【文章內(nèi)容簡介】 業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 X 1 80 . 1 1 3A BX 2 01 . 0 7 4CX 2 11 . 0 7 4Df 2X 1 91 . 0 7 4X 2 21 . 0 7 4S 圖 發(fā)電機(jī)出口短路等效電路圖 ?? xx )11111( 84735625s22 ?????????? xxxxxxxxxxx s )11111( 8473562562212019 ?????????????? xxxxxxxxxxxxxx s）（ 相應(yīng)的計(jì)算電抗為 ????x ?????? xxx jj 查計(jì)算曲線短路電流周期分量標(biāo)么值如下。 表 各電源提供的短路電流周期分量計(jì)算曲線表 電源 計(jì)算電抗 0s 2s 4s 發(fā)電機(jī) A 發(fā)電機(jī) B 發(fā)電機(jī) C 發(fā)電機(jī) D 系統(tǒng) 發(fā)電機(jī)的基準(zhǔn)電流： kAIG 06 15 0 ???? ?x 長春工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 發(fā)電機(jī) BCD 回路對短路點(diǎn)提供的短路電流： 0s、 2s、 4s 時(shí)，發(fā)電機(jī)提供的短路電流： kAIIII GGGG . ????? 發(fā)電機(jī) A 回路對短路點(diǎn)提供的短路電流： 0s、 2s、 4s 時(shí)，發(fā)電機(jī)提供的短路電流： kAIIII GGAGAGA 6 2 8 . ????? 系統(tǒng)在 0s、 2s 和 4s 的短路電流為： kAIII SSS . ?????? 流過短路點(diǎn) f2 點(diǎn)的短路電流： kAIIIIII SGAG ????????? 發(fā)電機(jī)的沖擊系數(shù) k 取 ，短路點(diǎn)的沖擊電流為： kAkIi sh 0 1 39。39。 ??????? f3 處短路 將短路點(diǎn)選擇 f3 處時(shí)，首先對系統(tǒng)相對于 220kv 母線進(jìn)行一次星網(wǎng)變換，此時(shí) X 2 3A BX 2 5CX 2 6Df 3X 2 4 X 2 7SX 2 8 圖 廠用變壓器低壓側(cè)短路星角變換電路圖 對 220kv 母線的轉(zhuǎn)移阻抗與 f2 處短路值相同，再進(jìn)行一次星網(wǎng)變換 長春工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 X 2 9A BX 3 1CX 3 2Df 3X 3 0 X 3 3S 圖 等效等效電路圖 則各電源點(diǎn)對 f3 處的轉(zhuǎn)移電抗 )111111( 2826252492392332313029 ??????????? xxxxxxxxxxxx)111111( 2625242392792733 ???????? xxxxxxxxx 相應(yīng)的計(jì)算電抗為 ?x 15 024 ??????? xxxx 查計(jì)算曲線短路電流周期分量標(biāo)么值如表 表 各電源提供的短路電流周期分量計(jì)算曲線表 電源 計(jì)算電抗 0s 2s 4s 發(fā)電機(jī) A 發(fā)電機(jī) B 發(fā)電機(jī) C 發(fā)電機(jī) D 系統(tǒng) 發(fā)電機(jī)的基準(zhǔn)電流： kAIG 47 15 0 ???? 長春工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 發(fā)電機(jī)回路對短路點(diǎn)提供的短 路電流： 0s、 2s、 4s 時(shí)，發(fā)電機(jī)提供的短路電流： kAIIII GGGG . ????? 系統(tǒng)在 0s、 2s 和 4s 的短路電流為： kAIII SSS . ?????? 流過短路點(diǎn) f3 點(diǎn)的短路電流： kAIIIII SG ??????? 發(fā)電機(jī)的沖擊系數(shù) k 取 ，短路點(diǎn)的沖擊電流為： kAkIi sh 9 9 8 1 39。39。 ??????? 表 各短路電流總表 短路點(diǎn) 電源 0s(kA) 2s(kA) 4s(kA) f1 發(fā)電機(jī) A 發(fā)電機(jī) B 發(fā)電機(jī) C 發(fā)電機(jī) D 系統(tǒng) 總計(jì) f2 發(fā)電機(jī) A 發(fā)電機(jī) B 發(fā)電機(jī) C 發(fā)電機(jī) D 系統(tǒng) 總計(jì) f3 發(fā)電機(jī) A 發(fā)電機(jī) B 發(fā)電機(jī) C 發(fā)電機(jī) D 系統(tǒng) 總計(jì) 長春工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 5 導(dǎo)體和電氣設(shè)備的選擇及校驗(yàn) 為了保證設(shè)備工作的可靠性及安全性，必須按照正常的工作條件選擇，并按照短路條件校驗(yàn)其動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。 設(shè)備選擇原則 （ 1） 額定電壓 所選電氣設(shè)備的最高允許電壓必須高于或等于所在電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓。 設(shè)備允許長期承受的最高工作電壓，廠家一般規(guī)定為相應(yīng)電網(wǎng)額定電壓的 ~ 倍，而電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行的最高工作電壓一般不超過其額定電壓的 倍。因此在選擇設(shè)備時(shí)，一般可按設(shè)備的額定電壓不低于裝設(shè)地點(diǎn)電網(wǎng)的額定電壓。 UU NSN? （ 2） 額定電流 電氣設(shè)備的額定電流是指在額定環(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，即 IIN max? 各種回路最大長期工作電流的計(jì)算方法 : ① 發(fā)電機(jī)和變壓器回路 由于發(fā)電機(jī)和變壓器在電壓降低 5%時(shí)，出力可保持不變，故該回路最大工作電流應(yīng)不小于相應(yīng)額定電流的 倍。若變壓器有過負(fù)荷運(yùn)行的可能時(shí)，還應(yīng)計(jì)及其實(shí)際的過負(fù)荷電流。 ② 饋電線路?sUPI N axco3 mm ax ? ③ 母線分段斷路器及母聯(lián)斷路器回路 母線分段斷路器的最大工作電流，一般可取母線分段上一臺(tái)最大發(fā)電機(jī)額定電流的50%~80%；母聯(lián)斷路器的最大工作電流則應(yīng)取母線上最大一臺(tái)發(fā)電機(jī)或變壓器的最大工作電流。 ④ 匯流母線 長春工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 匯流母線的最大長期工作電流應(yīng)根據(jù)電源支路與負(fù)荷支路在母線上的實(shí)際排列順序確定。往往并不等于接于母線上的全部負(fù)荷電流的總和。 （ 3） 環(huán)境條件對設(shè)備選擇的影響 ① 溫度和濕度 一般高壓電氣設(shè)備可在環(huán)境溫度為 30~+40℃ 的范圍內(nèi)長期正常運(yùn)行。當(dāng)使用環(huán)境溫度低于 30℃ 時(shí)，應(yīng)選用適合高寒地區(qū)的產(chǎn)品；若使用環(huán)境溫度超過 +40℃ 時(shí)，應(yīng)選用型號(hào)后帶“TA”字樣的干熱帶型產(chǎn)品。 我國生產(chǎn)的電氣設(shè)備一般使用的額定環(huán)境溫度為 +40℃ ，如周圍環(huán)境溫度高于 +40 ℃ (但≤+60 ℃ )時(shí)，其允許電流一般可按每增高 l ℃ ，額定電流減少 %進(jìn)行修正；當(dāng)環(huán)境溫度低于 +40 ℃ 時(shí)，環(huán)境溫度每降低 l ℃ ，額定電流可增加 %，但其最大電流不得超過額定電流的 20%。 ② 污染情況 安裝在污染嚴(yán)重，有腐蝕性物質(zhì)、煙氣、粉塵等惡劣環(huán)境中的電氣設(shè)備，應(yīng)選用防污型產(chǎn)品或?qū)?設(shè)備布置在室內(nèi) 。 ③ 海拔高度 一般電氣設(shè)備的使用條件為不超過 1000m。當(dāng)用在高原地區(qū)時(shí)，由于氣壓較低，設(shè)備的外絕緣水平將相應(yīng)下降。因此，設(shè)備應(yīng)選用高原型產(chǎn)品或用外絕緣提高一級(jí)的產(chǎn)品?，F(xiàn)行電壓等級(jí)為 110kV 及以下的設(shè)備，其外絕緣都有一定的裕度，實(shí)際上均可使用在海拔不超過2021m 的地區(qū)。 ④ 安裝地點(diǎn) 配電裝置為室內(nèi)布置時(shí)，設(shè)備應(yīng)選戶內(nèi)式；配電裝置為室外布置時(shí)，設(shè)備則選戶外式。 此外，還應(yīng)考慮地形、地質(zhì)條件以及地震影響等。 設(shè)備選擇及校驗(yàn) 斷路 器的選擇及校驗(yàn) （ 1） 220kV 斷路器選擇 參考電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊， 對于 220kv 電壓等級(jí)的高壓斷路器選擇形式為 SF6 斷路器。 斷路器在正常工作情況下出現(xiàn)的最大電流 長春工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 kAU SInng a x. ??? ??? 短路電流周期分量 ?I pt 最大沖擊電流 kAish ? 參考電力工程電氣設(shè)備手冊可選擇斷路器參數(shù)如表 表 220kV 斷路器參數(shù)表 型號(hào) 額定電壓 額定電流 額定開斷電流 動(dòng)穩(wěn)定電流 (峰值 ) 熱穩(wěn)定電流 LW12220 220kV 2021A 40kv 100kA 40kA 穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)計(jì)算 若不計(jì)短路電流非周期發(fā)熱量，假設(shè)完全切斷短路電流的時(shí)間為 t=4s,結(jié)合前面 f1點(diǎn)的短路電流計(jì)算值 I0=， I2 =， I4 =，則短路電流的熱效應(yīng)為： )( 22222 2/239。39。 skAtItIIQ kkK ???????????AtQkAI kt ??? 熱穩(wěn)定符合要求。 由前邊短路計(jì)算得沖擊電流峰值為： kAi sh ?? 動(dòng)穩(wěn)定符合要求。 （ 2）對于發(fā)電機(jī)出口處斷路器的選擇 發(fā)電機(jī)出口處斷路器選擇，西門子３ＡＨ１真空斷路器，此型號(hào)真空斷路器為通用版。 他將３ＡＨ１系列整個(gè)系統(tǒng)和產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)都協(xié)調(diào)地結(jié)合在一起，這對大部分應(yīng)用有決定意義。它可以完成１００００次操作循環(huán)并免維護(hù)，包括７．２至２４ＫＶ的整個(gè)中壓系列 。 3AH 系列真空斷路器是西門子公司是上世紀(jì) 90 年代中期推向市場的全球第一款免維護(hù)型產(chǎn)品 , 供貨范圍覆蓋下列參數(shù)：工作電壓高達(dá) ，工作電流高達(dá) 6300A，短路開斷電流高達(dá) 72kA，幾乎覆蓋了所有的中壓場合，其穩(wěn)定的優(yōu)良性能得到了電力系統(tǒng)用戶的一致推崇。 （ 3） 廠用電電壓等級(jí)斷路器的選擇 長春工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 斷路器在正常工作情況下出現(xiàn)的最大電流 kAU SInng a x. ????? 短路電流周期分量 ?I pt 最大沖擊電流 kAish ? 該電壓等級(jí)短路器的選擇型號(hào)為： HS2510M06MFC 參數(shù)如表 表 斷路器參數(shù) 型號(hào) 額定電壓 額定電流 開段電流 動(dòng)穩(wěn)定電流（峰值） 熱穩(wěn)定電流（ 4S） HS2510M06MFC 12kV 630 80KA )( 22222 2/239。39。 skAtItIIQ kkK ???????????AtQkAI kt ??? 熱穩(wěn)定符合要求。 由前邊短路計(jì)算得沖擊電流峰值為： kAkAi sh ?? 動(dòng) 穩(wěn)定符合要求。 隔離開關(guān)的選擇及校驗(yàn) （ 1） 220kV 隔離開關(guān)的選擇 隔離開關(guān)也是發(fā)電廠和變電站中常用的開關(guān)電器。他需要與斷路器配套使用。但隔離開關(guān)無滅弧裝置，不能用來接通和切斷負(fù)荷電流和短路電流，因此，隔離開關(guān)的選擇及校驗(yàn)項(xiàng)目與斷路器相比只少了開斷電流和關(guān)合電流。 隔離開關(guān)在正常工作情況下出現(xiàn)的最大電流： kAU SInng a x. ??? ??? 參考電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊， 對于 220kv 電壓等級(jí)的高壓隔離開關(guān)選擇型號(hào)為GW4220DW 其參數(shù)如表 ： 表 220kV 隔離開關(guān) 參數(shù) 長春工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 型號(hào) 額定電壓 額定電流 動(dòng)穩(wěn)定電流 (峰值 ) 熱穩(wěn)定電流 GW4220DW 220kV 1000A 80kA 由前面計(jì)算 AtQkAI kt ??? 動(dòng)穩(wěn)定符合要求 沖擊電流峰值 : kAish ?? 熱穩(wěn)定符合要求 （ 2）發(fā)電機(jī)與主變壓器之間隔離開關(guān)的選擇 隔離開關(guān)在正常工作情況下出現(xiàn)的最大電流： kAU SInng a x. ??? ??? 參考電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊， 對于 電壓等級(jí)的高壓隔離開關(guān)選擇型 號(hào)為GN1020/8000 其參數(shù)如表 所示： 表 發(fā)電機(jī)出口隔離開關(guān)參數(shù) 型號(hào) 額定電壓 額定電流 動(dòng)穩(wěn)定電流 (峰值 ) 熱穩(wěn)定電流 GN1020/8000 20kV 8000A 224kA 74 )( 22222 2/239。39。 skAtItIIQ kkK ???????????AtQkAI kt ??? 熱穩(wěn)定符合要求。 由前邊短路計(jì)算得沖擊電流峰值為： kAkAi sh 2 2 ?? 動(dòng)穩(wěn)定符合要求。 （ 3）發(fā)電機(jī)出口到廠用變壓器之間隔離開關(guān)的選擇 隔離 開關(guān)在正常工作情況下出現(xiàn)的最大電流： kAU SInng a x. ?? ??? 參考電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊， 對于 220kv 電壓等級(jí)的高壓隔離開關(guān)選擇型號(hào)為GN110/200 其參數(shù)如表 ： 表 發(fā)電機(jī)與廠用變壓器之間隔離開關(guān)參數(shù) 長春工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 型號(hào) 額定電壓 額定電流 動(dòng)穩(wěn)定電流 (峰值 ) 熱穩(wěn)定電流 GW4220DW 10kV 200A 25kA 10kA （ 4）廠用變壓器低壓側(cè)隔離開關(guān)的選擇 隔離開關(guān)在正常工作情況下出現(xiàn)的最大電流： kAU SInng a x. ????? 參考電力工程電氣 設(shè)計(jì)手冊， 對于 電壓等級(jí)的高壓隔離開關(guān)選擇型號(hào)為GN510/200 其參數(shù)如表 所示： 表 廠用變壓器低壓側(cè)隔離開關(guān)參數(shù) 型號(hào) 額定電壓 額定