【文章內(nèi)容簡介】 算簡化為代數(shù)運算。（4） 電力系統(tǒng)中各元件的磁路不飽和。即各元件的參數(shù)不隨電流而變化，計算可應(yīng)用疊加原理。（5） 對負(fù)荷只作近似估計，由于負(fù)荷電流一般比短路電流小得多，近似計算中，對離短路點較遠的負(fù)荷忽略不計，只考慮在短路點附近的大容量電動機對短路電流的影響。（6） 短路故障時金屬性短路，即短路點的阻抗為零。短路故障稱為電力系統(tǒng)的橫向故障，由斷線造成的故障，稱為電力系統(tǒng)的縱向故障。電力系統(tǒng)中僅有一處出現(xiàn)故障稱簡單故障，若同時有兩處或兩處以上發(fā)生故障，稱復(fù)雜故障。34短路電流的計算步驟把該變電站主接線圖中去掉不參與短路電流計算的開關(guān)設(shè)備，得到短路電流計算圖如31所示 =35kv =10 kV 電力系統(tǒng) 架空線路 變壓器 圖31求各元件的電抗標(biāo)么值，取=100MVA，線路：變壓器： 當(dāng)在K1處發(fā)生三相短路時，作出等值電路圖，如圖32所示 最大運行方式下電源至短路點的總電抗為：無限大容量電源短路電流周期分量的標(biāo)么值有名值沖擊電流短路全電流最大有效值短路容量最小運行方式下電源至短路點的總電抗為:==無限大容量電源=1短路電流周期分量的標(biāo)么值有名值沖擊電流短路容量 當(dāng)在K2處發(fā)生三相短路時，作出等值電路圖如下33所示 最大運行方式下電源至短路點的總電抗為無限大容量電源=1短路電流周期分量的標(biāo)么值有名值沖擊電流短路全電流最大有效值短路容量最小運行方式下電源至短路點的總電抗為無限大容量電源=1短路電流周期分量的標(biāo)么值有名值沖擊電流短路全電流最大有效值短路容量 短路電流計算結(jié)果表短路點運行方式電源至短路點電抗標(biāo)么值短路電流周期分量有名值（KA）沖擊電流（KA）全電流（KA）短路容量S（MVA）K1最大1140最小570K2最大179最小90第四章 設(shè)備的選擇與校驗41電氣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。411按正常工作條件選擇導(dǎo)體和電器㈠、額定電流導(dǎo)體和電器的額定電流是指在額定周圍環(huán)境溫度下，導(dǎo)體和電器的長期允許電流（或額定電流）應(yīng)不小于該回路的最大持續(xù)工作電流，即： （或）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=（為電機的額定電流）；母聯(lián)斷路器回路一般可取母線上最大一臺發(fā)電機或變壓器的；母線分段電抗器的應(yīng)為母線上最大一臺發(fā)電機跳閘時，保證該段母線負(fù)荷所需的電流；出線回路的除考慮線路正常負(fù)荷電流（包括線路損耗）外，還應(yīng)考慮事故時 由其他回路轉(zhuǎn)移過來的負(fù)荷。此外，還應(yīng)按電器的裝置地點、使用條件、檢修和運行等要求，對導(dǎo)體和電器進行種類（屋內(nèi)或屋外）和型式的選擇。㈡、額定電壓和最高工作電壓導(dǎo)體和電器所在電網(wǎng)的運行電壓因調(diào)壓或負(fù)荷的變化，常高于電網(wǎng)的額定電壓，故所選電器和電纜允許最高工作電壓不得低于所接電網(wǎng)的最高運行電壓，即： 一般電纜和電器允許的最高工作電壓：；額定電壓為330~。，因此在選擇設(shè)備時，一般可按照電器和電纜的額定電壓，不低于裝置地點電網(wǎng)額定電壓的條件選擇，即： ㈢、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%。當(dāng)最高工作電壓不能滿足要求時，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： 式中 K——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。412按短路情況校驗㈠、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： 或 式中 ——短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)；——短路時導(dǎo)體和電器設(shè)備允許的熱效應(yīng)；——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）。㈡、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 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：① 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。② 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。③ 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。42高壓斷路器的選擇及校驗421對高壓斷路器的基本要求 斷路器在電路中擔(dān)負(fù)特別重要的任務(wù)，必須滿足一下基本要求：（1） 工作可靠。斷路器應(yīng)能在規(guī)定的運行條件下長期可靠地工作，并能在正常和故障情況下準(zhǔn)確無誤的完成關(guān)合和開斷電路的指令，其拒動或誤動都將造成嚴(yán)重的后果。（2） 具有足夠的開斷能力。斷路器的開斷能力是指能夠安全切斷最大短路電流的能力，它主要決定于斷路器的滅弧性能，并保證具有足夠的熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定。開斷能力的不足可能發(fā)生觸頭跳開后電弧長期的續(xù)燃，導(dǎo)致斷路器本身爆炸飛狐，引起事故擴大的嚴(yán)重后果。（3） 動作快速。在電路發(fā)生故障時，快速的切除故障電路，不僅能縮短電力網(wǎng)的故障時間和減輕巨大短路電流對電氣設(shè)備的損害，而且能增加電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，提高系統(tǒng)的供電可靠性。（4） 具有自動重合閘性能、輸電線路的短路故障大多都是臨時性的。為了提高電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和供電可靠性，線路保護多采用自動重合閘方式，即在發(fā)生短路故障時，繼電保護動作使斷路器跳閘，切除故障點的短路電流，經(jīng)很短時間后斷路器又自動重合閘，恢復(fù)正常供電。若故障仍存在，則斷路器必須立即跳閘，再次切斷短路電流，這要求斷路器在第一次大電流滅弧后很快恢復(fù)滅弧能力，完成后續(xù)次的滅弧。（5） 結(jié)構(gòu)簡單，經(jīng)濟合理。在滿足安全、可靠的同時，還應(yīng)考慮到經(jīng)濟性，故要求斷路器的結(jié)構(gòu)力求簡單、尺寸小、重量輕、價格合理。422額定電流的計算變壓器一次側(cè)額定電流：變壓器二次側(cè)額定電流：當(dāng)按運行負(fù)荷計算時：考慮10母線上的最大出線負(fù)荷：考慮今后便于安裝、調(diào)試和檢修，同電壓等級側(cè)均選用同一型號的斷路器和隔離開關(guān)。與相差不大，以下均已為基準(zhǔn)選設(shè)備。423高壓斷路器的選擇結(jié)果及校驗(1) 根據(jù)設(shè)備的額定電壓、電流值查附表31，得主變一次側(cè)的斷路器選擇參數(shù)如下圖所示：（35側(cè)斷路器）型號額定電壓最高工作電壓額定電流額定開斷電流額定短時耐受電流額定峰值耐受電流額定關(guān)合電流額定合閘時間全開斷時間35 KV KV1600 KA25 KA25KA(4S)63 KA63 KA①熱穩(wěn)定的校驗 s=+又2500 ＞ 即合格②動穩(wěn)定的校驗 又＞ 即合格③開斷能力＜ 即合格④短路容量＜56000 即合格(2)根據(jù)設(shè)備的額定電壓、電流值經(jīng)查表，得主變二次側(cè)的斷路器選擇參數(shù)如下圖所示：（10側(cè)斷路器）型號額定電壓KV最高工作電壓KV額定電流KA額定開斷電流KA額定短時耐受電流KA額定峰值耐受電流KA額定關(guān)合電流KA額定合閘時間s全開斷時間sZN281210 12 630 20 20(4S)50 50 ①熱穩(wěn)定的校驗 s=+又1600 ＞ 即合格②動穩(wěn)定的校驗 又＞ 即合格③開斷能力＜ 即合格④短路容量＜6300 即合格(3)主變一次側(cè)隔離開關(guān)選擇參數(shù)如下圖所示：（35側(cè)隔離開關(guān)）型號額定電壓kV最高工作電壓kV額定電流KA動穩(wěn)定電流KA熱穩(wěn)定電流KAGW235G35 6004820（4s）①熱穩(wěn)定的校驗 設(shè)=又1600 ＞ 即合格②動穩(wěn)定的校驗 又＞ 即合格 (4)主變二次側(cè)隔離開關(guān)選擇參數(shù)如下圖所示: （10側(cè)隔離開關(guān)）型號額定電壓kV最高工作電壓kV額定電流KA動穩(wěn)定電流KA熱穩(wěn)定電流KAGN810 600 52 20（4s）①熱穩(wěn)定的校驗 又1600 ＞ 即合格②動穩(wěn)定的校驗 又＞ 即合格 (5)選擇校驗結(jié)果列表序號計算參數(shù)校驗結(jié)果項目參數(shù)項目參數(shù)1工作電壓35kVU35kV合格2工作電流I1600 kA合格3斷流容量1140S56000合格4動穩(wěn)定校驗合格5熱穩(wěn)定校驗2500合格6開斷能力 kA額定開斷能力25kA合格②主變二次側(cè)的斷路器序號計算參數(shù)選擇ZN2812型校驗結(jié)果項目參數(shù)項目參數(shù)1工作電壓10kVU10kV合格2工作電流I630 kA合格3斷流容量179S6300合格4動穩(wěn)定校驗合格5熱穩(wěn)定校驗1600合格6開斷能力額定開斷能力20kA合格③主變一次側(cè)隔離開關(guān)序號計算參數(shù)選擇GW235G型校驗結(jié)果項目參數(shù)項目參數(shù)1工作電壓35kVU35kV合格2工作電流I600kA合格3動穩(wěn)定校驗合格4熱穩(wěn)定校驗1600合格④主變二次側(cè)隔離開關(guān)序號計算參數(shù)選擇GN8型校驗結(jié)果項目參數(shù)項目參數(shù)1工作電壓10kVU10kV合格2工作電流I600 kA合格3動穩(wěn)定校驗合格4熱穩(wěn)定校驗1600合格424高壓熔斷器的選擇及校驗㈠、參數(shù)的選擇項目參數(shù)技術(shù)條件正常工作條件電壓、電流保護特性斷流容量、最大開斷電流，熔斷特性、最小熔斷電流環(huán)境條件環(huán)境溫度、最大風(fēng)速、污穢、海拔高度、地震烈度當(dāng)在屋內(nèi)使用時，可不校驗。(1)限流式高壓熔斷器一般不宜使用在電網(wǎng)工作電壓低于熔斷器額定電壓的電網(wǎng)中。當(dāng)經(jīng)過驗算，電器的絕緣強度可允許使用高一級電壓的熔斷器時，則應(yīng)按電壓比折算，降低其額定的斷流容量。(2)高壓熔斷器熔管的額定電流應(yīng)大于或等于熔體的額定電流。(3)跌落式熔斷器在滅弧時，會噴出大量游離氣體，并發(fā)出很大的響聲，故一般只在屋外使用。㈡、熔體的選擇(1)熔體的額定電流應(yīng)按高壓熔斷器的保護熔斷特性選擇，應(yīng)滿足保護的可靠性、選擇性、靈敏度的要求，非自爆式熔斷器都具有反時限的電流時間特性。熔體額定電流選擇過大，將延長熔斷時間，降低靈敏度；選擇過小，則不能保證保護的可靠性和選擇性。 選擇熔體時，應(yīng)保證前后兩級熔斷器之間、熔斷器與電源側(cè)繼電保護之間以及熔斷器與負(fù)荷側(cè)繼電保護之間動作的選擇性。在此前提下，當(dāng)在本段保護范圍內(nèi)發(fā)生故障時，應(yīng)能在最短時間沒切斷故障。當(dāng)電網(wǎng)裝有其他接地保護時，回路中最大電流與負(fù)荷電流之和不應(yīng)超過最小熔斷電流。(2) 保護電力電容器的高壓熔斷器的熔體，在下列正常情況下不應(yīng)誤熔斷：