【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 幺值計(jì)算公式：其中式中 ——變壓器短路電壓的百分?jǐn)?shù)（%） ——最大容量繞組的額定容量（MVA） ——基準(zhǔn)容量（MVA）線路的標(biāo)幺值計(jì)算公式： 其中式中——單位長(zhǎng)度的線路阻抗（） 架空線：= 電纜：= ——線路的長(zhǎng)度（） ——平均網(wǎng)絡(luò)額定電壓（）(2) 計(jì)算標(biāo)幺值取基準(zhǔn)容量為,基準(zhǔn)電壓為，又依公式：。計(jì)算出基準(zhǔn)值如下表11所示：計(jì)算主變壓器的短路電壓百分?jǐn)?shù) = = =阻抗的標(biāo)幺值：由于兩臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行，所以：各元件取電抗平均值：線路電抗的計(jì)算：電路圖化簡(jiǎn)為: 圖32 系統(tǒng)等值網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)圖：在短路過程中認(rèn)為電源電壓不變，也就是說電源的內(nèi)阻為零。為了設(shè)計(jì)需要共選5個(gè)短路點(diǎn)。短路點(diǎn)的選取及計(jì)算：（1）d1點(diǎn)短路：等值電路如圖： 圖33點(diǎn)轉(zhuǎn)移阻抗：對(duì)點(diǎn)總的轉(zhuǎn)移阻抗:短路電流標(biāo)幺值：有名值： 沖擊值： 短路容量： 全電流最大有效值：（2）d2點(diǎn)短路：等值電路如圖： 圖34點(diǎn)轉(zhuǎn)移阻抗：對(duì)點(diǎn)總的轉(zhuǎn)移阻抗:短路電流標(biāo)幺值：有名值：沖擊值：短路容量：全電流最大有效值：（3）d3點(diǎn)短路：等值電路如圖： 圖35點(diǎn)轉(zhuǎn)移阻抗：對(duì)點(diǎn)總的轉(zhuǎn)移阻抗:短路電流標(biāo)幺值：有名值： 沖擊值： 短路容量： 全電流最大有效值：（4）d4點(diǎn)短路：等值電路如圖： 圖36點(diǎn)轉(zhuǎn)移阻抗：對(duì)點(diǎn)總的轉(zhuǎn)移阻抗:短路電流標(biāo)幺值：有名值： 沖擊值： 短路容量： 全電流最大有效值：（5）d5點(diǎn)短路：等值電路如圖： 圖37點(diǎn)轉(zhuǎn)移阻抗：對(duì)點(diǎn)總的轉(zhuǎn)移阻抗:短路電流標(biāo)幺值：有名值： 沖擊值： 短路容量： 全電流最大有效值：表41 短路電流計(jì)算結(jié)果（）短路形式 三相短路電流短路點(diǎn)編號(hào) d1 d2 d3 d4 d5基準(zhǔn)電流 基準(zhǔn)電壓 230 115 115 計(jì)算電抗全標(biāo)幺值 短路電路計(jì)算有名值（KA） 短路電流計(jì)算標(biāo)幺值 短路沖擊電流（KA） 全電流最大有效值（KA） 短路容量（MVA） 第4章 變電所電氣設(shè)備的選擇 概述導(dǎo)體和電器的選擇是變電所設(shè)計(jì)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(shí)，應(yīng)根據(jù)工程的實(shí)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(shí)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(yàn)熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定后選擇的高壓電器，應(yīng)能在長(zhǎng)期工作條件下和發(fā)生過電壓、過電流的情況下都能保持正常運(yùn)行。電氣設(shè)備選擇的一般原則是： 1）應(yīng)滿足導(dǎo)體和電器正常運(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)境條件校驗(yàn)；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(shí)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(hào)一致；6）選用的新品，均應(yīng)具有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。（1）按正常工作條件選擇導(dǎo)體和電器1）電壓：所選電器和電纜允許最高工作電壓不得低于回路所接電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓即：≥一般電纜和電器允許的最高工作電壓。2）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(zhǎng)期允許電流應(yīng)不小于該回路的最大持續(xù)工作電流即：由于變壓器在電壓降低5%時(shí)，出力保持不變，故其相應(yīng)回路的= （為電器額定電流）。3）按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核：當(dāng)周圍環(huán)境溫度和導(dǎo)體額定環(huán)境溫度不等時(shí)，其長(zhǎng)期允許電流可按下式修正：= 基中—修正系數(shù)—導(dǎo)體或電氣設(shè)備正常發(fā)熱允許最高溫度我國目前生產(chǎn)的電氣設(shè)備的額定環(huán)境溫度= 40℃，裸導(dǎo)體的額定環(huán)境溫度為+25℃。（2）按短路情況校驗(yàn)電器在選定后應(yīng)按最大可能通過的短路電流進(jìn)行動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)，一般校驗(yàn)取三相短路時(shí)的短路電流，如用熔斷器保護(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。1）短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)滿足熱穩(wěn)定條件為 —短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)—短路時(shí)導(dǎo)體和電器允許的熱效應(yīng)——t秒內(nèi)允許通過的短時(shí)熱電流驗(yàn)算熱穩(wěn)定所用的計(jì)算時(shí)間： = +tb —斷電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間110kV以下導(dǎo)體和電纜一般采用主保護(hù)時(shí)間110kV以上導(dǎo)體電器和充油電纜采用后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間toL —相應(yīng)斷路器的全開斷時(shí)間。2）短路的動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)滿足動(dòng)穩(wěn)定條件為： — 短路沖擊直流峰值（kA）— 短路沖擊電流有效值（kA）、 —電器允許的極限通過電流峰值及有效值（kA） 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(shí)，用來接通和開斷負(fù)荷電流，在變電所電氣主接線中，還擔(dān)任改變主接線的運(yùn)行方式的任務(wù)，故障時(shí)，斷路器通常以繼電保護(hù)的方式配合使用，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(diǎn)，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、SF6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35kV～220kV一般采用SF6斷路器。真空斷路器只適應(yīng)于10kV電壓等級(jí)，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（）的短路電流的有效值，即： — 高壓斷路器額定開斷電流（kA） — 短路電流的有效值（kA）1． 短路分?jǐn)嚯娏鞯倪x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(shí)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(dòng)力的損壞，且斷路器在關(guān)合短路電流時(shí)，不可避免地接通后又自動(dòng)跳閘，此時(shí)要求能切斷短路電流，為了保證斷路器在開斷短路時(shí)的安全，斷路器額定開斷電流不應(yīng)小于短路電流的最大沖擊值，即：或 — 斷路器額定開斷電流 — 額定動(dòng)穩(wěn)定電流 — 短路沖擊電流2． 開斷時(shí)間的選擇對(duì)于110kV及以上的電網(wǎng)，當(dāng)電力系統(tǒng)穩(wěn)定要求快速切除故障時(shí)，用于電氣制動(dòng)回路的斷路器，~ 。 斷路器選擇考慮到檢修、維護(hù)方便，220kV及110kV均選同類型產(chǎn)品。 220kV側(cè)斷路器1）額定電壓選擇： 2）額定電流選擇： 考慮到變壓器在電壓降低5%時(shí)其出力保持不變，所以相應(yīng)回路的 ，即：Igmax = =3）按開斷電流選擇： = （kA） （kA）4）按短路開斷電流選擇： = （kA） （kA）根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以初步選擇LW6－220型SF6斷路器其參數(shù)如下：額定電壓220kV，最高工作電壓245kV，額定電流3150A，額定開斷電流40kA，短路關(guān)合電流55kA，動(dòng)穩(wěn)定電流峰值55kA，4S熱穩(wěn)定電流40kA，。5）校驗(yàn)熱穩(wěn)定，取后備保護(hù)為5S，則：= + 5 = （S） 因?yàn)?，故不考慮非周期分量，查周期分量等值時(shí)間曲線，查得= =（－5）+ = （S）（kA2S）（kA2S）即滿足要求；(kA)40(kA)滿足要求。6）檢驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定： = (kA) 55(kA) 滿足要求故選擇戶外LW6－220型SF6斷路器能滿足要求，由上述計(jì)算可列出戶外LW6－220型SF6斷路器數(shù)據(jù)如表41：表41 戶外LW6－220型SF6斷路器數(shù)據(jù) 設(shè)備項(xiàng)目LW6－220產(chǎn)品數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)252kV253kV3150A661A55kA40kA55kA 110kV側(cè)斷路器考慮到兩臺(tái)主變壓器及它們之間存在一定的交換功率可得：1）額定電壓： = 110 = （kV）；2）額定電流： = = =（kA）；3）按開斷電流選擇：= （kA） （kA）；4）短路開斷電流：= （kA） （kA）；根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以初步選擇SW6－110型少油斷路器，其參數(shù)為：最高工作電壓126kV，額定電流2000A，短路開斷電流80kA，動(dòng)穩(wěn)定電流峰值80kA，，；5）檢驗(yàn)熱穩(wěn)定取后備保護(hù)為5S= + 5 = （S） 因?yàn)?，故不考慮非周期分量，查周期分量等值時(shí)間表，查得= =（－5）+ = （S）（kA2S）（kA2S）即滿足要求。由以上計(jì)算表明選擇戶外SW6－110型少油斷路器能滿足要求，由上述計(jì)算可列出戶外SW6－110少油斷路器數(shù)據(jù)如表42： 表42 戶外SW6－110少油斷路器數(shù)據(jù) 設(shè)備項(xiàng)目SW6－110產(chǎn)品數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)126kV2000A1323A80kA80kA 10kV側(cè)斷路器由于10kV側(cè)裝設(shè)了電抗器，則可以選擇10kV戶內(nèi)真空斷路器1）額定電壓： 2）額定電流： =＝= （kA） 因?yàn)檠b設(shè)電抗器后，(kA)3）按開斷電流選擇： = （kA） （kA）4）按短路開斷電流選擇： = = （kA） 即： （kA）5）按短路容量選擇：S = = = （MVA）即：。根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以初步選擇戶內(nèi)ZMD11－12/2500－40A型真空斷路器，其參數(shù)如下：額定電壓10kV，額定電流2500A，額定開斷電流40kA，額定斷流容量727MVA，極限通過電流峰值80kA。6）校驗(yàn)熱穩(wěn)定，取后備保護(hù)為1S= + 1 = （S） 因1，故不計(jì)非周期分量，查周期分量等值時(shí)間曲線得= = 40 滿足要求7）檢驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定：= 80 滿足要求。故選擇戶內(nèi)ZMD11－12/2500－40A型真空斷路器能滿足要求，由上述計(jì)算可列出戶內(nèi)ZMD1112/250040A型真空斷路器數(shù)據(jù)如表43： 表43 戶內(nèi)ZMD1112/250040A型真空斷路器數(shù)據(jù) 設(shè)備項(xiàng)目ZMD11－12/2500－40A產(chǎn)品數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)10kV10kV2500A43A80kA 727MVA 隔離開關(guān)的選擇 概述隔離開關(guān)：配制在主接線上時(shí)，保證了線路或設(shè)備檢修時(shí)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(shí)，必須遵守倒閘操作順序。送電：首先合上母線隔離開關(guān)，其次合上線路側(cè)隔離開關(guān)，最后合上斷路器，停電則與上述相反。隔離開關(guān)的配置：1）斷路器的兩側(cè)均應(yīng)配置隔離開關(guān)，以便在斷路器檢修時(shí)形成明顯的斷口，與電源側(cè)隔離；2）中性點(diǎn)直接接地的普通型變壓器均應(yīng)通過隔離開關(guān)接地；3）接在母線上的避雷器和電壓互感器宜合用一組隔離開關(guān)，為了保證電器和母線的檢修安全，每段母上宜裝設(shè)1—2組接地刀閘或接地器。63kV及以上斷路器兩側(cè)的隔離開關(guān)和線路的隔離開關(guān)，宜裝設(shè)接地刀閘。應(yīng)盡量選用一側(cè)或兩側(cè)帶接地刀閘的隔離開關(guān)；4）按在變壓器引出線或中性點(diǎn)上的避雷器可不裝設(shè)隔離開關(guān)；5）當(dāng)饋電線的用戶側(cè)設(shè)有電源時(shí)，斷路器通往用戶的那一側(cè)，可以不裝設(shè)隔離開關(guān)，但如果費(fèi)用不大，為了防止雷電產(chǎn)生的過電壓，也可以裝設(shè)。 隔離開關(guān)選擇計(jì)算選擇隔離開關(guān)，跟選擇斷路器相同，其校驗(yàn)有所不同。為了維護(hù)及操作方便， 220kV、110kV、10kV都選同類型。 220kV側(cè)隔離開關(guān)1）額定電壓: = 即: = 220 = 253（kV）2）額定電流： = = （kA）根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可以