【文章內(nèi)容簡介】 機(jī)會最少。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算短路電流，并檢驗電氣設(shè)備的穩(wěn)定性。 短路計算的目的及假設(shè) 短路電流計算是變電所電氣設(shè)計中的一個重要環(huán)節(jié)其計算目的是：1）在選擇電氣主接線時，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算。2）在選擇電氣設(shè)備時，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，同時又力求節(jié)約資金，這就需要進(jìn)行全面的短路電流計算。3）在設(shè)計屋外高壓配電裝置時，需按短路條件檢驗軟導(dǎo)線的相間和相對地的安全距離。4）按接地裝置的設(shè)計，也需用短路電流。 短路電流計算的一般規(guī)定1）驗算導(dǎo)體和電器動穩(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)計規(guī)劃容量計算，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） 。確定短路電流計算時，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)考慮具有反饋作用的異步電機(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，對不帶電抗器回路的計算短路點，應(yīng)按選擇在正常接線方式時短路電流為最大的地點。4）導(dǎo)體和電器的動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器的開斷電流一般按三相短路驗算。 短路計算基本假設(shè)1）正常工作時，三相系統(tǒng)對稱運(yùn)行；2）所有電源的電動勢相位角相同；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）不考慮短路點的電弧阻抗和變壓器的勵磁電流；5）元件的電阻略去，輸電線路的電容略去不計，及不計負(fù)荷的影響；6）系統(tǒng)短路時是金屬性短路。 基準(zhǔn)值高壓短路電流計算一般只計算各元件的電抗，采用標(biāo)幺值進(jìn)行計算，為了計算方便選取如下基準(zhǔn)值：基準(zhǔn)容量： = 100MVABS基準(zhǔn)電壓： （kV） 37 115avU 短路電流計算的步驟1）計算各元件電抗標(biāo)幺值，并折算為同一基準(zhǔn)容量下；2）給系統(tǒng)制訂等值網(wǎng)絡(luò)圖；3）選擇短路點；4）對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行化簡，把供電系統(tǒng)看為無限大系統(tǒng)，不考慮短路電流周期分量的衰減求出電流對短路點的電抗標(biāo)幺值，并計算短路電流標(biāo)幺值、有名值。標(biāo)幺值： *1IX???有名值： *3BavSU?5）計算短路容量，短路電流沖擊值短路容量： nSI?短路電流沖擊值： ? 計算變壓器各繞組電抗SFSZ850000/110 的技術(shù)數(shù)據(jù)：表 31 主變壓器 SFSZ850000/110 技術(shù)數(shù)據(jù)型 號額定容量（kVA）額定電壓（kV）損 耗（kW）阻抗電壓（%）空載電流（%）連接組別高壓 中壓 低壓空載短路SFSZ8—50000/11050000110177。8?%177。1 5% 1152 250U12=%U13=17%18%U23=% YNyn0d11取基準(zhǔn)容量，基準(zhǔn)電壓為 0BSMVA?110kV 側(cè) ??1(12)(13)(23)1%%???? ??????? ?35kV 側(cè) ??2(12)(23)(13)???? ???????? ?10kV 側(cè) ??3(23)(13)(12)%%???? ???????? ?則三繞組變壓器電抗分別為： 1*0..2150KBTNSX????3*%???但由于變壓器阻抗沒有負(fù)的，所以 。2*TX 計算系統(tǒng)及線路阻抗系統(tǒng) 110kV 側(cè)母線短路電流標(biāo)幺值為 25，則 110kV 側(cè)母線短路電抗為 ?；110kV 側(cè) 2 回架空線為 LGJ185，長度為 20km，查表得電抗為 km?，則20km線路電抗值為： ???其標(biāo)么值為：??? 等值網(wǎng)絡(luò)圖 41d1 點短路時：等值網(wǎng)絡(luò)為圖 42次暫態(tài)短路電流標(biāo)幺值： I????X次暫態(tài)短路電流有名值： kAUSB ????沖擊電流： .ish ??全電流最大有效值： kAIch .I???短路容量： MVUSn 07463?d2 點短路時：等值網(wǎng)絡(luò)為圖 43次暫態(tài)短路電流標(biāo)幺值： .I????X次暫態(tài)短路電流有名值： kAUSIB ????沖擊電流： kIsh ??全電流最大有效值： AIsh .I?短路容量： MVIUSn ??d3 短路時：等值網(wǎng)絡(luò)為圖 44次暫態(tài)短路電流標(biāo)幺值： I????X次暫態(tài)短路電流有名值： I????USB沖擊電流： kAIsh ..2i ??全電流最大有效值： Ish ...1.I?短路容量： MVAIUSn ??5 電氣設(shè)備的選擇 概述導(dǎo)體和電器的選擇是變電所設(shè)計的主要內(nèi)容之一，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(jì)的重要條件。在進(jìn)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。電氣設(shè)備的選擇同時必須執(zhí)行國家的有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，并應(yīng)做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠、運(yùn)行方便和適當(dāng)?shù)牧粲邪l(fā)展余地，以滿足電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的需要。電氣設(shè)備要能可靠的工作，必須按正常工作條件進(jìn)行選擇，并按短路狀態(tài)來校驗熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定后選擇的高壓電器，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。 一般原則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)展的需要；2）應(yīng)按當(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）選擇導(dǎo)體時應(yīng)盡量減少品種；5）擴(kuò)建工程應(yīng)盡量使新老電器的型號一致；6）選用的新品，均應(yīng)具有可靠的試驗數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。 技術(shù)條件1）按正常工作條件選擇導(dǎo)體和電氣A．電壓：所選電器和電纜允許最高工作電壓 即 n?.一般電纜和電器允許的最高工作電壓，當(dāng)額定電壓在 110KV 及以下時為 ，而n實際電網(wǎng)運(yùn)行的 一般不超過 。.maxgUn導(dǎo)體和電器的額定電流是指在額定周圍環(huán)境溫度 Q 0下，導(dǎo)體和電器的長期允許電流應(yīng)不小于該回路的最大持續(xù)工作電流yI .maxgI即 ≥y.由于變壓器在電壓降低 5%時，出力保持不變，故其相應(yīng)回路的 = .maxgI （ 為電器額定電流） 。nI當(dāng)周圍環(huán)境溫度和導(dǎo)體額定環(huán)境溫度不等時，其長期允許電流 可按下式修正 ，yIyI21MTK??基中 為溫度修正系數(shù)。 為最高工作溫度。 為額定載流量基準(zhǔn)下的環(huán)境溫度（ ）。 KMT C?為實際環(huán)境溫度； 對應(yīng)于所選截面 、環(huán)境溫度為+25 時，長期允許載流量（A）2TyISC?2）按短路情況校驗電器在選定后應(yīng)按最大可能通過的短路電流進(jìn)行動、熱穩(wěn)定校驗，一般校驗取三相短路時的短路電流，如用熔斷器保護(hù)的電器可不驗算熱穩(wěn)定。當(dāng)熔斷器有限流作用時，可不驗算動穩(wěn)定，用熔斷器保護(hù)的電壓互感器回路，可不驗算動、熱穩(wěn)定。滿足熱穩(wěn)定條件為： 2kalQIt??驗算熱穩(wěn)定所用的計算時間： prbt?公式中， ——短路電流熱效應(yīng)；kQ——電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體允許的熱效應(yīng)；al——設(shè)備給定時間 t 內(nèi)允許的熱穩(wěn)定效應(yīng)；tI——繼電保護(hù)動作時間；pr——斷路器全分閘時間。ab滿足動穩(wěn)定條件為： ???公式中， ——三相短路沖擊電流的幅值或有效值；shi ， ——設(shè)備允許通過的動穩(wěn)定電流（極限電流）峰值或有效值。emax 斷路器的選擇變電所中，高壓斷路器是重要的電氣設(shè)備之一，它具有完善的滅弧性能，正常運(yùn)行時，用來接通和開斷負(fù)荷電流，在某所電氣主接線中，還擔(dān)任改變主接線的運(yùn)行方式的任務(wù)，故障時，斷路器通常繼電保護(hù)的配合使用，斷開短路電流，切除故障線路，保證非故障線路的正常供電及系統(tǒng)的穩(wěn)定性。高壓斷路器應(yīng)根據(jù)斷路器安裝地點，環(huán)境和使用技術(shù)條件等要求選擇其種類及型式，由于真空斷路器、SF 6斷路器比少油斷路器，可靠性更好，維護(hù)工作量更少，滅弧性能更高，目前得到普遍推廣，故 35～220kV 一般采用 SF6斷路器。真空斷路器只適應(yīng)于 10kV電壓等級，10kV 采用真空斷路器。 按開斷電流選擇高壓斷路器的額定開斷電流 應(yīng)不小于其觸頭開始分離瞬間的短路電流即最大持續(xù)NI工作電流 即： .maxgI maxgI?? 短路關(guān)合電流的選擇在斷路器合閘之前，若線路上已存在短路故障，則在斷路器合閘過程中，觸頭間在未接觸時即有巨大的短路電流通過（預(yù)擊穿） ，更易發(fā)生觸頭熔焊和遭受電動力的損壞，且斷路器在關(guān)合短路電流時，不可避免地接通后又自動跳閘，此時要求能切斷短路電流，為了保證斷路器在關(guān)合短路時的安全，斷路器額定關(guān)合電流 不應(yīng)小于短路電流最大沖擊值。 斷路器選擇計算110kV 側(cè)：選定斷路器型號為 610LW??表 41 斷路器型號為 的技術(shù)數(shù)據(jù)610L??電壓，kV型號額定 最大額定電流，A額定斷開電流，kA動穩(wěn)定電流（峰值） ，kA3s 時熱穩(wěn)定電流，kA610LW??110 126 3150 40 100 401）電壓： 10g NUkVU???2）電流： . .275631NgSII kA? ? NAI????3）開斷電流： .40dt kdIkI??4）動穩(wěn)定： ????則滿足動穩(wěn)定；5）熱穩(wěn)定：取繼電保護(hù)動作時間為 為 ，斷路器全分閘時間 為 ，則prt abt =+=；prabt? = = kA S≤?224038alkASQ??則滿足熱穩(wěn)定。變壓器 35kV 側(cè)：選定斷路器型號為 （技術(shù)數(shù)據(jù)見下文）83LW?1）電壓：35gNUkVU???表 42 斷路器型號為 的技術(shù)數(shù)據(jù)8LW?電壓，kV型號額定 最大額定電流，A額定斷開電流，kA動穩(wěn)定電流（峰值） ，kA4s 熱穩(wěn)定電流，kA835LW?35 1600 25 63 252）電流： . .86135NgSII kAU? ??? NAI? ?3）開斷電流： kdIkI????4）動穩(wěn)定： ?則滿足動穩(wěn)定；5）熱穩(wěn)定：取繼電保護(hù)動作時間為 為 ，斷路器全分閘時間 為 ，則prt abt =+=；prabt?? = = kA S≤.?22540alkASQ??則滿足熱穩(wěn)定。變壓器 10kV 側(cè)：選定斷路器型號為 40SNG?表 43 斷路器型號為 的技術(shù)數(shù)據(jù)41極限通過電流，kA熱穩(wěn)定電流，kA型號額定電壓kV額定電流A額定斷開電流 kA額定斷開容量，MVA最大 有效 1s 5s 10s合閘時間，s固有分閘時間，s410SNG?10 5000 105 1800 300 173 173 120 85 1）電壓： 10gNUkVU???2）電流： . kA? ? NIAI????3）開斷電流： .9dt kdIkI??4）動穩(wěn)定： ???則滿足動穩(wěn)定；5）熱穩(wěn)定：取繼電保護(hù)動作時間為 為 ，斷路器全分閘時間 為 ，則prt abt =+=；prabt? = = S≤.?2221057alkASQ??則滿足熱穩(wěn)定。35kV 出線側(cè)：選定斷路器型號為 8LW?表 44 斷路器型號為 的技術(shù)數(shù)據(jù)83電壓，kV型號額定 最大額定電流，A額定斷開電流，kA動穩(wěn)定電流（峰值） ，kA4s 熱穩(wěn)定電流，kA835LW?35 1600 25 63 251）電壓： 35gNUkVU???2）電流： max kAn?? ? NIAI????3）開斷電流： .056dt kdIkI??4）動穩(wěn)定： ???則滿足動穩(wěn)定；5）熱穩(wěn)定：取繼電保護(hù)動作時間為 為 ，斷路器全分閘時間 為 ，則prt abt =+=；prabt? = = S≤.?22540alkASQ??則滿足熱穩(wěn)定。10kV 出線側(cè)：選定斷路器型號為 4SNG?表 45 斷路器型號為 的技術(shù)數(shù)據(jù)410極限通過電流，kA熱穩(wěn)定電流，kA型號額定電壓，kV額定電流，A額定斷開電流，kA額定斷開容量，MVA最大 有效 1s 5s 10s合閘時間，s固有分閘時間，s410SNG?10 5000 105 1800 300 173 173 120 85 1）電壓： 10gNUkVU???2)電流： max kA?? ? NIAI????3)開斷電流： kdIkI??4)動穩(wěn)定： ???則滿足動穩(wěn)定。5)熱穩(wěn)定：取繼電保護(hù)動作時間為 為 ，斷路器全分閘時間 為 ，則prt abt =+=；prabt? = = S≤.?2221057alkASQ??則滿足熱穩(wěn)定。 隔離開關(guān)的選擇隔離開關(guān)，配制在主接線上時，保證了線路及設(shè)備檢修形成明顯的斷口，與帶電部分隔離，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，必須遵循倒閘操作順序。隔離開關(guān)的配置：1）斷路器的兩側(cè)均應(yīng)配置隔離開