分的熱穩(wěn)定。 （ 6） 短路后 ：用來校驗斷路器的遮斷容量。 二、短路電流的計算 為了簡化短路電流的計算方法，在保證計算精度的情況下，忽略次要因素的影響，做出一下規(guī)定： ? 所有的電源電動勢相位角均相等，電流的頻率相同，短路前，電力系統(tǒng)的電勢和電流是對稱的。 ? 認為變壓器是理想變壓器，變壓器的鐵心始終處 于不飽和狀態(tài)，即電抗值不隨電流的變化而變化。 ? 輸電線路的分布電容略去不計。 ? 每一個電壓級采用平均電壓，這個規(guī)定在計算短路電流時，所造成的誤差很小。因為電抗器的阻抗通常比其他元件阻抗大的多。 ? 計算高壓系統(tǒng)短路電流時，一般只計及發(fā)電機、變壓器、電抗器、線路等元件的電抗，因為這些元件 X/3R 時，可以略去電阻的影響。 ? 短路點離同步調(diào)相機和同步電動機較近時，應該考慮對短路電流值的影響。有關感應電動機對電力系統(tǒng)三相短路沖擊電流的影響：在母線附近的大容量電動機正在運行時，在母線上發(fā)生三 110KV 降壓變電 所 設計 13 相短路，短路點的電壓立即降低。此時 ，電動機將變?yōu)榘l(fā)電機運行狀態(tài)，母線上電壓低于電動機的反電勢。 ? 在簡化系統(tǒng)阻抗時，距短路點遠的電源與近的電源不能合并 ,兩個容量相差很大的電源不能夠合并。 ? 以供電電源為基準的電抗標幺值 ,可以認為電源容量為無限大容量的系統(tǒng) ,短路電流的周期分量在短路全過程中保持不變。 短路電流計算結果如下表： I（ KA） (KA） I? （ KA） shI （ KA） 110kv 2 60Kkv 35Kkv 短路電流計算結果表 110KV 降壓變電 所 設計 14 第 4 章 主要電氣設備的選擇及校驗 正確的選擇電器是使電氣主接線和配電裝置達到安全、經(jīng)濟運行的重要條件。在進行電器選擇時，應根據(jù)工程實際情況，在保證安全、可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥地采用新技術并注意節(jié)省投資，選擇合適的電器。 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卻是一致的。電器要能可靠地工作，必須按正常工作條件進行選擇，并按短路狀態(tài)來校驗熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定。 第一、按正常工作條件選擇電器 額定電壓和最高工作電壓 電器所在電網(wǎng)的運行電壓因調(diào)壓或負荷的變化，常高于電網(wǎng)的額定電壓，故所選電器允許最高工作電壓 Ualm 不低于所接電網(wǎng)的最高運行電壓 Usm，即 Ualm≥ Usm。 一般電器允許的最高工作電壓：當額定電壓在 220KV 及以下時為 ；額定電壓為 330500kv時為 。而實際電網(wǎng)的最高運行電壓一般不超過 ，一般可按照電器的額定電壓 UN 不低于裝置地點電網(wǎng)額定電壓 UNS 的條件選擇，即 UN≥ UNS。 額定電流 電網(wǎng)的額定電流 IN 是指在額定周圍環(huán)境溫度 ? 0 下，電器的長期允許電流。 IN 應不小于該回路在各種合理運行方式下的最大持續(xù)工作電流 Imax，即 IN≥ Imax。 由于發(fā)電機、調(diào)相機和變壓器在電壓降低 5%時，出力保持不變，故其相應回路的 Imax為發(fā)電機、調(diào)相機或變壓器的額定電流的 ；母聯(lián)斷路器回路一般可取母線上最大臺發(fā)電機或變壓器的 Imax。 按當?shù)丨h(huán)境條件 校驗 在選擇電器時，還應考慮電器安裝地點的環(huán)境（尤須注意小環(huán)境）條件，當氣溫、風速、溫度、污穢等級、海拔高度、地震烈度和覆冰厚度等環(huán)境條件超過一般電器使用條件時，應采取措施。 第二、按短路情況校驗 短路熱穩(wěn)定校驗 短路電流通過電器時，電器各部件溫度（或發(fā)熱效應）應不超過允許值。滿足熱穩(wěn)定的條件為： It178。 t2≥ Qk 式中： Qk—— 短路電流產(chǎn)生的熱效應。 It、 t—— 電器允許通過的熱穩(wěn)定電流和時間 電動力穩(wěn)定校驗 電動力穩(wěn)定是電器承受短路電流機械效應的能力，亦 稱動穩(wěn)定。滿足動穩(wěn)定條件為： ies≥ ish 式中 ies—— 短路沖擊電流幅值 ish—— 電器允許通過的動穩(wěn)定電流的幅值 短路計算時間 校驗電器的熱穩(wěn)定和開斷能力時，必須合理地確定短路計算時間。驗算熱穩(wěn)定的計算時間 tk為繼電保護動作時 tpr和響應短路器的全開斷時間 tab 之和，即 tk=tpr+tab 而 tab=tin+ta 式中 —— tab—— 斷路器全開端時間 tpr—— 后備保護動作時間 tin—— 斷路器固有分閘時間 ta—— 斷路器開斷時電弧待續(xù)時間，對少 油斷路器為 ,對 SF6 斷路器和壓縮空氣斷路器約為 。 110KV 降壓變電 所 設計 15 一、斷路器及隔離開關的選擇： 選擇： （ 1）按正常工作條件選擇： a、按額定電壓選：額定電壓和最高工作電壓，一般按所選電器和電纜允許最高工作電壓 Ugmax不低于所按電網(wǎng)的最高運行電壓 Uymax。 即： Ugmax≥ Uymax b、按額定電流選：在額定周圍環(huán)境溫度下長期允許電流 Iy，應不小于該回路最大持續(xù)工作電流 Igmax 即： Iy≥ Igmax 短路計算參數(shù)如下： 110KV： I//= ich= S//= 60KV ： I//= ich= S//= 35KV： I//= ich= S//= 110KV選擇 LW35— 110型斷路器 計算數(shù)據(jù) LW35110 U（ KV） 110 Ue（ KV） 110 Igmax(A) Ie(A) 3150 I//(KA) Ir(KA) ich(KA) idw(KA) 80 I2∞ tdz 179。 Ir2t 179。3 35KV選擇 ZN85— 35型斷路器 計算數(shù)據(jù) ZN85— 35 U（ KV） 35 Ue（ KV） Igmax(A) 496 Ie(A) 1600 I//(KA) Ir(KA) 25 ich(KA) idw(KA) 63 I2∞ tdz 179。 Ir2t 252179。4 10KV主變側選 VS112— 3150，負 荷側選 VS1121250 計算數(shù)據(jù) VS112/3150 計算數(shù)據(jù) VS1121250 U（ KV） 35 Ue（ KV） 12 U（ KV） 10 Ue（ KV） 12 Igmax(A) 1989 Ie(A) 3150 Igmax(A) Ie(A) 1250 I//(KA) Ir(KA) 40 I//(KA) Ir(KA) ich(KA) idw(KA) 100 ich(KA) idw(KA) 80 I2∞ tdz Ir2t 402179。4 I2∞ tdz 2179。5 Ir2t 179。4 110KV 降壓變電 所 設計 16 隔離開關選擇結果如下 ： 110KV選 GW4— 110型： 計算數(shù)據(jù) GW4110 U(KV) 110 Ue（ KV） 110 Igmax(A) 174 Ie(A) 1250 I(KA) Ir(KA) ich(KA) idw(KA) 80 二、高壓開關柜的選擇： 根據(jù)所選擇的形式，所選開關柜的型號如下： 10KV： KYN28— 12 35KV： KYN61— 三、電流互感器的選擇： 選擇：根據(jù)電網(wǎng)額定電壓等其他條件，查《常用設備手冊》選電流互感器型號如下： LH選擇： 技術特性 型號 LVQB110 LZZBJ35 LZZBJ10 額定電壓（ KV） 110 35 10 額定電流（ A） 2179。 200/5 1500/5 2179。 1500/5 1 秒熱穩(wěn)定倍數(shù) 45/15 65/15 75/15 動穩(wěn)定倍數(shù) 125 90 次級組合 D/D/D/ 當電流互感器用于測量時，其一次側額定電流應盡量選擇比回路中工作電流大 1/3左右，以保證測量儀表最佳工作，并在過負荷時使儀表有適當?shù)闹甘尽? a、回路最大持續(xù)工作電流： 110KV側： 60KV側： 35KV側： AU SI e eg 41 3311 075 00 ??????AU SI e eg ??????AU SI e eg 12 9833575 00 ??????110KV 降壓變電 所 設計 17 b、饋路最大持續(xù)工作電流： 110KV側： 60KV側： 35KV側： 四、電壓互感器的選擇： 根據(jù)電網(wǎng)額定電壓、一次電壓、二次電壓等條件，查《常用設備手冊》，選擇電壓互感器型號如下： 安裝等級 型號 Ue（ KV） 電壓比 接線方式 臺數(shù) 110KV JDZX110 110 110/ 3 ／ 100 3 ／ 100 Y0／ Y0／Δ 3 60KV JDZX60 60 60/ 3 ／ 3 ／ 3 Y0／ Y0／ Δ 3 35KV JDZX35 35 35/ 3 ／ 3 ／ 3 Y0／ Y0／ Δ 1 五、高壓熔斷器的選擇： 根據(jù)電網(wǎng)電壓的要求，本站 60KV、 35KV電壓互感器都用高壓熔斷器進行保護，保護電壓互感器的熔斷器只需按額定電壓和開斷容量來選擇，查閱有關設計資料得： 60KV 電壓互感器 使用 RN2—— 60 型高壓限流熔斷器，其技術參數(shù)： Ue=60KV， Le=，Sde=1000MVA。 35KV電壓互感器 選用 RN2—— 35型高壓熔斷器，其技術參數(shù)： Ue=35KV， Le=， Sde=1000MVA。 高壓熔斷器選擇結果： 安裝地 型號 電壓 電流 斷流容量 最 大 分斷流 數(shù)量 備 注 60KV 電壓互感器 RN2— 60 60KV 1000MVA SOKA 2 組 保護室內(nèi)電壓互感器 35KV 電壓互感器 RN2— 35 35KV 1000MVA SOKA 2 組 保護室內(nèi)電壓互感器 六、母線 的選擇： 常用導體材料在銅、鋁等。載流導體一般采用鋁質材料， 110KV 及以上配電裝置一般采用軟導線。硬母線截面在矩形、槽形、管形等。矩形母線用于 35KV及以下，電流在 4000A 及以下配電裝置。導體AU SI e eg 842360 ?? ???AU SI e eg 866335 ?? ???AU SI e eg 2931 101 20 00 03max ????110KV 降壓變電 所 設計 18 截面可按長期發(fā)熱允許電流或經(jīng)濟電流密度選擇，變電所的匯流母線均按長期發(fā)熱允許電流進行選擇，各引線則按經(jīng)濟電流密度選擇。 ⑴按經(jīng)濟電流密度選擇導體截面可使年計算費用最低。對應不同種類的導體和不同的最大負荷利用小時數(shù) Tmax將有一個年計算費用最低的電流密度稱為經(jīng)濟電流密度 J。按經(jīng)濟電流密度選擇的導體截面的允許電流還必 須滿足 Igmax≤ kIal ⑵電暈電壓校驗 當 110KV所選導線截面積大于 70mm2時，可不作電暈電壓校驗。矩形導體不作電暈電壓校驗。 ⑶ 熱穩(wěn)定校驗 ⑷ 動穩(wěn)定校驗 ? y母線材料的允許應力 ? max作用在母線上的最在計算應力 各電壓等級負荷，最大負荷利用率為： 110KV側： Tmax=5000 小時 35KV側： Tmax=4500 小時 10KV側： Tmax =4000 小時 110KV 母線及引出 線的選擇 1) 主變 110KV側的引出線的選擇： 根據(jù)設計要求及有關資料可知 110KV 及以上的配電裝置蔽露布置時、不宜采用硬導體。因這個電壓等級以上的硬件導體散熱條件較差。故主變 110KV側的引出線，應按經(jīng)濟電流密度選擇軟導體。 2) 110KV輸電線路導線的選擇，應按最大負荷電流選擇截面。 3) 110KV母線選擇可按照單回最大 110KV出線選擇，也選擇 LGJ400 型鋼芯鋁絞線。 60KV 母線及引出線的選擇 1) 60KV母線的選擇： 根據(jù)設計要求，本變電站 60KV出線為 7 回，因此， 60KV母線應選硬導體為宜，其截面應按最 大持續(xù)工作電流選擇。 2) 主變 60KV側至 60KV母線