【文章內容簡介】 流通過線路時有一定的電壓損失。電壓損失愈大，則用電設備段子上的電壓偏移就愈大，當電壓偏移超過允許值時將嚴重影響電氣設備的正常運行。所以按規(guī)范要求，線 路的電壓損失不宜超過規(guī)定值。高壓配電線路的電壓損失，一般不超過線路額定電壓的 5%。如果線路電壓損失超過了允許值，應適當加大導線截面，使之小于允許電壓損失。 查《高壓電器設備手冊》可知 , 架空線 70LGJ? 的單位阻抗為 0R = /km? ，太原理工大學畢業(yè)設計（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 故所選導線 70LGJ? 滿足允許電壓損失的要求。 按機械強度進行校驗 : 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)中電氣設備載流導體的絕緣損壞。造成絕緣損壞的原因主要有設備長期運行，絕緣自然老化，操作過電壓，雷電過電壓，絕緣受到機械損傷等。 運行人員不遵守操作規(guī)程發(fā)生的誤操作，如帶負荷拉、合隔離開關，檢修后忘拆除地線合閘等，或者鳥獸跨越在裸露導體上也是引起短路的原因。 短路的危害：發(fā)生短路時，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，有時可能高達數(shù)萬甚至數(shù)十萬安培。同時，系統(tǒng)電壓降低，離短路點越近，電壓降低越大；三相短路時，短路點的電壓可能降到零。因此，短路將造成嚴重危害。 （ 1） 短路產(chǎn)生很大的熱量，導體溫度升高，將絕緣損壞。 （ 2） 短路產(chǎn)生巨大的電動力，使電氣設備受到機械損壞。 （ 3） 短路使系統(tǒng)電壓嚴重降低，電氣設備正常工作受到破壞。例如，異步電動機的轉矩與外施壓力的平方成正比，當電壓降低時，其轉矩降低使轉速減慢，造成電動機過熱而燒壞。 （ 4） 短路造成停電，給國民經(jīng)濟帶來損失，給人民生活帶來不便。 （ 5） 嚴重的短路將影響電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，使并 聯(lián)運行的同步發(fā)電機失去同步，嚴重的可能造成系統(tǒng)解列，甚至崩潰。 （ 6） 單相短路產(chǎn)生的不平衡磁場，對附近的通信線路和弱電設備產(chǎn)生嚴重的電磁干擾，影響其正常工作。 太原理工大學畢業(yè)設計（論文） 14 由上可見，短路產(chǎn)生的后果極為嚴重，在供配電系統(tǒng)的設計和運行中應采取有效措施，設法消除可能引起短路的一切因素，使系統(tǒng)安全可靠地運行。同時，為了減輕短路的嚴重后果和防止故障擴大，需要計算短路電流，以便正確地選擇和校驗各種電氣設備、計算和整定保護短路的繼電保護裝置及選擇限制短路電流的電氣設備（如電抗器）等。 最大運行方式下的短路電流 制計算電路圖（圖 4— 1） 圖 4— 1 取基準容量 dS =100 MVA ，基準電壓 dU = avU ，電壓等級的基準電壓分別為1dU =37kV ， 2dU = ，相應的基準電流分別為 1dI 、 2dI 1dI =13ddSU = 1003 37? = 2dI =23ddSU = 1003 ? = （ 1）電力系統(tǒng) S *1X = docSS = 1001000 = （ 2）線路 1WL 太原理工大學畢業(yè)設計（論文） 15 70LGJ? 的 0X = /km? ，而線路長 ，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 點短路電流和容量的計算 （ 1）計算短路回路總阻抗標幺值 *1KX = *1X + *2X =+= （ 2）計算 1K 點短路電流各值 *1KI =*11KX= = (3)1KI = 1dI *1KI = = (3).1shKi = (3)1KI = = (3).1shKI = (3)1KI = = 太原理工大學畢業(yè)設計（論文） 16 (2)1KI = (3)1KI = = (2).1shKi = (3).1shKi = = (2).1shKI = (3).1shKI = = （ 3）三相短路容量計算 1KS = *1dKSX =100 = 5. 2K 點短路電流和容量的計算 （ 1）計算短路回路總阻抗標幺值 *2KX = *1X + *2X + *3X // *4X =++= （ 2）計算 2K 點短路電流各值 *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）三相短路容量計算 2KS = *2dKSX =100 = 最小運行方式下的短路電流 （圖 4— 3） 太原理工大學畢業(yè)設計（論文） 17 圖 4— 3 取基準容量 dS =100 MVA ，基準電壓 dU = avU ，電壓等級的基準電壓分別為1dU =37kV ， 2dU = ，相應的基準電流分別為 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 ，故 *2X = 0X l 21ddSU= 210037= （ 3）電力變壓器 1T KU %=， NS =5000kVA ，故 太原理工大學畢業(yè)設計（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 點短路電流和容量的計算 （ 1）計算短路回路總阻抗標幺值 *1KX = *1X + *2X =+= （ 2）計算 1K 點短路電流各值 *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 = = 太原理工大學畢業(yè)設計（論文） 19 （ 3）三相短路容量計算 1KS = *1dKSX =100 = 5. 2K 點短路電流和容量的計算 （ 1）計算短路回路總阻抗標幺值 *2KX = *1X + *2X + *3X =++= （ 2）計算 2K 點短路電流各值 *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）三相短路容量計算 2KS = *2dKSX =100 = 結果如表 41 表 41 短路電流計算 短路類型 短路點 運行方 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 太原理工大學畢業(yè)設計（論文） 20 6kV 母線 大 小 兩相 35kV 母線 大 小 6kV 母線 大 小 第五章 變電所高壓設備的選擇與計算 電氣設備的選擇是供配電系統(tǒng)設計的重要內容，其選擇的恰當與否將影響整個系統(tǒng)能否 安全可靠的運行。 概述 供配電系統(tǒng)中的電氣設備是在一定的電壓、電流、頻率和工作環(huán)境條件下工作的，電氣設備的選擇，除了應滿足在正常工作時能安全可靠運行之外，還應滿足在短路故障時不致?lián)p壞的條件，開關電器還必須具有足夠的斷流能力，并適應所處的位置（戶內或戶外）、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。 電氣設備的選擇應遵循以下 3 個原則 : （ 1）按工作環(huán)境及正常工作條件選擇電氣設備 ①根據(jù)電氣裝置所處的位置（戶內或戶外）、使用環(huán)境和工作條件，選擇電氣設備型號。 ②按工作電壓選擇電氣設備的 額定電壓 電氣設備的額定電壓 NU 應不低于其所在線路的額定電壓 .NWU ，即 NU ≥ .NWU ③按最大負荷電流選擇電氣設備的動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定 NI ≥ maxI 或 NI ≥ Ic （ 2）按短路條件檢驗電氣設備的動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定 為了保證電氣設備在短路故障時不致?lián)p壞，就必須按最大可能的短路電流校驗電氣設備的動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。動穩(wěn)定是指電氣設備在沖擊短路電流所產(chǎn)生的電動力作用下，電器設備不致?lián)p壞。熱穩(wěn)定是指電氣設備載流導體在最大穩(wěn)態(tài)短路電流作用下，其發(fā)熱溫度不超過載流導體短路時的允許發(fā)熱溫度。 （ 3）開關電器斷流能力校驗 斷路器和熔斷器等電氣設備擔負著切斷短路電流的任務，通過最大短路電流 時必須可靠的切斷，因此，開關電器還必須校驗其斷流能力。對具有斷流能力的高壓開關設備需校驗其斷流能力，開關設備的斷流容量不小于安裝地點最大三相短路電流。 太原理工大學畢業(yè)設計（論文） 21 表 51 高壓電氣設備選擇和校驗項目 電氣設備名稱 額定電壓（ kV ） 額定電流（ A ） 短路電流校驗 動穩(wěn)定 熱穩(wěn)定 斷流能力 （ kA ） 高壓斷路器 √ √ √ √ √ 高壓隔離開關 √ √ √ √ 高壓負荷開關 √ √ √ √ √ 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，“ — ”表示不要校驗 35KV 高壓設備的選擇計算 設計的變電所主要為一、二級負荷供電，選擇 1JYN 35（ F）型移開式高壓開關柜。高壓柜所裝配的一次 元件包括少油段路器或真空斷路器、操作機構、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式開關柜系三相交流 50Hz 戶內裝置的金屬封閉式開關設備，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 的單母線或單母線分段的成套配電裝置。本型開關柜具有防止誤操作斷路器、防止帶負荷推拉手車、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。 高壓開關柜的主要技術參數(shù)如表 52 太原理工大學畢業(yè)設計（論文） 22 表 52 各柜選擇及其校驗 （ 1）進線柜選 1JYN 3526 其內部線路及一次線路方案如下： 型號 一次線路圖 主要設備 數(shù)量 1JYN 3526 真空斷路器 ZN2335C 1 操動機構 CD10 1 序號 項 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 額定開斷電流 kA 16 5 額定關合電流（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 動荷重 向