【文章內(nèi)容簡介】 下所示，其中110KV側(cè)和10KV側(cè)最大短路電流點分別為圖中的d1和d2。計算過程如下：d2X9X8d1110kvX7X6X5X4X3X2X1水電廠省網(wǎng)水電廠圖2—2 系統(tǒng)等效網(wǎng)絡(luò)圖(a)（a）設(shè)系統(tǒng)為無限大容量Sc＝∞，選取Sj＝100MVA，Uj1＝Up1＝115KV，Uj2＝Up2＝，根據(jù)設(shè)計題目的要求，220KV系統(tǒng)變電站高壓母線上的短路容量為S＝500MVA，則變電站的電抗為X5＝Sj/S＝100/500＝發(fā)電機電抗：X1＝X2＝XdSj/Se＝100247。30/＝變壓器電抗：X2＝X4＝Ud％/100Sj/Se＝100/45＝ X8＝X9＝Ud％/100Sj/Se＝100/16＝架空線路電抗：X6＝XLUj/Up＝12100/115=X7＝XLUj/Up＝10100/115=簡化圖（a）得圖（b）：10kvd2110kvX12d1X11X10省網(wǎng)水電廠圖2—3 系統(tǒng)等效網(wǎng)絡(luò)圖（b）X10＝X1/2＋X2/2＋X6＝＋＋＝X11＝X5＋X7＝＋.0302＝X12＝X9/2＝＝ d1點短路時的計算(1)、無限大容量電源所供的短路電流I*″＝1/X 11Sj/Up＝（1/）100/（115）＝(2)水電廠支路所供給的短路電流計算電抗：Xj＝X10S/Sj＝60247。＝查水輪發(fā)電機運行曲線，得：I*＝，*＝，*＝I1*＝，I2*＝，I4*＝則：I*″＝I*S/Up1＝60247。（115）＝*＝60247。（115）＝*＝60247。（115）＝I1*＝60247。（115）＝I2*＝60247。（115）＝I4*＝60247。（115）＝各支路短路電流疊加：I*″＝＋＝* (3)＝＋＝ KA* (3)＝＋＝ KAI1* (3)＝＋＝ KAI2* (3)＝＋＝ KAI4* (3)＝＋＝ KA化簡圖(b)得圖(c)X13X14d2圖2—4 系統(tǒng)等效網(wǎng)絡(luò)圖（c）X13＝X10＋X12＋X10X12/X11＝＋＋＝X14＝X11＋X12＋X11X12/X10＝＋＋＝ d2點短路時的計算(1)、無限大容量電源所供的短路電流I*″(3)＝1/X 14Sj/Up＝（1/）100/（）＝(2)水電廠支路所供給的短路電流計算電抗：Xj＝X13S/Sj＝60247。＝查水輪發(fā)電機運行曲線，得：I*＝，*＝，*＝I1*＝，I2*＝，I4*＝則：I*″＝I*S/Up＝60247。（115）＝* (3)＝60247。（115）＝* (3)＝60247。（115）＝I1* (3)＝60247。（115）＝I2* 3)＝60247。（115）＝I4* (3)＝60247。（115）＝各支路短路電流疊加：I*＝＋＝* (3)＝＋＝* (3)＝＋＝I1* (3)＝＋＝I2* (3)＝＋＝ KAI4* (3)＝＋＝各短路點短路電流計算結(jié)果見表41 表41 短路電流計算結(jié)果一覽表短路點支路名稱(KV)回路名稱次暫態(tài)短路電流I″(3)(KA)(3) (KA)(3)(KA)1S短路電流I1(3)(KA)２S短路電流I2(3)(KA)4S穩(wěn)態(tài)短路電流I∞(3)(KA)短路電流沖擊值i ch(KA)d1115水電廠Ｓ＝２３０MW／省網(wǎng)Xxt=∞短路點總電流Ｉd∑d2水電廠Ｓ＝２３０MW／省網(wǎng)Xxt=∞短路點總電流Ｉd∑ 主要電氣設(shè)備的選擇：導(dǎo)體和電器的選擇是變電所設(shè)計的主要內(nèi)容之一，正確地選擇設(shè)備是使電氣主接線和配電裝置達到安全、經(jīng)濟的重要條件。在進行設(shè)備選擇時，應(yīng)根據(jù)工程實際情況，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)約投資，選擇合適的電氣設(shè)備。電氣設(shè)備的選擇同時必須執(zhí)行國家的有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟政策，并應(yīng)做到技術(shù)先進、經(jīng)濟合理、安全可靠、運行方便和適當?shù)牧粲邪l(fā)展余地，以滿足電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟運行的需要。電氣設(shè)備要能可靠的工作，必須按正常工作條件進行選擇，并按短路狀態(tài)來校驗熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定后選擇的高壓電器，應(yīng)能在長期工作條件下和發(fā)生過電壓、過電流的情況下保持正常運行。一、一般原則1）應(yīng)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(yīng)按當?shù)丨h(huán)境條件校核；3）應(yīng)力求技術(shù)先進和經(jīng)濟合理；4）選擇導(dǎo)體時應(yīng)盡量減少品種；5）擴建工程應(yīng)盡量使新老電器的型號一致；6）選用的新品，均應(yīng)具有可靠的試驗數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。二、技術(shù)條件（一）按正常工作條件選擇導(dǎo)體和電氣設(shè)備：1）電壓：所選電器和電纜允許最高工作電壓不得低于回路所接電網(wǎng)的最高運行電壓，即 （4—1）一般電纜和電器允許的最高工作電壓。2）電流：導(dǎo)體和電器的額定電流是指在額定周圍環(huán)境溫度下，導(dǎo)體和電器的長期允許電流應(yīng)不小于該回路的最大持續(xù)工作電流， 即 （4—2）由于變壓器在電壓降低5%時，出力保持不變，故其相應(yīng)回路的（為電器額定電流）。3）按當?shù)丨h(huán)境條件校核當周圍環(huán)境溫度Q和導(dǎo)體額定環(huán)境溫度Q 0不等時，其長期允許電流Iy Q可按下式修正 （4－3）基中K —修正系數(shù)Q y—導(dǎo)體或電氣設(shè)備正常發(fā)熱允許最高溫度我國目前生產(chǎn)的電氣設(shè)備的額定環(huán)境溫度= 40℃，裸導(dǎo)體的額定環(huán)境溫度為+25℃。（二）按短路情況校驗電器在選定后應(yīng)按最大可能通過的短路電流進行動、熱穩(wěn)定校驗，一般校驗取三相短路時的短路電流，如用熔斷器保護的電器可不驗算熱穩(wěn)定。當熔斷器有限流作用時，可不驗算動穩(wěn)定，用熔斷器保護的電壓互感器回路，可不驗算動、熱穩(wěn)定。1）短路熱穩(wěn)定校驗 （4—4）滿足熱穩(wěn)定條件為 Ir2tdz≤Ir2t （4—5） — 短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng) — 短路時導(dǎo)體和電器允許的熱效應(yīng) — t秒內(nèi)允許通過的短時熱電流驗算熱穩(wěn)定所用的計算時間： — 斷電保護動作時間35kV以下導(dǎo)體和電纜一般采用主保護時間35kV以上導(dǎo)體電器和充油電纜采用后備保護動作時間 — 相應(yīng)斷路器的全開斷時間2）短路的動穩(wěn)定校驗滿足動穩(wěn)定條件為： （4—5） （4—6）— 短路沖擊電流峰值 （kA）— 短路沖擊電流有效值 （kA）、 —電器允許的極限通過電流峰值及有效值（kA）根據(jù)原水電部86年頒布的《導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計技術(shù)規(guī)程SDGJ1486》，對主電路所有電氣設(shè)備進行選擇和校驗。選擇和校驗過程如下： 10KV側(cè)導(dǎo)體和電氣設(shè)備的選擇和校驗（1）、開關(guān)柜（2）、主變壓器10KV側(cè)導(dǎo)體和電氣設(shè)備的選擇和校驗三相變壓回路中：最大工作電流：Igmax＝＝16000/（10）＝1358A熱效應(yīng)：Qd＝T/12[I″＋10I2（t/2）＋I2（t）]＋TI″2 ＝2/12[＋10＋]＋＝S沖擊電流：ichd2＝＝＝附：電器的短路熱效應(yīng)時間，宜采用后備保護動作時間加相應(yīng)的斷路器全分閘時間，則：t＝2s① SN10－10Ⅲ/200型斷路器額定參數(shù)如下表：型號額定電壓(KV)最高工作電壓（KV）額定電流（A）額定短路開斷電流（KA）動穩(wěn)定電流(KA)4S熱穩(wěn)定電流(KA)SN1010Ⅲ/20001020004013040校驗內(nèi)容如下表：選擇校驗項目額定參數(shù)工作校驗數(shù)據(jù)結(jié)論電壓（KV）Ue=10Umax=UN=10Umax=11合格電流（A）Ie=2000Igmax =1358合格開斷能力（KA）INKd=20I*″ (3) max=合格動穩(wěn)定（KA）idw=130ichd2=合格熱穩(wěn)定（KA 2 S）I 2 t=4024=6400Qd=合格故所選的少油斷路器完全滿足d2點短路時的開斷容量及動、熱穩(wěn)定要求② LDJ－10型電流互感器LDJ－10型電流互感器額定參數(shù)Ue＝10KV，Ie1＝3000A，Ie2＝5A，一秒熱穩(wěn)定倍數(shù)Kr＝50，動穩(wěn)定倍數(shù)Kd＝90校驗：Ie1Igmax動穩(wěn)定校驗： KdIe1＝903＝ ichd2熱穩(wěn)定校驗：（KrIe1）2t＝（503）21＝22500 KASQd所以，此型號電流互感器滿足要求，校驗及格（3）、10KV饋線電氣設(shè)備的選擇和校驗10KV各線路最大持續(xù)工作電流因輸送功率的不同而不同，選擇設(shè)備時以最大輸送功率線為準。在10KV負荷中，以印染廠負荷最大42MW，則 Igmax＝P/3UNcosθ＝[10(1＋5％)5]/（10）＝① SN10－10I/630型少油斷路器SN10－10I/630型少油斷路器的額定參數(shù)如下表：型號額定電壓(KV)最高工作電壓（KV）額定電流（A）額定短路開斷電流（KA）動穩(wěn)定電流（KA）4s熱穩(wěn)定電流（KA）SN1010I/63010630205020校驗如下表：選擇校驗項目額定參數(shù)工作校驗數(shù)據(jù)結(jié)論電壓（KV）Ue=10Umax=UN=10Umax=11合格電流（A）IN=630Igmax =合格開斷能力（KA）INKD=20Imax’’(3) =合格動穩(wěn)定（KA）idw=50ichd2=合格熱穩(wěn)定（KA2*S）I2t=2024=1600Qd=合格② LDJ－10型電流互感器LDJ－10型電流互感器的額定參數(shù)：Ue＝10KV，Ie1＝630A，Ie2＝5A一秒熱穩(wěn)定倍數(shù)Kr＝50，動穩(wěn)定倍數(shù)Kd＝90校驗Ie1 Igmax動穩(wěn)定校驗： KdIe1＝290＝ ichd2熱穩(wěn)定校驗：（KrIe1）2t＝（50）21＝ KASQd所以該電流互感器檢驗及格。（4）、高壓熔斷器的選擇變電站10KV電壓互感器以及站用變壓器都用高壓熔斷器進行保護，不需裝設(shè)斷路器，只需按額定電壓和開斷電流校驗① RN2－10型熔斷器RN2－10型熔斷器的額定參數(shù)額定電壓為10KV，最大開斷電流為50KA校驗Ue＝UN＝10KVIkd ichd2所以該熔斷器校驗及格② RN3－10型熔斷器RN3－10型熔斷器的額定參數(shù)：額定電壓為10KV，額定開斷電流為50KA校驗Ue＝UN＝10KVichd2＝Se/3UN＝100/310＝IgmaxInfz＝ （Infz－熔斷器的熔體額定電流）Ikd ichd2故該熔斷器校驗及格（5）、VKI12型電壓互感器兩段10KV母線上的電壓互感器額定變比＝90VA，最大容量600VA（6）、－12－1型電容器，標稱容量12Kvar，（7）、SCL－LD型變壓器額定參數(shù)如下表：型號額定容量（KVA）額定電壓（KV）阻抗電壓（%）損耗（W）空載電流（%）高壓側(cè)低壓側(cè)空載負載L100/101001045701530故選SCL100/10型變壓器（8）、10KV側(cè)母線的選擇和校驗35KV及以下屋內(nèi)配電裝置宜選用LMY型矩型硬鋁母線母線載流截面的選擇條件Iy≥Igmax＝1358A即Ie≥1452A據(jù)以上計算結(jié)果Ie≥1452A，查表10－3選擇1008兩條平放矩型鋁母線故：Ie＝1459A熱穩(wěn)定校驗：Smin＝KfQd/Ce＝110 ＝204mm1008mm2檢驗及格其中母線平裝時取Kf＝1。Co查表10－4所得動穩(wěn)定校驗：Lmax＝Kwa/ ichd2=230325/ ＝80cm