【文章內(nèi)容簡介】 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：，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。，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。：220KV 側(cè)電源近似為無窮大系統(tǒng)A，歸算至本所220KV （Sj=100MVA）,110KV 側(cè)電源近似為無窮大系統(tǒng)B，歸算至本所110KV （Sj=100MVA）。主變型號為：電抗標(biāo)么值：高中：；高低：；中低：計(jì)算如下：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：短路電流標(biāo)么值為：短路電流有名值為： 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：短路電流標(biāo)么值為：短路電流有名值為： 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：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：圖4—7 f3短路等值電路圖計(jì)算電抗為：短路電流標(biāo)么值為：短路電流有名值為：短路計(jì)算結(jié)果如下表4—2：短路點(diǎn)編號基準(zhǔn)電壓基準(zhǔn)電流支路名稱支路計(jì)算電抗標(biāo)么值額定電流短路電流標(biāo)么值短路電流有名值短路電流沖擊值全電流最大有效值短路容量公式f1230220KV系統(tǒng) 110KV系統(tǒng)小計(jì)f2115220KV系統(tǒng) 110KV系統(tǒng) 小計(jì)f3220KV系統(tǒng)110KV系統(tǒng)小計(jì)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置達(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、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；；；；；，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、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)條件序號電器名稱額定電壓（KV）額定電流（A）額定容量（KVA）機(jī)械荷載（N）額定開斷電流（A）熱穩(wěn)定動穩(wěn)定絕緣水平1斷路器√√√√√√√2隔離開關(guān)√√√√√√3組合電器√√√√√√4負(fù)荷開關(guān)√√√√√√5熔斷器√√√√√√6PT√√√7CT√√√√√√8電抗器√√√√√√9消弧線圈√√√√√10避雷器√√√√11封閉電器√√√√√√√12穿墻套管√√√√√√13絕緣子√：三繞組變壓器高壓側(cè)：中壓側(cè)：低壓側(cè)：220KV旁路斷路器兼作分段斷路器回路：110KV旁路斷路器兼作分段斷路器回路：10KV母聯(lián)斷路器回路：：220KV出線：110KV出線：10KV出線：220KV母線回路：110KV母線回路：10KV母線回路： 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。斷路器選擇的具體技術(shù)條件簡述如下：：（電網(wǎng)工作電壓）：（最大持續(xù)工作電流）（或開斷容量）： 式中：斷路器實(shí)際開斷時(shí)間t秒得短路電流周期分量； 斷路器額定開斷電流； 斷路器t秒得開斷容量； 斷路器額定開斷容量。： 式中：三相短路電流沖擊值； 斷路器極限通過電流峰值。： 式中：穩(wěn)態(tài)三相短路電流；短路電流發(fā)熱等值時(shí)間；斷路器t秒熱穩(wěn)定電流。隔離開關(guān)型式的選擇，應(yīng)根據(jù)配電裝置的布置特點(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。由于10KV側(cè)短路電流過大，需要裝設(shè)限流電抗器。設(shè)將電抗器后的短路電流限制到(1)初選型號根據(jù)以上條件初選型號為NKL1020008。電抗器標(biāo)么值：(2)選擇電抗值電源至電抗器前的系統(tǒng)標(biāo)么值為：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)型號額定電壓(KV)額定電流(A)額定電抗（%）動穩(wěn)定電流峰值（A）1s熱穩(wěn)定電流(A)電抗標(biāo)么值NKL102000810200086375056800(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)么值為換算成短路電流有名值為則電壓損失和殘壓分別為滿足要求。(2)動、熱穩(wěn)定校驗(yàn)動穩(wěn)定：滿足要求。熱穩(wěn)定：熱穩(wěn)定：查圖得 滿足要求。所以短路電流限制為。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)果編號型號額定電流（A）額定電壓（KV）額定開斷電流（KA）極限通過電流最大值（KA）熱穩(wěn)定電流（KA）220111000220134014(5)22012220131101110001105521(5)11012110131011500010105300120(5)10121013注：22012，220表示所在電壓等級，1表示斷路器，2表示類型號，具體位置見方案II的主接線圖。校驗(yàn)：：，斷路器型號為動穩(wěn)定：滿足要求。熱穩(wěn)定：查圖得 滿足要求。：，斷路器型號為動穩(wěn)定：滿足要求。熱穩(wěn)定：查圖得 滿足要求。：，斷路器型號為動穩(wěn)定：滿足要求。熱穩(wěn)定：查圖得 滿足要求。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)果編號型號額定電流（A）額定電壓（KV）動穩(wěn)定電流（KA）熱穩(wěn)定電流（KA）220216002205521(5)220222202311021100011080(4)11022110231021500010200100(5)10221023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，具體位置見方案II的主接線圖。校驗(yàn)：：，隔離開關(guān)型號為動穩(wěn)定：滿足要求。熱穩(wěn)定：查圖得 滿足要求。：，隔離開關(guān)型號為動穩(wěn)定：滿足要求。熱穩(wěn)定：查圖得 滿足要求。：，隔離開關(guān)型號為動穩(wěn)定：滿足要求。熱穩(wěn)定：查圖得 滿足要求。 電流互感器選擇與校驗(yàn)電流互感器的選擇和配置應(yīng)按下列條件：：電流互感器的型式應(yīng)根據(jù)使用環(huán)境條件和產(chǎn)品情況選擇。對于6～20KV 屋內(nèi)配電裝置，可采用瓷絕緣結(jié)構(gòu)和樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)的電流互感器。對于35KV 及以上配電裝置，一般采用油浸式瓷箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨(dú)立式電流互感器。有條件時(shí)，應(yīng)盡量采用套管式電流互感器。： (一次回路工作電壓) ：(一次回路最大工作電流) （原邊額定電流）：要先知道電流互感器二次回路所接測量儀表的類型及對準(zhǔn)確等級的要求，并按準(zhǔn)確等級要求高的表計(jì)來選擇。：(額定容量) 式中：：式中：是電流互感器動穩(wěn)定倍數(shù)。：式中：為電流互感器的1s 熱穩(wěn)定倍數(shù)。 電流互感器的選擇根據(jù)一次回路電壓和一次回路電流選擇電流互感器型號如下表5—5 表5—5 電流互感器選擇結(jié)果安裝位置型號額定電流比（A）級次組合準(zhǔn)確度二次負(fù)荷10%倍數(shù)1s熱穩(wěn)定倍數(shù)動穩(wěn)定倍數(shù)1級3級0級二次負(fù)荷倍數(shù)三繞組高壓側(cè)LCWDL22023565220KV旁路、分段處220KV出線三繞組中壓側(cè)LCWDL110275135110KV旁路、分段處110KV出線三繞組低壓側(cè)LMC10325756010KV母聯(lián)處10KV出線 電流互感器的校驗(yàn)：，電流互感器型號為LCWDL220動穩(wěn)定：,滿足要求。熱穩(wěn)定：查圖得