【文章內容簡介】 （ 1）最大運行方式 系統總相對電抗 mX .6* = mX .35* + =+= 短路電流相對值 mkI .2* = mX .61 * = 19 實際短路參數 mkI .2)3( = mkI .2* 10dI =*= 1ish = mkI .2)3( =*= （ 2）最小運行方式 系統總相對電抗 * = nX .35* + =+= 短路電流相對值 nkI .2* = nX .61 * =1/= nkI .2)3( = nkI .2* 10dI =*= 實際短路參數 nkI .2)2( = nkI .2)3( =*= 3） k3 點短路 （ 1）最大運行方式 系統總相對電抗 mX* = mX .6* + *10X =+= 短路電流相對值 mkI .3* = mX*1 = 實際短路參數 mkI .3)3( = mkI .3* 10dI =*= 3ish = mkI .3)3( =*= （ 2）最小運行方式 系統總相對電抗 nX* = * + *10X =+= 短路電流相對值 nkI .3* = nX*1 =1/= nkI .3)3( = nkI .3* 10dI =*= 20 實際短路參數 nkI .3)2( = nkI .3)3( =*= 短路電流計算結果如下表 表 41 短路電流計算結果 短路點 短路點 最大運行 短路點平 穩(wěn)態(tài)短路 短路電流 位置 編號 方式 均工作電 電流有效 沖擊值 壓 U（ Kv） 值 I（ kA） i（ kA） 35kV 1K 最大 37 母線 最小 37 10Kv 2K 最大 母線 最小 10kV 3K 最大 架空線 最小 21 4 電氣設備的 選擇 電氣設備的選擇是根據環(huán)境條件和供電要求確定其型式和參數，保證電器正常運行時安全可靠，故障時不致損壞，并在技術合理的情況下注意節(jié)約。還應根據產品生產情況與供應能力統籌兼?zhèn)?，條件允許時優(yōu)先使用先進設備。 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）應滿足安裝地點和當地環(huán)境條件校核。 3）應力求技術先進和經濟合理。 4）同類設備應盡量減少品種。 5）與整個工程的建設標準協調一致。 6）選用的新產品均應具有可靠的試驗數據并經正式簽訂合格的特殊情況下選用未 經正式鑒定的新產品應經上級批準。 技術條件 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。 1）電壓 選用的電器允許最高工作電壓 Umax 不得低于裝設處電網的額定電壓 U，即UmaxU 2）電流 選用的電器額定電流 IN 不得低于 所在回路在各種可能運行方式下的持續(xù)工作電流 Ig ， 即 INIg 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，校驗的短路電流一般取最嚴重情況的短路電流。 2）用熔斷器保護的電器可不校驗熱穩(wěn)定。 3）短路的熱穩(wěn)定條件 2rt dIQ? ? ? 2 2 21 0 / 212dd d dtQ Q t tI I I? ? ? ? 22 dQ — 在計算時間 ts內，短路電流的熱效應（ kA2S） tI — t秒內設備允許通過的熱穩(wěn)定電流有效值（ kA2S） T— 設備允許通過的熱穩(wěn)定電流時間（ s） 校驗短路熱穩(wěn)定所用的計算時間 Ts 按下式計算 d dtt t t??式中 dt — 繼電保護裝置動作時間內（ S） dtt — 斷路的全分閘時間（ s） 4）動穩(wěn)定校驗 電動力穩(wěn)定是導體和電器承受短時電流機械效應的能力，稱動穩(wěn)定。滿足動穩(wěn)定的條件是： ch dwii? ch dwII? 上式中 chi ， chI —— 短路沖擊電流幅值及其有效值 dwi ， dwI —— 允許通過動穩(wěn)定電流的幅值和有效值 5）絕緣水平： 在工作電壓的作用下，電器的內外絕緣應保證必要的可靠性。接口的絕緣水平應按電網中出現的各種過電壓和保護設備相應的保護水平來確定。 由于變壓器短時過載能力很大，雙回路出線的工作電流變化幅度也較大，故其計算工作電流應根據實際需要確定。 高壓電器沒有明確的過載能力，所以在選擇其額定電流時，應滿足各種可能方式下回路持續(xù)工作電流的要求。 各電氣元件的選擇 高壓斷路器的選擇 高壓斷路器除在正常情況下通、斷電路外，主要是在電力系統發(fā)生故障時，自動而快速地將故障切除，以保證電力系統及設備的安全運行。常用的高壓斷路器有油斷路器、 6SF 斷路器和真空斷路器等。 1）型式選擇： 23 本次在選擇斷路器，考慮了產品的系列化，既盡可能采用同一型號斷路器，以便減少備用件的種類，方便設備的運行和檢修。 2）選擇斷路器時應滿足以下基本要求： （ 1）在合閘運行時應為良導體，不但能長期通過負荷電流，即使通過短路電流，也應該具有足夠的熱穩(wěn)定性和動穩(wěn)定性。 （ 2）在跳閘狀態(tài)下應具有良好的絕緣性。 （ 3）應有足夠的斷路能力和盡可能短的分段時間。 （ 4）應有盡可能長的機械壽命和電氣壽命，并要求結構簡單、體積小、重量輕、安裝維護方便。 考慮到可靠性和 經濟性，方便運行維護和實現變電站設備的無油化目標，且由于 SF6 斷路器以成為超高壓和特高壓唯一有發(fā)展前途的斷路器，且造價高，所以選用真空斷路器。真空斷路器由于其噪音小、不爆炸、體積小、無污染、可頻繁操作、使用壽命和檢修周期長、開距短，滅弧室小巧精確，所須的操作功小，動作快，燃弧時間短、且于開斷電源大小無關，熄弧后觸頭間隙介質恢復速度快，開斷近區(qū)故障性能好，且適于開斷容性負荷電流等特點。因而被大量使用于 35kV及以下的電壓等級中。所以， 35KV 側和 10KV 側采用真空斷路器。又根據最大持續(xù)工作電流及短路電流得知 如下表 電壓 型號 額定 額定 rI 2rIt 動穩(wěn)定 等級 電壓 電流 電流 35kV ZN1235 35kV 1600A 25 225 4? 25kA 10kV ZN510 10Kv 630A 20kA 按正常情況進行校驗 1） 35kV斷路器 （ 1）對于電壓情況 Un =35kV? Uns =35kV 符合條件。 （ 2）對于電流情況 35kV側的長時間持續(xù)電流為 ? ?. NUtSnmIlo ? = 24 則 NI =1600A? mIlo. = 符合條件。 （ 2）熱穩(wěn)定電流的校驗： 最大穩(wěn)定的短路電流的作用時間 kt =。并由熱穩(wěn)定電流的校驗公式及斷路器的技術參數得到 rwI = kkrwtI t = =25kA 符合條件。 3）電動力穩(wěn)定的校驗： 由電動力的校驗公式得到 esi =25kA? shi = 按正常情況下和短路情況下電壓、電流、動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定等幾種方式進行校驗后 ,可以看出： ZN1235 型斷路器符合實際要求。 1） 10KV斷路器 （ 1）對于電壓情況 almU =12kV? smU =10kV 符合條件。 （ 2）對于電流情況 10kV側的長時間持續(xù)電流為 ? ?. NUtSnmIlo ? = 則 NI =630A? maxI = 符合條件。 （ 2）熱穩(wěn)定電流的校驗： 最大穩(wěn)定的短路電流的作用時間 kt =。并由熱穩(wěn)定電流的校驗公式及斷路器的技術參數得到 25 rwI = kkrwtI t = =20kA 符合條件。 3）電動力穩(wěn)定的校驗： 由電動力的校驗公式得到 esi =25kA? shi = 按正常情況下和短路情況下電壓、電流、動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定等幾種方式進行校驗后 ,可以看出： ZN510 型斷路器符合實際要求。 隔離開關的選擇 隔離開關是高壓開關設備的一種，它主要是用來隔離電源，進行倒閘操作的，還可以拉、合小電流電路。 1）選擇 隔離開關 時應滿足以下基本要求： （ 1）隔離開關分開后應具有明顯的斷開點，易于鑒別設備是否與電網隔開。 （ 2）隔離開關斷開點之間應有足夠的絕緣距離，以保證過電壓及相間閃絡的情況下，不致引起擊穿而危及工作人員的安全。 （ 3）隔離開關應具有足夠的 熱穩(wěn)定性、動穩(wěn)定性、機械強度和絕緣強度。 （ 4）隔離開關在跳、合閘時的同期性要好，要有最佳的跳、合閘速度，以盡可能降低操作時的過電壓。 （ 5）隔離開關的結構簡單，動作要可靠。 （ 6）帶有接地刀閘的隔離開關，必須裝設連鎖機構，以保證隔離開關的正確操作。 2）又根據最大持續(xù)工作電流及短路電流得知 如下表 表 52 隔離開關的技術參數 電壓 型號 額定 額定 動穩(wěn)定 4s熱穩(wěn)定 等級 電壓 電流 電流 電流 35kV GW435 35kV 1000A 50 20kA 10kV GN810 10kV 600A 75 25kA 3） 校驗 （ 1） 35kV 高壓隔離開關校驗 動穩(wěn)定校驗： max shii? 26 動穩(wěn)定電流 maxi =50kA， 35kV 側短路沖擊電流為 shi = 即： maxshii? 滿足動穩(wěn)定條件 熱穩(wěn)定校驗： 22eq thI t I t? ? k op oct t t?? ， //// 1II? ??? 2 . 5 0 . 1 5 0 . 0 4 2 . 6 9k o p o ct t t? ? ? ? ? ?S 查周期分量等值時間曲線可得 ? S 即： 224 2 0 1 3 .5 7 2 .3 5? ? ? 滿足熱穩(wěn)定條件。 （ 2） 10KV 高壓隔離開關校驗 動穩(wěn)定校驗： max shii? 動穩(wěn)定電流 maxi =75kA， 10kV 側短路 沖擊電流為 shi = 即： maxshii? 滿足動穩(wěn)定條件 熱穩(wěn)定校驗： 22eq thI t I t? ? k op oct t t?? ， //// 1II? ??? 2 . 5 0 . 1 5 0 . 0 4 2 . 6 9k o p o ct t t? ? ? ? ? ?S 查周期分量等值時間曲線可得 ? S 即： 225 2 5 2 1 .4 2 2 .3 5? ? ? 滿足熱穩(wěn)定條件。 絕緣子和穿墻套管的選擇 在發(fā)電廠變電站的各級電壓配電裝置中，高壓電器的連接、固定和絕緣，是由導電體、絕緣子和金具來實現的。所以，絕緣子必須有足夠的絕緣強度和機械強度，耐熱、耐潮濕。 選擇戶外式絕緣子可以增長沿面放電距離，并能在雨天阻斷水流，以保證絕緣子在惡劣的氣 候環(huán)境中可靠的工作。 穿墻套管用于母線在屋內穿過墻壁和天花板以及從屋內向屋外穿墻時使用，6～ 35kV為瓷絕緣， 60～ 220kV為油浸紙絕緣電容式。 27 高壓熔斷器的選擇 目前常用的高壓熔斷器分為三種：一般熔斷器、后備熔斷器及全范圍熔斷器。 選擇高壓熔斷器熔體時，應保證前后兩級熔斷器之間，熔斷器與電源側繼電保護之間，以及熔斷器與負荷側繼電保護之間動作的選擇性。 高壓熔斷器應能在最短的時間內切斷故障，以防止熔斷時間過長而加劇被保護電器的損壞。 1） 保護 35KV 及以下電力變壓器的高壓熔斷器， 其熔體的額定電流可按下式選擇 rr rcI KI? 式中 rrI — 熔體的額定電流 K — 系數，當不考慮電動機自起動時，可取 到 ，當考慮電動機自起動時，可取 maxgI — 電力變壓器回路最大工作電流 為了防止變壓器突然投入時產生的勵磁涌流損傷熔斷器，變壓器的勵磁涌流通過熔斷器