【文章內(nèi)容簡介】 中，10KV采用屋內(nèi)配電裝置，手車式高壓開關(guān)柜35KV采用屋內(nèi)配電裝置，手車式高壓開關(guān)柜110KV采用屋外半高型配電裝置第七章 短路電流的目的及結(jié)果一、短路電流計(jì)算的目的在變電所和發(fā)電廠的電氣設(shè)計(jì)中，短路電流計(jì)算是一個(gè)重要環(huán)節(jié)。計(jì)算的目的是選擇主接線，比較各種接線方案：選擇電氣設(shè)備，校驗(yàn)設(shè)備提供依據(jù)，為繼電保護(hù)整定計(jì)算提供依據(jù)等。二、計(jì)算結(jié)果 短路電壓d(3)d(2)d()d(1)I″(KA)ich(KA)I″(KA)ich(KA)I″(KA)ich(KA)I″(KA)ich(KA)110kv35kv10kv第八章 電氣設(shè)備選擇一、電氣設(shè)備選擇的概述選擇的原則1）、應(yīng)滿足正常運(yùn)行、檢修、短路、和過電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展。2）、應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核。3）、應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理4）、與整個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)協(xié)調(diào)一致。5）、同類設(shè)備應(yīng)盡量減少種類。6）、選用的新產(chǎn)品均應(yīng)具有可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。設(shè)備的選擇和校驗(yàn)。電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體選擇的一般條件（1）按正常工作條件選擇：所選電氣設(shè)備和電纜的最高允許工作電壓，不得低于裝設(shè)回路的最高運(yùn)行電壓Ue≥Uew.：所選電氣設(shè)備的額定電流IO，或載流導(dǎo)體的長期允許電流Iy，不得低于裝設(shè)回路的最大持續(xù)工作電流I max 。計(jì)算回路的最大持續(xù)工作電流I max 時(shí)，應(yīng)考慮回路在各種運(yùn)行方式下的持續(xù)工作電流，選用最大者。（2）按短路狀態(tài)校驗(yàn)：當(dāng)短路電流通過被選擇的電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體時(shí)，其熱效應(yīng)不應(yīng)超過允許值，Qd≤Qy，Qd≤I2r t，t=tb+tdf 校驗(yàn)電氣設(shè)備及電纜（3～6KV廠用饋線電纜除外）熱穩(wěn)定時(shí)，短路持續(xù)時(shí)間一般采用后備保護(hù)動作時(shí)間加斷路器全分閘時(shí)間。：ich≤idw， Ich≤Idw，用熔斷器保護(hù)的電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體，可不校驗(yàn)熱穩(wěn)定；電纜不校驗(yàn)動穩(wěn)定；（3）短路校驗(yàn)時(shí)短路電流的計(jì)算條件所用短路電流其容量應(yīng)按具體工程的設(shè)計(jì)規(guī)劃容量計(jì)算，并應(yīng)考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃；計(jì)算電路應(yīng)按可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，而不應(yīng)按僅在切換過程中可能并列的接線方式；短路的種類一般按三相短路校驗(yàn)；對于發(fā)電機(jī)出口的兩相短路或中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)、自耦變壓器等回路中的單相、兩相接地短路較三相短路更嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)按嚴(yán)重情況校驗(yàn)。二、110KV側(cè)斷路器的選擇在本設(shè)計(jì)中110KV側(cè)斷路器采用SF6高壓斷路器，因?yàn)榕c傳統(tǒng)的斷路器相比SF6高壓斷路器具有安全可靠，開斷性能好，結(jié)構(gòu)簡單，尺寸小，質(zhì)量輕，操作噪音小，檢修維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，已在電力系統(tǒng)的各電壓等級得到廣泛的應(yīng)用。110KV的配電裝置是戶外式，所以斷路器也采用戶外式。從《電氣工程電器設(shè)備手冊》（上冊）中比較各種110KVSF6高壓斷路器的應(yīng)采用LW11110型號的斷路器。校驗(yàn)：LW11110斷路器的具體技術(shù)參數(shù)如下：額定電壓最高工作電壓額定電流額定開斷電流動穩(wěn)定電流110KV123（145）KV160031504080100熱穩(wěn)定電流（3S）額定關(guān)合電流固有分閘時(shí)間分閘時(shí)間(3S)40kv80KA100KA≤40ms≤135ms由上表知：，不小于裝設(shè)斷路器所在電網(wǎng)的額定電壓：Imax==(31/2Un)=*40000/(31/2*110)=該斷路器的額定電流為1600（最小的）。此斷路器的額定開斷電流Iekd=短路電流周期分量：Izk= IekdIzk=80KAIch= IegIch動穩(wěn)定電流：idw=80KA ich= idwich熱穩(wěn)定效應(yīng)：Qd=[(I\\2+10I2 Z(t/2)+I2zt)/12]*t=[(+10*+)/12]*3=Ir2t=*3=Qd操作機(jī)構(gòu)，采用氣動草操動機(jī)構(gòu)；由《電氣工程電氣設(shè)備手冊》（上冊）查得應(yīng)采用CQA1型電氣操動機(jī)構(gòu)。三、110KV隔離開關(guān)的選擇應(yīng)采用戶外型隔離開關(guān)參考《電氣工程電氣手冊》（上冊），可知應(yīng)采用GW5110G高壓隔離開關(guān)。此隔離開關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)如下：額定電壓額定電流動穩(wěn)定電流值動穩(wěn)定電流值操動機(jī)構(gòu)110KV600A50KA72KA16(4S)40(5S)CS17G校驗(yàn)：隔離開關(guān)的額定電流為600A，大于通過隔離開關(guān)的最大持續(xù)工作電流。動穩(wěn)定校驗(yàn)：動穩(wěn)定電流：idw=50KA ich= idw＞ich熱穩(wěn)定效應(yīng)：Qd=[(I\\2+10I2Z(t/2)+I2zt)/12] *t=[(+10*+)/12]*5=Ir2t=142*5=980Qd操動機(jī)構(gòu)：CS17—G四、敞露母線選擇（參考資料：《發(fā)電廠電氣設(shè)備》于長順主編） 硬母線一般是指配電裝置中的匯流母線和電氣設(shè)備之間連接用的裸硬導(dǎo)體。硬母線分為敞露式和封閉式兩類。： 目前母線材料廣泛采用鋁材，因?yàn)殇X電阻率較低，有一定的機(jī)械強(qiáng)度，質(zhì)量輕、價(jià)格較低，我國鋁材的儲量豐富。鋼雖有較好的性能，但價(jià)格貴，我國儲備不多。所以只有在一些特殊場合，如工作電流較大，位置特別狹窄，環(huán)境對鋁材有嚴(yán)重腐蝕的情況下才用鋁材。 綜上所述，在本設(shè)計(jì)中母線材料才用鋁。 硬母線截面積形狀一般有矩形、槽型、和管型。矩形母線散熱條件好，有一定的機(jī)械強(qiáng)度，便于固定和連接，但集膚效應(yīng)較大，矩形母線一般只用于35KV及以上，電流在4000A級以下的配電裝置中。 槽形母線的機(jī)械性能強(qiáng)度較好，集膚效應(yīng)較小，在4000－8000A時(shí)一般才用槽形母線。管形母線集膚效應(yīng)較小，機(jī)械強(qiáng)度高，管內(nèi)可用水或風(fēng)冷卻，因此可用于800A及以上的大電流母線。此外，管形母線表面光滑，電暈放電電壓高，因此，110KV以上配電裝置中多才用管形母線。由以上分析知：在本設(shè)計(jì)中110KV才用槽形母線，35KV、10KV才用矩形母線。管形母線在支柱絕緣子上放置方式有兩種：豎放和平放。平放比豎放散熱條件差，允許電流小。三相母線的布置方式有水平布置和垂直布置，水平布置母線豎放時(shí)，機(jī)械強(qiáng)度差，散熱條件好。垂直布置母線豎放時(shí)，機(jī)械強(qiáng)度和散熱條件都較好，但增加了配電裝置的高度。綜上，矩形母線在支柱絕緣子上采用水平布置母線豎放。： 本設(shè)計(jì)中母線的截面按長期允許電流選擇。 按長期允許電流選擇時(shí)，所選母線截面積的長期允許電流應(yīng)大于裝設(shè)回路中最大持續(xù)工作電流即，Iy≥Imax Iy=kIyeIy指基準(zhǔn)環(huán)境條件下的長期允許電流K指綜合校正系數(shù)110KV母線截面選擇： Imax==從《電力工程電氣手冊》第八章第一節(jié)表83中查的應(yīng)選用載流量為2280（A）的雙槽形母線，其參數(shù)如下：h(mm) ：75，b(mm)：35，t(mm)：4，r(mm)：6 雙槽形導(dǎo)體截面積S(mm2)：1040，集膚效應(yīng)系數(shù)：。35KV母線截面選擇：Imax==*[40000/(31/2*)]=(A)10kv母線截面選擇：Imax==*[40000/(31/2*)]=(A)從《電力工程電氣手冊》第八章第一節(jié) 表83中查得應(yīng)選用載流量為692（A）單條豎放的導(dǎo)體，導(dǎo)體尺寸： h*b=50*5(mm*mm)五、110KV電流互感器選擇由《電氣工程電氣設(shè)備手冊》（上冊）中比較分析得，在本設(shè)計(jì)中宜采用LCWB－110（W）型號的電流互感器，技術(shù)數(shù)據(jù)如下：額定電流二次組合準(zhǔn)確級準(zhǔn)短時(shí)熱穩(wěn)定電流動穩(wěn)定電流10％倍數(shù)二次負(fù)荷110KV600A(KA)4080(KA)P/P/P/此電流互感器為多匝油浸式瓷絕緣電流互感器，其性能符合國際和IEC的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，具有結(jié)構(gòu)嚴(yán)密，絕緣強(qiáng)度高，介質(zhì)損耗率和局部放電量低，可靠性高以及運(yùn)行維護(hù)簡單方便等特點(diǎn)。Imax==（31/2Un）=*40000/（31/2*110）=Ie1=300A, Ie1Imax熱穩(wěn)定效驗(yàn)：LH的熱穩(wěn)定能力用熱穩(wěn)定倍數(shù)Kr表示。熱穩(wěn)定倍數(shù)Kr等于1S內(nèi)允許通過的熱穩(wěn)定電流與一次額定電流之比。(KrIe1)2*t≥Qd(KrIe)2*t=(I熱min/Ie*Ie)2*t=()2*1=Qd= ∴(KrIe1)2tQd 符合要求動穩(wěn)定效驗(yàn)：LH的動穩(wěn)定能力用動穩(wěn)定倍數(shù)Kr表示。Kd 等于內(nèi)部允許通過極限電流的峰值與一次額定電流之比。（Kd21/2Ie1）≥I(3)ch （Kd21/2Ie1）=21/2*40=(按最小動穩(wěn)定電流計(jì)算)ich= ∴(Kd21/2Ie1)ich 符合要求六、電壓互感器的選擇 從《電氣工程設(shè)備手冊》（電氣一次部分）中比較各種電壓互感器后選擇JCC系列的電壓互感器。 該系列電壓互感器為單相、三繞組、串及絕緣，戶外安裝互感器，適用于交流50HZ電力系統(tǒng)，作電壓、電能測量和繼電保護(hù)用。 型號含義：J:電壓互感器，C:串級絕緣，C:瓷箱式。七、高壓開關(guān)柜的選擇 近年來高壓開關(guān)柜（簡稱開關(guān)柜）的開發(fā)和制造發(fā)展的步伐比較快。額定電壓有35KV等多種，額定電流可達(dá)到3150A，開斷電流可達(dá)到50KA。 高壓開關(guān)柜應(yīng)實(shí)現(xiàn)電器和機(jī)械的“五防閉鎖”，防止誤操作，提高安全可靠性，“五防”的具體要求是：1. 防止誤合、誤分?jǐn)嗦菲鳌?. 防止帶負(fù)荷分、合隔離開關(guān)。3. 防止帶電掛接地線。4. 防止帶接地線合閘。5. 防止誤入帶電間隔。（一）、35KV側(cè)高壓開關(guān)柜的選擇從《電氣工程電氣設(shè)備手冊》（電氣一次部分）第11章中比較各開關(guān)柜選擇GBC—35型手車式高壓開關(guān)柜。GBC—35型手車式高壓開關(guān)柜系三相交流50HZ單母線系統(tǒng)的戶內(nèi)保護(hù)型成套裝置。作為接受和分配35KV的網(wǎng)絡(luò)電能之用。該開關(guān)柜為手車結(jié)構(gòu)，采用空氣絕緣為主。各相帶電體之間絕緣距離不小于30 mm ，只有個(gè)別部位相間不足時(shí)才設(shè)置極間障。開關(guān)柜主母線采用矩形鋁母線，水平架空裝于柜頂，前后可以觀察。聯(lián)絡(luò)母線一般采用Φ50*5鋁管，呈三角形布置在柜的下部。除柜后用鋼網(wǎng)遮攔以便觀察外，開關(guān)柜的下面，柜間及柜的兩側(cè)，均采用鋼板門或封板中以保護(hù)。GBC—35型手車式高壓開關(guān)柜技術(shù)數(shù)據(jù)名稱參數(shù)名稱參數(shù)額定電壓35KV最大關(guān)合電流42KA最高工作電壓極限通過電流42KA最大額定電流1000A2S熱穩(wěn)定電流16KA額定斷開電流16KA額定斷流容量1000MVA35KV變壓器出線開關(guān)柜方案選擇：Imax==4000/31/2*= 電流互感器選擇210號方案（具體見一次主接線圖）主要設(shè)備：LCZ—35型電流互感器 ZN—35/1000A— CD10I型電磁操作機(jī)構(gòu)35KV出線開關(guān)柜方案選擇：Imax=S/31/2U=7000*(1+5%)/*31/2*37=124A一次線路選擇09號方案主要設(shè)備：LCZ—35型電流互感器避雷器選擇89號方案（具體見一次主接線圖）主要設(shè)備：F235型避雷器、JS2型放電記錄器電壓互感器選擇65號方案（具體見一次主接線圖）主要設(shè)備：JDJJ235型電壓互感器、RN235形熔斷器有關(guān)設(shè)備校驗(yàn)：ZN—35/1000A—ZN—35/1000A—：