【文章內(nèi)容簡介】 右冷卻能力越來越強，造價也越高。而冷卻系統(tǒng)故障時，變壓器允許的過負(fù)荷時間，直接影響冷卻系統(tǒng)的供電可靠性。根據(jù)要求及維護工作量，根據(jù)本所主變壓器的容量推薦選用自然風(fēng)冷的冷卻方式。根據(jù)電氣工程電氣設(shè)計手冊，冷卻系統(tǒng)故障時，變壓器允許過負(fù)荷，采用油浸風(fēng)冷變壓器，當(dāng)冷卻系統(tǒng)發(fā)生故障切除全部風(fēng)扇時，允許帶額定負(fù)荷運行的時間不超過下表規(guī)定值。表31 不同溫度下負(fù)荷運行時間對比表環(huán)境溫度（℃）15100+10額定負(fù)荷下允許的最長時間（h）60401610型號如表32所示表32變壓器型號參數(shù)對比表型號SZ1050000/110SSZ1050000/110額定容量 （kVA）額定電壓(kV) 高中低損耗(kW) 負(fù)載空載空載電流%電壓阻抗% 高中高低中低500001218%%\18437 500001218%%\213終上所述，選擇SSZ1050000/110177。2%銅繞組有載調(diào)壓變壓器。之所以選擇它是因為銅的電阻率比鋁的小，機械強度比鋁好，熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定比鋁的好。在兩種用途，結(jié)構(gòu)及外形均相似的情況下，選擇SSZ1050000/110177。2%更好。該型號變壓器為銅繞組有載調(diào)壓變壓器，在電網(wǎng)電壓波動時，它能在負(fù)荷運行條件下自動或手動調(diào)壓，保持輸出電壓的穩(wěn)定，從而提高供電質(zhì)量，且該變壓器屬節(jié)能型產(chǎn)品。4短路電流的計算短路故障對電力系統(tǒng)的正常運行影響很大，所造成的后果也十分嚴(yán)重，因此在系統(tǒng)的設(shè)計，設(shè)備的選擇以及系統(tǒng)運行中，都應(yīng)該著眼盡量限制所影響的范圍。短路的問題一直是電力技術(shù)的基本問題之一，無論從設(shè)計、制造、安裝、運行和維護檢修等各方面來說，都必須了解短路電流的產(chǎn)生和變化規(guī)律，掌握分析計算短路電流的方法。短路電流計算具體目的是；⑴選擇電氣設(shè)備。電氣設(shè)備，如開關(guān)電氣、母線、絕緣子、電纜等，必須具有充分的電動力穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，而電氣設(shè)備的電動力穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性的效驗是以短路電流計算結(jié)果為依據(jù)的。⑵繼電保護的配置和整定。系統(tǒng)中影配置哪些繼電保護以及繼電保護裝置的參數(shù)整定，都必須對電力系統(tǒng)各種短路故障進行計算和分析，而且不僅要計算短路點的短路電流，還要計算短路電流在網(wǎng)絡(luò)各支路中的分布，并要作多種運行方式的短路計算。⑶電氣主接線方案的比較和選擇。在發(fā)電廠和變電所的主接線設(shè)計中，往往遇到這樣的情況：有的接線方案由于短路電流太大以致要選用貴重的電氣設(shè)備，使該方案的投資太高而不合理，但如果適當(dāng)改變接線或采取限制短路電流的措施就可能得到即可靠又經(jīng)濟的方案，因此，在比較和評價方案時，短路電流計算是必不可少的內(nèi)容。①通信干擾。在設(shè)計110kV及以上電壓等級的架空輸電線時，要計算短路電流，以確定電力線對臨近架設(shè)的通信線是否存在危險及干擾影響。②確定分裂導(dǎo)線間隔棒的間距。在500kV配電裝置中，普遍采用分裂導(dǎo)線做軟導(dǎo)線。當(dāng)發(fā)生短路故障時，分裂導(dǎo)線在巨大的短路電流作用下，同相次導(dǎo)線間的電磁力很大，使導(dǎo)線產(chǎn)生很大的張力和偏移，在嚴(yán)重情況下，該張力值可達(dá)故障前初始張力的幾倍甚至幾十倍，對導(dǎo)線、絕緣子、架構(gòu)等的受力影響很大。因此，為了合理的限制架構(gòu)受力，工程上要按最大可能出現(xiàn)的短路電流確定分裂導(dǎo)線間隔的安裝距離。③短路電流計算還有很多其他目的，如確定中性點的接地方式，驗算接地裝置的接觸電壓和跨步電壓，計算軟導(dǎo)線的短路搖擺，輸電線路分裂導(dǎo)線間隔棒所承受的向心壓力等。系統(tǒng)等效圖如下：圖41 系統(tǒng)等效圖(1)作電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡圖的等值電路圖基準(zhǔn)容量：100MVA基準(zhǔn)電壓：各級平均電壓設(shè)計條件：假設(shè)電源SS2為無線大系統(tǒng)，假設(shè)110kV線路L2為10km，110kV線路L3為7km。①選擇基準(zhǔn)容量、基準(zhǔn)電壓：=100MVA 、=115kV 、=37kV、= 則基準(zhǔn)電流 基準(zhǔn)電抗 X d1 = X d2= ②計算各條線路的阻抗值參考《電力工程電氣設(shè)計手冊》， XL2=L2x1=10=4 XL3= L3x1=7=它們相對應(yīng)的標(biāo)幺值為：X*L2=XL2=4=X*L3=XL3== （2）計算短路點d1的短路電流參數(shù)110KV側(cè)短路電流計算：則圖41可以轉(zhuǎn)化為：圖42 110KV系統(tǒng)等效轉(zhuǎn)化圖將圖52網(wǎng)絡(luò)中的三角形接線轉(zhuǎn)化為星形接線：X1*=X2*= = = 電源相對于d1的轉(zhuǎn)移電抗：XM*=星形接線轉(zhuǎn)化為三角形接線分別求Ⅰ、Ⅱ兩條支路的計算電抗：按上述計算結(jié)果查汽輪機的計算表可知：當(dāng)s時 短路電流周期分量標(biāo)幺值為：kA當(dāng)=4s時：= =kA當(dāng)Tk/2=2s時因t=∞時和t=4s時，隨著計算電抗的減小，它們所對應(yīng)的曲線逐漸重合，所以 kA(表示短路沖擊電流為周期分量幅值的倍數(shù)，其大小取決于，取值范圍為，)（3）計算短路點d2的短路電流參數(shù)35KV側(cè)短路電流計算：系統(tǒng)等效圖可轉(zhuǎn)換為圖43 35KV系統(tǒng)等效轉(zhuǎn)化圖 星形接線轉(zhuǎn)化為三角形接線分別求Ⅰ、Ⅱ兩條支路的計算電抗因兩個計算電抗有一個大于3，所以，，時相等 （4）短路點d3的短路電流參數(shù)10KV側(cè)短路電流計算：系統(tǒng)等效圖可轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)等效圖可轉(zhuǎn)換為圖44 10KV系統(tǒng)等效轉(zhuǎn)化圖 星形接線轉(zhuǎn)化為三角形接線分別求Ⅰ、Ⅱ兩條支路的計算電抗因兩個計算電抗有一個大于3，所以得：（5） 短路電流計算結(jié)果： 表41 短路電流計算結(jié)果短路點(kA) (kA)(kA)(kA)110KV母線35KV母線10KV母線335設(shè)備的選擇與校驗 電氣設(shè)備選擇的一般條件正確地選擇設(shè)備是使電氣主接線和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟運行的重要條件。在進行設(shè)備選擇時，應(yīng)根據(jù)工程實際情況，在保證安全、可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥地采用新技術(shù)，并注意節(jié)約投資，選擇合適的電氣設(shè)備。盡管電力系統(tǒng)中各種電氣設(shè)備的作用和工作條件并不一樣，具體選擇方法也不完全相同，但對它們的基本要求卻是相同的。電氣設(shè)備要能可靠的工作，必須按正常工作條件進行選擇，并按短路狀態(tài)來校驗其熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定。 ⑴按正常工作條件選擇：導(dǎo)體和電器的正常工作條件是指額定電壓、額定電流和自然環(huán)境條件三個方面。①額定電壓選擇： 在選擇設(shè)備時一般按照導(dǎo)體和電器的額定電壓UN不低于安裝地點電網(wǎng)額定電壓UNS的條件選擇，即： （51）②額定電流選擇： 在規(guī)定的周圍介質(zhì)極限溫度下，導(dǎo)體和電器的額定電流IN應(yīng)不小于流過設(shè)備的最大持續(xù)電流 ，即： （52）由于發(fā)電機、調(diào)相機和變壓器在電壓降低5%時出力保持不變，故其相應(yīng)回路的最大持續(xù)工作電流 =(為電機的額定電流)；母聯(lián)斷路器和母線分段斷路器回路的最大持續(xù)工作電流，一般取該母線上最大一臺發(fā)電機或一組變壓器的；母線分?jǐn)鄶嗦菲骰芈返淖畲蟪掷m(xù)工作電流，按母線上事故切除最大一臺發(fā)電機時，這臺發(fā)電機額定電流的50%80%計算；饋電線回路的最大持續(xù)工作電流，除考慮線路正常負(fù)荷電流外，還應(yīng)包括線路損耗和事故轉(zhuǎn)移過來的負(fù)荷。③按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核在選擇電器時，還應(yīng)考慮電器安裝地點的環(huán)境條件，當(dāng)溫度、風(fēng)速、濕度、污穢等級、海拔高度、地震強度和覆冰厚度等條件超過一般電器使用條件時，應(yīng)向制造部門提出要求或采取相應(yīng)的措施。例如，當(dāng)?shù)睾０胃叨瘸^制造部門規(guī)定之值時，由于大氣壓當(dāng)最高工作電壓不能力、空氣密度和濕度相應(yīng)減小，是空氣間隙和外絕緣的放電特性下降，一般當(dāng)海拔在1000~3500m范圍內(nèi)，若海拔比廠家規(guī)定值每升高100m，則最大工作電壓要下降1%。滿足要求時，應(yīng)采用高原型電氣設(shè)備，或采用外絕緣提高一級的產(chǎn)品。對于110kV以下電氣設(shè)備，由于外絕緣裕度較大，可在海拔2000m以下使用。當(dāng)周圍環(huán)境溫度和導(dǎo)體（或電器）額定環(huán)境溫度不等時，其長期允許電流可按下式修正： (53)式中——修正系數(shù)； ——導(dǎo)體或電氣設(shè)備正常發(fā)熱允許最高溫度，當(dāng)導(dǎo)體用螺栓連接時，=70℃。我國目前生產(chǎn)的電氣設(shè)備的額定環(huán)境溫度=40℃。如周圍環(huán)境高于40℃（但不大于60℃）時，其允許電流一般可按每增高1℃，%進行修正；當(dāng)環(huán)境溫度低于40℃時，環(huán)境溫度每降低1℃，%，但其最大負(fù)荷不得超過額定電流的20%。我國生產(chǎn)的裸導(dǎo)體的額定環(huán)境溫度為25℃，當(dāng)裝置地點環(huán)境溫度在5~50℃范圍內(nèi)變化時，導(dǎo)體允許通過的電流可按上式修正。此外，當(dāng)海拔高度上升時，日照強度相應(yīng)增加，故屋外載流導(dǎo)體如計及日照影響時，應(yīng)按海拔和溫度綜合修正系數(shù)對載流量進行修正。⑵按短路情況校驗 ①短路熱穩(wěn)定校驗短路電流通過時，導(dǎo)體和電器各部件溫度（或發(fā)熱效應(yīng)）應(yīng)不超過允許值，既滿足熱穩(wěn)定的條件為： (54)式中 ——短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)；——電氣設(shè)備允許通過的時間；——時間t內(nèi)允許通過的短時熱穩(wěn)定電流（或短時耐受電流）。②電動力穩(wěn)定校驗電動力穩(wěn)定是導(dǎo)體和電器承受短路電流機械效應(yīng)的能力，亦稱動穩(wěn)定。滿足動穩(wěn)定的條件是： 或 (55)式中 、——短路沖擊電流幅值及其有效值； 、——允許通過穩(wěn)定電流的幅值和有效值。下列幾種情況可不校驗熱穩(wěn)定或動穩(wěn)定：a、用熔斷器保護的電器，其熱穩(wěn)定由熔斷時間保證，故可不驗算熱穩(wěn)定。b、采用有限流電阻的熔斷器保護的設(shè)備可不校驗動穩(wěn)定；電纜印有足夠的強度，亦可不校動穩(wěn)定。c、裝設(shè)在電壓互感器回路中的裸導(dǎo)體和電器可不驗算動、熱穩(wěn)定。 斷路器的選擇高壓斷路器是主系統(tǒng)的重要設(shè)備之一。它的主要功能是：正常運行時，用它來倒換運行方式，把設(shè)備和線路接入電路或退出運行，起著控制作用；當(dāng)設(shè)備或線路發(fā)生故障時，能快速切除故障回路、保證無故障部分正常運行，能起保護作用。選擇斷路器時應(yīng)滿足以下基本要求：⑴在合閘運行時應(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)定性和動穩(wěn)定性。⑵在跳閘狀態(tài)下應(yīng)具有良好的絕緣性。⑶應(yīng)有足夠的斷路能力和盡可能短的分段時間。⑷應(yīng)有盡可能長的機械壽命和電氣壽命，并要求結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、安裝維護方便。考慮到可靠性和經(jīng)濟性，方便運行維護且由于SF6斷路器已成為高壓和超高壓唯一有發(fā)展前途的斷路器。故在110kV側(cè)和35kV氟化硫斷路器，其滅弧能力強、絕緣性能強、不燃燒、體積小、使壽命和檢修