【文章內(nèi)容簡介】 裝置動作，將故障電路切除，從而造成停電，而且短路點越靠近電源，停電范圍越大，造成的損失也越大。4） 不對稱短路包括單相短路和兩相短路，其短路電流將產(chǎn)生較強的不平衡交叉電磁場，對附近的通信設備，電子設備等產(chǎn)生嚴重的電磁感染。由此可見，短路的后果很嚴重，因此必須盡可能設法消除可能引起短路的一切因素。同時需要進行短路電流的計算，以便正確地選擇電氣設備，使設備具有足夠的動穩(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不致?lián)p壞。為了選擇切除短路故障的開關電器，整定短路保護的繼電保護裝置和選擇限制短路電流的元件（如電抗器）也必須計算短路電流。 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，單相短路和兩相對地短路。在一般情況下，特備是在遠離電源的小區(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)中的電氣設備在最嚴重的短路狀態(tài)下也能可靠地工作，因此作為選擇和驕校驗電氣設備用的短路計算中，以三相短路計算為主。發(fā)生短路時，電力系統(tǒng)從正常的穩(wěn)定狀態(tài)過渡到短路的穩(wěn)定狀態(tài)，一般需3～5秒。在這一暫態(tài)過程中，短路電流的變化很復雜。它有多種分量，其計算需采用電子計算機。在短路后約半個周波（）時將出現(xiàn)短路電流的最大瞬時值，稱為沖擊電流。它會產(chǎn)生很大的電動力，其大小可用來校驗電工設備在發(fā)生短路 。在無線大容量系統(tǒng)中發(fā)生三相短路時中間相導體所受的電動力比兩相短路時導體所受的電動力大，因此校驗電器和載流部分的短路動穩(wěn)定度，一般應采取三相短路沖擊斷流或短路后第一個周期的三相短路全電流有效值。 短路電流的計算,。 具體規(guī)定: 對于3~35KV級電網(wǎng)中短路電流的計算,。在計算高壓電器中的短路電流時,只需考慮發(fā)電機、變壓器、電抗器的電抗,而忽略其電阻。對于架空線和電纜,只有當其電阻大于電抗1/3時才需計入電阻,一般也只計電抗而忽略電阻。短路電流計算公式或計算圖表,一定能夠分斷單相短路電流或二相短路電流。進行短路電流計算，首先要繪制出計算電路圖。在計算電路圖上，將短路計算所需考慮的各元件的額定參數(shù)都表示出來，然后確定短路計算點。短路計算點要選擇得使需要進行短路校驗的電氣元件有最大的短路電流通過。按所選擇的短路計算點繪出等效電路圖，并計算電路中主要元件的阻抗。短路電流計算方法，常用的有歐姆法和標幺值法。本次設計采用標幺值法。 標幺值法，稱為標么值(這是短路電流計算最特別的地方,目的是要簡化計算)。基準容量，工程設計中通常取S=100MVA?；倦妷海ǔＨ≡谔幍亩搪冯娏饔嬎汶妷?，即取U=U?；鶞孰娏鱅則按下式計算： I== （61）基準電抗X則按下式計算： X== （62）下面分別講述供電系統(tǒng)中主要元件的電抗標幺值的計算，1) 電力系統(tǒng)的電抗標幺值 X=== （63）為斷路器的斷流容量。2) 電力變壓器的電抗標幺值 X=== （64）3) 電力線路的電抗標幺值 X===X （65）短路電路中各主要元件的電抗標幺值求出后，即可利用其等效電路圖進行電路化簡，求出其總電抗標幺值X。無限大容量系統(tǒng)三相短路電流周期分量有效值的標幺值按下式計算： 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，I== I，=I，=I。，三相短路容量的計算公式為I== I，=I，=I。三相短路容量的計算公式為： === （68） 計算電路圖及短路電流計算 （1） 確定基準值取=100MVA，=10KV，=而======152KA（2） 計算短路電路中各主要元件的電抗標幺值1） 電力系統(tǒng)的標幺值=500MVA，因此==2） 電纜線路的電抗標幺值在小區(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通過查看下表，電力線路每相的單位長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幺值查變壓器SCB101000∕10的參數(shù)可得，=6%，所以=====6計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)計算過程省略。繪制短路等效電路圖，見下圖： （1） 計算K－1點的短路電路總阻抗標幺值及三相短路電流和短路容量總電抗標幺值 =＋=＋＝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） 計算K2點的短路電路總阻抗標幺值及三相短路電流和短路容量總電抗標幺值=＋＋∥=＋＋=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） 計算K3點的短路電路總阻抗標幺值及三相短路電流和短路容量總電抗標幺值=＋＋∥=＋＋=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===備用電源的短路計算方法與上面的一樣。第七章 變配電所一次設備的選擇和校驗通過上述短路計算得知，供電系統(tǒng)中發(fā)生短路時，短路電流是相當大的。當短電流通過電器和導體時，一方面要產(chǎn)生很大的電動力，即電動效應；另一方面要產(chǎn)生很高的溫度，即熱效應。所以需要校驗設備的動穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性。由于＞，所以采用常用電源的計算出來的短路電流值都大于采用備用電源的計算出來的短路電流值。所以在校驗電氣設備的動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定時采用的是常用電源計算出來的短路電流。變配電所中承擔輸送和分配電能任務的電路為一次電路，一次電路中用到的電氣設備為一次設備。按正常工作選擇包括按額定電壓選擇，按額定電流選擇，按設備的種類和型式選擇一次設備。為了保證電氣設備的可靠工作，必須按正常工作條件選擇，并按短空情況校驗其熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定性。 高壓一次設備的選擇校驗項目和條件下表71為需要選擇的設備和校驗的項目，表71：設備名稱短路電流校驗動穩(wěn)定性熱穩(wěn)定性高壓避雷器√高壓隔離開關√√√√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：標有√的表示是需要校驗的項目，沒有標的表示不需要校驗。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，過負荷電流和故障電流，它是開關電器中最完善的一種設備。高壓斷路器按安裝地點可分為戶內(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，型號額定電壓（KV）額定電流（A）額定開斷電流（KA）額定關合電流（峰值KA）動穩(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= 額定關合電流80＞短路沖擊電流= 熱穩(wěn)定校驗：=(＋)= （，） =4 =3968＞，滿足條件， 動穩(wěn)定校驗：＝80＞=，滿足要求。（2） 高壓隔離開關隔離開關的用途是：1）在檢修電氣設備時用來隔離電壓，使檢修的設備與帶電部分之間有明顯可見的斷口；2）在改變設備狀態(tài)（運行、備用、檢修）時用來配合斷路器協(xié)同完成倒閘操作；3）用來分，合小電流，可用來分，合電壓互感器，避雷器和空載母線，分、合勵磁電流不超過2A的空載變壓器，關合電容電流不超過5A的空載線路；4）隔離開關的接地開關可代替接地線，保證檢修工作安全。隔離開關沒有滅弧裝置，不能用來接通和斷開負荷電流和短路電流，一般只能在電路斷開的情況下才能操作。隔離開關的種類和形式很多。按裝設地點可分為戶內(nèi)式和戶外式。按產(chǎn)品組裝級數(shù)可分為單極式和三級式；按每級絕緣支柱數(shù)目可分為單柱式，雙柱式，三柱式等。本次選用戶內(nèi)型，三級式（三級裝在同一底座上）隔離開關，型號額定電壓（KV）額定電流（A）動穩(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=(＋)= =4=625＞ 動穩(wěn)定校驗：＝＞=，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），供電給測量儀器和保護裝置的電流線圈。電流互感器按工作原理有電磁式和光電式兩種；按裝設地點可以分為戶內(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，型號額定電流比（A）準確等級1s熱穩(wěn)定電流動穩(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=(＋)= ==＞，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），供電給測量儀表和保護裝置的電壓線圈，使測量儀表和保護裝置標準化和小型化。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，型號額定電壓（KV）次級繞組額定容量（VA）最大容量（VA）初級繞組次級繞組JDZ121010100800（5）母線發(fā)電廠和變電所中各種電壓等級配電裝置的主母線，發(fā)電機，變壓器與相應配電裝置之間的連接導體，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。本次設計選用的是鋁母線，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在電纜溝里，電纜隧道里，也可以敷設在水中或海底。與架空線路相比，雖然具有投資多，敷設麻煩，維修困難，難于發(fā)現(xiàn)和排除故障等缺點，但它具有防潮，防腐，防損傷，運行可靠，不占地面，不妨礙觀瞻等優(yōu)點，所以應用廣泛。電纜按照絕緣和保護層的不同，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，所以采用帶護層得鎧裝電纜 。選擇10KV的型號為YJLV22的電纜，纜芯截面長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)（）計算在內(nèi)也滿足要求，滿足長期發(fā)熱要求。2） 允許電壓損失校驗U%=173162A5km（＋）247。10000=%＜5%，滿足要求。3） 熱穩(wěn)定校驗短路電流的熱效應：=(＋)= ==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過電壓保護器。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，提高了過電壓通流能力。當避雷器在正常工作電壓下，留過避雷器的電流僅有微安級，當遭受過電壓時，由于氧化鋅電阻的非線性，流過避雷器的電流瞬間達數(shù)千安培，避雷器處于導通狀態(tài)，釋放過電壓能量，從而有效地限制了電壓對輸變電設備的侵害。型號系統(tǒng)電壓（KV）避雷器額定電壓（KV）持續(xù)運行電壓（K