【文章內(nèi)容簡介】 分為Ⅰ類負(fù)荷，選用以下幾種接線方案：　?。?）單母線分段接線，它投資少，在10kV配電裝置中它基本可以滿足可靠性要求。　?。?）單母線分段帶旁路母線，這種接線方式雖然提高了供電可靠性，但增大了投資?！　〔捎脝文妇€分段接線亦可滿足供電可靠性的要求，且節(jié)約了投資。因此，10kV側(cè)采用單母線分段接線。5 短路電流的計算 短路計算的意義 在供電系統(tǒng)中，危害最大的故障就是短路。所謂短路就供電系統(tǒng)是一相或多相載流導(dǎo)體接地或相互接觸并產(chǎn)生超出規(guī)定值的大電流。造成短路的主要原因是電氣設(shè)備載流部分的絕緣損壞、誤操作、雷擊或過電壓擊穿等。由于誤操作產(chǎn)生的故障約占全部短路故障的70%在短路回路中短路電流要比額定電流大幾倍甚至大幾十倍，通可達(dá)數(shù)千安，短路電流通過電氣設(shè)備和導(dǎo)線必然要產(chǎn)生很大的電動力，并且使設(shè)備溫度急劇上升有可能損壞設(shè)備和電纜。在短路點(diǎn)附近電壓顯著下降，造成這些地方供電中斷或影響電機(jī)正常，發(fā)生接地短路時所出現(xiàn)的不對稱短路電流，將對通信工程線路產(chǎn)生干擾，并且短路點(diǎn)還可使整個系統(tǒng)運(yùn)行解列。 短路電流計算的目的及方法短路電流計算的目的是為了正確選擇和校驗(yàn)電氣設(shè)備，以及進(jìn)行繼電保護(hù)裝置的整定計算。 進(jìn)行短路電流計算，首先要繪制計算電路圖。在計算電路圖上，將短路計算所考慮的各元件的額定參數(shù)都表示出來，并將各元件依次編號，然后確定短路計算點(diǎn)。短路計算點(diǎn)要選擇得使需要進(jìn)行短路校驗(yàn)的電氣元件有最大可能的短路電流通過。接著，按所選擇的短路計算點(diǎn)繪出等效電路圖，并計算電路中各主要元件的阻抗。在等效電路圖上，只需將被計算的短路電流所流經(jīng)的一些主要元件表示出來，并標(biāo)明其序號和阻抗值，然后將等效電路化簡。對于工廠供電系統(tǒng)來說，由于將電力系統(tǒng)當(dāng)作無限大容量電源，而且短路電路也比較簡單，因此一般只需采用阻抗串、并聯(lián)的方法即可將電路化簡，求出其等效總阻抗。最后計算短路電流和短路容量。短路電流計算的方法，常用的有歐姆法（有稱有名單位制法）和標(biāo)幺制法（又稱相對單位制法）。 采用標(biāo)幺制法進(jìn)行短路計算[4]（1）（2）確定標(biāo)幺值基準(zhǔn)：設(shè)Sd =100MVA，Ud=Uc,式中Uc是線路所在電網(wǎng)的短路計算電壓，比所在電網(wǎng)額定電壓高5%。即高壓側(cè)Ud1=121kV ，低壓側(cè)Ud2=。則短路基準(zhǔn)電流按下式計算 () () 最大運(yùn)行方式短路電路圖（3）計算短路回路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值最大運(yùn)行方式短路計算：系統(tǒng)最大運(yùn)行方式時區(qū)域變電所短路容量為600兆伏安： () 總電力系統(tǒng)： 架空線路，查表得LGJ50/8的由原始資料可得線路長8km: ()電力變壓器，查表得 ()（4）計算最大運(yùn)行方式下d1點(diǎn)（110kV）的短路電路總阻抗及三相短路電流和短路容量：總電抗標(biāo)幺值 三相短路電流周期分量有效值 () 其他短路電流 () () () 三相短路容量 () （5）計算最大運(yùn)行方式下d2點(diǎn)（10kV）的短路電路總阻抗及三相短路電流和短路容量： 總電抗標(biāo)幺值 () 三相短路電流周期分量有效值 () 其他短路電流 () () () 三相短路容量 () （6）計算最小運(yùn)行方式下d1點(diǎn)（110kV）的短路電路總阻抗及三相短路電流和短路容量：系統(tǒng)最小運(yùn)行方式時區(qū)域變電所短路容量為280兆伏安： () 總電力系統(tǒng)： 最小運(yùn)行方式短路電路圖 架空線路，查表得LGJ50/8的由原始資料可得線路長8km: () 電力變壓器，查表得 ()（7）計算最大運(yùn)行方式下d1點(diǎn)（110kV）的短路電路總阻抗及三相短路電流和短路容量：總電抗標(biāo)幺值 () 三相短路電流周期分量有效值 ()其他短路電流 () () () 三相短路容量 () （8）計算最小運(yùn)行方式下d2點(diǎn)（10kV）的短路電路總阻抗及三相短路電流和短路容量： 總電抗標(biāo)幺值 () 三相短路電流周期分量有效值 () 其他短路電流 () () () 三相短路容量 () d1點(diǎn)三相短路計算結(jié)果運(yùn)行方式（kA）（kA）（kA）（MVA）最大運(yùn)行方式最小運(yùn)行方式 d2點(diǎn)三相短路計算結(jié)果運(yùn)行方式（kA）（kA）（kA）（MVA）最大運(yùn)行方式最小運(yùn)行方式 6 變電所一次設(shè)備的需選擇與檢驗(yàn) 電氣一次設(shè)備的選擇原則 電氣設(shè)備選擇的一般條件 各種電氣設(shè)備的功能盡管不同，但都在供電系統(tǒng)中工作所以在選擇時必然有相同的基本要求。在正常工作時必需保證工作安全可靠，運(yùn)行維護(hù)方便時，投資經(jīng)濟(jì)合理。在短路情況下，能滿足動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定要求[5]。 按正常工作條件，選擇時要根據(jù)以下幾個方面（1） 環(huán)境，產(chǎn)品制造上分戶內(nèi)型和戶外型，戶外型設(shè)備工作條件較差，選擇時要注意。此外，還應(yīng)考慮防腐蝕、防爆、防塵、防火等要求； （2）電壓，選擇設(shè)備時應(yīng)使裝設(shè)地點(diǎn)和電路額定電壓UN小于或等于設(shè)備的額定電壓UN。Et，即：。但設(shè)備可在高于其銘牌標(biāo)明的額定電壓10～15%情況下安全運(yùn)行； （3）電流，： () 式中 IN。et──該設(shè)備銘牌上標(biāo)出的額定電流； Igmax──該設(shè)備或載流導(dǎo)體長期通過的最大工作電流。 目前我國規(guī)定電器產(chǎn)品的θ0=40℃，如果電氣設(shè)備或載流導(dǎo)體所處的周圍環(huán)境溫度是θ1時，則設(shè)備或載流導(dǎo)體允許通過電流I‘N。et可修正如下： ()式中， θN、θ1──分別為設(shè)備或載流導(dǎo)體的在長期工作時允許溫度和實(shí)際環(huán)境溫度。 （4）按斷流能力選擇，設(shè)備的額定開斷電流Ico或斷流容量SOC不應(yīng)小于設(shè)備分?jǐn)嗨查g的短路電流有效值Ik或短路容量SK，即： 按短路情況下進(jìn)行動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定的校驗(yàn) （1）按短路情況下的動穩(wěn)定，即以制造廠的最大試驗(yàn)電流幅值與短路電流的沖擊電流相比，且 式中， iet為額定動穩(wěn)定電流，用來表征斷路器和承受短路電流電動力的能力，用來選擇斷路器時的動穩(wěn)定校驗(yàn)。ish(3)為沖擊電流。 （2）短路情況下的熱穩(wěn)定 熱穩(wěn)定應(yīng)滿足 It──短路電流瞬時值（kA）； t──短路電流熱效應(yīng)計算時間（s）；I∞──時間為∞短路電流周期分量； tjx──短路電流的假想時間；tjx＝tj＋tdl＋（s）； tj──繼電保護(hù)整定時間（s）； tdl──斷路器動作時間（s）； ──考慮短路電流非周期分量熱穩(wěn)定的等效時間。 或按下式進(jìn)行校驗(yàn)： ()式中， Ift──為短路切除時（時刻）短路電流的交流分量； Ift/2──為tf/2時刻的短路電流交流分量； T──為直流分量等效時間。 非周期分量等效時間(s)短路點(diǎn)TTT變電所各級電壓母線及出線 熱穩(wěn)定電流Ite是斷路器能承受短路電流熱效應(yīng)的能力。按照國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定[6]，斷路器通過熱穩(wěn)定電流在4s時間內(nèi),溫度不超過允許發(fā)熱溫度,且無觸頭熔解和妨礙其正常工作的現(xiàn)象,則認(rèn)為斷路器是熱穩(wěn)定的。通常Ite=Ibre。對于ts內(nèi)的熱穩(wěn)定電流： () 對電流互感器則滿足下面的熱穩(wěn)定關(guān)系：或 ∞式中，Kt──由產(chǎn)品目錄給定的熱穩(wěn)定倍數(shù)；IN1TA──電流互感器一次側(cè)額定電流；t──由產(chǎn)品目錄給定的熱穩(wěn)定時間；tj──短路電流的假想時間； Qd── 熱效應(yīng)通常分為短路電流交流分量有關(guān)的熱效應(yīng)Qp，和與直流分量有關(guān)的熱效應(yīng)Qnp兩部分。 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(yīng)保證必要的可行性。它應(yīng)按電網(wǎng)中出現(xiàn)的各種過電壓和保護(hù)設(shè)備相應(yīng)的保護(hù)水平來確定。本設(shè)計不重點(diǎn)考慮。 選擇原則 （1）高壓斷路器的選型高壓斷路器是最重要的開關(guān)電器，對其基本要求是：具有足夠的開斷能力和盡可能短的動作時間，并且要有高度的工作可靠性。斷路器最重要的任務(wù)是熄滅電弧。電弧的產(chǎn)生過程見《電力工程基礎(chǔ)》。當(dāng)用斷路器開斷有電流通過的電路時，在開關(guān)觸頭分離的瞬間，觸頭間會出現(xiàn)電弧，電弧的溫度可達(dá)5000~7000℃，常常超過金屬氣化點(diǎn)，如不采取措施，則可能燒壞觸頭及電器部件絕緣，危害電力系統(tǒng)的運(yùn)行[7]。按照滅弧介質(zhì)的滅弧方式，高壓斷路器一般可分為：油斷路器、壓縮空氣斷路器、SF6斷路器、真空斷路器等。 下面來說斷路器的選擇方式：參數(shù)的選擇：電壓、電流、頻率、機(jī)械荷載、動穩(wěn)定電流、熱穩(wěn)定電流以及持續(xù)時間和開斷電流。型式的選擇：在滿足各項(xiàng)技術(shù)條件和環(huán)境條件外，還應(yīng)考慮便于施工調(diào)試和運(yùn)行維護(hù)，并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。一般按下表所列原則選型。 高壓斷路器選型原則安裝使用場所可選擇的主要型式需注意的技術(shù)特點(diǎn)配電裝置35kV及以下少油斷路器真空斷路器多油斷路器用量大，注意經(jīng)濟(jì)實(shí)用性，多用于屋內(nèi)或成套高壓開關(guān)柜內(nèi)。35kV~220kV少油斷路器真空斷路器開斷220kV空載長線時，過電壓水平不應(yīng)超過允許值。330kV及以上六氟化硫斷路器空氣斷路器少油斷路器單相或重合閘時，斷路器應(yīng)能分項(xiàng)操作。 （2）高壓隔離開關(guān)的選型 隔離開關(guān)的主要用途是保證高壓裝置中檢修工作的安全，在需要檢修的部分和其它帶電部分之間用隔離開關(guān)形成一個可靠且明顯的斷開點(diǎn)，還可用來進(jìn)行短路的切換工作。 離開關(guān)沒有滅弧裝置，所以不能開斷負(fù)荷電流和短路電流，否則將造成嚴(yán)重誤操作，會在觸頭間形成電弧，這不僅會損壞隔離開關(guān)，而且能引起相間短路。因此，隔離開關(guān)一般只有在電路已被斷路器斷開的情況下才能接通或斷開。這就是通常所說的“先通后斷”的原則。 參數(shù)的選擇：電壓、電流、機(jī)械荷載。 短路穩(wěn)定性：動穩(wěn)定電流、熱穩(wěn)定電流和持續(xù)時間。隔離開關(guān)的型式，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)行綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。 （3）互感器的選擇互感器是變換電壓、電流的電氣設(shè)備，是發(fā)電廠、變電站內(nèi)一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)間的聯(lián)絡(luò)元件?；ジ衅鞯闹饕猛臼牵簩y量儀表、保護(hù)電器與高壓電路隔離，以保證二次設(shè)備和工作人員的安全；將一次回路的高電壓和大電流轉(zhuǎn)換成二次回路的低電壓和小電流，使測量儀表和保護(hù)裝置標(biāo)準(zhǔn)化、小型化。電壓互感器二次側(cè)額定電壓為100V，或100/ V；電流互感器二次側(cè)額定電流為5A或1A，以便于監(jiān)測設(shè)備。 現(xiàn)在分別討論選擇電壓互感器和電流互感器。 ① 電壓互感器電壓互感器的配置原則是：應(yīng)滿足測量、保護(hù)、同期和自動裝置的要求；保證在運(yùn)行方式改變時，保證裝置不失壓、同期點(diǎn)兩側(cè)都能滿方便地取壓。通常如下配置：