【文章內(nèi)容簡介】 短路電流的計(jì)算步驟在工程設(shè)計(jì)中，短路電流的計(jì)算通常采用使用曲線法。步驟如下：（次暫態(tài)網(wǎng)絡(luò)）圖（1）首先去掉系統(tǒng)中的所有負(fù)荷分支、線路電容、各元件的電阻，發(fā)電機(jī)電抗用次暫態(tài)電抗。（2）選取基準(zhǔn)容量和基準(zhǔn)電壓（一般取各級(jí)的平均電壓）。（3）將各元件電抗換算為同一基準(zhǔn)值的標(biāo)幺電抗。（4）繪出等值網(wǎng)絡(luò)圖，并將各元件電抗統(tǒng)一編號(hào)。：為計(jì)算不同短路點(diǎn)的短路電流值，需將等值網(wǎng)絡(luò)分別化簡為以短路點(diǎn)為中心的輻射形等值網(wǎng)絡(luò)，并求出各電源與短路點(diǎn)之間的電抗，即轉(zhuǎn)移電抗。(將各轉(zhuǎn)移阻抗按各發(fā)電機(jī)額定功率歸算)。 短路電流的計(jì)算 短路計(jì)算過程系統(tǒng)電抗: 變壓器電抗: 折算到10kV等級(jí)電抗110kV變電站到短路點(diǎn)d1的電抗短路點(diǎn)d1的短路電流kA kAkA MVA 110kV變電站到短路點(diǎn)d2的電抗 X2=（Xd1+Xt/2） =(+) (**) = =(Ω)短路點(diǎn)d2的短路電流kA kA kAMVA 表41 短路電流表短路點(diǎn)短路容量 kA kA318MVA kA kA 繪制系統(tǒng)等值阻抗網(wǎng)絡(luò)圖圖31 短路等值電路 本章小結(jié)本章介紹了短路電流的計(jì)算目的及計(jì)算的一般規(guī)定，并介紹了工程設(shè)計(jì)中常采用的運(yùn)算曲線法計(jì)算短路電流的一般步驟。分別選取各母線上為短路點(diǎn)，計(jì)算各電源提供的短路電流，并以此考慮在各個(gè)短路情況下流過各斷路器的短路電流，并以流過的最大的短路電流來校驗(yàn)各個(gè)短路器，看是否滿足動(dòng)熱穩(wěn)定校驗(yàn)。若不滿足，則應(yīng)提高設(shè)備檔次或加限流電抗器。第4章 電氣設(shè)備的選擇 電氣設(shè)備選擇的一般條件盡管電力系統(tǒng)中各種電器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(duì)它們的基本要求確是一致的。電氣設(shè)備要可靠地工作，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)動(dòng)、熱穩(wěn)定性。 按正常工作條件選擇電氣設(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，故所選的電氣設(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，在選擇電氣設(shè)備時(shí)，可按照電氣設(shè)備的額定電壓U不低于裝置地點(diǎn)電網(wǎng)額定電壓U的條件選擇，即 U U （41）電氣設(shè)備的額定電流I是指在額定環(huán)境溫度下，電氣設(shè)備的長期允許電流。 應(yīng)不小于該回路在各種合理運(yùn)行方式下的最大持續(xù)工作電流I，即 I I （42）由于發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)和變壓器在電壓降低5%時(shí)，出力保持不變，故其相應(yīng)回路的I應(yīng)為發(fā)電機(jī)；若變壓器有可能過負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，I應(yīng)按過負(fù)荷確定（）；母聯(lián)斷路器回路一般可取母線上最大一臺(tái)發(fā)電機(jī)或變壓器的I；母線分段電抗器I應(yīng)為母線上最大一臺(tái)發(fā)電機(jī)跳閘時(shí)，保證該母線負(fù)荷所需的電流，或最大一臺(tái)發(fā)電機(jī)額定電流的50%80%；出線回路的I除考慮正常負(fù)荷電流外，還應(yīng)考慮事故時(shí)由其他回路轉(zhuǎn)移過來的負(fù)荷。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、地震烈度和覆冰厚度超過一般電氣設(shè)備使用條件時(shí)，應(yīng)采取措施。本設(shè)計(jì)著重考慮溫度對(duì)電氣設(shè)備的影響。我國目前生產(chǎn)的電氣設(shè)備的額定環(huán)境溫度Q。=+ 40℃，裸導(dǎo)體的額定環(huán)境溫度為+25℃。 按短路情況校驗(yàn)短路電流通過電氣設(shè)備時(shí)，電氣設(shè)備各部件溫度（或發(fā)熱效應(yīng)）應(yīng)不超過允許值。即， （43）式中，t秒內(nèi)通過的短時(shí)熱電流； 短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)。電動(dòng)力穩(wěn)定是電氣承受短路電流機(jī)械效應(yīng)的能力，亦稱動(dòng)穩(wěn)定。滿足動(dòng)穩(wěn)定的條件為 （44） 或 （45）式中，電氣設(shè)備允許通過的動(dòng)穩(wěn)定電流幅值； 電氣設(shè)備允許通過的動(dòng)穩(wěn)定電流有效值； 短路沖擊電流幅值； 短路沖擊電流有效值。下列幾種情況可不校驗(yàn)熱穩(wěn)定或動(dòng)穩(wěn)定：（1）用熔斷器保護(hù)的電氣設(shè)備，其熱穩(wěn)定由熔斷器時(shí)間保證，故可不驗(yàn)算熱穩(wěn)定；（2）采用有限流電阻的熔斷器保護(hù)的設(shè)備，可不校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定；（3）裝設(shè)在電壓互感器回路的裸導(dǎo)體和電氣設(shè)備可不校驗(yàn)動(dòng)、熱穩(wěn)定。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)斷路器的全開斷時(shí)間 之和，即 = + （46）一般取保護(hù)裝置的后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，這是考慮到主保護(hù)有死區(qū)或拒動(dòng)是指對(duì)斷路器的分閘脈沖傳送到斷路器操作機(jī)構(gòu)的跳閘線圈時(shí)起，到各相觸頭分離后的電弧完全熄滅為止的時(shí)間段。顯然，包括兩個(gè)部分，即= （47）式中，斷路器固有分閘時(shí)間；斷路器開斷電弧持續(xù)時(shí)間，,。 各電氣設(shè)備選擇的原則 斷路器的選擇原則高壓斷路器是重要的電氣設(shè)備之一，它的主要功能是[10]：正常運(yùn)行倒換運(yùn)行方式，把設(shè)備或線路接入電網(wǎng)或退出運(yùn)行，起著控制作用；當(dāng)設(shè)備或線路發(fā)生故障時(shí)，能快速切除故障回路，保證無故障部分正常運(yùn)行，起保護(hù)作用。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(jí)，10kV采用真空斷路器。U U （22）I I （23）U 、U 分別為電氣設(shè)備和電網(wǎng)的額定電壓，kV；I、Imax分別為電氣設(shè)備的額定電流和電網(wǎng)的最大負(fù)荷電流，A高壓斷路器的額定開斷電流，不應(yīng)小于實(shí)際開斷瞬間的短路電流周期分量，即 。 為了保證斷路器在關(guān)合短路電流時(shí)的安全，斷路器的額定關(guān)合電流不應(yīng)小于短路電流最大沖擊值，即 隔離開關(guān)的選擇原則隔離開關(guān)也是發(fā)電廠和變電站中常用的開關(guān)電器。它需要與斷路器配套使用。它的主要功用為：。、合小電流。隔離開關(guān)型式的選擇，應(yīng)根據(jù)配電裝置的布置特點(diǎn)和使用要求等因素，進(jìn)行綜合的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較然后確定。隔離開關(guān)與斷路器相比，額定電壓、額定電流的選擇及短路動(dòng)、熱穩(wěn)定效驗(yàn)的項(xiàng)目相同。但是由于隔離開關(guān)不用來接通和切除短路電流，故無需進(jìn)行開斷電流和短路關(guān)合電流的效驗(yàn)。，由公式（41）和公式（42），得 U U I I U、U分別為電氣設(shè)備和電網(wǎng)的額定電壓，kV；I 、I分別為電氣設(shè)備的額定電流和電網(wǎng)的最大負(fù)荷電流，A，由公式（43）和公式（44），得效驗(yàn)式為 避雷器的配置原則常用的防近形波過電壓的裝置是避雷器。避雷器與被保護(hù)設(shè)備并聯(lián)，其作用是釋放過電壓的能量，將過電壓限制在一定水平，從而保護(hù)設(shè)備的絕緣。，應(yīng)裝設(shè)避雷器，但進(jìn)出線都裝設(shè)避雷器時(shí)除外。，應(yīng)在變壓器附近增設(shè)一組避雷器。 互感器的選擇原則互感器是電力系統(tǒng)中測量儀表、繼電保護(hù)等二次設(shè)備獲取電氣一次回路信息的傳感器。它的作用是將高電壓、大電流按比例變成低電壓和小電流?；ジ衅髟谥鹘泳€中的配置與測量儀表、同步點(diǎn)的選擇、保護(hù)和自動(dòng)裝置的要求以及主接線的形式有關(guān)。電壓互感器一般裝置在母線、線路、發(fā)電機(jī)和變壓器中，保證在運(yùn)行方式改變時(shí)，保護(hù)裝置不失壓、同級(jí)點(diǎn)兩側(cè)都能方便地取壓。電流互感器設(shè)置在發(fā)電機(jī)、變壓器、出線、母線分段及母聯(lián)斷路器、旁路斷路器等回路中，為了滿足測量和保護(hù)的需要。 10kV側(cè)設(shè)備的選擇表41 真空斷路器類別型號(hào)額定電壓kV額定電流A穩(wěn)定電流峰值kA開斷電流kA動(dòng)穩(wěn)定電流峰值kV真空ZN23101063025（4S）2563（1）熱穩(wěn)定校驗(yàn)：Qd（4′）=1839（kA2S）,It2t =4 =3969（kA2S），有It2t ≥ Qd（4′） （滿足要求）（2）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：Idw = 100（kA） ich = （kA） （滿足要求）表42 隔離開關(guān) 型號(hào)額定電壓（kF）額定電流（A）極限通過電流峰值（kA）熱穩(wěn)電流GNR10/20010200100（1）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：idw = 50（kA）， ich =(kA），有 idw ich （滿足要求）（2）熱穩(wěn)定校驗(yàn)：Qd（4′）=1839（kA2S），It2t = 2524=2500( kA2S )，有 It2t Qd（4′）（滿足要求）表43 電壓互感器型號(hào)JDJJ