【文章內(nèi)容簡介】 生較強的不平衡交變電磁場，對附近的通信線路、電子設(shè)備等產(chǎn)生電磁干擾，影響其正常運行，甚至使之發(fā)生誤動作。由此可見，短路的后果十分嚴(yán)重，因此必須盡力設(shè)法消除可能引起短路的第四章 短路電流的計算一切因素；同時需要進行短路電流的計算，以便正確的選擇電氣設(shè)備，使設(shè)備具有足夠的動穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，以保證在發(fā)生可能有的最大短路電流時不至損壞。 為了選擇切除短路故障的開關(guān)電器、整定短路保護的繼電保護裝置和選擇限制短路電流的元件等，也必須計算短路電流。 短路電流的形式在三相系統(tǒng)中，短路的形式有三相短路、兩相短路、單相短路和兩相接地短路等， 其中兩相接地短路實質(zhì)是兩相短路。按短路電路得對稱性來分，三相短路屬對稱性短路其他形式為不對稱性短路。電力系統(tǒng)中，發(fā)生單相短路的可能性最大，而發(fā)生三相短路的可能性最小。但一般情況下特別是遠離電源的供電系統(tǒng)中，三相短路地短路電流最大，因此造成的危害也最為嚴(yán)重。為了是電力系統(tǒng)中的電氣設(shè)備在最嚴(yán)重的短路狀態(tài)下也能可靠的工作，因此，作為選擇和校驗電氣設(shè)備用的短路計算中，以三相短路計算為主。實際上，不對稱短路也可以按對稱分量發(fā)將不對稱的短路電流分解為對稱的正序、負序和零序分量，然后按對稱量來分析和計算，所以對稱的三相短路分析計算也是不對稱短路分析計算的基礎(chǔ)。因此，本次設(shè)計的短路電流計算都以三相短路為例。 短路電流計算的目的短路電流計算的目的是為了正確選擇和校驗電器設(shè)備，避免在短路電流作用下?lián)p壞電氣設(shè)備，如果短路電流太大，必須采用限流措施，以及進行繼電保護裝置的整定計算。 短路電流計算的內(nèi)容為了達到上述目的，須計算出下列各短路參數(shù)：I″— 次暫態(tài)短路電流，用來做為繼電保護的整定計算和校驗斷路器額定斷流容量。應(yīng)采用（電力系統(tǒng)在最大運行方式下）繼電保護安裝處發(fā)生短路時的次暫態(tài)短路電流來計算保護裝置的整定值。— 三相短路沖擊電流，用來檢驗電器和母線的動穩(wěn)定。I — 三相短路電流有效值，用來檢驗電器和母線的熱穩(wěn)定。南昌工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計S″— 次暫態(tài)三相短路容量，用來檢驗斷路器的遮斷容量和判斷母線短路容量是否超過規(guī)定值，作為選擇限流電抗器的依據(jù)。 本設(shè)計短路電流計算 由于進線距離太短 ，就4km，所以將線路的阻抗忽略不計，這樣計算出來的短路電流更大，整體設(shè)計更為安全。 根據(jù)電氣主接線圖，可得本降壓變電站短路計算等值電路圖，如圖41所示：K2K1==220kV10kV 圖41 短路等值圖短路電流周期分量有效值： （41）短路沖擊電流峰值： （42）短路全電流最大有效值： （43）220kV企業(yè)變電站相關(guān)短路電流計算結(jié)果見下表41。第四章 短路電流的計算表41 短路電流計算結(jié)果表短路點短路電流周期分量(有效值)(kA)短路沖擊電流(峰值)(kA)短路全電流最大有效值(kA)K110K2南昌工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計第5章 設(shè)備選擇 電氣設(shè)備選擇的一般原則 按工作環(huán)境及正常工作條件選擇電氣設(shè)備 （1）電氣設(shè)備所處位置、使用環(huán)境、工作條件選擇型號。 （2） 按工作電壓選擇電氣設(shè)備的額定電壓。 （3）按最大負荷電流選擇電氣設(shè)備的額定電流。序號 項目設(shè)備額定電壓額定電流額定斷流容 量MVA短路電流校驗動穩(wěn)定熱穩(wěn)定1斷路器是是是是是負荷開關(guān)是是是是是隔離開關(guān)是是是是2電流互感器是是是是電壓互感器是3母線是是是是電纜是是是4限流電抗器是是是是5說明設(shè)備額定電壓和線路工作電壓相符設(shè)備額定電流大于工作電壓相符斷流容量應(yīng)大于短路容量按三相沖擊電流校驗按三相穩(wěn)態(tài)短路電流校驗 51 設(shè)備選擇項目表 按短路條件校驗電氣設(shè)備的動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定表(1) 短路熱穩(wěn)定校驗 當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生短路，有短路電流通過電氣設(shè)備時，導(dǎo)體和電器各部件溫度(或熱量) 不應(yīng)超過允許值，即滿足熱穩(wěn)定的條件 （51） 式中： — 短路電流的穩(wěn)態(tài)值；第五章 設(shè)備選擇 —短路電流的假想時間； —設(shè)備在t秒內(nèi)允許通過的短時熱穩(wěn)定電流； —設(shè)備的熱穩(wěn)定時間。 (2) 短路動穩(wěn)定校驗當(dāng)短路電流通過電氣設(shè)備時，短路電流產(chǎn)生的電動力應(yīng)不超過設(shè)備的允許應(yīng)力，即滿足動穩(wěn)定的條件 （52） 式中 ： ——短路電流的沖擊值 ——設(shè)備允許的通過的極限電流峰值 220kV電壓等級電氣設(shè)備選擇 對220kV側(cè)的分析計算由于220kV側(cè)主接線采用線變組形式，所以短路器的選擇不需要分進線端與主變端，按一個標(biāo)準(zhǔn)進行計算，選擇與校驗。計算如下： 220kV側(cè)斷路器的選擇與校驗高壓斷路器是電力系統(tǒng)中最重要的開關(guān)設(shè)備之一。由于斷路器具有良好的滅弧性能，因此它不僅能安全的切合負荷電流，而且能在系統(tǒng)發(fā)生短路故障時，在保護裝置的作用下可靠和迅速地切除短路電流。目前在電力系統(tǒng)中高壓斷路按滅弧介質(zhì)的不同可分為油斷路器（少油和多油）、空氣斷路器、斷路器、真空斷路器等；按安裝場所可分為戶外式以及戶內(nèi)式。斷路器的選擇內(nèi)容包括：① 選擇型式：南昌工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計斷路器的選擇應(yīng)在全面了解其使用環(huán)境的基礎(chǔ)上，結(jié)合產(chǎn)品的價格和已運行設(shè)備的使用情況加以確定。在我國不同電壓等級的系統(tǒng)中，選擇斷路器的大致情況是：電壓等級在35kV及以下的可選用戶內(nèi)式少油斷路器、真空斷路器或斷路器；電壓等級在110～330kV范圍，可選用戶外式少油斷路器或斷路器；500kV電壓等級一般選用戶外式斷路器。因此220kV側(cè)斷路器選用斷路器，戶外型。② 選擇額定電壓： （53）其中 ③ 選擇額定電流： （54） 其中Igmax=248（A） 故選擇斷路器型號LW11220，其斷路器技術(shù)參數(shù)表如表52所示. 表 52 LW11220戶外高壓斷路器參數(shù)表型號額定電壓最高電壓額定電流額定頻率額定短路開斷電流額定短路關(guān)合電流(峰值)LW11220220252315050501253s短時額定耐受電流額定峰值耐受電流分閘時間不大于（ms）機械壽命(次)斷路器總重量(kg/臺)生產(chǎn)單位50125351000032600沈陽高壓開關(guān)④ 校驗開斷能力：為使斷路器安全可靠地切除短路電流，應(yīng)滿足 （55） 式中，為斷路器的額定開斷電流，；第五章 設(shè)備選擇 為剛分電流（斷路器觸頭剛分瞬間的短路全電流有效值）。其中，t1=繼電保護（主保護）時間+斷路器固有分閘時間；當(dāng)t1﹥，非周期電流的相對值已衰減到20%以下，對影響可以忽略不計。這樣，校核條件即變?yōu)? （56）根據(jù)已知繼電保護（主保護）, ，因此，≈，=50故滿足開斷能力。⑤ 校驗動穩(wěn)定；，滿足動穩(wěn)定要求。⑥校驗熱穩(wěn)定 當(dāng)時， ，滿足熱穩(wěn)定要求。故選擇戶外LW11－220型SF6斷路器能滿足要求，由上述計可列出下表53.表 53 斷路器校驗結(jié)果 設(shè)備項目LW11－220產(chǎn)品數(shù)據(jù)計算數(shù)據(jù)220kV220kV3150A248A125kA50kA10kA 220kV隔離開關(guān)的選擇和校驗?zāi)喜こ虒W(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 隔離開關(guān)是一種具有明顯斷開間隙，而沒有滅弧裝置的開關(guān)，主要用以保證電氣設(shè)備的安全檢修。由于隔離開關(guān)沒有滅弧裝置，嚴(yán)禁“帶負荷拉刀閘”，否則在隔離開關(guān)觸頭間可能形成很強的電弧，會損壞設(shè)備并嚴(yán)重危及人身安全。隔離開關(guān)的分類按安裝地點可分為戶外式和戶內(nèi)式兩種；按支持瓷柱數(shù)目可分為單柱式、雙柱式和三柱式；按刀閘運動方向可分為水平旋轉(zhuǎn)式、垂直旋轉(zhuǎn)式、擺動和插入式。（1）根據(jù)隔離開關(guān)型式選擇220kV選用GW12系列戶外高壓隔離開關(guān)。（2）按額定電壓和電流選擇 （57） （58）其中；=248(A)故選擇隔離開關(guān)型號GW12220D/1600，其技術(shù)參數(shù)表如表54所示.表 54 GW12220D/1600隔離開關(guān)參數(shù)表型號額定電壓額定電流額定峰值耐受電流3s額定短時耐受電流生產(chǎn)廠家GW4220W/1600220160010040沈陽高壓開關(guān)有限公司（3）校驗動穩(wěn)定 ich=(kA)； ，滿足動穩(wěn)定要求。（5）校驗熱穩(wěn)定