【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 裝置動(dòng)作，將故障電路切除，從而造成停電，而且短路點(diǎn)越靠近電源，停電范圍越大，造成的損失也越大。4） 不對(duì)稱短路包括單相短路和兩相短路，其短路電流將產(chǎn)生較強(qiáng)的不平衡交叉電磁場(chǎng)，對(duì)附近的通信設(shè)備，電子設(shè)備等產(chǎn)生嚴(yán)重的電磁感染。由此可見，短路的后果很嚴(yán)重，因此必須盡可能設(shè)法消除可能引起短路的一切因素。同時(shí)需要進(jìn)行短路電流的計(jì)算，以便正確地選擇電氣設(shè)備，使設(shè)備具有足夠的動(dòng)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，以保證在發(fā)生可能有的最大短路電流時(shí)不致?lián)p壞。為了選擇切除短路故障的開關(guān)電器，整定短路保護(hù)的繼電保護(hù)裝置和選擇限制短路電流的元件（如電抗器）也必須計(jì)算短路電流。 短路的形式在三相系統(tǒng)中，短路的形式有三相短路，兩相短路，單相短路和兩相對(duì)地短路。在一般情況下，特備是在遠(yuǎn)離電源的小區(qū)供電系統(tǒng)中，三相短路的短路電流最大。為了使電力系統(tǒng)中的電氣設(shè)備在最嚴(yán)重的短路狀態(tài)下也能可靠地工作，因此作為選擇和驕校驗(yàn)電氣設(shè)備用的短路計(jì)算中，以三相短路計(jì)算為主。發(fā)生短路時(shí)，電力系統(tǒng)從正常的穩(wěn)定狀態(tài)過(guò)渡到短路的穩(wěn)定狀態(tài)，一般需3～5秒。在這一暫態(tài)過(guò)程中，短路電流的變化很復(fù)雜。它有多種分量，其計(jì)算需采用電子計(jì)算機(jī)。在短路后約半個(gè)周波（）時(shí)將出現(xiàn)短路電流的最大瞬時(shí)值，稱為沖擊電流。它會(huì)產(chǎn)生很大的電動(dòng)力，其大小可用來(lái)校驗(yàn)電工設(shè)備在發(fā)生短路 。在無(wú)線大容量系統(tǒng)中發(fā)生三相短路時(shí)中間相導(dǎo)體所受的電動(dòng)力比兩相短路時(shí)導(dǎo)體所受的電動(dòng)力大，因此校驗(yàn)電器和載流部分的短路動(dòng)穩(wěn)定度，一般應(yīng)采取三相短路沖擊斷流或短路后第一個(gè)周期的三相短路全電流有效值。 短路電流的計(jì)算,。 具體規(guī)定: 對(duì)于3~35KV級(jí)電網(wǎng)中短路電流的計(jì)算,。在計(jì)算高壓電器中的短路電流時(shí),只需考慮發(fā)電機(jī)、變壓器、電抗器的電抗,而忽略其電阻。對(duì)于架空線和電纜,只有當(dāng)其電阻大于電抗1/3時(shí)才需計(jì)入電阻,一般也只計(jì)電抗而忽略電阻。短路電流計(jì)算公式或計(jì)算圖表,一定能夠分?jǐn)鄦蜗喽搪冯娏骰蚨喽搪冯娏?。進(jìn)行短路電流計(jì)算，首先要繪制出計(jì)算電路圖。在計(jì)算電路圖上，將短路計(jì)算所需考慮的各元件的額定參數(shù)都表示出來(lái)，然后確定短路計(jì)算點(diǎn)。短路計(jì)算點(diǎn)要選擇得使需要進(jìn)行短路校驗(yàn)的電氣元件有最大的短路電流通過(guò)。按所選擇的短路計(jì)算點(diǎn)繪出等效電路圖，并計(jì)算電路中主要元件的阻抗。短路電流計(jì)算方法，常用的有歐姆法和標(biāo)幺值法。本次設(shè)計(jì)采用標(biāo)幺值法。 標(biāo)幺值法，稱為標(biāo)么值(這是短路電流計(jì)算最特別的地方,目的是要簡(jiǎn)化計(jì)算)?；鶞?zhǔn)容量，工程設(shè)計(jì)中通常取S=100MVA?；倦妷海ǔＨ≡谔幍亩搪冯娏饔?jì)算電壓，即取U=U?；鶞?zhǔn)電流I則按下式計(jì)算： I== （61）基準(zhǔn)電抗X則按下式計(jì)算： X== （62）下面分別講述供電系統(tǒng)中主要元件的電抗標(biāo)幺值的計(jì)算，1) 電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值 X=== （63）為斷路器的斷流容量。2) 電力變壓器的電抗標(biāo)幺值 X=== （64）3) 電力線路的電抗標(biāo)幺值 X===X （65）短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值求出后，即可利用其等效電路圖進(jìn)行電路化簡(jiǎn)，求出其總電抗標(biāo)幺值X。無(wú)限大容量系統(tǒng)三相短路電流周期分量有效值的標(biāo)幺值按下式計(jì)算： I==== （66）由此可求的三相短路電流周期分量有效值： I=II= （67）求出I以后，即可利用歐姆法的公式求出短路次暫態(tài)電流有效值I，三相短路穩(wěn)態(tài)電流，短路沖擊電流，短路沖擊電流有效值。在高壓電路發(fā)生三相短路時(shí)，I== I，=I，=I。，三相短路容量的計(jì)算公式為I== I，=I，=I。三相短路容量的計(jì)算公式為： === （68） 計(jì)算電路圖及短路電流計(jì)算 （1） 確定基準(zhǔn)值取=100MVA，=10KV，=而======152KA（2） 計(jì)算短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值1） 電力系統(tǒng)的標(biāo)幺值=500MVA，因此==2） 電纜線路的電抗標(biāo)幺值在小區(qū)的基本資料里面，給出了小區(qū)的供電情況。10KV側(cè)的額定電流為：==162A通過(guò)查看下表，電力線路每相的單位長(zhǎng)度電抗平均值線路結(jié)構(gòu)線路電壓35KV以上6～10KV220∕380V架空線路電纜線路查表可得 =，所以常用電源線路 =5km=備用電源線路 =2km=3） 電力變壓器的電抗標(biāo)幺值查變壓器SCB101000∕10的參數(shù)可得，=6%，所以=====6計(jì)算常用電源線路的短路電流數(shù)據(jù)，備用電源的短路電流數(shù)據(jù)計(jì)算過(guò)程省略。繪制短路等效電路圖，見下圖： （1） 計(jì)算K－1點(diǎn)的短路電路總阻抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量總電抗標(biāo)幺值 =＋=＋＝三相短路電流周期分量有效值===其他三相短路電流I== I==I===I==三相短路容量=====（2） 計(jì)算K2點(diǎn)的短路電路總阻抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量總電抗標(biāo)幺值=＋＋∥=＋＋=三相短路電流周期分量有效值===其他三相短路電流I=== =I== KA=I== KA三相短路容量===（3） 計(jì)算K3點(diǎn)的短路電路總阻抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量總電抗標(biāo)幺值=＋＋∥=＋＋=三相短路電流周期分量有效值===其他三相短路電流I=== === KA=== KA三相短路容量===備用電源的短路計(jì)算方法與上面的一樣。第七章 變配電所一次設(shè)備的選擇和校驗(yàn)通過(guò)上述短路計(jì)算得知，供電系統(tǒng)中發(fā)生短路時(shí)，短路電流是相當(dāng)大的。當(dāng)短電流通過(guò)電器和導(dǎo)體時(shí)，一方面要產(chǎn)生很大的電動(dòng)力，即電動(dòng)效應(yīng)；另一方面要產(chǎn)生很高的溫度，即熱效應(yīng)。所以需要校驗(yàn)設(shè)備的動(dòng)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性。由于＞，所以采用常用電源的計(jì)算出來(lái)的短路電流值都大于采用備用電源的計(jì)算出來(lái)的短路電流值。所以在校驗(yàn)電氣設(shè)備的動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定時(shí)采用的是常用電源計(jì)算出來(lái)的短路電流。變配電所中承擔(dān)輸送和分配電能任務(wù)的電路為一次電路，一次電路中用到的電氣設(shè)備為一次設(shè)備。按正常工作選擇包括按額定電壓選擇，按額定電流選擇，按設(shè)備的種類和型式選擇一次設(shè)備。為了保證電氣設(shè)備的可靠工作，必須按正常工作條件選擇，并按短空情況校驗(yàn)其熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定性。 高壓一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)項(xiàng)目和條件下表71為需要選擇的設(shè)備和校驗(yàn)的項(xiàng)目，表71：設(shè)備名稱短路電流校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定性熱穩(wěn)定性高壓避雷器√高壓隔離開關(guān)√√√√高壓斷路器√√√√√電流互感器√√√√電壓互感器√高壓熔斷器√√√電纜√√√√母線√√√穿墻套管√√√√注：標(biāo)有√的表示是需要校驗(yàn)的項(xiàng)目，沒(méi)有標(biāo)的表示不需要校驗(yàn)。利用到的10KV側(cè)的數(shù)據(jù)： =162A= ==（1） 高壓斷路器高壓斷路器的功能是接通和斷開正常工作電流，過(guò)負(fù)荷電流和故障電流，它是開關(guān)電器中最完善的一種設(shè)備。高壓斷路器按安裝地點(diǎn)可分為戶內(nèi)型和戶外型，按滅弧介質(zhì)及滅弧原理可分為六氟化硫斷路器，真空斷路器，多油斷路器，少油斷路器，空氣斷路器等。本次選用戶內(nèi)型，真空斷路器，型號(hào)額定電壓（KV）額定電流（A）額定開斷電流（KA）額定關(guān)合電流（峰值KA）動(dòng)穩(wěn)定電流（峰值KA）熱穩(wěn)定電流（KA）4秒ZN12101012508080 正常情況下額定電流和額定電壓都滿足條件。短路狀態(tài)下：＞斷開瞬間短路全電流有效值= 額定關(guān)合電流80＞短路沖擊電流= 熱穩(wěn)定校驗(yàn)：=(＋)= （，） =4 =3968＞，滿足條件， 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：＝80＞=，滿足要求。（2） 高壓隔離開關(guān)隔離開關(guān)的用途是：1）在檢修電氣設(shè)備時(shí)用來(lái)隔離電壓，使檢修的設(shè)備與帶電部分之間有明顯可見的斷口；2）在改變?cè)O(shè)備狀態(tài)（運(yùn)行、備用、檢修）時(shí)用來(lái)配合斷路器協(xié)同完成倒閘操作；3）用來(lái)分，合小電流，可用來(lái)分，合電壓互感器，避雷器和空載母線，分、合勵(lì)磁電流不超過(guò)2A的空載變壓器，關(guān)合電容電流不超過(guò)5A的空載線路；4）隔離開關(guān)的接地開關(guān)可代替接地線，保證檢修工作安全。隔離開關(guān)沒(méi)有滅弧裝置，不能用來(lái)接通和斷開負(fù)荷電流和短路電流，一般只能在電路斷開的情況下才能操作。隔離開關(guān)的種類和形式很多。按裝設(shè)地點(diǎn)可分為戶內(nèi)式和戶外式。按產(chǎn)品組裝級(jí)數(shù)可分為單極式和三級(jí)式；按每級(jí)絕緣支柱數(shù)目可分為單柱式，雙柱式，三柱式等。本次選用戶內(nèi)型，三級(jí)式（三級(jí)裝在同一底座上）隔離開關(guān)，型號(hào)額定電壓（KV）額定電流（A）動(dòng)穩(wěn)定電流（峰值KA）熱穩(wěn)定電流（峰值KA）GN1910G10400（4s）正常情況下額定電流和額定電壓都滿足條件。短路狀態(tài)下： 熱穩(wěn)定校驗(yàn)=(＋)= =4=625＞ 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：＝＞=，滿足要求。（3） 電流互感器電流互感器將交流大電流變成小電流（5A/1A），供電給測(cè)量?jī)x器和保護(hù)裝置的電流線圈。電流互感器按工作原理有電磁式和光電式兩種；按裝設(shè)地點(diǎn)可以分為戶內(nèi)式和戶外式；按安裝方式可以分為穿墻式，支持式和裝入式；按一次繞組匝數(shù)分可分為單匝式，復(fù)匝式；按絕緣分有干式，澆注式，油浸式，氣體式。本次選樹脂澆注絕緣，戶內(nèi)型，全封閉、支柱式結(jié)構(gòu)的電流互感器，型號(hào)額定電流比（A）準(zhǔn)確等級(jí)1s熱穩(wěn)定電流動(dòng)穩(wěn)定電流LFZBJ610200/544KA正常狀態(tài)下一次回路額定電壓和額定電路都滿足要求，二次回路額定電流也滿足要求。短路狀態(tài)下：熱穩(wěn)定校驗(yàn)=(＋)= ==＞，滿足要求。（4）電壓互感器電壓互感器將交流高壓電變成低壓電（100V或100/V），供電給測(cè)量?jī)x表和保護(hù)裝置的電壓線圈，使測(cè)量?jī)x表和保護(hù)裝置標(biāo)準(zhǔn)化和小型化。按工作原理可分為電磁式，電容式，光電式；按安裝地點(diǎn)分有戶內(nèi)式和戶外式；按相數(shù)分有單相式和多相式；按繞組數(shù)分，有雙繞組式和三繞組式；按絕緣分，有干式，澆注式，油浸式，氣體式。本次選用環(huán)氧樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)，電磁式，單相式，戶內(nèi)的，型號(hào)額定電壓（KV）次級(jí)繞組額定容量（VA）最大容量（VA）初級(jí)繞組次級(jí)繞組JDZ121010100800（5）母線發(fā)電廠和變電所中各種電壓等級(jí)配電裝置的主母線，發(fā)電機(jī)，變壓器與相應(yīng)配電裝置之間的連接導(dǎo)體，統(tǒng)稱為母線，其中主母線起匯集和分配電能的作用。工程上應(yīng)用的母線分軟母線和硬母線兩類。按照母線的材料分有銅，鋁和鋁合金。敝露母線和封閉母線。敝露母線的形狀有矩形母線，槽型母線，管型母線，絞線圓形軟母線。本次設(shè)計(jì)選用的是鋁母線，截面形狀矩形母線，采用三相水平布置。根據(jù)經(jīng)濟(jì)電流密度選擇母線截面。母線最大持續(xù)電流為==采用鋁母線LMY254尺寸的。它的長(zhǎng)期允許載流量292A，滿足要求。（6）電纜的選擇電力電纜線路是傳輸和分配電能的一種特殊電力線路，它可以直接埋在地下及敷設(shè)在電纜溝里，電纜隧道里，也可以敷設(shè)在水中或海底。與架空線路相比，雖然具有投資多，敷設(shè)麻煩，維修困難，難于發(fā)現(xiàn)和排除故障等缺點(diǎn)，但它具有防潮，防腐，防損傷，運(yùn)行可靠，不占地面，不妨礙觀瞻等優(yōu)點(diǎn)，所以應(yīng)用廣泛。電纜按照絕緣和保護(hù)層的不同，可分為油浸紙絕緣電纜，聚氯乙烯絕緣電纜，交聯(lián)聚氯乙烯絕緣電纜，橡皮絕緣電纜，高壓絕緣電纜。本次選用交聯(lián)聚氯乙烯絕緣電纜，鋁芯的，三芯電纜，由于采用直埋的方式，所以采用帶護(hù)層得鎧裝電纜 。選擇10KV的型號(hào)為YJLV22的電纜，纜芯截面長(zhǎng)期允許載流量電纜芯最高允許工作溫度電阻電抗電納（）直埋地下10KV95mm215A90℃119=162A，1） 由于215A＞162A，即使把溫度修正系數(shù)（），土壤熱阻修正系數(shù)（）計(jì)算在內(nèi)也滿足要求，滿足長(zhǎng)期發(fā)熱要求。2） 允許電壓損失校驗(yàn)U%=173162A5km（＋）247。10000=%＜5%，滿足要求。3） 熱穩(wěn)定校驗(yàn)短路電流的熱效應(yīng)：=(＋)= ==87mm＜95 mm，滿足熱穩(wěn)定。（7）避雷器的選擇氧化鋅避雷器是一個(gè)過(guò)電壓保護(hù)器。其核心元件采用氧化鋅電阻片，與傳統(tǒng)碳化硅避雷器相比，改善了避雷器的伏安特性，提高了過(guò)電壓通流能力。當(dāng)避雷器在正常工作電壓下，留過(guò)避雷器的電流僅有微安級(jí)，當(dāng)遭受過(guò)電壓時(shí)，由于氧化鋅電阻的非線性，流過(guò)避雷器的電流瞬間達(dá)數(shù)千安培，避雷器處于導(dǎo)通狀態(tài)，釋放過(guò)電壓能量，從而有效地限制了電壓對(duì)輸變電設(shè)備的侵害。型號(hào)系統(tǒng)電壓（KV）避雷器額定電壓（KV）持續(xù)運(yùn)行電壓（K