【文章內(nèi)容簡介】 應(yīng)能保證其余負(fù)荷的60%。同級(jí)電壓的單臺(tái)降壓容量的級(jí)別不易太多，應(yīng)從全網(wǎng)出發(fā)，推行標(biāo)準(zhǔn)化、系列化（主要考慮備品、備件和檢修方便）。 本設(shè)計(jì)中主變?nèi)萘康倪x擇在本變電站中，當(dāng)變電站的一臺(tái)變壓器停止運(yùn)行時(shí)，另一臺(tái)變壓器能保證全部負(fù)荷的60%，即MVA。同時(shí)應(yīng)該能保證用戶的一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷，Ⅰ、Ⅱ類負(fù)荷的總和為： ，綜合以上并考慮變壓器容量必須大于，再綜合分析，選擇變壓器容量=50MVA，查得110KV三相三繞組電力變壓器技術(shù)數(shù)據(jù)表，選擇變壓器的型號(hào)為SFSZ1050000/110，其參數(shù)如下表：表52 SFSZ1050000/110型變壓器參數(shù)表型號(hào)電壓組合（KV）聯(lián)接組別損耗（KW）空載電流(%)阻抗電壓高中低空載負(fù)載SFSZ1050000/110110177。8%177。5%213高—中：高—低：18中—低： 主變臺(tái)數(shù)選擇原則對(duì)大城市郊區(qū)的一次變，在中、低壓側(cè)構(gòu)成環(huán)網(wǎng)情況下，裝兩臺(tái)主變。對(duì)地區(qū)性孤立的一次變或大工業(yè)的專用變電所，裝三臺(tái)主變。對(duì)規(guī)劃只裝兩臺(tái)主變的變電所，其主變基礎(chǔ)按大于主變?nèi)萘康?～2級(jí)設(shè)計(jì)，以便負(fù)荷發(fā)展時(shí)更換主變。在本變電站設(shè)計(jì)中，具有3個(gè)電壓等級(jí)，由于本變電站為地區(qū)性變電站，所以主變臺(tái)數(shù)選擇2臺(tái)，一臺(tái)運(yùn)行時(shí)，另一臺(tái)為備用。6 短路電流的計(jì)算 短路電流計(jì)算基礎(chǔ)電力系統(tǒng)的電氣設(shè)備，在其運(yùn)行中都必須考慮到可能發(fā)生的各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，最常見同時(shí)也是最危險(xiǎn)的故障是發(fā)生各種型式的短路，因?yàn)樗鼈儠?huì)破壞對(duì)用戶的正常供電和電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。短路是電力系統(tǒng)的嚴(yán)重故障，所謂短路，是指一切不正常的相與相之間或相與地（對(duì)于中性點(diǎn)接地系統(tǒng)）發(fā)生通路的情況。在三相系統(tǒng)中，可能發(fā)生的短路有：三相短路，兩相短路，兩相接地短路和單相接地短路。其中，三相短路是對(duì)稱短路，系統(tǒng)各相與正常運(yùn)行時(shí)一樣仍處于對(duì)稱狀態(tài)，其他類型的短路都是不對(duì)稱短路。電力系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，在各種類型的短路中，單相短路占大多數(shù)，兩相短路較少，三相短路的機(jī)會(huì)最少。但三相短路雖然很少發(fā)生，其情況較嚴(yán)重，應(yīng)給以足夠的重視。因此，我們都采用三相短路來計(jì)算短路電流，并檢驗(yàn)電氣設(shè)備的穩(wěn)定性。 短路電流計(jì)算的目的及假設(shè) 短路電流的計(jì)算目的 短路電流計(jì)算是變電所電氣設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)其計(jì)算目的是：(1）在選擇電氣主接線時(shí)，為了比較各種接線方案或確定某一接線是否需要采取限制短路電流的措施等，均需進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算。(2）在選擇電氣設(shè)備時(shí)，為了保證設(shè)備在正常運(yùn)行和故障情況下都能安全、可靠地工作，同時(shí)又力求節(jié)約資金，這就需要進(jìn)行全面的短路電流計(jì)算。(3）在設(shè)計(jì)屋外高壓配電裝置時(shí)，需按短路條件檢驗(yàn)軟導(dǎo)線的相間和相對(duì)地的安全距離。(4）在選擇繼電保護(hù)方式和進(jìn)行整定計(jì)算時(shí)，需以各種短路時(shí)的短路電流為依據(jù)。 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所用的短路電流，應(yīng)按工程的設(shè)計(jì)規(guī)劃容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃（一般為本期工程建成后5～10年）。確定短路電流計(jì)算時(shí)，應(yīng)按可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，而不應(yīng)按僅在切換過程中可能并列運(yùn)行的接線方式。(2）選擇導(dǎo)體和電器用的短路電流，在電氣連接的網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)考慮具有反饋?zhàn)饔玫漠惒诫姍C(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(duì)不帶電抗器回路的計(jì)算短路點(diǎn)，應(yīng)按選擇在正常接線方式時(shí)短路電流為最大的地點(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。 短路計(jì)算基本假設(shè)(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)勢相位角相同；(3）電力系統(tǒng)中各元件的磁路不飽和，即帶鐵芯的電氣設(shè)備電抗值不隨電流大小發(fā)生變化；(4）不考慮短路點(diǎn)的電弧阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流；(5）元件的電阻略去，輸電線路的電容略去不計(jì)，及不計(jì)負(fù)荷的影響；(6）系統(tǒng)短路時(shí)是金屬性短路。 本次設(shè)計(jì)中短路電流的計(jì)算 各回路電抗的計(jì)算計(jì)算各回路電抗：（取基準(zhǔn)功率，）系統(tǒng)K1K2110KV35KV6KVK3X2X5X4X1X3圖61短路計(jì)算圖根據(jù)前面所選變壓器各參數(shù)得：===== = 計(jì)算各短路點(diǎn)的短路電流在配電系統(tǒng)中，當(dāng)發(fā)生三相短路時(shí)，后果最嚴(yán)重。因而以此驗(yàn)算電器設(shè)備的能力。1．點(diǎn)短路時(shí)，對(duì)于110KV系統(tǒng)電源（無窮大容量）K1系統(tǒng)X1110KV圖62 K1點(diǎn)短路時(shí)網(wǎng)絡(luò)簡化圖，K2X2X1X3110KV35KV圖63 K2點(diǎn)短路時(shí)網(wǎng)絡(luò)簡化圖，K3系統(tǒng)X2X1X4110KV6KVX5圖64 K3點(diǎn)短路時(shí)網(wǎng)絡(luò)簡化圖7 高壓電器設(shè)備的選擇變電站的高壓電器對(duì)電能起著接收、分配、控制與保護(hù)的作用，主要有斷路器、隔離開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)、熔斷器、電抗器、互感器、母線裝置及成套配電設(shè)備等。電器的選擇是根據(jù)環(huán)境條件和供電要求確定其型式和參數(shù)，保證電器正常運(yùn)行時(shí)安全可靠，故障時(shí)不致?lián)p壞，并在技術(shù)合理的情況下注意節(jié)約。還應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)情況與供應(yīng)能力統(tǒng)籌兼顧，條件允許時(shí)優(yōu)先選用先進(jìn)設(shè)備。 電器設(shè)備選擇的一般原則 按環(huán)境條件選擇 電器產(chǎn)品在制造上分戶外、戶內(nèi)兩大類。戶外設(shè)備的工作條件較惡劣，故各方面要求較高，成本也高。戶內(nèi)設(shè)備不能用于戶外；戶外設(shè)備雖可用與戶內(nèi)，但不經(jīng)濟(jì)。 按電網(wǎng)電壓選擇 電器可在高于10%到15% 設(shè)備額定電壓的情況下長期運(yùn)行，故所選設(shè)備的額定電壓應(yīng)不小于裝設(shè)處電網(wǎng)的額定電壓，即 按長時(shí)工作電流選，電器的額定電流In是指周圍環(huán)境溫度為θ℃時(shí)，電器長期允許通過的最大電流。它應(yīng)大于負(fù)載的長時(shí)最大工作電流，即 高壓斷路器的選擇原則 選擇高壓斷路器時(shí)，除按電氣設(shè)備一般原則選擇外，由于斷路器還要切斷短路電流，因此必須校驗(yàn)斷流容量（或開斷電流）、熱穩(wěn)定及動(dòng)穩(wěn)定等各項(xiàng)指標(biāo)。 按工作環(huán)境選型 根據(jù)使用地點(diǎn)的條件選擇，如戶外式、戶內(nèi)式，若工作條件特殊，尚需選擇特殊型式（如防爆型）。 按額定電壓選擇高壓斷路器的額定電壓，應(yīng)等于或大于所在電網(wǎng)的額定電壓，即 式中，——斷路器的額定電壓； ——高壓斷路器所在電網(wǎng)的額定電壓。 按額定電流選擇 高壓斷路器的額定電流，應(yīng)大于或等于負(fù)載的長時(shí)最大工作電流，即 式中 ——斷路器的額定電流； ——負(fù)載的長時(shí)最大工作電流。 校驗(yàn)高壓斷路器的熱穩(wěn)定高壓斷路器的熱穩(wěn)定校驗(yàn)要滿足下式要求： 式中 ——斷路器的熱穩(wěn)定電流； ——斷路器熱穩(wěn)定電流所對(duì)應(yīng)的熱穩(wěn)定時(shí)間； ——短路電流穩(wěn)定值； —作用下的假想時(shí)間。 斷路器通過短路電流的持續(xù)時(shí)間按下式計(jì)算： 式中 ——斷路器通過短路電流的持續(xù)時(shí)間； ——斷路器保護(hù)動(dòng)作時(shí)間； ——斷路器的分閘時(shí)間。斷路器的分閘時(shí)間，包括斷路器的固有分閘時(shí)間和燃弧時(shí)間，一般對(duì)快速動(dòng)作的斷路器，其中，低速動(dòng)作的斷路器。 校驗(yàn)高壓斷路器的動(dòng)穩(wěn)定 高壓斷路器的動(dòng)穩(wěn)定是指承受短路電流作用引起的機(jī)構(gòu)效應(yīng)的能力，在校驗(yàn)時(shí)，須用短路電流的沖擊值或沖擊電流的有效值與制造廠規(guī)定的最大允許電流進(jìn)行比較，即 式中 、——設(shè)備極限通過的峰值電流及其有效值； 、——短路沖擊電流及其有效值。 各電壓等級(jí)側(cè)斷路器的選擇 110KV側(cè)斷路器的選擇本設(shè)計(jì)中斷路器安裝在戶外，故選擇戶外式斷路器，該回路電壓等級(jí)為110KV，可選擇高壓六氟化硫斷路器，所要選擇的斷路器的額定電壓， 同時(shí)斷路器的額定電流不得小于通過斷路器的最大持續(xù)電流。本次設(shè)計(jì)中采用是的高壓六氟化硫斷路器，型號(hào)為LW25126，其主要參數(shù)如下：表71 LW25126型高壓六氟化硫斷路器參數(shù)表型號(hào)額定電壓（KV）額定電流（A）額定開斷電流（KA）動(dòng)穩(wěn)定電流（KA）4S熱穩(wěn)定電流（KA）固有分閘時(shí)間合閘時(shí)間LW251261263150408040因?yàn)槿喽搪冯娏鞔笥趦上喽搪冯娏?，所以選三相短路電流來進(jìn)行校驗(yàn)，斷路器的額定開斷電流比系統(tǒng)短路電流大的多，選擇斷路器的短路電流計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮在斷路器兩側(cè)發(fā)生短路時(shí)通過斷路器的短路電流，選較大者進(jìn)行校驗(yàn)，由于本設(shè)計(jì)中只有1個(gè)電源，所以兩側(cè)短路電流是一樣的。故選I=。所選斷路器的額定開斷電流，則斷流能力滿足要求。所選斷路器的額定關(guān)合電流，即動(dòng)穩(wěn)定電流為，流過斷路器的沖擊電流為。所以所選斷路器的短路關(guān)合電流滿足要求，因而動(dòng)穩(wěn)定也滿足要求。最后進(jìn)行熱穩(wěn)定校驗(yàn)，，則短路持續(xù)電流時(shí)間，短路熱效應(yīng)。所選斷路器允許的熱效應(yīng)，即，熱穩(wěn)定也滿足要求，以上各種參數(shù)校驗(yàn)均滿足要求，故選擇LW25126斷路器。 35KV側(cè)斷路器的選擇該回路安裝在戶外，選擇戶外型斷路器，該回路電壓為35KV，因此選擇的斷路器的額定電壓的斷路器，且其額定電流大于通過斷路器的最大持續(xù)電流，所以35KV段選擇的斷路器型號(hào)為LW835，其基本參數(shù)如下：表72 LW835型斷路器參數(shù)表型號(hào)額定電壓（KV）額定電流（A）額定開斷電流（KA）動(dòng)穩(wěn)定電流（KA）4S熱穩(wěn)定電流（KA）固有分閘時(shí)間合閘時(shí)間LW83535200040下面對(duì)所選的斷路器進(jìn)行校驗(yàn)，通過斷路器的短路電流，故斷流能力滿足要求。所選斷路器的額定關(guān)合電流，即動(dòng)穩(wěn)定電流為40KA。所以所選斷路器的短路關(guān)合電流滿足要求，因而動(dòng)穩(wěn)定也滿足要求。最后進(jìn)行熱穩(wěn)定校驗(yàn)，，則短路持續(xù)電流時(shí)間短路熱效應(yīng)。所選斷路器允許的熱效應(yīng)，即，熱穩(wěn)定也滿足要求，以上各種參數(shù)校驗(yàn)均滿足要求，故選擇LW835斷路器。 6KV側(cè)斷路器的選擇該回路安裝在戶外，選擇戶外型斷路器，該回路電壓為，因此選擇的斷路器的額定電壓的斷路器，且其額定電流大于通過斷路器的最大持續(xù)電流，所以段選擇的斷路器型號(hào)為ZN28A10，其基本參數(shù)如下：表73 ZN28A10型斷路器參數(shù)表型號(hào)額定電壓（KV）額定電流（A）額定開斷電流（KA）動(dòng)穩(wěn)定電流（KA）4S熱穩(wěn)定電流（KA）固有分閘時(shí)間合閘時(shí)間ZN28A1010125040下面對(duì)所選的斷路器進(jìn)行校驗(yàn)，通過斷路器的短路電流，故斷流能力滿足要求。所選斷路器的額定關(guān)合電流，即動(dòng)穩(wěn)定電流為40KA，所以所選斷路器的短路關(guān)合電流滿足要求，因而動(dòng)穩(wěn)定也滿足要求。最后進(jìn)行熱穩(wěn)定校驗(yàn)，，則短路持續(xù)電流時(shí)間短路熱效應(yīng)。所選斷路器允許的熱效應(yīng)，即，熱穩(wěn)定也滿足要求，以上各種參數(shù)校驗(yàn)均滿足要求，故選擇ZN28A10斷路器。 隔離開關(guān)的選擇 隔離開關(guān)的作用 它的主要用途是隔離電源，保證電氣設(shè)備與線路在檢修時(shí)與電源有明顯的斷口。隔離開關(guān)無滅弧裝置，和斷路器配合使用時(shí)，合閘操作應(yīng)先和隔離開關(guān)，后合斷路器，分閘操作應(yīng)先斷開斷路器，后斷開隔離開關(guān)。運(yùn)行中必須嚴(yán)格遵守“倒閘操作規(guī)定”，并應(yīng)在隔離開關(guān)與斷路器之間設(shè)置閉鎖機(jī)構(gòu)，以防止誤操作。隔離開關(guān)按電網(wǎng)電壓，長時(shí)最大工作電流及環(huán)境條件選擇，按短路電流校驗(yàn)其動(dòng)、熱穩(wěn)定性。 110KV側(cè)隔離開關(guān)的選擇為保證電氣設(shè)備和母線的檢修安全，選擇隔離開關(guān)帶接地刀閘，該隔離開關(guān)安裝在戶外，故選擇戶外型。該回路額定電壓為110KV，因此所選的隔離開關(guān)的額定電壓，而且隔離開關(guān)的額定電流大于流過斷路器的最大持續(xù)電流，因此選擇型接地高壓隔離開關(guān)，其主要參數(shù)如下：表74 GW4110D型高壓隔離開關(guān)參數(shù)表型號(hào)額定電壓（KV）額定電流（A）最大工作電壓（KV）極限通過電流（KA）4S熱穩(wěn)定電流（KA）接地刀閘（A）有效值峰值GW4110D11012501263255102000下面校驗(yàn)所選擇的隔離開關(guān)，短路時(shí)通過該隔離開關(guān)的短路沖擊電流，所選擇的隔離開關(guān)的動(dòng)穩(wěn)定電流即極限通過電流的峰值55KA，即，因此動(dòng)穩(wěn)定滿足