【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 流通過(guò)線路時(shí)有一定的電壓損失。電壓損失愈大，則用電設(shè)備段子上的電壓偏移就愈大，當(dāng)電壓偏移超過(guò)允許值時(shí)將嚴(yán)重影響電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。所以按規(guī)范要求，線 路的電壓損失不宜超過(guò)規(guī)定值。高壓配電線路的電壓損失，一般不超過(guò)線路額定電壓的 5%。如果線路電壓損失超過(guò)了允許值，應(yīng)適當(dāng)加大導(dǎo)線截面，使之小于允許電壓損失。 查《高壓電器設(shè)備手冊(cè)》可知 , 架空線 70LGJ? 的單位阻抗為 0R = /km? ，太原理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 0X = /km? (線間幾何均距 為 3000mm ) U? =NUl ( 39。1cP 0R + 39。1cQ 0X )= (3293 + )= V %U? =10NUU? =? =＜ 5 故所選導(dǎo)線 70LGJ? 滿足允許電壓損失的要求。 按機(jī)械強(qiáng)度進(jìn)行校驗(yàn) : 查表可知，高壓架空裸鋁絞線的最小允許截面為 35 2mm ，所以，所選 70LGJ? 的鋼心鋁絞線滿足要求。 綜上可知， 35kV 架 空線選擇 、 各一段的 70LGJ? 鋼心鋁絞線即可滿足系統(tǒng)要求。 第四章 短路電流的計(jì)算 短路的原因：短路發(fā)生的主要原因是電力系統(tǒng)中電氣設(shè)備載流導(dǎo)體的絕緣損壞。造成絕緣損壞的原因主要有設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行，絕緣自然老化，操作過(guò)電壓，雷電過(guò)電壓，絕緣受到機(jī)械損傷等。 運(yùn)行人員不遵守操作規(guī)程發(fā)生的誤操作，如帶負(fù)荷拉、合隔離開(kāi)關(guān)，檢修后忘拆除地線合閘等，或者鳥(niǎo)獸跨越在裸露導(dǎo)體上也是引起短路的原因。 短路的危害：發(fā)生短路時(shí)，由于短路回路的阻抗很小，產(chǎn)生的短路電流較 正常電流大數(shù)十倍，有時(shí)可能高達(dá)數(shù)萬(wàn)甚至數(shù)十萬(wàn)安培。同時(shí)，系統(tǒng)電壓降低，離短路點(diǎn)越近，電壓降低越大；三相短路時(shí)，短路點(diǎn)的電壓可能降到零。因此，短路將造成嚴(yán)重危害。 （ 1） 短路產(chǎn)生很大的熱量，導(dǎo)體溫度升高，將絕緣損壞。 （ 2） 短路產(chǎn)生巨大的電動(dòng)力，使電氣設(shè)備受到機(jī)械損壞。 （ 3） 短路使系統(tǒng)電壓嚴(yán)重降低，電氣設(shè)備正常工作受到破壞。例如，異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩與外施壓力的平方成正比，當(dāng)電壓降低時(shí)，其轉(zhuǎn)矩降低使轉(zhuǎn)速減慢，造成電動(dòng)機(jī)過(guò)熱而燒壞。 （ 4） 短路造成停電，給國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來(lái)?yè)p失，給人民生活帶來(lái)不便。 （ 5） 嚴(yán)重的短路將影響電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，使并 聯(lián)運(yùn)行的同步發(fā)電機(jī)失去同步，嚴(yán)重的可能造成系統(tǒng)解列，甚至崩潰。 （ 6） 單相短路產(chǎn)生的不平衡磁場(chǎng)，對(duì)附近的通信線路和弱電設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán)重的電磁干擾，影響其正常工作。 太原理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 由上可見(jiàn)，短路產(chǎn)生的后果極為嚴(yán)重，在供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行中應(yīng)采取有效措施，設(shè)法消除可能引起短路的一切因素，使系統(tǒng)安全可靠地運(yùn)行。同時(shí)，為了減輕短路的嚴(yán)重后果和防止故障擴(kuò)大，需要計(jì)算短路電流，以便正確地選擇和校驗(yàn)各種電氣設(shè)備、計(jì)算和整定保護(hù)短路的繼電保護(hù)裝置及選擇限制短路電流的電氣設(shè)備（如電抗器）等。 最大運(yùn)行方式下的短路電流 制計(jì)算電路圖（圖 4— 1） 圖 4— 1 取基準(zhǔn)容量 dS =100 MVA ，基準(zhǔn)電壓 dU = avU ，電壓等級(jí)的基準(zhǔn)電壓分別為1dU =37kV ， 2dU = ，相應(yīng)的基準(zhǔn)電流分別為 1dI 、 2dI 1dI =13ddSU = 1003 37? = 2dI =23ddSU = 1003 ? = （ 1）電力系統(tǒng) S *1X = docSS = 1001000 = （ 2）線路 1WL 太原理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 70LGJ? 的 0X = /km? ，而線路長(zhǎng) ，故 *2X = 0X l 21ddSU= 210037= （ 3）電力變壓器 1T 和 2T KU %=， NS =5000kVA ，故 *3X = *4X = KU % 100 dNSS = 100100 5? = 因此繪等效電路，如圖 4— 2所示。 圖 4— 2 4. 1K 點(diǎn)短路電流和容量的計(jì)算 （ 1）計(jì)算短路回路總阻抗標(biāo)幺值 *1KX = *1X + *2X =+= （ 2）計(jì)算 1K 點(diǎn)短路電流各值 *1KI =*11KX= = (3)1KI = 1dI *1KI = = (3).1shKi = (3)1KI = = (3).1shKI = (3)1KI = = 太原理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 (2)1KI = (3)1KI = = (2).1shKi = (3).1shKi = = (2).1shKI = (3).1shKI = = （ 3）三相短路容量計(jì)算 1KS = *1dKSX =100 = 5. 2K 點(diǎn)短路電流和容量的計(jì)算 （ 1）計(jì)算短路回路總阻抗標(biāo)幺值 *2KX = *1X + *2X + *3X // *4X =++= （ 2）計(jì)算 2K 點(diǎn)短路電流各值 *2KI =*21KX= = (3)2KI = 2dI *2KI = = (3).2shKi = (3)2KI = = (3).2shKI = (3)2KI = = (2)2KI = (3)2KI = = (2).2shKi = (3).2shKi = = (2).2shKI = (3).2shKI = = （ 3）三相短路容量計(jì)算 2KS = *2dKSX =100 = 最小運(yùn)行方式下的短路電流 （圖 4— 3） 太原理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 圖 4— 3 取基準(zhǔn)容量 dS =100 MVA ，基準(zhǔn)電壓 dU = avU ，電壓等級(jí)的基準(zhǔn)電壓分別為1dU =37kV ， 2dU = ，相應(yīng)的基準(zhǔn)電流分別為 1dI 、 2dI 1dI =13ddSU = 1003 37? = 2dI =23ddSU = 1003 ? = （ 1）電力系統(tǒng) S *1X = docSS = 1001000 = （ 2）線路 1WL 70LGJ? 的 0X = /km? ，而線路長(zhǎng) ，故 *2X = 0X l 21ddSU= 210037= （ 3）電力變壓器 1T KU %=， NS =5000kVA ，故 太原理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 *3X = KU % 100 dNSS = 100100 5? = 因此繪等效電路，如圖 4— 4所示。 圖 4— 4 4. 1K 點(diǎn)短路電流和容量的計(jì)算 （ 1）計(jì)算短路回路總阻抗標(biāo)幺值 *1KX = *1X + *2X =+= （ 2）計(jì)算 1K 點(diǎn)短路電流各值 *1KI =*11KX= = (3)1KI = 1dI *1KI = = (3).1shKi = (3)1KI = = (3).1shKI = (3)1KI = = (2)1KI = (3)1KI = = (2).1shKi = (3).1shKi = = (2).1shKI = (3).1shKI = = 太原理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 （ 3）三相短路容量計(jì)算 1KS = *1dKSX =100 = 5. 2K 點(diǎn)短路電流和容量的計(jì)算 （ 1）計(jì)算短路回路總阻抗標(biāo)幺值 *2KX = *1X + *2X + *3X =++= （ 2）計(jì)算 2K 點(diǎn)短路電流各值 *2KI =*21KX= = (3)2KI = 2dI *2KI = = (3).2shKi = (3)2KI = = (3).2shKI = (3)2KI = = (2)2KI = (3)2KI = = (2).2shKi = (3).2shKi = = (2).2shKI = (3).2shKI = = （ 3）三相短路容量計(jì)算 2KS = *2dKSX =100 = 結(jié)果如表 41 表 41 短路電流計(jì)算 短路類型 短路點(diǎn) 運(yùn)行方 式 短路電流周期分量有效值 KI （ kA ） 沖擊短路電流 shi （ kA ） 三相短路容量 KS （ MVA ） 三相 35kV 母線 大 小 太原理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 6kV 母線 大 小 兩相 35kV 母線 大 小 6kV 母線 大 小 第五章 變電所高壓設(shè)備的選擇與計(jì)算 電氣設(shè)備的選擇是供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容，其選擇的恰當(dāng)與否將影響整個(gè)系統(tǒng)能否 安全可靠的運(yùn)行。 概述 供配電系統(tǒng)中的電氣設(shè)備是在一定的電壓、電流、頻率和工作環(huán)境條件下工作的，電氣設(shè)備的選擇，除了應(yīng)滿足在正常工作時(shí)能安全可靠運(yùn)行之外，還應(yīng)滿足在短路故障時(shí)不致?lián)p壞的條件，開(kāi)關(guān)電器還必須具有足夠的斷流能力，并適應(yīng)所處的位置（戶內(nèi)或戶外）、環(huán)境溫度、海拔高度，以及防塵、防火、防腐、防暴等環(huán)境條件。 電氣設(shè)備的選擇應(yīng)遵循以下 3 個(gè)原則 : （ 1）按工作環(huán)境及正常工作條件選擇電氣設(shè)備 ①根據(jù)電氣裝置所處的位置（戶內(nèi)或戶外）、使用環(huán)境和工作條件，選擇電氣設(shè)備型號(hào)。 ②按工作電壓選擇電氣設(shè)備的 額定電壓 電氣設(shè)備的額定電壓 NU 應(yīng)不低于其所在線路的額定電壓 .NWU ，即 NU ≥ .NWU ③按最大負(fù)荷電流選擇電氣設(shè)備的動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定 NI ≥ maxI 或 NI ≥ Ic （ 2）按短路條件檢驗(yàn)電氣設(shè)備的動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定 為了保證電氣設(shè)備在短路故障時(shí)不致?lián)p壞，就必須按最大可能的短路電流校驗(yàn)電氣設(shè)備的動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。動(dòng)穩(wěn)定是指電氣設(shè)備在沖擊短路電流所產(chǎn)生的電動(dòng)力作用下，電器設(shè)備不致?lián)p壞。熱穩(wěn)定是指電氣設(shè)備載流導(dǎo)體在最大穩(wěn)態(tài)短路電流作用下，其發(fā)熱溫度不超過(guò)載流導(dǎo)體短路時(shí)的允許發(fā)熱溫度。 （ 3）開(kāi)關(guān)電器斷流能力校驗(yàn) 斷路器和熔斷器等電氣設(shè)備擔(dān)負(fù)著切斷短路電流的任務(wù)，通過(guò)最大短路電流 時(shí)必須可靠的切斷，因此，開(kāi)關(guān)電器還必須校驗(yàn)其斷流能力。對(duì)具有斷流能力的高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備需校驗(yàn)其斷流能力，開(kāi)關(guān)設(shè)備的斷流容量不小于安裝地點(diǎn)最大三相短路電流。 太原理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 表 51 高壓電氣設(shè)備選擇和校驗(yàn)項(xiàng)目 電氣設(shè)備名稱 額定電壓（ kV ） 額定電流（ A ） 短路電流校驗(yàn) 動(dòng)穩(wěn)定 熱穩(wěn)定 斷流能力 （ kA ） 高壓斷路器 √ √ √ √ √ 高壓隔離開(kāi)關(guān) √ √ √ √ 高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān) √ √ √ √ √ 高壓熔斷器 √ √ — — √ 電流互感器 √ √ √ √ — 電壓互感器 √ — — — — 支柱絕緣子 √ — √ — — 套管絕緣子 √ √ √ √ — 母線（硬） — √ √ — — 電纜 √ √ — √ — 注：表示“√”表示必須校驗(yàn)，“ — ”表示不要校驗(yàn) 35KV 高壓設(shè)備的選擇計(jì)算 設(shè)計(jì)的變電所主要為一、二級(jí)負(fù)荷供電，選擇 1JYN 35（ F）型移開(kāi)式高壓開(kāi)關(guān)柜。高壓柜所裝配的一次 元件包括少油段路器或真空斷路器、操作機(jī)構(gòu)、電流互感器、電壓互感器、熔斷器、避雷器、電力變壓器等。 1JYN 35（ F）交流金屬封閉型移開(kāi)式開(kāi)關(guān)柜系三相交流 50Hz 戶內(nèi)裝置的金屬封閉式開(kāi)關(guān)設(shè)備，是用于發(fā)電廠、變電站中系統(tǒng)額定電壓為 35kV ，額定最大電流為 1000A ，最高電壓不超過(guò) 的單母線或單母線分段的成套配電裝置。本型開(kāi)關(guān)柜具有防止誤操作斷路器、防止帶負(fù)荷推拉手車、防止帶電掛接地線、防止帶接地線送電和防止誤入帶電間隙。 高壓開(kāi)關(guān)柜的主要技術(shù)參數(shù)如表 52 太原理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 表 52 各柜選擇及其校驗(yàn) （ 1）進(jìn)線柜選 1JYN 3526 其內(nèi)部線路及一次線路方案如下： 型號(hào) 一次線路圖 主要設(shè)備 數(shù)量 1JYN 3526 真空斷路器 ZN2335C 1 操動(dòng)機(jī)構(gòu) CD10 1 序號(hào) 項(xiàng) 目 單 位 參數(shù) 1 額定電壓 kV 35 2 最高工作電壓 kV 3 最大額定電流 A 1000 4 額定開(kāi)斷電流 kA 16 5 額定關(guān)合電流（峰值） kA 40 6 極限通斷電流（峰值） kA 40 7 4s 熱穩(wěn)定電流 kA 16 8 外形尺寸（寬深高） mm 1818 2400 2925 9 重量（油斷路器柜） kg 1800（其中有油路器手車重620） 10 動(dòng)荷重 向