【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 大值的瞬間。（8）不考慮短路點(diǎn)的電弧阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流。（9）除計(jì)算短路電流的衰減時(shí)間常數(shù)和低壓網(wǎng)絡(luò)的短路電流外，元件的電阻都略去不計(jì)。（10）元件的計(jì)算參數(shù)均取其額定值，不考慮參數(shù)的誤差和調(diào)整范圍。（11）輸電線路的電容略去不計(jì)。（12）用概率統(tǒng)計(jì)法制定短路電流運(yùn)算曲線。 短路計(jì)算過程說(shuō)明短路計(jì)算過程說(shuō)明：在變電站的電氣設(shè)計(jì)中，短路電流計(jì)算是其中一個(gè)重要環(huán)節(jié)，在選擇和校驗(yàn)電氣設(shè)備時(shí)，需要用到短路電流。其中一定要注意以下幾點(diǎn)：（1）接線方式：計(jì)算短路電流時(shí)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。（2）短路種類：一般按三相短路計(jì)算，在三繞組變壓器回路中單相或兩相接地短路較三相短路嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)按最嚴(yán)重的情況進(jìn)行校驗(yàn)。 短路點(diǎn)的選擇原則與確定 短路點(diǎn)選擇原則 短路計(jì)算點(diǎn)是指在正常接線方式時(shí)，通過電器設(shè)備的短路電流為最大的地點(diǎn)。（1）驗(yàn)算導(dǎo)體和電氣動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電氣開斷電流所用的短路電流，應(yīng)按本工程的設(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。（2）確定短路電流時(shí)，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運(yùn)行的接線方式。（3）選擇導(dǎo)體和電氣時(shí)，對(duì)不帶電抗器回路的計(jì)算短路點(diǎn)，應(yīng)選擇在正常接線方式時(shí)短路電流為最大的地點(diǎn)。（4）導(dǎo)體和電氣的動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電氣的開斷電流，一般按三相短路驗(yàn)算。 短路點(diǎn)的選擇在該系統(tǒng)中分別選擇了110kV高壓側(cè)母線d10kV低壓側(cè)母線并列運(yùn)行d3三個(gè)短路點(diǎn)（）。其中在各側(cè)的斷路器、隔離開關(guān)、導(dǎo)體等設(shè)備的三相短路均可表示為點(diǎn)ddd3短路時(shí)的情況。 短路計(jì)算方法因系統(tǒng)電抗已歸算110kV高壓側(cè)，所以本次設(shè)計(jì)使用起始次暫電流和沖擊電流的使用計(jì)算。（1）起始次暫電流就是短路電流周期分量（指基頻分量）的初值，由原始材料可知，負(fù)荷離短路點(diǎn)較遠(yuǎn)，可以將它們忽略不計(jì)，系統(tǒng)高壓側(cè)的電力系統(tǒng)情況未知，所以把系統(tǒng)高壓視為無(wú)窮大系統(tǒng)，所以取高壓側(cè)電勢(shì) （）（2）次暫態(tài)短路電流標(biāo)么值 == （）（3）次暫態(tài)0s和4s時(shí)的短路電流相等，三相短路電流有名值 = （）（4）沖擊電流 （）kim——沖擊系數(shù)，[2]。 （5）短路全電流最大有效值 （）（6）短路容量S= （）5 導(dǎo)體和電氣設(shè)備選擇說(shuō)明電氣設(shè)備的選擇是變電站（和發(fā)電廠）電氣設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一，它是基本理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)在工程上的具體運(yùn)用。本章主要簡(jiǎn)述電氣設(shè)備的一般選擇條件和具體設(shè)備選擇原則及校驗(yàn)的主要內(nèi)容。 導(dǎo)體和電氣設(shè)備選擇的一般原則（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)展的需要；（2）應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校驗(yàn)；（3）應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理；（4）選擇導(dǎo)體時(shí)應(yīng)盡量減少品種；（5）擴(kuò)建工程應(yīng)盡量使新老電器設(shè)備型號(hào)一致；（6）選用的新產(chǎn)品，均應(yīng)具有可靠的數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。 導(dǎo)體和電氣設(shè)備選擇的一般條件正確選擇電器設(shè)備是使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。在選擇電器設(shè)備時(shí)，在保證安全、經(jīng)濟(jì)遠(yuǎn)行的前提下，積極而穩(wěn)妥地采用新技術(shù)，并注意節(jié)約資金，選擇適當(dāng)?shù)碾娖髟O(shè)備。選出的電器設(shè)備要能可靠地工作，≥必須按正常工作條件進(jìn)行選擇，并按短路條件進(jìn)行動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)。（1）按正常工作額定電壓和額定電流選擇按額定電壓選擇：所選電器設(shè)備的額定電壓UN必須不低于安裝地點(diǎn)的電網(wǎng)額定工作電壓UNS，電器設(shè)備最高工作電壓Umax≥Ug=（為電網(wǎng)最高額定工作電壓），即 （）（2）按額定電流選擇：所選設(shè)備的額定電流IN必須不低于流過電氣設(shè)備的最大持續(xù)工作電流Igmax，即 （）電氣設(shè)備除按額定電壓和額定電流選擇外，還應(yīng)按電器設(shè)備的裝置地點(diǎn)、使用條件、檢修和運(yùn)行等要求，對(duì)導(dǎo)體和電氣設(shè)備種類（屋外或屋內(nèi)）和型號(hào)及參數(shù)的選擇。同時(shí)還應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核、選定。 （3）按短路情況校驗(yàn)①校驗(yàn)電氣設(shè)備短路熱穩(wěn)定用短路電流發(fā)熱數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)，即短路電流通過時(shí)間內(nèi)，電器設(shè)備各部件溫度（或發(fā)熱效應(yīng)）應(yīng)不超過允許值，故滿足熱穩(wěn)定條件為 （）式中QK——短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)； It2t——短路導(dǎo)體和電器設(shè)備允許的熱效應(yīng)； It——t秒內(nèi)允許通過的短時(shí)熱電流（或短時(shí)耐受電流）； t——熱穩(wěn)定電流的發(fā)熱時(shí)間，等于電器熱穩(wěn)定計(jì)算時(shí)間或短路電流切除時(shí)間tk， tk=tpr+tin+ ta, 其中為tpr保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，tin為斷路器固有分閘時(shí)間，ta為電弧持續(xù)時(shí)間。其中短路電流熱效應(yīng)的計(jì)算方法是： （）式中Qp——周期分量的熱效應(yīng)， ； （） Qnp——非周期分量的熱效應(yīng)。當(dāng)短路電流切除時(shí)間超過1s時(shí)，發(fā)熱主要由周期分量決定，可忽略非周期分量的影響，即QK= Qnp。用短路電流發(fā)熱溫度校驗(yàn)，即在短路電流通過的時(shí)間內(nèi)，最高溫度不應(yīng)超過設(shè)備允許的短時(shí)發(fā)熱溫度。②校驗(yàn)電氣設(shè)備短路動(dòng)穩(wěn)定可直接算出短路沖擊電流流過設(shè)備時(shí)所產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力，此時(shí)動(dòng)穩(wěn)定的條件是要求不大于允許應(yīng)力。當(dāng)設(shè)備給了允許的沖擊電流時(shí)，則要求流過設(shè)備的短路沖擊電流不超過允許值，即 （） （）式中ich、ich——短路沖擊電流峰值及其有效值；ies、ies——允許通過的動(dòng)穩(wěn)定電流及其有效值。 導(dǎo)體和電氣設(shè)備選擇的技術(shù)條件 斷路器選擇的技術(shù)條件（1）額定電壓選擇公式見（）。（2）額定電流選擇公式見（）。（3）開斷電流選擇： （）式中INbr——斷路器的額定開斷電流； Ipt ——實(shí)際開斷瞬間的短路電流周期分量；當(dāng)INbr比系統(tǒng)短路電流大很多時(shí)，也可按INbr≥I〞選擇，其中I〞為次暫態(tài)電流。（4）熱穩(wěn)定校驗(yàn)，校驗(yàn)公式見公式（） （5） 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)，校驗(yàn)公式見（）。 隔離開關(guān)選擇的技術(shù)條件（1）額定電壓選擇公式見（）。 （2）額定電流選擇公式見（）。（3）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)，校驗(yàn)公式見（）。（4）熱穩(wěn)定校驗(yàn)，在允許t=3s或4s時(shí)間內(nèi)額定熱穩(wěn)定電流發(fā)熱不應(yīng)小于隔離開關(guān)流過最大三相短路電流時(shí)在其流過的時(shí)間內(nèi)發(fā)熱，即公式（）。 電流互感器選擇的技術(shù)條件（1）一次回路額定電壓選擇公式見（）。（2）一次回路額定電流選擇公式見（）。（3）電流互感器的基準(zhǔn)等級(jí)，由電流互感器所接表計(jì)中要求準(zhǔn)確級(jí)最高的來(lái)確定。（4）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：≥ （）（5）熱穩(wěn)定要求： （）式中In1——電流互感器一次回路額定電流；Kt——3s(4s)熱穩(wěn)定倍數(shù)；Kes——3s(4s)動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)。 電壓互感器選擇的技術(shù)條件（1）一次回路額定電壓選擇Un1，校驗(yàn)公式見（）。（2）二次回路額定電壓Un1：電壓互感器二次繞組額定電壓通常是供額定電壓為100V的儀表和繼電器的電壓繞組使用。單個(gè)單相式電壓互感器的二次繞組電壓為100V，而其余可獲得相間電壓的接線方式，；。電壓互感器的準(zhǔn)確級(jí)由安裝地點(diǎn)、繼電保護(hù)需要及電壓互感器二次回路所接表計(jì)準(zhǔn)確級(jí)最高者確定。 導(dǎo)線選擇的技術(shù)條件（1）導(dǎo)體選擇的一般要求裸導(dǎo)體應(yīng)根據(jù)具體情況，按下列技術(shù)條件分別進(jìn)行選擇和校驗(yàn)：工作電流、電暈（對(duì)110kV級(jí)以上電壓的母線）、動(dòng)穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性；同時(shí)也應(yīng)注意環(huán)境條件，如溫度、日照、海拔等。導(dǎo)體截面可以按長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流或經(jīng)濟(jì)密度選擇，除配電裝置的匯流母線外，對(duì)于年負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)大，傳輸容量大，長(zhǎng)度在20以上的導(dǎo)體，其截面一般按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。一般來(lái)說(shuō)，母線系統(tǒng)包括截面導(dǎo)體和支撐絕緣兩部分，載流導(dǎo)體構(gòu)成硬母線和軟母線，軟母線是鋼芯鋁絞線，有單根，雙分和組合導(dǎo)體等形式，因其機(jī)械強(qiáng)度決定支撐懸掛的絕緣子，所以不必校驗(yàn)其機(jī)械強(qiáng)度。110kV及以上高壓配電裝置一般采用軟導(dǎo)線。（2）載流導(dǎo)體一般采用鋁質(zhì)材料，對(duì)于持續(xù)工作電流在4000A及以下時(shí)，一般采用矩形導(dǎo)體；在110kV及以上高壓配電裝置，一般采用軟導(dǎo)體；當(dāng)采用硬導(dǎo)體時(shí)，一般采錳合金的管形導(dǎo)體。（3）將匯流母線在當(dāng)?shù)爻豻=+25℃時(shí)最大持續(xù)工作電流為Igmax歸算到溫度為t=+40℃的電流 （）式中K——裸導(dǎo)體載流量在不同海拔高度及溫度下的綜合校正系數(shù)?？紤]導(dǎo)體最高允許溫度為+80℃，適應(yīng)于海拔高度為1500m及以下計(jì)及日照屋外的軟導(dǎo)體，K=[6]。（4）根據(jù)導(dǎo)體在最高允許溫度下時(shí)的載流量對(duì)照Imax選擇其導(dǎo)體截面S，截面系數(shù)W，慣性半徑ri，慣性系數(shù)J。（5）根據(jù)導(dǎo)體在最高允許溫度下時(shí)的載流量對(duì)照選擇其導(dǎo)體截面S，截面系數(shù)W，慣性半徑ri，慣性系數(shù)J。（6）按短路熱穩(wěn)定校驗(yàn) =S （）式中 QK——短路電流的熱效應(yīng)；C——與導(dǎo)體材料及發(fā)熱溫度有關(guān)的系數(shù)，可查設(shè)計(jì)手冊(cè)得相應(yīng)導(dǎo)體材料的C值；S——導(dǎo)體載流截面(mm2)。（7）按電暈電壓校驗(yàn)（對(duì)35kV及以上電壓級(jí)母線而言）：使臨界電暈電壓大于導(dǎo)體裝置地點(diǎn)電網(wǎng)額定點(diǎn)樣，即U0＞UNS；其值按下式計(jì)算 （）式中 k——三相導(dǎo)體等邊三角形布置取1，[6]； mr——導(dǎo)線表面粗糙系數(shù)，管型母線及單股導(dǎo)線取=～，多股膠線取mr =～； δ——空氣相對(duì)密度；r——導(dǎo)線半徑（cm），矩形母線為四角的曲率半徑；a——相間距離（cm），其中對(duì)于該110kV變電站，結(jié)合實(shí)際變電站設(shè)計(jì)知：對(duì)于 110kV：=[10]，35kV：=，10kV：=。（8）按硬母線校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定①計(jì)算母線自重產(chǎn)生的垂直彎矩Mcz （）式中L——母線跨距，結(jié)合實(shí)際變電站設(shè)計(jì)知，對(duì)于110kV：=8m[10]，35kV：=6m，10kV：=1m；q——自重（kg），其計(jì)算方法為，其中r為導(dǎo)體密度(g/cm3)。②計(jì)算集中荷載產(chǎn)生的垂直彎矩Mcf 根據(jù)《設(shè)計(jì)手冊(cè)》查得相應(yīng)集中荷載最大彎矩系數(shù)MB： （）③計(jì)算短路電動(dòng)力fd （）式中Ich——短路沖擊電流；——振動(dòng)系數(shù)，取=[6]。④計(jì)算短路電動(dòng)力產(chǎn)生的水平彎矩Msd （）⑤計(jì)算在內(nèi)過電壓情況下的風(fēng)速產(chǎn)生的水平彎矩Msf及風(fēng)壓fr。 （） （）式中dr——風(fēng)速不均勻系數(shù)；kr——空氣動(dòng)力系數(shù)。⑥計(jì)算短路狀態(tài)時(shí)母線所承受的最大彎矩及