【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 路的檢修安全，應(yīng)該配置幾組接地刀閘需要根據(jù)電壓等級(jí)以及母線(xiàn)長(zhǎng)度等因素來(lái)確定。接地刀閘裝設(shè)時(shí)還應(yīng)考慮它們的間距適中。對(duì)于母線(xiàn)來(lái)說(shuō)，其接地刀閘既可以安裝在母線(xiàn)隔離開(kāi)關(guān)基座上，也可以裝在其電壓互感器的隔離開(kāi)關(guān)上。 ，也對(duì)電壓互感器的選擇有關(guān)鍵性的作用。保證保護(hù)裝置不會(huì)失壓是對(duì)電壓互感器的最基本要求，同時(shí)也要符合保護(hù)同期和自動(dòng)裝置的要求。~220KV電壓等級(jí)的每組主母線(xiàn)上的三相上裝設(shè)電壓互感器。 ，因此電壓互感器應(yīng)該裝設(shè)在需要檢測(cè)有無(wú)電壓的出線(xiàn)側(cè)的一相。1．電流互感器應(yīng)該安裝在有斷路器的回路，即斷路器必須裝設(shè)有電流互感器，并且要滿(mǎn)足保護(hù)和自動(dòng)裝置的要求。2．再在未裝設(shè)斷路器的變壓器的中性點(diǎn)變壓器出口橋形接線(xiàn)的跨條上也裝設(shè)電流互感器。3．對(duì)直接接地系統(tǒng) ，一般按三相配置。對(duì)非直接接地系統(tǒng)，配置情況應(yīng)根據(jù)不同的條件擇優(yōu)選擇兩相或者三相。1．配電裝置的每相母線(xiàn)上，應(yīng)裝設(shè)避雷器，但進(jìn)出線(xiàn)都裝設(shè)避雷器是除外。2．避雷器應(yīng)該裝設(shè)在電氣距離超過(guò)允許值的變壓器附近。3．當(dāng)變壓器采取三繞組變壓器時(shí)，避雷器應(yīng)該裝設(shè)在其低壓側(cè)。4．變壓器中性點(diǎn)也應(yīng)裝設(shè)避雷器，因?yàn)樵谥苯咏拥氐南到y(tǒng)中，變壓器的中性點(diǎn)安裝有隔離開(kāi)關(guān)。4 短路電流計(jì)算 短路電流概述電力系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)有多種狀態(tài)，當(dāng)所有電氣設(shè)備良好線(xiàn)路良好時(shí)，運(yùn)行正常即為正常運(yùn)行狀態(tài)，相對(duì)應(yīng)的也有非正常運(yùn)行狀態(tài)，短路故障是運(yùn)行過(guò)程中危害最大的一種情況。所以在設(shè)計(jì)過(guò)程中，要考慮到在該種接線(xiàn)方式或此種電氣設(shè)備配置情況下可能出線(xiàn)的故障情況，以此配置各種保護(hù)保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。 對(duì)供電系統(tǒng)危害最大的是短路故障。短路電流將引起電動(dòng)力效應(yīng)和發(fā)熱效應(yīng)以及電壓的降低等。因此，短路電流計(jì)算是電氣主接線(xiàn)的方案比較、電氣設(shè)備及載流導(dǎo)體的選擇、接地計(jì)算以及繼電保護(hù)選擇和整定的基礎(chǔ)。造成短路的原因通常有以下幾種：（1）電氣設(shè)備在運(yùn)行正常使用過(guò)程中可能會(huì)因摩擦碰撞遭受機(jī)械損傷，在雷暴天氣會(huì)因打雷，電壓過(guò)大對(duì)設(shè)備的絕緣保護(hù)造成危害，載流導(dǎo)體也是如此，絕緣老化也是造成電氣設(shè)備短路的重要原因之一。（2）電線(xiàn)桿塔由架空線(xiàn)路相連，因此受天氣的制約非常大，在大風(fēng)或嚴(yán)重冰雪天氣，導(dǎo)線(xiàn)結(jié)冰增加了重量，可能會(huì)使桿塔承重減弱而倒塌；此外，鳥(niǎo)類(lèi)飛禽也是導(dǎo)致短路的一個(gè)主要因素，可能會(huì)跨接裸露導(dǎo)體造成傷亡。（3）電氣設(shè)備因設(shè)計(jì)、安裝、維護(hù)不良和運(yùn)行不當(dāng)或設(shè)備本身不合格引發(fā)的短路。（4）由于人為因素導(dǎo)致的短路，如在檢修線(xiàn)路時(shí)，運(yùn)行人員倒閘操作時(shí)由于技術(shù)不嫻熟或者專(zhuān)業(yè)知識(shí)不到位違反操作原則等原因帶負(fù)荷拉隔離開(kāi)關(guān)，再者檢修完線(xiàn)路或者設(shè)備忘記了將之前安裝的接地線(xiàn)去除就直接給設(shè)備加壓投運(yùn)。這些都是難以避免的未知因素，因此在操作時(shí)一定要專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員強(qiáng)烈按照操作原則來(lái)執(zhí)行。（5）其他原因。如輸電線(xiàn)斷線(xiàn)、倒桿、碰線(xiàn)、或人為盜竊、破壞等原因都可能導(dǎo)致短路。 2．短路后果系統(tǒng)某處一旦發(fā)生短路，作出該處回路的等值電抗圖可以計(jì)算出相對(duì)于正常情況下，短路電抗減小很多，由于電源電壓瞬間沒(méi)有變化，因此可以計(jì)算出此時(shí)的電流相當(dāng)于正常工作電流的幾倍甚至幾十倍，即為短路電流，電流過(guò)大的危害顯而易見(jiàn)。（1）電氣設(shè)備都應(yīng)在合適的溫度下運(yùn)行，超過(guò)此合適溫度將會(huì)對(duì)設(shè)備造成不良影響，而設(shè)備流過(guò)電流的大小是影響設(shè)備溫度的一個(gè)重要原因，電流越大，設(shè)備發(fā)出的熱量就越多并且發(fā)熱速度越快，使設(shè)備周?chē)鷾囟燃眲∩仙?，時(shí)間越久設(shè)備可能會(huì)被燒壞。（2）電氣設(shè)備可以看作一個(gè)良好的導(dǎo)體，導(dǎo)體之間有力的作用，如果此時(shí)有短路電流通過(guò)并且電流很大時(shí)，則導(dǎo)體間會(huì)有很大的電動(dòng)力產(chǎn)生，力的沖擊作用加速了導(dǎo)體的損害，當(dāng)?shù)竭_(dá)某種程度導(dǎo)體會(huì)扭曲變形，設(shè)備徹底被摧毀。（3）短路雖然在短時(shí)間使通過(guò)電氣設(shè)備的電流驟然上升，但卻降低了系統(tǒng)電壓，在系統(tǒng)中異步電動(dòng)機(jī)是將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的設(shè)備，由于系統(tǒng)電壓下降，轉(zhuǎn)矩下降，異步電動(dòng)機(jī)減速甚至停轉(zhuǎn)。長(zhǎng)此以往，設(shè)備勢(shì)必會(huì)報(bào)廢，重新購(gòu)買(mǎi)又增加了投資。（4）正常運(yùn)行時(shí)，功率分布正常。一旦短路發(fā)生，原本穩(wěn)定的系統(tǒng)將會(huì)瞬時(shí)間產(chǎn)生巨大變化，功率分布的變化使的原本并列運(yùn)行的發(fā)電廠(chǎng)失步，這樣的后果是大部分供電將會(huì)受損，引起大面積停電，會(huì)給國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來(lái)嚴(yán)重?fù)p失，必須要避免這類(lèi)情況的發(fā)生。（5）電生磁，因此短路電流越大，磁場(chǎng)越強(qiáng)，磁場(chǎng)對(duì)各種重要系統(tǒng)都會(huì)造成影響，磁場(chǎng)越強(qiáng)會(huì)干擾通訊，信號(hào)減弱，特別是現(xiàn)在發(fā)電廠(chǎng)采用自動(dòng)化裝置，如果周?chē)艌?chǎng)很強(qiáng)，這些裝置將無(wú)法順利將設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)及時(shí)反饋到管理系統(tǒng)，會(huì)造成工作的缺失和管理的不便。如何衡量短路造成后果的嚴(yán)重性就需要短路電流的大小來(lái)決定，根據(jù)短路電流的數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果，在選擇電氣設(shè)備時(shí)必須按照最大允許電流一定要大于短路電流的條件來(lái)選擇，選擇導(dǎo)流載體是也要分析短路電流，并且在安裝繼電保護(hù)裝置時(shí)仍然離不開(kāi)對(duì)短路電流的參考，因此短路電流計(jì)算是故障分析和排除的大前提。概括起來(lái)，計(jì)算短路的主要目的在于：（1）電氣設(shè)備在選型之后必須要進(jìn)行動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定的校驗(yàn)，只有校驗(yàn)合格后才能投入使用，而檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)就是該電氣設(shè)備所在回路發(fā)生短路時(shí)的短路電；（2）為設(shè)計(jì)和選擇發(fā)電廠(chǎng)和變電所的電氣主接線(xiàn)提供必要的數(shù)據(jù)；（3）繼電保護(hù)裝置是每個(gè)電廠(chǎng)投入運(yùn)行后必須裝設(shè)的，至于裝設(shè)設(shè)備的選型是通過(guò)整定計(jì)算來(lái)確定的，整定參數(shù)需要短路電流作為參考依據(jù)，最終做到合理配置，做到不浪費(fèi)并保證安全度。在實(shí)際短路計(jì)算中，為了簡(jiǎn)化計(jì)算工作，通常采用一些簡(jiǎn)化假設(shè)，其中主要包括：（1）符合用恒定電抗標(biāo)識(shí)或忽略不計(jì)；（2）如果是在高壓網(wǎng)絡(luò)中，各種元件的電阻和導(dǎo)納相對(duì)很小要忽略不計(jì)，并且參數(shù)不會(huì)隨之發(fā)生變化，可認(rèn)為是穩(wěn)定不變化的，不涉及復(fù)數(shù)運(yùn)算，因?yàn)閷?duì)發(fā)電機(jī)來(lái)說(shuō)，它的電勢(shì)相位相同，給計(jì)算帶來(lái)方便。（3）認(rèn)為系統(tǒng)是三相對(duì)稱(chēng)的。 各系統(tǒng)短路電流的計(jì)算 1．基本假定 （1）正常工作時(shí)，三相系統(tǒng)對(duì)稱(chēng)運(yùn)行。 （2）所有電源的電動(dòng)勢(shì)相位角相同。 （3）不考慮電機(jī)本身因素如集膚效應(yīng)，渦流等對(duì)電抗電流造成的影響，為了方便計(jì)算，假想系統(tǒng)中所選擇的電機(jī)都是理想狀態(tài)。 （4）短路發(fā)生在短路電流為最大的瞬間； （5）短路電流發(fā)生時(shí)，某些情況下可能會(huì)產(chǎn)生電弧阻抗，變壓器也會(huì)產(chǎn)生勵(lì)磁涌流，此時(shí)都不予考慮。 2．短路電流計(jì)算的方法 將系統(tǒng)視作無(wú)限大容量系統(tǒng)，短路電流的計(jì)算要求要在最大運(yùn)行方式下來(lái)計(jì)算，選取合適短路點(diǎn)，求得需要的、值。 —— 三相短路電流； —— 三相短路沖擊電流。短路電流的計(jì)算需要電路圖直觀簡(jiǎn)潔，而電氣主接線(xiàn)圖此時(shí)不滿(mǎn)足直觀的條件，因此轉(zhuǎn)換為等值電抗圖十分必要，相關(guān)參數(shù)在任務(wù)書(shū)中給出，相應(yīng)要標(biāo)注在等值電抗圖中，如圖31所示，才會(huì)更加清晰，方便計(jì)算。 選取基準(zhǔn)容量為 ； —— 基準(zhǔn)容量；—— 所在線(xiàn)路的平均電壓（注：以下均采用標(biāo)幺值計(jì)算方法，省去“*”）1． 對(duì)于QF—50—2型發(fā)電機(jī)的電抗 ； 其中 2．對(duì)于QFSN3002型的雙繞組變壓器的電抗；其中 式中 %——變壓器短路電壓的百分?jǐn)?shù)（%）； ——最大容量繞組的額定容量（MVA）； ——基準(zhǔn)容量（MVA）。 圖313． 對(duì)于OSSPSL—360000/220型三繞組的電抗(線(xiàn)路阻抗)、短路電流以及沖擊電流的計(jì)算無(wú)限大容量電力系統(tǒng)是指容量相對(duì)于用戶(hù)供電系統(tǒng)容量大得多的電力系統(tǒng)，當(dāng)用戶(hù)供電系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，電力系統(tǒng)變電所饋電母線(xiàn)上的電壓基本保持不變，可將該電力系統(tǒng)視作無(wú)限大容量電力系統(tǒng)。[7]何仰贊電力系統(tǒng)分析但是，在實(shí)際電力系統(tǒng)中，它的容量和阻抗都有一定的數(shù)值，當(dāng)用戶(hù)供電系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，電力系統(tǒng)變電所饋電母線(xiàn)上的電壓相應(yīng)的有所變動(dòng)。通常都是線(xiàn)路發(fā)生短路都是在小容量的供電系統(tǒng)，母線(xiàn)電壓幾乎沒(méi)有任何變化可忽略不計(jì)。由于無(wú)限大容量電力系統(tǒng)的三相短路電流是對(duì)稱(chēng)的，所以它的變化規(guī)律只需考慮一相的。短路點(diǎn)的選擇應(yīng)選擇通過(guò)導(dǎo)體和電器的短路電流為最大的那些點(diǎn)作為短路計(jì)算點(diǎn)。首先，應(yīng)在三條電壓等級(jí)的母線(xiàn)上選擇三個(gè)短路計(jì)算點(diǎn)ddd3。由于10KV電壓等級(jí)有電纜饋線(xiàn)10回，所以在10KV的出線(xiàn)上需加設(shè)電抗器。當(dāng)d4 點(diǎn)短路時(shí)，因受電抗器的限制，流過(guò)出線(xiàn)上的斷路器的電流較小，所以在工程計(jì)算中選取d4點(diǎn)為短路計(jì)算點(diǎn)，以便使出線(xiàn)斷路器選擇輕型的。由于 ，即內(nèi)阻抗為零，端電壓也為零，因此短路電流的周期分量不會(huì)改變，這是無(wú)限大容量系統(tǒng)最主要的特點(diǎn)。雖然非周期分量隨指數(shù)率而衰減，但一般情況下只需計(jì)及它對(duì)沖擊電流的影響。因此，在電力系統(tǒng)短路電流計(jì)算中，其主要任務(wù)是計(jì)算短路電流的周期分量。而在無(wú)限大功率系統(tǒng)的條件下，周期分量的計(jì)算就變得簡(jiǎn)單。如取平均額定電壓進(jìn)行計(jì)算，則系統(tǒng)的短電壓，若選取，則無(wú)限大功率系統(tǒng)的短電壓的標(biāo)幺值 ,短路電流周期分量的標(biāo)幺值為 式中 ——無(wú)限大系統(tǒng)功率系統(tǒng)對(duì)短路點(diǎn)的組合電抗（即總電抗）的標(biāo)幺值 短路電流的有名值為 則沖擊電流為式中 ——沖擊系數(shù)，表示沖擊電流對(duì)周期分量幅值的倍數(shù)，當(dāng)隨（時(shí)間常數(shù)）變化，時(shí)， 在以下的計(jì)算中，取。500KV母線(xiàn)上短路（d1點(diǎn)）的計(jì)算圖 32 圖 33 短路點(diǎn)短路電流的計(jì)算： 220KV母線(xiàn)上發(fā)生短路（d2）時(shí)的計(jì)算 圖 34 圖 35 圖 36 圖 37 10KV母線(xiàn)上發(fā)生短路電流（d3）時(shí)的計(jì)算限流電抗器的初選 選型為 XKK—10—4000—12 所以，限流電抗器的電抗值應(yīng)為 圖 38 圖 39圖 310 圖 311 圖 312 10KV出線(xiàn)上發(fā)生短路（d4）時(shí)的短路計(jì)算 出線(xiàn)上限流電抗器的初選 選型為 XKK—10—200—8 所以，限流電抗器的電抗值應(yīng)為圖 313 圖 314圖315 圖316 圖 317 圖 318表6 系統(tǒng)短路電流小結(jié)電流短路點(diǎn)500KV（d1點(diǎn)）220KV（d2點(diǎn)）10KV（d3點(diǎn)）10KV（d4點(diǎn)）電流周期分量標(biāo)幺值電流周期分量有名值短路沖擊電流 1 電氣設(shè)備的選擇 在設(shè)計(jì)發(fā)電廠(chǎng)電氣主系統(tǒng)時(shí)，除了設(shè)計(jì)合適的電氣主接線(xiàn)外，最主要的就是選擇各種電氣設(shè)備來(lái)滿(mǎn)足電氣運(yùn)行條件，電力系統(tǒng)是否能夠安全穩(wěn)定的運(yùn)行與電氣設(shè)備密切相關(guān)，不論是正常運(yùn)行還是故障檢修，安全是第一原則，在選擇時(shí)還要遵循經(jīng)濟(jì)合理。 1．額定電壓 電氣設(shè)備的額定電壓是標(biāo)示在其銘牌上的線(xiàn)電壓。最高允許工作電壓是110%115%額定電壓。，當(dāng)為330500KV是，其為 。在選擇電氣設(shè)備時(shí)，為了保證能夠正常運(yùn)行，要求電氣設(shè)備的額定電壓必須要大于安裝處電網(wǎng)的額定電壓才能滿(mǎn)足運(yùn)行條件，否則會(huì)燒壞電氣設(shè)備。即 式中， －電氣設(shè)備銘牌上所標(biāo)示的額定電壓（KV）； －電網(wǎng)額定工作電壓（KV）。 110KV以下電壓等級(jí)的電氣設(shè)備絕緣裕度較大。以安裝處的電網(wǎng)額定電壓為參考電壓，在選擇時(shí)，電氣設(shè)備額定電壓低于電網(wǎng)額定電壓的都不能滿(mǎn)足工作條件，這種選擇原則適用于非高海拔地區(qū)，對(duì)于高海拔地區(qū)此處不作論述。2． 額定電流電氣設(shè)備需要合適的溫度運(yùn)行，溫度過(guò)高會(huì)燒壞電氣設(shè)備破壞絕緣性，所以在選擇時(shí)，其額定電流必須要大于所在工作回路的最大工作電流，即，留有一定的裕度，在導(dǎo)體發(fā)熱升溫時(shí)能夠不超過(guò)允許值，起到保護(hù)電氣設(shè)備保護(hù)電路的作用。式中，－電氣設(shè)備銘牌上所標(biāo)示的額定電流（A） －回路中的最大工作電流（A）在決定時(shí)，應(yīng)以變壓器和線(xiàn)路的負(fù)荷作為出發(fā)點(diǎn)，同時(shí)考慮這些設(shè)備的長(zhǎng)期工作狀態(tài)。變壓器有可能因?yàn)楣收铣霈F(xiàn)過(guò)負(fù)荷運(yùn)行，所以確定最大長(zhǎng)期工作電流時(shí)應(yīng)該要予以考慮。母線(xiàn)分段電抗器的最大長(zhǎng)期工作電流應(yīng)為保證該母線(xiàn)負(fù)荷所需的電流；同樣地，對(duì)于出線(xiàn)回路，不僅是正常過(guò)負(fù)荷電流，發(fā)生事故時(shí)有負(fù)荷從其他回路轉(zhuǎn)移而來(lái)，這些因素都能影響最大長(zhǎng)期工作電流。表7 各支路最大持續(xù)電流回路名稱(chēng)最大長(zhǎng)期工作電流變壓器回路~2倍的變壓器額定電流出線(xiàn)回路母聯(lián)回路母線(xiàn)上最大一臺(tái)變壓器的分段回路變電所應(yīng)滿(mǎn)足用戶(hù)的一級(jí)負(fù)荷和二級(jí)負(fù)荷匯流回路按實(shí)際潮流分布計(jì)算 3. 環(huán)境條件 電氣設(shè)備的選擇除了考慮額定電壓和額定電流外，還會(huì)受到自然環(huán)境的影響。電氣設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行離不開(kāi)合適的溫度、干燥清潔的環(huán)境、在地震多發(fā)地帶還要考慮地震強(qiáng)度，在嚴(yán)寒地帶要考慮可能的覆冰厚度等等，這些因素都是無(wú)法避免的同時(shí)對(duì)設(shè)備有著較大影響的。（1） 空氣溫度。標(biāo)準(zhǔn)的電氣周?chē)諝鉁囟葹?0℃。溫度在40℃60℃之間時(shí)空氣散熱條件差，設(shè)備的額定電流需要按照 進(jìn)行修正。式中，——電氣設(shè)備的額定電流經(jīng)實(shí)際