【文章內(nèi)容簡介】 大值的瞬間。（8）不考慮短路點的電弧阻抗和變壓器的勵磁電流。（9）除計算短路電流的衰減時間常數(shù)和低壓網(wǎng)絡的短路電流外，元件的電阻都略去不計。（10）元件的計算參數(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。（12）用概率統(tǒng)計法制定短路電流運算曲線。 短路計算過程說明短路計算過程說明：在變電站的電氣設計中，短路電流計算是其中一個重要環(huán)節(jié)，在選擇和校驗電氣設備時，需要用到短路電流。其中一定要注意以下幾點：（1）接線方式：計算短路電流時方式，應是可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，即最大運行方式。（2）短路種類：一般按三相短路計算，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重時，則應按最嚴重的情況進行校驗。 短路點的選擇原則與確定 短路點選擇原則 短路計算點是指在正常接線方式時，通過電器設備的短路電流為最大的地點。（1）驗算導體和電氣動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電氣開斷電流所用的短路電流，應按本工程的設計規(guī)劃容量計算，并考慮電力系統(tǒng)的遠景發(fā)展規(guī)劃。（2）確定短路電流時，應按可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，而不應按僅在切換過程中可能并列運行的接線方式。（3）選擇導體和電氣時，對不帶電抗器回路的計算短路點，應選擇在正常接線方式時短路電流為最大的地點。（4）導體和電氣的動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電氣的開斷電流，一般按三相短路驗算。 短路點的選擇在該系統(tǒng)中分別選擇了110kV高壓側(cè)母線d10kV低壓側(cè)母線并列運行d3三個短路點（）。其中在各側(cè)的斷路器、隔離開關、導體等設備的三相短路均可表示為點ddd3短路時的情況。 短路計算方法因系統(tǒng)電抗已歸算110kV高壓側(cè)，所以本次設計使用起始次暫電流和沖擊電流的使用計算。（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，負荷離短路點較遠，可以將它們忽略不計，系統(tǒng)高壓側(cè)的電力系統(tǒng)情況未知，所以把系統(tǒng)高壓視為無窮大系統(tǒng)，所以取高壓側(cè)電勢 （）（2）次暫態(tài)短路電流標么值 == （）（3）次暫態(tài)0s和4s時的短路電流相等，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 導體和電氣設備選擇說明電氣設備的選擇是變電站（和發(fā)電廠）電氣設計的主要內(nèi)容之一，它是基本理論和實踐經(jīng)驗在工程上的具體運用。本章主要簡述電氣設備的一般選擇條件和具體設備選擇原則及校驗的主要內(nèi)容。 導體和電氣設備選擇的一般原則（1）應滿足正常運行、檢修、短路和過電壓情況下的要求，并考慮遠景發(fā)展的需要；（2）應按當?shù)丨h(huán)境條件校驗；（3）應力求技術先進和經(jīng)濟合理；（4）選擇導體時應盡量減少品種；（5）擴建工程應盡量使新老電器設備型號一致；（6）選用的新產(chǎn)品，均應具有可靠的數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。 導體和電氣設備選擇的一般條件正確選擇電器設備是使主接線和配電裝置達到安全、經(jīng)濟運行的重要條件。在選擇電器設備時，在保證安全、經(jīng)濟遠行的前提下，積極而穩(wěn)妥地采用新技術，并注意節(jié)約資金，選擇適當?shù)碾娖髟O備。選出的電器設備要能可靠地工作，≥必須按正常工作條件進行選擇，并按短路條件進行動、熱穩(wěn)定校驗。（1）按正常工作額定電壓和額定電流選擇按額定電壓選擇：所選電器設備的額定電壓UN必須不低于安裝地點的電網(wǎng)額定工作電壓UNS，電器設備最高工作電壓Umax≥Ug=（為電網(wǎng)最高額定工作電壓），即 （）（2）按額定電流選擇：所選設備的額定電流IN必須不低于流過電氣設備的最大持續(xù)工作電流Igmax，即 （）電氣設備除按額定電壓和額定電流選擇外，還應按電器設備的裝置地點、使用條件、檢修和運行等要求，對導體和電氣設備種類（屋外或屋內(nèi)）和型號及參數(shù)的選擇。同時還應按當?shù)丨h(huán)境條件校核、選定。 （3）按短路情況校驗①校驗電氣設備短路熱穩(wěn)定用短路電流發(fā)熱數(shù)據(jù)進行校驗，即短路電流通過時間內(nèi)，電器設備各部件溫度（或發(fā)熱效應）應不超過允許值，故滿足熱穩(wěn)定條件為 （）式中QK——短路電流產(chǎn)生的熱效應； It2t——短路導體和電器設備允許的熱效應； It——t秒內(nèi)允許通過的短時熱電流（或短時耐受電流）； t——熱穩(wěn)定電流的發(fā)熱時間，等于電器熱穩(wěn)定計算時間或短路電流切除時間tk， tk=tpr+tin+ ta, 其中為tpr保護動作時間，tin為斷路器固有分閘時間，ta為電弧持續(xù)時間。其中短路電流熱效應的計算方法是： （）式中Qp——周期分量的熱效應， ； （） Qnp——非周期分量的熱效應。當短路電流切除時間超過1s時，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，即在短路電流通過的時間內(nèi)，最高溫度不應超過設備允許的短時發(fā)熱溫度。②校驗電氣設備短路動穩(wěn)定可直接算出短路沖擊電流流過設備時所產(chǎn)生的機械應力，此時動穩(wěn)定的條件是要求不大于允許應力。當設備給了允許的沖擊電流時，則要求流過設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——允許通過的動穩(wěn)定電流及其有效值。 導體和電氣設備選擇的技術條件 斷路器選擇的技術條件（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 ——實際開斷瞬間的短路電流周期分量；當INbr比系統(tǒng)短路電流大很多時，也可按INbr≥I〞選擇，其中I〞為次暫態(tài)電流。（4）熱穩(wěn)定校驗，校驗公式見公式（） （5） 動穩(wěn)定校驗，校驗公式見（）。 隔離開關選擇的技術條件（1）額定電壓選擇公式見（）。 （2）額定電流選擇公式見（）。（3）動穩(wěn)定校驗，校驗公式見（）。（4）熱穩(wěn)定校驗，在允許t=3s或4s時間內(nèi)額定熱穩(wěn)定電流發(fā)熱不應小于隔離開關流過最大三相短路電流時在其流過的時間內(nèi)發(fā)熱，即公式（）。 電流互感器選擇的技術條件（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）電流互感器的基準等級，由電流互感器所接表計中要求準確級最高的來確定。（4）動穩(wěn)定校驗：≥ （）（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)動穩(wěn)定倍數(shù)。 電壓互感器選擇的技術條件（1）一次回路額定電壓選擇Un1，校驗公式見（）。（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，；。電壓互感器的準確級由安裝地點、繼電保護需要及電壓互感器二次回路所接表計準確級最高者確定。 導線選擇的技術條件（1）導體選擇的一般要求裸導體應根據(jù)具體情況，按下列技術條件分別進行選擇和校驗：工作電流、電暈（對110kV級以上電壓的母線）、動穩(wěn)定性和機械強度、熱穩(wěn)定性；同時也應注意環(huán)境條件，如溫度、日照、海拔等。導體截面可以按長期發(fā)熱允許電流或經(jīng)濟密度選擇，除配電裝置的匯流母線外，對于年負荷利用小時數(shù)大，傳輸容量大，長度在20以上的導體，其截面一般按經(jīng)濟電流密度選擇。一般來說，母線系統(tǒng)包括截面導體和支撐絕緣兩部分，載流導體構(gòu)成硬母線和軟母線，軟母線是鋼芯鋁絞線，有單根，雙分和組合導體等形式，因其機械強度決定支撐懸掛的絕緣子，所以不必校驗其機械強度。110kV及以上高壓配電裝置一般采用軟導線。（2）載流導體一般采用鋁質(zhì)材料，對于持續(xù)工作電流在4000A及以下時，一般采用矩形導體；在110kV及以上高壓配電裝置，一般采用軟導體；當采用硬導體時，一般采錳合金的管形導體。（3）將匯流母線在當?shù)爻豻=+25℃時最大持續(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]導體最高允許溫度為+80℃，適應于海拔高度為1500m及以下計及日照屋外的軟導體，K=[6]。（4）根據(jù)導體在最高允許溫度下時的載流量對照Imax選擇其導體截面S，截面系數(shù)W，慣性半徑ri，慣性系數(shù)J。（5）根據(jù)導體在最高允許溫度下時的載流量對照選擇其導體截面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 =S （）式中 QK——短路電流的熱效應；C——與導體材料及發(fā)熱溫度有關的系數(shù)，可查設計手冊得相應導體材料的C值；S——導體載流截面(mm2)。（7）按電暈電壓校驗（對35kV及以上電壓級母線而言）：使臨界電暈電壓大于導體裝置地點電網(wǎng)額定點樣，即U0＞UNS；其值按下式計算 （）式中 k——三相導體等邊三角形布置取1，[6]； mr——導線表面粗糙系數(shù)，管型母線及單股導線取=～，多股膠線取mr =～； δ——空氣相對密度；r——導線半徑（cm），矩形母線為四角的曲率半徑；a——相間距離（cm），其中對于該110kV變電站，結(jié)合實際變電站設計知：對于 110kV：=[10]，35kV：=，10kV：=。（8）按硬母線校驗動穩(wěn)定①計算母線自重產(chǎn)生的垂直彎矩Mcz （）式中L——母線跨距，結(jié)合實際變電站設計知，對于110kV：=8m[10]，35kV：=6m，10kV：=1m；q——自重（kg），其計算方法為，其中r為導體密度(g/cm3)。②計算集中荷載產(chǎn)生的垂直彎矩Mcf 根據(jù)《設計手冊》查得相應集中荷載最大彎矩系數(shù)MB： （）③計算短路電動力fd （）式中Ich——短路沖擊電流；——振動系數(shù)，取=[6]。④計算短路電動力產(chǎn)生的水平彎矩Msd （）⑤計算在內(nèi)過電壓情況下的風速產(chǎn)生的水平彎矩Msf及風壓fr。 （） （）式中dr——風速不均勻系數(shù)；kr——空氣動力系數(shù)。⑥計算短路狀態(tài)時母線所承受的最大彎矩及