【文章內(nèi)容簡介】 線 線 線 線 線 線 1 2 3 4 5 6 7 8 9 主接線圖4 短路電流計算 短路計算的意義短路時電力系統(tǒng)的嚴重故障。所謂短路，是指一切不正常的相與相之間或相與地（對于中性點接地的系統(tǒng)）發(fā)生通路的情況。在電力系統(tǒng)和電氣設備設計和運行中，短路計算是解決一系列技術問題所不可缺少的基本計算，這些問題主要是：l 選擇有足夠動穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度的電氣設備，例如斷路器、互感器、母線、電纜等，必須以短路計算作為依據(jù)。這里包括計算沖擊電流以校驗設備的電動力穩(wěn)定度；計算若干時刻的短路電流周期分量以校驗設備的熱穩(wěn)定度；計算制定時刻的短路電流有效值以校驗斷路器的斷流能力等。l 為了合理配置各種繼電保護和自動裝置并正確整定其參數(shù)，必須對電力網(wǎng)中發(fā)生的各種短路進行計算與分析。在這些計算中不但要知道故障支路中的電流值，還必須知道電流在網(wǎng)絡中的分布情況。有時還要知道系統(tǒng)中某些節(jié)點的電壓值。l 在設計和選擇發(fā)電廠和電力系統(tǒng)電氣主接線時，為了比較各種不同方案的接線圖，確定是否需要采取限制短路電流的措施等，都要進行必要的短路電流計算。l 進行電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定計算，研究短路對用戶工作的影響等，也包含有一部分短路計算的內(nèi)容。要對系統(tǒng)進行短路計算，必須先要求出變壓器和輸電線路的電抗值，所以先要選擇線路的材料[5]。 短路計算短路電流實用計算中，采用以下假設條件和原則[5]：l 正常工作時，三相系統(tǒng)對稱運行。l 所有電源的電動勢相位角相同。l 短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間。l 不考錄短路點的電弧阻抗和變壓器的勵磁電流。l 元件的計算數(shù)均取其額定值，不考慮參數(shù)的誤差和調(diào)整范圍。l 輸電線路的電容略去不計。繪制計算電路 ： 系統(tǒng)等值電路根據(jù)原始資料，我們應該分別計算系統(tǒng)最大運行方式即和最小運行方式時的短路電流。而對于短路點d3，由于系統(tǒng)中的變壓器不相同，所以下面的計算中6kV變壓器短路點會分兩種情況d3和d3’。所有短路點的計算過程在附錄A的設計計算書中。而我們可得得到的短路電流歸納在下面2個表中。 200MVA短路計算表短路計算點三相短路電流/kAIk(3)I”(3)I∞(3)Ish(3)d—1d—2d—3d—3’ 175MVA 短路計算表短路計算點三相短路電流/kAIk(3)I”(3)I∞(3)Ish(3)d—1d—2d—3d—3’205 電氣設備選擇 電氣設備選擇與校驗的條件與項目為了保證一次設備安全可靠地運行，必須按下列條件選擇和校驗[2]：1)按正常工作條件包括電壓、電流、頻率及開斷電流等選擇。2)按短路條件包括動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定進行校驗。3)考慮電氣設備運行的環(huán)境條件如溫度、濕度、海拔高度以及有無防塵、防腐、防火、防爆等要求。4)按各類設備的不同特點和要求如短路器的操作性能、互感器的二次負荷和準確度級等進行選擇。 設備選擇 斷路器的選擇斷路器形式的選擇，除需滿足各項技術條件和環(huán)境條件外，還應考慮便于安裝調(diào)試和運行維護，并經(jīng)技術經(jīng)濟比較后才能確定。根據(jù)當前我國生產(chǎn)制造情況，電壓6～200kV的電網(wǎng)一般選用少油斷路器；電壓110～330kV的電網(wǎng)，當少油短路器技術條件不能滿足要求時，可選用六氟化硫或空氣斷路器；大容量機組采用封閉母線時，如果需要裝設斷路器，宜選用發(fā)電機專用斷路器[6]。斷路器選擇的具體技術要求如下：（1）電壓： ()（2）電流： ()（3）開斷電流： ()—斷路器實際開斷時間t秒的短路電流周期分量?！獢嗦菲鱰秒的開斷容量。—斷路器的額定開斷電流?！獢嗦菲黝~定開斷容量。（4）動穩(wěn)定： ()—斷路器極限通過電流峰值?！喽搪冯娏鳑_擊值。（5）熱穩(wěn)定： ()—穩(wěn)態(tài)三相短路電流?！搪冯娏靼l(fā)熱等值時間?！獢嗦菲鱰秒而穩(wěn)定電流。各電壓等級斷路器的選擇：35kV等級變壓器高壓側選擇少油斷路器SW335[6]。電壓： 電流： 斷流能力： 動穩(wěn)定度： 熱穩(wěn)定度： 滿足要求6kV等級變壓器低壓側與出線選擇少油短路器SN10—10Ⅱ[6]。電壓： 電流： 斷流能力： 動穩(wěn)定度： 熱穩(wěn)定度： 滿足要求380V等級選擇低壓斷路器DW15—1500/3D[4]。電壓： 電流： 斷流能力： 380V低壓短路器不需要考慮動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定，所以滿足。 隔離開關的選擇 負荷開關型式的選擇，其技術條件與斷路器相同，但由于其主要是用來接通和斷開正常工作電流，而不能斷開短路電流，所以不校驗短路開斷能力。 隔離開關型式的選擇，應該根據(jù)配電裝置的布置特點和使用要求等因素，進行綜合的技術經(jīng)濟比較然后確定[6]。（1）電壓： ()（2）電流： ()（3）動穩(wěn)定： ()—斷路器極限通過電流峰值?！喽搪冯娏鳑_擊值。（4）熱穩(wěn)定： ()—穩(wěn)態(tài)三相短路電流。—短路電流發(fā)熱等值時間?！獢嗦菲鱰秒而穩(wěn)定電流。各電壓等級隔離開關的選擇：35kV等級：變壓器高壓側選擇隔離開關GW4—35T[6]。電壓： 電流： 動穩(wěn)定度： 熱穩(wěn)定度： 滿足要求。6kV等級：變壓器低壓側選擇隔離開關GN19—10/1000[1]。電壓： 電流： 動穩(wěn)定度： 熱穩(wěn)定度： 滿足要求。380V等級隔離開關選擇為HD13—1500/30[6]。電壓： 電流： 低壓隔離開關不需要考慮動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定，所以滿足要求。 高壓熔斷器選擇 熔斷器的形式可根據(jù)安裝地點、使用要求選用。高壓熔斷器熔體在滿足可靠性和下一段保護選擇性的前提下，當在本段保護范圍內(nèi)發(fā)生短路時，應能在最短時間內(nèi)切斷故障，以防止熔斷時間過長而加劇被保護電器的損壞[4]。（1）電壓： () 限流式高壓熔斷器不宜使用在工作低于其額定電網(wǎng)中，以免因過電壓使電網(wǎng)中的電器損壞，故應該。（2）電流： ()—熔體的額定電流。—熔斷器的額定電流。（3）斷流容量： ()—三相短路沖擊電流的有效值。—熔斷器的開斷電流。各電壓等級高壓熔斷器的選擇：35kV等級：變壓器高壓側選擇高壓熔斷器RW1035/[4]。電壓： 電流：由于高壓熔斷器是接在電壓互感器上，最大工作電流非常小，因此滿足要求。斷流容量： 滿足要求。6kV等級：變壓器低壓側選擇高壓熔斷器RN1—6[4]。電壓： 電流：由于高壓熔斷器是接在電壓互感器上，最大工作電流非常小，因此滿足要求。斷流容量： 滿足要求。 電壓互感器的選擇（1）電壓互感器的選擇和配置應按以下條件[6]：l 6—20kV屋內(nèi)配電裝置，一般采用油浸絕緣結構，也可采用樹脂澆注絕緣接共的電壓互感器。l 35—110kV配電裝置，一般采用油浸絕緣結構的電壓互感器。l 220kV及以上配電裝置，當容量和準確度等級滿足要求時，一般采用容式電壓互感器。l 在需要檢查和監(jiān)視一次回路單相接地時，應選用三相五柱式電壓互感器或具有第三繞組的單相電壓互感器組。（2）一次電壓： ()為電壓互感器額定一次線電壓，即為。（3）準確等級：電壓互感器應在那一準確等級下工作，需根據(jù)接入的測量儀表和繼電器和自動裝置等設備對準確等級的要求確定。各電壓等級電壓互感器的選擇：35kV等級：變壓器高壓側選擇油浸式電壓互感器JDJ2—35[2]。根據(jù)環(huán)境要求和上述條件應選擇油浸式電壓互感器電壓：35kV滿足要求準確等級：。6kV等級：變壓器低壓側選擇JDZX8—6環(huán)氧樹脂全封閉澆注電壓互感器根據(jù)環(huán)境要求和上述條件應選擇油浸式電壓互感器：電壓：6kV滿足要求。準確等級：。 電流互感器的選擇（1）型式：電流互感器的型式應根據(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，可采用次絕緣技工或樹脂澆注絕緣結構的電流互感器。對于35kV及以上配電裝置，一般采用油浸瓷箱式絕緣接共的獨立式電流互感器。一般盡量采用套管式電流互感器[6]。（2）一次回路電壓： () 為電流互感器安裝處一次回路工作電壓，為電流互感器額定電壓。（3）一次回路電流： ()為電流互感器安裝處的一次回路最大工作電流，為電流互感器原邊額定電流。（4）準確等級：電流互感器準確等級的確定與電壓互感器相同。（5）動穩(wěn)定：內(nèi)部動穩(wěn)定 ()式中電流互感器動穩(wěn)定倍數(shù)，它等于電流互感器極限通過電流峰值與一次繞組額定電流峰值之比。（6）熱穩(wěn)定： ()為電流互感器的1秒鐘熱穩(wěn)定倍數(shù)。各電壓等級電流互感器的選擇：35kV等級：變壓器高壓側選擇LZZB8—35（D）電流互感器[2]。電壓： 電流： 動穩(wěn)定度： 熱穩(wěn)定度： 滿足要求。6kV等級：變壓器低壓側與出線選擇LZZQB6—6/1000[2]。電壓： 電流： 動穩(wěn)定度： 熱穩(wěn)定度： 滿足要求。380等級：變壓器選擇LMZ1—[2]。電壓： 電流： 380V低壓電流互感器不需要動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定校驗。經(jīng)過以上的一次設備的選擇與校驗，我們可以歸納出以下表：、。所選設備均滿足要求。 35kV設備選型表選擇校驗項目電壓電流斷流能力動穩(wěn)定度熱穩(wěn)定度裝置地點條件(kV)I30（A）Ik(30)(kA)ish(30) (kA)I∞(30)2tima(kA)3588額定參數(shù)(kV)IN（A）Ioc(kA)imax(kA)It2t(kA)少油斷路器SW3353563017隔離開關GW435T35600—50電壓互感器JDJ23535————電流互感器LZZB835(D)35200/5—40高壓熔斷器RW1035/3566k——避雷器Y5CZ4—42/11735———— 380V設備選擇選擇校驗項目