【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 、過(guò)電壓水平、保護(hù)配置等有關(guān)，直接影響電網(wǎng)的絕緣水平、系統(tǒng)供電的可靠性和連續(xù)性、主變壓器和發(fā)電機(jī)的運(yùn)行安全以及對(duì)通信線路的干擾等。電力網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式有以下幾種：①中性點(diǎn)不接地中性點(diǎn)不接地方式最簡(jiǎn)單，單相接地時(shí)允許帶故障運(yùn)行兩小時(shí)，供電連續(xù)性好，接地電流僅為線路及設(shè)備的電容電流。但由于過(guò)電壓水平較高，要求有較高的絕緣水平，不宜用于110KV及以上電網(wǎng)。 當(dāng)接地電容電流超過(guò)允許值時(shí)，可采用消弧線圈補(bǔ)償電容電流，保證接地電弧瞬間熄滅，以消除弧光間歇接地過(guò)電壓。 當(dāng)接地電容電流超過(guò)允許值時(shí)，也開(kāi)采用中性點(diǎn)經(jīng)高電阻接地。此接地方式降低弧光間隙接地過(guò)電壓，同時(shí)可以提供足夠的電流和零序電壓，使接地保護(hù)可靠動(dòng)作，一般用于大型發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)。②中性點(diǎn)直接接地 直接接地方式的單相短路電流很大，線路或設(shè)備需立即切除，增接了斷路器的負(fù)擔(dān)，降低了供電的連續(xù)性。但由于過(guò)電壓較低，絕緣水平可下降，減少了設(shè)備的造價(jià)，特別是在高壓和超高壓電網(wǎng)，經(jīng)濟(jì)效益顯著。故適用于110KV及以上電網(wǎng)中。 ①電力網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式，決定了主變壓器中性點(diǎn)接地方式。 ②主變壓器的110500KV側(cè)采用中性點(diǎn)直接接地方式 ③凡是自耦變壓器，其中性點(diǎn)需要直接接地或經(jīng)小阻抗接地。 ④凡中、低壓有電源的升壓站和降壓變電所至少應(yīng)有一臺(tái)變壓器直接接地。 ⑤終端變電所的變壓器中性點(diǎn)一般不接地。 ⑥變壓器中性點(diǎn)接地點(diǎn)的數(shù)量是電網(wǎng)所有短路點(diǎn)的綜合零序電抗與綜合正序電抗之比小于三，以使單相接地時(shí)健全相上工頻過(guò)電壓不超過(guò)閥型避雷器的滅弧電壓。 所有普通變壓器的中性點(diǎn)都應(yīng)經(jīng)隔離開(kāi)關(guān)接地，以便于運(yùn)行調(diào)度靈活選擇接地點(diǎn)。當(dāng)變壓器中性點(diǎn)可能斷開(kāi)運(yùn)行時(shí)，若該變壓器中性點(diǎn)絕緣不是按線電壓設(shè)計(jì)，應(yīng)在中性點(diǎn)裝設(shè)避雷器保護(hù)。 選擇接地時(shí)應(yīng)保證任何故障形式都不應(yīng)使電網(wǎng)節(jié)烈成為中性點(diǎn)不接地的系統(tǒng)。雙母線接線有兩臺(tái)以上主變壓器時(shí)，可考慮兩臺(tái)主變壓器中性點(diǎn)接地。河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 火力發(fā)電廠短路電流計(jì)算4 火力發(fā)電廠短路電流計(jì)算 電力系統(tǒng)運(yùn)行有三種狀態(tài)：正常運(yùn)行狀態(tài)、非正常運(yùn)行狀態(tài)和短路故障。在供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行中，還要考慮到可能發(fā)生的故障以及不正常運(yùn)行情況。對(duì)供電系統(tǒng)危害最大的是短路故障。短路電流將引起電動(dòng)力效應(yīng)和發(fā)熱效應(yīng)以及電壓的降低等。因此，短路電流計(jì)算是電氣主接線的方案比較、電氣設(shè)備及載流導(dǎo)體的選擇、節(jié)地計(jì)算以及繼電保護(hù)選擇和整定的基礎(chǔ)。 短路就是指不同電位導(dǎo)電部分之間的不正常短接。如電力系統(tǒng)中，相與相之間的火中性點(diǎn)直接節(jié)地系統(tǒng)中的相與地之間的短接都是短路。為了保證電力系統(tǒng)的安全、可靠運(yùn)行，在電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行分析中，一定要考慮系統(tǒng)等不正常工作狀態(tài)。 ①短路原因造成短路的原因通常有以下幾種： 1）電氣設(shè)備及載流導(dǎo)體因絕緣老化、或遭受機(jī)械損傷，或因雷擊、過(guò)電壓引起的絕緣損壞。 2）架空線路因大風(fēng)或?qū)Ь€覆冰引起的電桿倒塌等，或因鳥(niǎo)獸跨接裸露導(dǎo)體等都可能導(dǎo)致短路。 3）電氣設(shè)備因設(shè)計(jì)、安裝、維護(hù)不良和運(yùn)行不當(dāng)或設(shè)備本身不合格引發(fā)的短路。 4）運(yùn)行人員違反安全操作規(guī)程而誤操作，如運(yùn)行人員帶負(fù)荷拉隔離開(kāi)關(guān)，線路或設(shè)備檢修后未拆除接地線就加上電壓等都回造成短路。根據(jù)國(guó)外資料顯示，每個(gè)人都有違反規(guī)程操作的潛意識(shí)。 5）其他原因。如輸電線斷線、倒桿、碰線、或人為盜竊、破壞等原因都可能導(dǎo)致短路。 ②短路后果短路故障發(fā)生后，由于網(wǎng)絡(luò)總阻抗大為減小，將在系統(tǒng)中產(chǎn)生幾倍甚至幾十倍于正常工作電流的短路電流。強(qiáng)大的短路電流將造成嚴(yán)重的后果，主要有以下幾方面：1）強(qiáng)大的短路電流通過(guò)電氣設(shè)備是發(fā)熱急劇增加，斷路持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，足以使設(shè)備因過(guò)熱而損壞甚至燒毀；2）巨大的短路電流將在電氣設(shè)備的導(dǎo)體間產(chǎn)生很大的電動(dòng)力，可能使導(dǎo)體變形、扭曲或損壞；3）短路將引起系統(tǒng)電壓的突然大幅度下降，系統(tǒng)中主要負(fù)荷異步電動(dòng)機(jī)將因轉(zhuǎn)矩下降而減速或停轉(zhuǎn)，造成產(chǎn)品報(bào)廢甚至設(shè)備損壞；4）短路將引系統(tǒng)中功率分布的突然變化，可能導(dǎo)致并列運(yùn)行的發(fā)電廠失去同步，破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定性，造成大面積停電。這是短路所導(dǎo)致的最嚴(yán)重后果；5）巨大的短路電流將在周圍空氣產(chǎn)生很強(qiáng)大電磁廠，尤其是不對(duì)稱短路時(shí)，不平衡電流所產(chǎn)生的不平衡交變磁場(chǎng)，對(duì)周圍的通信網(wǎng)絡(luò)、信號(hào)系統(tǒng)、晶閘管觸發(fā)系統(tǒng)及自動(dòng)控制系統(tǒng)產(chǎn)生干擾。因?yàn)槎搪饭收蠈?duì)電力系統(tǒng)可能造成極其嚴(yán)重的后果，所以一方面應(yīng)采取措施以限制短路電流，另一方面要正確選擇電氣設(shè)備、載流導(dǎo)體和繼電保護(hù)裝置。這一切都離不開(kāi)對(duì)短路電流故障的分析和短路電流的計(jì)算。概括起來(lái)，計(jì)算短路的主要目的在于：①為選擇和校驗(yàn)各種電氣設(shè)備的機(jī)械穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性提供依據(jù)，為此，計(jì)算短路沖擊電流以校驗(yàn)設(shè)備的機(jī)械穩(wěn)定性，計(jì)算短路電流的周期分量以校驗(yàn)設(shè)備的熱穩(wěn)定性；②為設(shè)計(jì)和選擇發(fā)電廠和變電所的電氣主接線提供必要的數(shù)據(jù)；③為合理配置電力系統(tǒng)中各種繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置并正確整定其參數(shù)提供可靠的依據(jù)。在實(shí)際短路計(jì)算中，為了簡(jiǎn)化計(jì)算工作，通常采用一些簡(jiǎn)化假設(shè)，其中主要包括：①符合用恒定電抗標(biāo)識(shí)或忽略不計(jì)；②認(rèn)為系統(tǒng)中個(gè)元件參數(shù)恒定，在高壓網(wǎng)絡(luò)中不計(jì)元件的電阻和導(dǎo)納，即個(gè)元件軍用春電抗表示，并認(rèn)為系統(tǒng)中各發(fā)電機(jī)的電勢(shì)通相位，從而避免了復(fù)數(shù)的運(yùn)算；③系統(tǒng)出不對(duì)稱故障出現(xiàn)局部不對(duì)稱，其余部分是三相對(duì)稱的。 ①基本假定 1）正常工作時(shí)，三相系統(tǒng)對(duì)稱運(yùn)行。 2）所有電源的電動(dòng)勢(shì)相位角相同。 3）系統(tǒng)中的電機(jī)均為理想電機(jī)，不考慮電磁飽和、磁滯、渦流及導(dǎo)體肌膚效應(yīng)等影響；轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)完全對(duì)稱； 4）短路發(fā)生在短路電流為最大的瞬間； 5）不考慮短路電的電弧阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流。 ②短路電流計(jì)算的方法 對(duì)應(yīng)系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下，按無(wú)限大容量系統(tǒng)，進(jìn)行相關(guān)的短路點(diǎn)的三相短路電流計(jì)算，求得I//、ish值。 I// —— 三相短路電流，KA ——三相短路電流沖擊電流，KA。 ③計(jì)算短路電流的步驟 1）根據(jù)電氣主接線圖畫(huà)出系統(tǒng)接線圖。 2）畫(huà)出等值網(wǎng)絡(luò)圖。 3）計(jì)算出個(gè)電源與短路點(diǎn)之間的電抗，即X*。 4）計(jì)算電抗∑X。 5）選取合適的短路點(diǎn)。 6）計(jì)算三相短路電流周期分量IK。 7）計(jì)算三相短路沖擊電流ish。 8）計(jì)算三相短路穩(wěn)態(tài)有效值Ish。 9）計(jì)算次暫態(tài)三相短路容量SK。 ④短路電流計(jì)算結(jié)果 ： 短路電流計(jì)算結(jié)果電流值短路點(diǎn)220KV母線發(fā)生短路（d1點(diǎn)）110KV母線發(fā)生短路（d2點(diǎn)）10KV母線發(fā)生短路（d3點(diǎn)）10KV出線電抗器回路發(fā)生短路（d4點(diǎn)）電流周期分量標(biāo)幺值電流周期分量有銘值116KA46KA短路沖擊電流296．69KA118KA河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 火力發(fā)電廠一次設(shè)備的選擇5 火電廠一次設(shè)備的選擇 電氣設(shè)備的選擇是變電所電氣設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一，正確的選擇電氣設(shè)備的目的是為了使導(dǎo)體和電器無(wú)論在正常情況或故障情況下，均能安全、經(jīng)濟(jì)合理的運(yùn)行。在進(jìn)行設(shè)備選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況，在保證安全、可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥的采用新技術(shù)，并注意節(jié)約投資，選擇合適的電氣設(shè)備。 在發(fā)電廠和變電所中，采用的電氣設(shè)備種類很多，其作用和工作條件并不一樣，具體選擇的方法也不同，但對(duì)他們的基本要求都是相同的。 電氣設(shè)備的選擇的一般要求是： ①滿足工作要求。應(yīng)滿足正常運(yùn)行、檢修以及短路過(guò)電壓情況下的工作要求。 ②適應(yīng)環(huán)境條件。陰干當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境條件進(jìn)行校驗(yàn)。 ③先進(jìn)合理。應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理。 ④整體協(xié)調(diào)。應(yīng)與整個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致。 ⑤適應(yīng)發(fā)展。應(yīng)適當(dāng)考慮發(fā)展，留有一定的裕量。 電氣設(shè)備能安全、可靠的工作，必須按正常工作條件進(jìn)行選擇，斌干短路條件來(lái)校驗(yàn)其動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。 ①額定電壓 電氣設(shè)備的額定電壓是標(biāo)示在其銘牌上的線電壓。電器可以長(zhǎng)期在其額定電壓的110%115%下安全運(yùn)行，這一電壓成為最高允許工作電壓。，當(dāng)UNe為330500KV是， UNe。另外，電氣設(shè)備還有一個(gè)最高工作電壓，即允許長(zhǎng)期運(yùn)行的最高電壓，一般不得超過(guò)其額定電壓的10%~15%。在選擇時(shí)，電氣設(shè)備的額定電壓不應(yīng)低于安裝地點(diǎn)的電網(wǎng)額定電壓，即 式中， UNe－電氣設(shè)備銘牌上所標(biāo)示的額定電壓（KV）； UNs－電網(wǎng)額定工作電壓（KV）。 110KV以下電壓等級(jí)的電氣設(shè)備絕緣裕度較大。因此，在非高海拔地區(qū)， 按所在電網(wǎng)的額定電壓選擇電氣設(shè)備的額定電壓即可滿足要求。 ②額定電流滿足此條件的目的在于使電氣設(shè)備的儲(chǔ)蓄溫度不超過(guò)長(zhǎng)期發(fā)熱的最高允許 溫度值。 在額定周圍環(huán)境條件下，導(dǎo)體和電氣設(shè)備的額定電壓不應(yīng)小于所在回路的最大工作電流，即 式中，IN－電氣設(shè)備銘牌上所標(biāo)示的額定電流（A）Iwmax－回路中的最大工作電流（A）在決定時(shí)，應(yīng)以變壓器和線路的負(fù)荷作為出發(fā)點(diǎn)，同時(shí)考慮這些設(shè)備的長(zhǎng)期工作狀態(tài)。在確定變壓器回路的最大長(zhǎng)期工作電流時(shí)，應(yīng)考慮到變壓器過(guò)負(fù)荷運(yùn)行的可能性；母線分段電抗器的最大長(zhǎng)期工作電流應(yīng)為保證該母線負(fù)荷所需的電流；出線回路的最大長(zhǎng)期工作電流處考慮線路正常過(guò)負(fù)荷電流外，還應(yīng)考慮事故時(shí)由其他回路轉(zhuǎn)移過(guò)來(lái)的負(fù)荷。 各支路最大持續(xù)電流回路名稱最大長(zhǎng)期工作電流變壓器回路~2倍的變壓器額定電流出線回路母聯(lián)回路母線上最大一臺(tái)變壓器的Iwmax分段回路變電所應(yīng)滿足用戶的一級(jí)負(fù)荷和二級(jí)負(fù)荷匯流回路按實(shí)際潮流分布計(jì)算 ③環(huán)境條件選擇電氣設(shè)備時(shí)，還應(yīng)考慮其安裝地點(diǎn)的環(huán)境條件，當(dāng)氣溫、風(fēng)速、污穢、海拔高度、地震烈度、覆冰厚度等環(huán)境條件超過(guò)一般電氣的基本使用條件時(shí)，應(yīng)采取相應(yīng)的措施。1）空氣溫度。標(biāo)準(zhǔn)的電氣周圍空氣溫度為40℃。若安裝地點(diǎn)日最高溫度高于40℃，但不超過(guò)60℃，則因散熱條件較差，最大連續(xù)工作電流應(yīng)適當(dāng)減少，則設(shè)備的額定電流應(yīng)按下式修正： 式中，Ial——電氣設(shè)備的額定電流經(jīng)實(shí)際的周圍環(huán)境溫度修正后的允許電流（A） Kt——溫度修正系數(shù)al——電氣設(shè)備的長(zhǎng)期發(fā)熱最高允許溫度（℃） ——實(shí)際的周圍環(huán)境溫度，取所在地方最熱月平均最高溫度（℃） Ne——電氣設(shè)備的額定環(huán)境溫度（℃）設(shè)備的額定環(huán)境溫度一般取40℃，如周圍環(huán)境溫度高于40℃，但小于或等于60℃時(shí)，其允許電流一般可按每增加1℃，%進(jìn)行修正；當(dāng)環(huán)境溫度低于40℃，每降低1℃，%，但其最大負(fù)荷不得超過(guò)其額定電流的20%。裸導(dǎo)體的額定環(huán)境溫度一般取25℃，如安裝地點(diǎn)的環(huán)境溫度在5℃~ 50℃范圍內(nèi)變化時(shí)，其允許通過(guò)的電流可按上市進(jìn)行修正。2）海拔高度。在電氣設(shè)備使用條件中，制造廠規(guī)定的基準(zhǔn)海拔高度為1000沒(méi)。當(dāng)海拔升高時(shí)，空氣密度降低，散熱條件變壞，是高壓電器在運(yùn)行中溫升增加，但應(yīng)空氣溫德隨海拔高度升高而遞減，其值足以補(bǔ)償海拔升高對(duì)電氣溫升的影響，因而高壓電在高海拔地區(qū)（不超過(guò)4000米）使用時(shí)，其額定電流可以保持不變。當(dāng)海拔高度超過(guò)規(guī)定值時(shí)，由于大氣壓力空氣密度和濕度相應(yīng)減少，使空氣間隙和外絕緣的放電特性下降，顯然對(duì)內(nèi)絕緣影響較小，但對(duì)外絕緣影響較大。在海拔高度為1000~3500米的范圍內(nèi)，海拔高度每升高100米，電器最高工作電壓要下降1%，以此修正電器最高工作電壓值。電氣設(shè)備按短路故障情況進(jìn)行校驗(yàn)，就是要按最大可能的短路故障（通常為三相短路故障）時(shí)的動(dòng)、熱穩(wěn)定度進(jìn)行校驗(yàn)。但有熔斷器和有熔斷器保護(hù)的電器和導(dǎo)體（如電壓互感器等），以及架空線路，一般不必考慮動(dòng)穩(wěn)定度、熱穩(wěn)定度的校驗(yàn)，對(duì)電纜，也不必進(jìn)行動(dòng)穩(wěn)定度的校驗(yàn)。在電力系統(tǒng)中盡管各種電氣設(shè)備的作用不一樣，但選擇的要求和條件有諸多是相同的。為保證設(shè)備安全、可靠的運(yùn)行，各種設(shè)備均按正常工作的條件下的額定電壓和額定電流選擇，并按短路故障條件校驗(yàn)其動(dòng)穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度。 ①熱穩(wěn)定校驗(yàn)校驗(yàn)電氣設(shè)備的熱穩(wěn)定性，就是校驗(yàn)設(shè)備的載流部分在短路電流的作用下，其金屬導(dǎo)電部分的溫度不應(yīng)超過(guò)最高允許值。如果滿足這一條件，則選出的電氣設(shè)備符合熱穩(wěn)定的要求。作熱穩(wěn)定校驗(yàn)時(shí)，已通過(guò)電氣設(shè)備的三項(xiàng)短路電流為依據(jù)，工程計(jì)算中常用下式校驗(yàn)所選的電氣設(shè)備是否滿足熱穩(wěn)定的要求，即：式中 ，——三相短路電流周期分量的穩(wěn)定值（KA）； —— 等值時(shí)間（亦稱假想時(shí)間s），可由圖41查得； ——制造廠規(guī)定的在ts內(nèi)電器的熱穩(wěn)定電流（KA）；t為與Ith相對(duì)應(yīng)的時(shí)間（s）。 短路計(jì)算時(shí)間。校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定的短路計(jì)算時(shí)間應(yīng)為繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間top和斷路器全開(kāi)斷時(shí)間toc之和，即 式中 ， —— 保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，主要有主保護(hù)動(dòng)作時(shí)間和后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，；；—— 斷路器全開(kāi)斷時(shí)間（包括固有分閘時(shí)間和燃弧時(shí)間）。 如果缺乏斷路器分閘時(shí)間數(shù)據(jù)，對(duì)快速及中速動(dòng)作的斷路器，取toc=,對(duì)低速動(dòng)作的斷路器，取toc=。 校驗(yàn)導(dǎo)體和110KV以下電纜的短路熱穩(wěn)定性時(shí)，所用的計(jì)算時(shí)間，則應(yīng)采用能對(duì)該死區(qū)起作用的后備保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間，并采用相應(yīng)處的短路電流值。校驗(yàn)電器和110KV以上沖油電纜的短路電流計(jì)算時(shí)間，一般采用后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間加相應(yīng)的斷路器全分閘時(shí)間。 ②動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 當(dāng)電氣設(shè)備中有短路電流通過(guò)時(shí)，將產(chǎn)生很大的電動(dòng)力，可能對(duì)電氣設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán)重的破壞作用。因此，各制造廠所生產(chǎn)的電器，都用最大允許的電流的幅值imax或最大有效值Imax 表示其電