【文章內(nèi)容簡介】 基本假定：①正常工作時(shí)，三相系統(tǒng)對稱運(yùn)行；②所有電源的電動(dòng)勢相位相角相同；③電力系統(tǒng)中的所有電源都在額定負(fù)荷下運(yùn)行；④短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間；⑤不考慮短路點(diǎn)的電弧阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流；⑥除去短路電流的衰減時(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)；⑦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；⑧輸電線路的電容忽略不計(jì)。（3）短路電流計(jì)算的一般規(guī)定①驗(yàn)算導(dǎo)體和電器動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器開斷電流沿用的短路電流，應(yīng)按本工程設(shè)計(jì)規(guī)劃容量計(jì)算，并考慮遠(yuǎn)景的發(fā)展計(jì)劃；②選擇導(dǎo)體和電器用的短路電流，在電氣連接網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)考慮具有反饋?zhàn)饔玫漠惒诫妱?dòng)機(jī)的影響和電容補(bǔ)償裝置放電電流的影響；③選擇導(dǎo)體和電器時(shí)，對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)短路電流為最大的點(diǎn)；④導(dǎo)體和電器的動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器的開斷電流，一般按三相短路驗(yàn)算。短路電流計(jì)算的目的是為了選擇導(dǎo)體和電器，并進(jìn)行有關(guān)的校驗(yàn)。按三相短路進(jìn)行短路電流計(jì)算?？赡馨l(fā)生最大短路電流的短路電流計(jì)算點(diǎn)有2個(gè)，即110KV母線短路（K1點(diǎn)），10KV電抗器母線短路（K2）。圖41 系統(tǒng)接線圖圖42 正序阻抗 圖43 零序阻抗短路電流計(jì)算結(jié)果如表41所示：表41 短路電流計(jì)算結(jié)果短路類型短路點(diǎn)編號短路點(diǎn)名稱短路電流周期分量起始有效值I”穩(wěn)態(tài)短路電流有效值短路全電流最大有效值Ich短路電流沖擊值ich短路容量S”(KA)(KA)(KA)(KA)(KA)(MVA)三相K1110KV202020513984K210KV(分列)K210KV（并列）單相K1110KV5 主要電氣設(shè)備選擇 選擇電氣設(shè)備的主要原則由于電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體的用途及工作條件各異,因此它們的選擇校驗(yàn)項(xiàng)目和方法也都完全不相同。但是，電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體在正常運(yùn)行和短路時(shí)都必須可靠地工作，為此，它們的選擇都有一些共同的原則。電氣設(shè)備選擇的一般原則為：（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；（2）應(yīng)滿足安裝地點(diǎn)和當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核；（3）應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理；（4）同類設(shè)備應(yīng)盡量減少品種；（5）與整個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致；（6）選用的新產(chǎn)品均應(yīng)具有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)并經(jīng)正式簽訂合格的特殊情況下選用未經(jīng)正式鑒定的新產(chǎn)品應(yīng)經(jīng)上級批準(zhǔn)。技術(shù)條件：選擇的高壓電氣設(shè)備，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(yùn)行。（1）長期工作條件①電壓 選用的電器允許最高工作電壓Umax不得低于該回路的最高運(yùn)行電壓Ug，即UmaxUg。②電流選用的電器額定電流Ie不得低于所在回路在各種可能運(yùn)行方式下的持續(xù)工作電流Ig ，即IeIg。（2）短路穩(wěn)定條件校驗(yàn)的一般原則：①電器在選定后應(yīng)按最大可能通過的短路電流進(jìn)行動(dòng)熱穩(wěn)定校驗(yàn)，校驗(yàn)的短路電流一般取最嚴(yán)重情況的短路電流；②用熔斷器保護(hù)的電器可不校驗(yàn)熱穩(wěn)定；③短路的熱穩(wěn)定條件： 式（51） 式(52) 校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定所用的計(jì)算時(shí)間t按下式計(jì)算： 式(53) 式中 ——繼電保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)間內(nèi)（S）——斷路的全分閘時(shí)間（S）④動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 電動(dòng)力穩(wěn)定是導(dǎo)體和電器承受短時(shí)電流機(jī)械效應(yīng)的能力，稱動(dòng)穩(wěn)定。滿足動(dòng)穩(wěn)定的條件是： 式(54) 式(55)式中 ——短路沖擊電流幅值及其有效值 ——允許通過動(dòng)穩(wěn)定電流的幅值和有效值⑤絕緣水平： 在工作電壓的作用下，電器的內(nèi)外絕緣應(yīng)保證必要的可靠性，接口的絕緣水平應(yīng)按電網(wǎng)中出現(xiàn)的各種過電壓和保護(hù)設(shè)備相應(yīng)的保護(hù)水平來確定。由于變壓器短時(shí)過載能力很大，雙回路出線的工作電流變化幅度也較大，故其計(jì)算工作電流應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要確定。高壓電氣設(shè)備沒有明確的過載能力，所以在選擇其額定電流時(shí)，應(yīng)滿足各種可能方式下回路持續(xù)工作電流的要求。（3）環(huán)境條件環(huán)境條件主要有溫度、日照、風(fēng)速、冰雪、溫度、污穢、海拔、地震。由于設(shè)計(jì)時(shí)間倉促，所以在設(shè)計(jì)中主要考慮溫度條件。按照規(guī)程上的規(guī)定，普通高壓電器在環(huán)境最高溫度為+40℃時(shí)，允許按照額定電流長期工作。當(dāng)電器安裝點(diǎn)的環(huán)境溫度高于+40℃時(shí)，每增加1℃%；當(dāng)?shù)陀?40℃時(shí)，每降低1℃，%，但總的增加值不得超過額定電流的20%。 高壓斷路器的選擇高壓斷路器在高壓回路中起著控制和保護(hù)的作用，是高壓電路中最重要的電器設(shè)備。本次在選擇斷路器，考慮了產(chǎn)品的系列化，既盡可能采用同一型號斷路器，以便減少備用件的種類，方便設(shè)備的運(yùn)行和檢修。選擇斷路器時(shí)應(yīng)滿足以下基本要求：（1）在合閘運(yùn)行時(shí)應(yīng)為良導(dǎo)體，不但能長期通過負(fù)荷電流，即使通過短路電流，也應(yīng)該具有足夠的熱穩(wěn)定性和動(dòng)穩(wěn)定性；（2）在跳閘狀態(tài)下應(yīng)具有良好的絕緣性；（3）應(yīng)有足夠的斷路能力和盡可能短的分?jǐn)鄷r(shí)間；（4）應(yīng)有盡可能長的機(jī)械壽命和電氣壽命，并要求結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、安裝維護(hù)方便?？紤]到可靠性、經(jīng)濟(jì)性、運(yùn)行維護(hù)的方便性，且由于SF6斷路器已成為超高壓和特高壓唯一有發(fā)展前途的斷路器，故在110KV側(cè)采用六氟化硫斷路器，其滅弧能力強(qiáng)、絕緣性能強(qiáng)、不燃燒、體積小、使用壽命和檢修周期長而且使用可靠，不存在不安全問題。真空斷路器由于其噪音小、不爆炸、體積小、無污染、可頻繁操作、使用壽命和檢修周期長、開距短、滅弧室小巧精確、所須的操作功小、動(dòng)作快、燃弧時(shí)間短、且于開斷電源大小無關(guān)、熄弧后觸頭間隙介質(zhì)恢復(fù)速度快、開斷近區(qū)故障性能好且適于開斷容性負(fù)荷電流等特點(diǎn)，因而被大量使用于35KV及以下的電壓等級中。所以，該變電站10KV側(cè)采用真空斷路器，又根據(jù)最大持續(xù)工作電流及短路電流得表51：表51 斷路器參數(shù)電壓等級型號額定電壓額定電流 動(dòng)穩(wěn)定電流110kVLW25110110KV 1250A3（KA2s）83KA10kVZN1210KV1000A25KA2523（KA2s）50kA 隔離開關(guān)的選擇隔離開關(guān)是高壓開關(guān)設(shè)備的一種，它主要是用來隔離電源，進(jìn)行倒閘操作的，還可以拉、合小電流電路。由于隔離開關(guān)沒有滅弧裝置及開斷能力低，所以操作隔離開關(guān)時(shí)，必須遵守倒閘操作順序，即送電時(shí)，首先合上母線側(cè)隔離開關(guān)，其次合上線路側(cè)隔離開關(guān)，最后合上斷路器，停電則進(jìn)行相反的操作。選擇隔離開關(guān)時(shí)應(yīng)滿足以下基本要求：（1）隔離開關(guān)分開后應(yīng)有明顯的斷開點(diǎn)，易于鑒別設(shè)備是否與電網(wǎng)隔開；（2）隔離開關(guān)斷開點(diǎn)之間應(yīng)有足夠的絕緣距離，以保證過電壓及相間閃絡(luò)的情況下，不致引起擊穿而危及工作人員的安全；（3）隔離開關(guān)應(yīng)具有足夠的熱穩(wěn)定性、動(dòng)穩(wěn)定性、機(jī)械強(qiáng)度和絕緣強(qiáng)度；（4）隔離開關(guān)在跳、合閘時(shí)的同期性要好，要有最佳的跳、合閘速度，以盡可能降低操作時(shí)的過電壓；（5）隔離開關(guān)的結(jié)構(gòu)要簡單，動(dòng)作要可靠；（6）帶有接地刀閘的隔離開關(guān)，必須裝設(shè)連鎖機(jī)構(gòu)，以保證隔離開關(guān)的正確操作。根據(jù)最大持續(xù)工作電流及短路電流選擇適合的隔離開關(guān)，選擇結(jié)果如下表：表52 隔離開關(guān)參數(shù)電壓等級型號額定電壓額定電流動(dòng)穩(wěn)定電流110kVGW4110G110KV 1000A8010kVGN81010KV600A75 電流互感器的配置和選擇（1）參數(shù)選擇①技術(shù)條件正常工作條件——一次回路電流，一次回路電壓，二次回路電流，二次回路電壓，二次側(cè)負(fù)荷，準(zhǔn)確度等級；短路穩(wěn)定性——?jiǎng)臃€(wěn)定倍數(shù)，熱穩(wěn)定倍數(shù)；承受過電壓能力——絕緣水平，泄露比距。②環(huán)境條件環(huán)境溫度，最大風(fēng)速，相對濕度。（2）型號選擇35kV以下的屋內(nèi)配電裝置的電流互感器，根據(jù)安裝使用條件及產(chǎn)品情況，采用瓷絕緣結(jié)構(gòu)或樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)。35kV以上配電裝置一般采用油浸式絕緣結(jié)構(gòu)的獨(dú)立式電流互感器，在有條件時(shí)，如回路中有變壓器套管和穿墻套管，應(yīng)優(yōu)先采用套管電流互感器，以節(jié)約投資、減少占地。110KV側(cè)電流互感器的選擇：根據(jù)《設(shè)計(jì)手冊》35KV及以上配電裝置一般采用油浸瓷箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨(dú)立式電流互感器常用L(C)系列。出線側(cè)電流互感器采用戶外式，用于表計(jì)測量和保護(hù)裝置的需要準(zhǔn)確度。當(dāng)電流互感器用于測量時(shí)，其一次額定電流盡量選擇的是回路中正常工作電流的1/3左右以保證測量儀表的最佳工作，并在過負(fù)荷時(shí)使儀表有適當(dāng)?shù)闹笜?biāo)。根據(jù)： 式(56) 式(57)選擇型號為LB7110W型 10KV側(cè)電流互感器可根據(jù)安裝地點(diǎn)和最大長期工作電流選擇型號為LZZBJ10型環(huán)氧樹脂澆注式電壓互感器。表53 所選擇的電流互感器電壓等級型號額定電壓額定電流熱穩(wěn)定電流動(dòng)穩(wěn)定電流備注110kVLB7110W110KV 600A1（KA2s）80KA110KV側(cè)10kVLZZBJ1010KV200A2421（KA2s）60kA饋線10KVLZZBJ1010KV25006321（KA2s）110主變壓器進(jìn)線 電壓互感器的配置和選擇（1）參數(shù)選擇①技術(shù)條件正常工作條件——一次回路電壓，一次回路電流，二次負(fù)荷，準(zhǔn)確度等級，機(jī)械負(fù)荷承受過電壓能力——絕緣水平，泄露比距。②環(huán)境條件環(huán)境溫度，最大風(fēng)速，相對濕度，海拔高度。（2）型式選擇6～20kV配電裝置一般采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)，在高壓開關(guān)柜中或在布置地位狹窄的地方，可采用樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)。當(dāng)需要零序電壓時(shí)，一般采用三相五柱式電壓互感器；35～110kV配電裝置一般采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)電磁式電壓互感器。110kV側(cè)電壓互感器的選擇根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊》規(guī)定，35110KV配電裝置一般采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)電磁式電壓互感器，接在110KV及以上線路側(cè)的電壓互感器，當(dāng)線路上裝有載波通訊，應(yīng)盡量與耦合電容器結(jié)合，統(tǒng)一選用電容式電壓互感器。35KV及以上的戶外裝置，電壓互感器都是單相的出線側(cè)PT是當(dāng)首端有電源時(shí)，為監(jiān)視線路有無電壓進(jìn)行同期和設(shè)置重合閘。準(zhǔn)確度為：電壓互感器按一次回路電壓、二次電壓、安裝地點(diǎn)二次負(fù)荷及準(zhǔn)確等級要求進(jìn)行選擇。經(jīng)比較選用 YDR110 型電容式電壓互感器。54 電壓互感器的參數(shù)型號額定電壓（V）二次繞組額定輸出（VA）電 容 量載波耦 合電容