【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 熄滅等，影響正常的工作、生活和學(xué)習(xí)。(4) 不對(duì)稱短路的磁效應(yīng)當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生不對(duì)稱短路時(shí)，不對(duì)稱短路電流的磁效應(yīng)所產(chǎn)生的足夠的磁通在鄰近的電路內(nèi)能感應(yīng)出很大的電動(dòng)勢(shì)。(5) 短路時(shí)的停電事故短路時(shí)會(huì)造成停電事故，給國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來(lái)?yè)p失。并且短路越靠近電源，停電波及范圍越大。(6) 破壞系統(tǒng)穩(wěn)定造成系統(tǒng)瓦解短路可能造成的最嚴(yán)重的后果就是使并列運(yùn)行的各發(fā)電廠之間失去同步，破壞系統(tǒng)穩(wěn)定，最終造成系統(tǒng)瓦解，形成地區(qū)性或區(qū)域性大面積停電。 短路電流計(jì)算的目的在發(fā)電廠和變電所的電氣設(shè)計(jì)中，短路電流計(jì)算是其中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。短路電流計(jì)算的目的主要有以下幾方面：(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。例如：計(jì)算某一時(shí)刻的短路電流有效值，用以校驗(yàn)開(kāi)關(guān)設(shè)備的開(kāi)斷能力和確定電抗器的電抗值；計(jì)算短路后較長(zhǎng)時(shí)間短路電流有效值，用以校驗(yàn)設(shè)備的熱穩(wěn)定；計(jì)算短路電流沖擊值，用校驗(yàn)設(shè)備動(dòng)穩(wěn)定。(3) 在設(shè)計(jì)屋外高壓配電裝置時(shí)，需按短路條件校驗(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)。(5) 接地裝置的設(shè)計(jì)，也需用短路電流。 短路電流計(jì)算的一般規(guī)定驗(yàn)算導(dǎo)體和電器時(shí)所用的短路電流，一般有以下規(guī)定：(1) 計(jì)算的基本情況① 電力系統(tǒng)中所有電源都在額定負(fù)荷下運(yùn)行；② 同步電機(jī)都具有自動(dòng)調(diào)整勵(lì)磁裝置(包括強(qiáng)行勵(lì)磁)；③ 短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間；④ 所有電源的電動(dòng)勢(shì)相位角相同；⑤ 正常工作時(shí)，三相系統(tǒng)對(duì)稱運(yùn)行；⑥ 應(yīng)考慮對(duì)短路電流值有影響的所有元件，但不考慮短路點(diǎn)的電弧電阻。對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的作用，僅在確定短路電流沖擊值和最大全電流有效值時(shí)才予以考慮。(2) 接線方式計(jì)算短路電流時(shí)所用的接線方式，應(yīng)是可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式(即最大運(yùn)行方式)，而不能用僅在切換過(guò)程中可能并列運(yùn)行的接線方式。(3) 計(jì)算容量應(yīng)按本工程設(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(一般考慮本工程建成后5～10 年)。(4) 短路種類一般按三相短路計(jì)算。若發(fā)電機(jī)出口的兩相短路，或中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)以及自耦變壓器等回路中的單相(或兩相)接地短路較三相短路情況嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)按嚴(yán)重情況進(jìn)行校驗(yàn)。(5) 短路計(jì)算點(diǎn)在正常接線方式時(shí)，通過(guò)電器設(shè)備的短路電流為最大的地點(diǎn)，稱為短路計(jì)算點(diǎn)。對(duì)于帶電抗器的6～10kV 出線與廠用分支回路，在選擇母線至母線隔離開(kāi)關(guān)之間的引線、套管時(shí)，短路計(jì)算點(diǎn)應(yīng)該取在電抗器前。選擇其余的導(dǎo)體和電器時(shí)，短路計(jì)算點(diǎn)一般取在電抗器后。 短路電流的計(jì)算 等值電路及計(jì)算初始值供電系統(tǒng)圖如下： 供電系統(tǒng)圖系統(tǒng)作無(wú)窮大電源考慮：,。由所選擇的變壓器型號(hào)可查得：XT1=XT2=設(shè)SB=500MVA，UB為各個(gè)電壓等級(jí)的額定電壓。為短路電流沖擊系數(shù)，短路全電流的最大有效值是短路后第一個(gè)周期的短路電流有效值，表示，也可稱為短路沖擊電流有效值。在高壓電路發(fā)生三相短路時(shí)，一般可取=，短路沖擊電流，故有： 短路電流計(jì)算中，略去電阻R，： 供電系統(tǒng)等值電路 、點(diǎn)短路電流計(jì)算(1) 點(diǎn)短路,： 點(diǎn)短路等效圖=(2) 點(diǎn)短路,： 點(diǎn)短路等效圖=由公式可計(jì)算： 由公式可計(jì)算： 表41 短路電流匯總表短路點(diǎn)三相短路電流(kA)沖擊電流(kA)沖擊電流有效值(kA)5 高壓一次設(shè)備的選擇電氣設(shè)備的選擇是供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容之一。安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、合理是選擇電氣設(shè)備的基本要求。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，選擇合適的電氣設(shè)備，盡量采用新技術(shù)，節(jié)約投資。電力系統(tǒng)中各種電氣設(shè)備的作用和工作條件并不完全一樣，具體選擇方法也不完全相同，但其基本要求是一致的。電氣設(shè)備選擇的一般原則為：按正常工作條件下選擇設(shè)備的額定電流、額定電壓及型號(hào)，按短路情況下校驗(yàn)設(shè)備的熱穩(wěn)定、動(dòng)穩(wěn)定以及開(kāi)關(guān)的開(kāi)斷能力。 高壓一次設(shè)備選擇的一般條件 按正常工作條件選擇電氣設(shè)備(1) 電氣設(shè)備的額定電壓電氣設(shè)備所在電網(wǎng)的運(yùn)行電壓因調(diào)壓或負(fù)荷的變化，有時(shí)會(huì)高于電網(wǎng)的額定電壓 ，故所選電氣設(shè)備允許的最高工作電壓不得低于所接電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓。因此，在電氣設(shè)備時(shí)，一般可按照電氣設(shè)備的額定電壓 不低于裝置地點(diǎn)電網(wǎng)額定電壓的條件選擇。即 (51)(2) 電氣設(shè)備的額定電流電氣設(shè)備的額定電流是在額定環(huán)境溫度下，電氣設(shè)備的長(zhǎng)期允許電流。應(yīng)不小于該設(shè)備在各種合理運(yùn)行方式下的最大持續(xù)工作電流，即： (52)(3) 環(huán)境條件對(duì)設(shè)備選擇的影響當(dāng)電氣設(shè)備安裝地點(diǎn)的環(huán)境條件如溫度、風(fēng)速、污穢等級(jí)、海拔高度、地震烈度和覆冰度等超過(guò)一般電氣設(shè)備使用條件時(shí)，應(yīng)采取措施。(4) 機(jī)械荷載所選電器端子的允許荷載，應(yīng)大于電器引線在正常運(yùn)行和短路時(shí)的最大作用力。 按短路狀態(tài)校驗(yàn)(1) 校驗(yàn)的一般原則① 電器在選定后應(yīng)按最大可能通過(guò)的短路電流進(jìn)行動(dòng)、熱校驗(yàn)。校驗(yàn)的短路電流一般取三相短路時(shí)的短路電流，若發(fā)電機(jī)出口的兩相短路，或中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)及自耦變壓器等回路中的單相、兩相接地短路較三相短路嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)按嚴(yán)重情況校驗(yàn)。② 用熔斷器保護(hù)的電器可不驗(yàn)算熱穩(wěn)定。當(dāng)熔斷器有限流作用時(shí)，可不驗(yàn)算動(dòng)穩(wěn)定。用熔斷器保護(hù)的電壓互感器回路，可不驗(yàn)算動(dòng)、熱穩(wěn)定。(2) 短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)短路電流通過(guò)電器時(shí)，電氣設(shè)備各部件溫度(或發(fā)熱效應(yīng))應(yīng)不超過(guò)允許值。滿足熱穩(wěn)定條件。 (53)式中：—短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng) 、t—電氣設(shè)備允許通過(guò)的熱穩(wěn)定的電流和時(shí)間(3) 電動(dòng)力穩(wěn)定校驗(yàn)電動(dòng)力穩(wěn)定是電器承受短路電流機(jī)械效應(yīng)的能力，也稱動(dòng)穩(wěn)定。滿足動(dòng)穩(wěn)定的條件為： (54)式中：—短路沖擊電流幅值 —電氣設(shè)備允許通過(guò)的動(dòng)穩(wěn)定電流幅值 (4) 短路計(jì)算時(shí)間驗(yàn)算熱穩(wěn)定的短路計(jì)算時(shí)間為繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間和相應(yīng)斷路器的全開(kāi)斷時(shí)間之和，即： (55)一般取保護(hù)裝置的后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間(5) 絕緣水平在工作電壓和過(guò)電壓的作用下，電器的內(nèi)、外絕緣應(yīng)保證必要的可靠性。電器的絕緣水平，應(yīng)按電網(wǎng)中出現(xiàn)的各種過(guò)電壓和保護(hù)設(shè)備相應(yīng)的保護(hù)水平來(lái)確定。但所選電器的絕緣水平低于國(guó)家規(guī)定的 標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值時(shí)，應(yīng)通過(guò)絕緣配合計(jì)算，選用適當(dāng)?shù)倪^(guò)電壓保護(hù)設(shè)備。 斷路器的選擇高壓斷路器的功能，不僅能通斷正常工作電流，而且能接通和承受一定時(shí)間的短路電流，并在保護(hù)裝置下自動(dòng)跳閘，切除短路故障。高壓斷路器按其采用的滅弧介質(zhì)可分為油斷路器、六氟化硫()斷路器、真空斷路器以及壓縮空氣斷路器、磁吹斷路器。斷路器與油斷路器相比較，有較大的斷流能力、滅弧速度快、絕緣性能好和檢修周期長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，適于頻繁操作，且無(wú)易燃易爆危險(xiǎn)。但是其缺點(diǎn)是，要求制造加工的精度很高，對(duì)其密封性要求更嚴(yán)格，因而價(jià)格很貴。 110kV主變側(cè)斷路器的選擇(1) 該回路為 110 kV電壓等級(jí)。(2) 斷路器安裝在戶外，故選戶外式斷路器。(3) 回路額定電壓≥110kV的斷路器，且斷路器的額定電流不得小于通過(guò)斷路器的最大持續(xù)電流== (A)(4) 為方便運(yùn)行管理及維護(hù)，選取110kV 斷路器為L(zhǎng)W30126Ⅰ型SF6斷路器，其主要技術(shù)參數(shù)如下表： 表51 LW30126Ⅰ型戶外高壓六氟化硫斷路器技術(shù)數(shù)據(jù)型號(hào)額定電壓(kV)最高工作電壓(kV)額定電流(A)額定開(kāi)斷電流(kA)近區(qū)故障開(kāi)斷電流(kA)動(dòng)穩(wěn)定電流(峰值)(kA)4S熱穩(wěn)定電流(kA)LW30126126126315080產(chǎn)品概述：LW30126系列斷路器是借鑒國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，自主開(kāi)發(fā)的新一代自能式產(chǎn)品。采用自能式滅弧原理，配用CT26型全彈簧操動(dòng)機(jī)購(gòu)。其主要技術(shù)和性能參數(shù)均達(dá)到當(dāng)代國(guó)際先進(jìn)水平產(chǎn)品特點(diǎn)：① 該產(chǎn)品采用先進(jìn)的自能式滅弧原理，開(kāi)斷能力強(qiáng)、開(kāi)斷短路電流所需操作功小、電壽命長(zhǎng)。② 采用可靠的全彈簧機(jī)構(gòu)，機(jī)械壽命長(zhǎng)，維護(hù)量極小。③ 斷路器所有的密封均采用雙道“O”形圈密封，泄漏率低，且密封槽外涂專用的密封劑，以防止外部的腐蝕物質(zhì)侵蝕密封圈。④ 該斷路器不檢修周期長(zhǎng)，可達(dá)10年不維修。⑤ 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適用范圍廣。⑥ 該產(chǎn)品主要由滅弧室、基座、支架及彈簧操縱機(jī)構(gòu)等幾部分組成，為三相分立的瓷柱式結(jié)構(gòu)，三相共用一個(gè)底架，三相聯(lián)動(dòng)操作。配用一臺(tái)CT26型彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)，機(jī)構(gòu)輸出拐臂通過(guò)拉桿與斷路器本體相連。⑦ 該產(chǎn)品操作時(shí)作用于支持構(gòu)架和基礎(chǔ)的沖擊力小，噪聲低、無(wú)燃燒和爆炸危險(xiǎn)，適用于居民區(qū)，該產(chǎn)品按照極端環(huán)境設(shè)計(jì)，能用于地震烈度8度以下；覆冰厚度10mm；污穢等級(jí)Ⅳ級(jí)；海拔2500m以下的廣大地區(qū)。(5) 對(duì)所選的斷路器進(jìn)行校驗(yàn)① 熱穩(wěn)定校驗(yàn)： += s 式中：為繼電保護(hù)時(shí)間，這里取后備保護(hù)時(shí)間，1s所以應(yīng)該考慮非周期分量的熱效應(yīng)。根據(jù)運(yùn)算電抗查短路電流運(yùn)算曲線求得周期分量，非周期分量熱效應(yīng)，，滿足熱穩(wěn)定要求。② 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： ，滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。 35KV側(cè)斷路器及分段斷路器的選擇因?yàn)?5kV側(cè)為單母線分?jǐn)鄮月纺妇€(分段斷路器兼做旁路斷路器)的方式，根據(jù)額定電壓，額定電流：，，進(jìn)行選擇。根據(jù)以上數(shù)據(jù)選擇SN1035Ⅱ 戶內(nèi)高壓少油斷路器，其技術(shù)數(shù)據(jù)如表： 表52 SN1035Ⅱ型戶內(nèi)少油斷路器技術(shù)數(shù)據(jù)型號(hào)額定電壓kV額定電流A最高工作電壓kV額定開(kāi)斷電流kA額定關(guān)合電流kA 4S熱穩(wěn)定電流kA固有分閘時(shí)間S合閘時(shí)間SSN1035Ⅱ351250164016 母聯(lián)斷路器的選擇 由于在該變電所的電氣主接線中，110kV側(cè)采用雙母線接線方式，故110kV的母聯(lián)斷路器的選擇與110kV主變側(cè)側(cè)斷路器的選擇相同。根據(jù)額定電壓，額定電流：，，進(jìn)行選擇。其中110kV側(cè)的母聯(lián)斷路器為：LW30126Ⅰ型戶外高壓六氟化硫斷路器技術(shù)數(shù)據(jù)見(jiàn)表51。 隔離開(kāi)關(guān)的選擇隔離開(kāi)關(guān)也是發(fā)電廠和變電站中常用的開(kāi)關(guān)設(shè)備。它需與斷路器配套使用。但隔離開(kāi)關(guān)無(wú)滅弧裝置，不能用來(lái)接通和切斷負(fù)荷電流和短路電流。作用：隔離作用，作為電氣電氣設(shè)備或線路冷備用狀態(tài)或檢修狀態(tài)時(shí)的電氣隔用，以保證安全。倒閘操作，投入備用母線和旁路母線以及改變運(yùn)行方式時(shí)常用隔離開(kāi)關(guān)配合斷路器，協(xié)同操作來(lái)完成。隔離開(kāi)關(guān)沒(méi)有特殊的滅弧裝置，因此只能用于分、合沒(méi)有負(fù)荷的電路，隔離開(kāi)關(guān)往往與斷路器串聯(lián)聯(lián)接在配電裝置中使用，只有在斷路器處于分閘狀態(tài)下進(jìn)行分、合閘的操作。隔離開(kāi)關(guān)分閘后有明顯的斷開(kāi)點(diǎn)，這對(duì)于保證維護(hù)、檢修工作的安全很有意義。隔離開(kāi)關(guān)與斷路器相比，項(xiàng)目相同。但由于隔離開(kāi)關(guān)不用來(lái)接通和切除短路電流，故無(wú)需進(jìn)行開(kāi)斷電流和短路關(guān)合電流的校驗(yàn)。 110kV主變側(cè)隔離開(kāi)關(guān)的選擇(1) 根據(jù)額定電壓，額定電流：， 進(jìn)行選擇。=110 (kV)== (A)(2) 根據(jù)以上數(shù)據(jù)和所選斷路器的相關(guān)數(shù)據(jù)和已知條件，選擇GW5—126DW型隔離開(kāi)關(guān)。查《電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》得技術(shù)特性如下表： 表53 GW5—126GD型高壓隔離開(kāi)關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)型 號(hào)額定電壓kV額定電流A最大工作電壓kV動(dòng)穩(wěn)定電流峰值kA4S熱穩(wěn)定電流kAGW5126DW1266301265020(3) 校驗(yàn)所選的隔離開(kāi)關(guān)① 熱穩(wěn)定校驗(yàn)：短路時(shí)間： 1s所以應(yīng)該考慮非周期分量的熱效應(yīng)， 查短路電流周期分量等值曲線得 ≈所以 = += 其中 —短路電流周期分量發(fā)熱的等值時(shí)間 —短路電流非周期分量發(fā)熱的等值時(shí)間滿足熱穩(wěn)定要求。② 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： ==＜=50kA 滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。 35KV側(cè)隔離開(kāi)關(guān)及分段斷路器隔離開(kāi)關(guān)的選擇因?yàn)?5kV側(cè)為單母線分?jǐn)鄮月纺妇€的方式，故35kV側(cè)母線分段斷路器隔離開(kāi)關(guān)的選擇與35kV主變側(cè)斷路器隔離開(kāi)關(guān)的選擇相同。(1) 根據(jù)額定電壓，額定電流：， 進(jìn)行選擇。=35 (kV)== (A)(2) 根據(jù)以上數(shù)據(jù)和所選斷路器的相關(guān)數(shù)據(jù)和已知條件。查《電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》得技術(shù)特性如下表： 表54 型 號(hào)額定電壓kV額定電流A最大工作電壓kV動(dòng)穩(wěn)定電流峰值kA4S熱穩(wěn)定電流kA12504380(3) 校驗(yàn)所選的隔離開(kāi)關(guān)① 熱穩(wěn)定校驗(yàn)：短路時(shí)間： 1s所以應(yīng)該考慮非周期分量的熱效應(yīng)， 查短路電流周期分量等值曲線得 ≈所