【文章內(nèi)容簡介】 算的一般規(guī)定驗(yàn)算導(dǎo)體和電器時(shí)所用的短路電流，一般有以下規(guī)定：(1)計(jì)算的基本情況①電力系統(tǒng)中所有電源都在額定負(fù)荷下運(yùn)行；②同步電機(jī)都具有自動調(diào)整勵(lì)磁裝置(包括強(qiáng)行勵(lì)磁)；③短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間；④所有電源的電動勢相位角相同；⑤正常工作時(shí)，三相系統(tǒng)對稱運(yùn)行；⑥應(yīng)考慮對短路電流值有影響的所有元件，但不考慮短路點(diǎn)的電弧電阻。對異步電動機(jī)的作用，僅在確定短路電流沖擊值和最大全電流有效值時(shí)才予以考慮。(2)接線方式計(jì)算短路電流時(shí)所用的接線方式，應(yīng)是可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式（即最大運(yùn)行方式），而不能用僅在切換過程中可能并列運(yùn)行的接線方式。(3)計(jì)算容量應(yīng)按本工程設(shè)計(jì)規(guī)劃容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃（一般考慮本工程建成后5～10年）。(4)短路種類一般按三相短路計(jì)算。若發(fā)電機(jī)出口的兩相短路，或中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)以及自耦變壓器等回路中的單相（或兩相）接地短路較三相短路情況嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)按嚴(yán)重情況進(jìn)行校驗(yàn)。(5)短路計(jì)算點(diǎn)在正常接線方式時(shí)，通過電器設(shè)備的短路電流為最大的地點(diǎn)，稱為短路計(jì)算點(diǎn)。對于帶電抗器的6～10kV出線與廠用分支回路，在選擇母線至母線隔離開關(guān)之間的引線、套管時(shí)，短路計(jì)算點(diǎn)應(yīng)該取在電抗器前。選擇其余的導(dǎo)體和電器時(shí)，短路計(jì)算點(diǎn)一般取在電抗器后。 短路電流計(jì)算的步驟在工程設(shè)計(jì)中，短路電流的計(jì)算通常采用實(shí)用計(jì)算曲線法。其具體計(jì)算步驟如下：(1)繪制等值網(wǎng)絡(luò)。①選取基準(zhǔn)功率 和基準(zhǔn)電壓 ；②發(fā)電機(jī)電抗用 ，略去網(wǎng)絡(luò)各元件的電阻、輸電線路的電容和變壓器的勵(lì)磁支路；③無限大功率電源的內(nèi)電抗等于零；④略去負(fù)荷。(2)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)變換。按網(wǎng)絡(luò)變換的原則，將網(wǎng)絡(luò)中的電源合并成若干組，例如，共有 組，每組用一個(gè)等值發(fā)電機(jī)代表。無限大功率電源（如果有的話）另成一組。求出各等值發(fā)電機(jī)對短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移電抗 以及無限大功率電源對短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移電抗 。(3)將前面求出的轉(zhuǎn)移電抗按各相應(yīng)的等值發(fā)電機(jī)的容量進(jìn)行歸算，便得到各等值發(fā)電機(jī)對短路點(diǎn)的計(jì)算電抗。式中， 為第 臺等值發(fā)電機(jī)的額定容量，即由它所代表的那部分發(fā)電機(jī)的額定容量之和。(4)由 ， ，…， 分別根據(jù)適當(dāng)?shù)挠?jì)算曲線找出指定時(shí)刻 各等值發(fā)電機(jī)提供的短路周期電流標(biāo)幺值 ， ，…， 。(5)網(wǎng)絡(luò)中無限大功率電源供給的短路電流周期是不衰減的，并由下式確定(6)計(jì)算短路電流周期分量的有名值。第 臺等值發(fā)電機(jī)提供的短路電流為無限大功率電源提供的短路電流為短路點(diǎn)周期電流的有名值為式中， 應(yīng)取短路處電壓級的平均額定電壓； 為歸算到短路處電壓級的第 臺等值發(fā)電機(jī)的額定電流； 為對應(yīng)于所選基準(zhǔn)功率 在短路處電壓級的基準(zhǔn)電流。(7)計(jì)算短路容量和短路電流沖擊值。(8)繪制短路電流計(jì)算結(jié)果表。 本站短路電流計(jì)算本變電站短路電流計(jì)算過程如下：在最大運(yùn)行方式下,系統(tǒng)折算到110kV母線的電抗為 ， 。在最小運(yùn)行方式下,系統(tǒng)折算到110kV母線的電抗為 ， 。在最大運(yùn)行方式下對三相短路的情況進(jìn)行計(jì)算。(1)畫出計(jì)算電路圖，(a)所示。 計(jì)算電路圖及其等值網(wǎng)絡(luò) 等值網(wǎng)絡(luò)的化簡(2)(b)所示，進(jìn)行參數(shù)計(jì)算。選取 ， ，計(jì)算各元件的標(biāo)幺值。系統(tǒng)折算到110kV母線的電抗為變壓器 、 (b)中。(3)計(jì)算各短路點(diǎn)的短路電流當(dāng)短路發(fā)生在 點(diǎn)時(shí)，①計(jì)算系統(tǒng)對短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移電抗，(a)所示。對 的轉(zhuǎn)移電抗為②查計(jì)算曲線數(shù)字表，求出短路周期電流的標(biāo)幺值。系統(tǒng) 提供的短路電流直接用轉(zhuǎn)移電抗公式 計(jì)算。③計(jì)算短路電流的有名值。④計(jì)算短路電流沖擊值。⑤計(jì)算短路全電流最大有效值。⑥計(jì)算短路容量。當(dāng)短路發(fā)生在 點(diǎn)時(shí)，①計(jì)算系統(tǒng)對短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移電抗，(b)所示。對 的轉(zhuǎn)移電抗為②查計(jì)算曲線數(shù)字表，求出短路周期電流的標(biāo)幺值。系統(tǒng) 提供的短路電流直接用轉(zhuǎn)移電抗公式 計(jì)算。③計(jì)算短路電流的有名值。④計(jì)算短路電流沖擊值。⑤計(jì)算短路全電流最大有效值。⑥計(jì)算短路容量。當(dāng)短路發(fā)生在 點(diǎn)時(shí)，①計(jì)算各電源對短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移電抗，(c)所示。對 的轉(zhuǎn)移電抗為②查計(jì)算曲線數(shù)字表，求出短路周期電流的標(biāo)幺值。系統(tǒng) 提供的短路電流直接用轉(zhuǎn)移電抗公式 計(jì)算。③計(jì)算短路電流的有名值。④計(jì)算短路電流沖擊值。⑤計(jì)算短路全電流最大有效值。⑥計(jì)算短路容量。 最大運(yùn)行方式下三相短路電流計(jì)算結(jié)果表短路點(diǎn)編號短路類型0s短路電流周期分量有名值2s短路電流有名值4s短路電流有名值短路電流沖擊值短路全電流最大有效值短路容量三相短路三相短路三相短路在最小運(yùn)行方式下對三相短路的情況進(jìn)行計(jì)算。(1)畫出計(jì)算電路圖，(a)所示。 計(jì)算電路圖及其等值網(wǎng)絡(luò) 等值網(wǎng)絡(luò)的化簡(2)(b)所示，進(jìn)行參數(shù)計(jì)算。選取 ， ，計(jì)算各元件的標(biāo)幺值。系統(tǒng)折算到110kV母線的電抗為變壓器 、 (b)中。(3)計(jì)算各短路點(diǎn)的短路電流當(dāng)短路發(fā)生在 點(diǎn)時(shí)，①計(jì)算系統(tǒng)對短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移電抗，(a)所示。對 的轉(zhuǎn)移電抗為②查計(jì)算曲線數(shù)字表，求出短路周期電流的標(biāo)幺值。系統(tǒng) 提供的短路電流直接用轉(zhuǎn)移電抗公式 計(jì)算。③計(jì)算短路電流的有名值。④計(jì)算短路電流沖擊值。⑤計(jì)算短路全電流最大有效值。⑥計(jì)算短路容量。當(dāng)短路發(fā)生在 點(diǎn)時(shí)，①計(jì)算系統(tǒng)對短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移電抗，(b)所示。對 的轉(zhuǎn)移電抗為②查計(jì)算曲線數(shù)字表，求出短路周期電流的標(biāo)幺值。系統(tǒng) 提供的短路電流直接用轉(zhuǎn)移電抗公式 計(jì)算。③計(jì)算短路電流的有名值。④計(jì)算短路電流沖擊值。⑤計(jì)算短路全電流最大有效值。⑥計(jì)算短路容量。當(dāng)短路發(fā)生在 點(diǎn)時(shí)，①計(jì)算各電源對短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移電抗，(c)所示。對 的轉(zhuǎn)移電抗為②查計(jì)算曲線數(shù)字表，求出短路周期電流的標(biāo)幺值。系統(tǒng) 提供的短路電流直接用轉(zhuǎn)移電抗公式 計(jì)算。③計(jì)算短路電流的有名值。④計(jì)算短路電流沖擊值。⑤計(jì)算短路全電流最大有效值。⑥計(jì)算短路容量。 最小運(yùn)行方式三相短路電流計(jì)算結(jié)果表短路點(diǎn)編號短路類型0s短路電流周期分量有名值2s短路電流有名值4s短路電流有名值短路電流沖擊值短路全電流最大有效值短路容量三相短路三相短路三相短路在最小運(yùn)行方式下對不對稱短路的情況進(jìn)行計(jì)算。不對稱短路時(shí)短路點(diǎn)電流的一般計(jì)算公式如下：單相接地短路時(shí)兩相短路時(shí)兩相接地短路時(shí)比較以上三種 的計(jì)算公式，短路電流正序分量的通式為式中 ——短路瞬間電壓； ——正序總阻抗； ——附加阻抗。正序等效定則：在簡單不對稱短路的情況下，短路點(diǎn)電流的正序分量與在短路點(diǎn)后每一相加入附加阻抗 ，而發(fā)生三相短路的電流相等，這個(gè)概念稱為正序等效定則。此外，從短路點(diǎn)故障電流的算式，可以看到故障相短路點(diǎn)短路電流的絕對值與它的正序分量的絕對值成正比，即式中 ——比例系數(shù)，其值視短路種類而異。運(yùn)用正序等效定則，計(jì)算不對稱短路的步驟如下：(1)電力系統(tǒng)元件各序參數(shù)的計(jì)算；(2)計(jì)算正常運(yùn)行情況，求取各電源的次暫態(tài)電動勢“E”或短路點(diǎn)短路前相間正常工作電壓 (或稱短路點(diǎn)的開路電壓)。但如果采用近似計(jì)算，這一步可以省略，而直接取 的標(biāo)幺值為1；(3)制定不對稱短路時(shí)的正、負(fù)、零序等值網(wǎng)絡(luò)，從而求出 、 、 及附加阻抗 ；(4)將 串聯(lián)在正序網(wǎng)絡(luò)的短路點(diǎn)之后，用公式 以計(jì)算三相短路的方法，計(jì)算三相短路時(shí)的電流，這電流就是不對稱短路時(shí)短路點(diǎn)的正序電流 ；(5)根據(jù)各序電流間的關(guān)系，求取負(fù)序、零序電流及各序電壓；(6)將短路點(diǎn)各序電流、電壓變換為短路點(diǎn)的不對稱三相電流、電壓。本設(shè)計(jì)不對稱短路電流計(jì)算如下：(1)制定各序序網(wǎng)圖。 各序序網(wǎng)圖(2)進(jìn)行參數(shù)計(jì)算。選取 ， ，計(jì)算各元件的標(biāo)幺值。系統(tǒng)折算到110kV母線的電抗為 ，變壓器 、 高壓繞組中壓繞組低壓繞組。(3)利用正序等效定則方法計(jì)算各短路點(diǎn)的短路電流當(dāng)短路發(fā)生在 點(diǎn)時(shí)，單相接地短路：計(jì)算查表可知，計(jì)算查表可知，計(jì)算有名值。兩相接地短路計(jì)算查表可知，計(jì)算查表可知，計(jì)算有名值。兩相短路計(jì)算查表可知，計(jì)算查表可知，計(jì)算有名值。當(dāng)短路發(fā)生在 點(diǎn)時(shí)，單相接地短路：計(jì)算查表可知，計(jì)算查表可知，計(jì)算有名值。兩相接地短路計(jì)算查表可知，計(jì)算查表可知，計(jì)算有名值。兩相短路計(jì)算查表可知，計(jì)算查表可知，計(jì)算有名值。當(dāng)短路發(fā)生在 點(diǎn)時(shí)，單相接地短路：計(jì)算查表可知，計(jì)算查表可知，計(jì)算有名值。兩相接地短路計(jì)算查表可知，計(jì)算查表可知，計(jì)算有名值。兩相短路計(jì)算查表可知，計(jì)算查表可知，計(jì)算有名值。 最小運(yùn)行方式不對稱短路電流計(jì)算結(jié)果表短路點(diǎn)短路類型單相接地短路兩相接地短路兩相短路第4章 導(dǎo)體及高壓電氣設(shè)備選擇 電器選擇的一般條件電器選擇是發(fā)電廠和變電站電氣設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一。正確的選擇電器是使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。電器要能可靠的工作，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)熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定。(1)按正常工作條件選擇電器①額定電壓和最高工作電壓在選擇電器時(shí)，一般可按照電器的額定電壓 不低于裝置地點(diǎn)電網(wǎng)額定電壓 的條件選擇，即②額定電流電器的額定電流 是指在額定周圍環(huán)境溫度 下，電器的長期允許電流。 應(yīng)不小于該回路在各種合理運(yùn)行方式下的最大持續(xù)工作電流 ，即③按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核在選擇電器時(shí)，還應(yīng)考慮電器安裝地點(diǎn)的環(huán)境（尤其是小環(huán)境）條件當(dāng)氣溫、風(fēng)速、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是，應(yīng)采取措施。(2)按短路情況校驗(yàn)①短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)短路電流通過電器時(shí)，電器各部件溫度應(yīng)不超過允許值。滿足熱穩(wěn)定的條件為式中 ——短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)； 、 ——電器允許通過的熱穩(wěn)定電流和時(shí)間。②電動力穩(wěn)定校驗(yàn)電動力穩(wěn)定是電器承受短路電流機(jī)械效應(yīng)的能力，亦稱動穩(wěn)定。滿足動穩(wěn)定的條件為或式中 、 ——短路沖擊電流幅值及其有效值；、 ——電器允許通過的動穩(wěn)定電流的幅值及其有效值。下列幾種情況可不校驗(yàn)熱穩(wěn)定或動穩(wěn)定：1)熔斷器保護(hù)的電器，其熱穩(wěn)定由熔斷時(shí)間保證，故可不驗(yàn)算熱穩(wěn)定。2)采用有限流電阻的熔斷器保護(hù)的設(shè)備，可不校驗(yàn)動穩(wěn)定。3)裝設(shè)在電壓互感器回路中的裸導(dǎo)體和電器可不驗(yàn)算動、熱穩(wěn)定。③短路電流計(jì)算的條件為使電器具有足夠的可靠性、經(jīng)濟(jì)性和合理性，并在一定時(shí)期內(nèi)適應(yīng)電力系統(tǒng)發(fā)展的需要，作驗(yàn)算用的短路電流應(yīng)按下列條件確定：1)容量和接線 按本工程設(shè)計(jì)最終容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃（一般為本工程建成后5～10年）；其接線應(yīng)采用可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，但不考慮在切換過程中可能短時(shí)并列的接線方式。2)短路種類 一般按三相短路驗(yàn)算，若其它種類短路較三相短路嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)按最嚴(yán)重的情況驗(yàn)算。3)計(jì)算短路點(diǎn) 選擇通過電器的短路電流為最大的那些點(diǎn)為短路計(jì)算點(diǎn)。④短路計(jì)算時(shí)間校驗(yàn)電器的熱穩(wěn)定和開斷能力時(shí)，還必須合理的確定短路計(jì)算時(shí)間。驗(yàn)算熱穩(wěn)定的計(jì)算時(shí)間 為繼電保護(hù)動作時(shí)間 和相應(yīng)斷路器的全開斷時(shí)間 之和，即而1