【正文】 畫出個(gè)短路點(diǎn)等值網(wǎng)絡(luò)，并求等值電抗和短路電流 根據(jù)短路電流計(jì)算點(diǎn)的選取，簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)以利于計(jì)算。 計(jì)算各元件電抗： 發(fā)電機(jī)： GX? = %100dX BNSS 變壓器： TX? = %100du BNSS 線 路： LX? = LX 2BBSU 計(jì)算不同短路電流計(jì)算點(diǎn)的等值計(jì)算電抗 X?? 計(jì)算各短路點(diǎn)短路電流交流分量的標(biāo)幺值 先將電源對(duì)短路點(diǎn)的等值電抗 X?? 歸算到以 下電源容量為基準(zhǔn)值的計(jì)算電抗jsX 值，查相應(yīng)的發(fā)電機(jī)運(yùn)算曲線，即可得到短路電流交流分量的標(biāo)幺值 dI??? 。 再把 dI??? 轉(zhuǎn)為有名值 dI?? 。 其中： jsX =X?? NBSS? dI?? = dI??? 3NBUS?（ KA） dI??? 可以由運(yùn)算曲線查出。 21 計(jì)算各短路點(diǎn)短路電流的標(biāo)幺值及有名值。 計(jì)算在最大運(yùn)行方式下的各短路電流值 最大持續(xù)工作電流： maxgI = cosN PU ? 短路電流沖擊值： chi = 2 dchk I?? (本次 chk 取 ，則 2 chk 取 ) 短路電流最大有效值： chI = 212( 1) dch IK? ? ??= d?? 短路容量： s?? = 3 d BUI?? 五、短路電流計(jì)算結(jié)果如下表： 短路點(diǎn) dI?? ?? ?? 4dI?? maxgI chi chI s?? d1點(diǎn) d2 點(diǎn) d3 點(diǎn) 注：表中 dI?? 、 ?? 、 ?? 、 4dI?? 、 maxgI 、 chi 、 chI 的單位均為 KA，短路容量 s??為 KVA。 22 第 6章 電氣設(shè)備及導(dǎo)體的選擇和校驗(yàn) 電氣設(shè)備選擇的一般條件 正確的選擇電器設(shè)備是使電氣主接線和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要條件。在進(jìn)行電器選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況，在保證安全、可靠的前提下 ，積極而穩(wěn)妥的采用新技術(shù)，并注意節(jié)省投資，選擇合適的電器。 一、按正常工作條件選擇電氣設(shè)備 額定電壓 按電器額定電壓 NU 不低于裝置地點(diǎn)電網(wǎng)額定電壓 NSU 。 即： NU ? NSU 額定電流 電器的額定電流 NI 是指在額定周圍環(huán)境溫度下，電器的長(zhǎng)期允許電流。NI 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 maxgI 。 即： NI ? maxgI 其中： （ 1）、對(duì)于發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)、變壓器的 maxgI 應(yīng)為發(fā)電機(jī)、調(diào) 相機(jī)、變壓器的額定電流的 倍。 （ 2）、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 maxgI 。 （ 3）、母線分段電抗器的 maxgI 應(yīng)為母線上最大一臺(tái)發(fā)電機(jī)跳閘時(shí)，保證該段母線負(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%。 （ 4）、出線回路的 maxgI 除考慮正常負(fù)荷電流外，還應(yīng)考慮事故時(shí)從其他回路轉(zhuǎn)移過(guò)來(lái)的負(fù)荷。 （ 5）、旁路斷 路器的參數(shù)應(yīng)能滿足所需代用斷路器的需要。 二、按短路情況校驗(yàn) 短路熱穩(wěn)定校驗(yàn) 短路電流通過(guò)電器時(shí)，電器各部件溫度不超過(guò)允許值。 滿足熱穩(wěn)定的條件是： 2tI t? kQ 式中： kQ ――短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng) 23 tI 、 t――電器允許通過(guò)的熱穩(wěn)定電流和時(shí)間 電動(dòng)力穩(wěn)定校驗(yàn) 電動(dòng)力穩(wěn)定是電器承受短路電流機(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： esi ? chi 或 esI ? chI 式中： chi 、 chI ――短路沖擊電流幅值及其有效值 esi 、 esI ――電器允許通過(guò)的動(dòng)穩(wěn)定電流的幅值及其有效值 下列情況下可以不校驗(yàn)熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定： （ 1）、熔斷器保護(hù)的電器，其熱穩(wěn)定由熔斷時(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)在電壓互感器回路中的裸導(dǎo)體和電器可不校驗(yàn)熱穩(wěn)定。 高壓斷路器的選 擇和校驗(yàn) 高壓斷路器的主要功能是：正常運(yùn)行時(shí)用它來(lái)倒換運(yùn)行方式，把設(shè)備或線路接入或推出運(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(wú)故障部分正常運(yùn)行，能起保護(hù)作用。 在運(yùn)行中其開斷能力是標(biāo)志性的基本指標(biāo)。所謂開斷能力，就是指斷路器在切斷電流時(shí)熄滅電弧的能力，以保證順利的分、合電路的任務(wù)。 一、斷路器種類和形式的選擇 一般斷路器在實(shí)用中的選型如下表所示： 安裝場(chǎng)所 電壓等級(jí) 可選擇的主要型式 參考型號(hào)范圍 發(fā)電機(jī)回路 發(fā)電機(jī)回路 U ? 的中小型機(jī)組 大型機(jī)組 少油斷路器 專用 6SF 斷路器 專用空氣斷路器 SN— 10 SN3— 10 配電裝置 35KV 及以下 少油斷路器 多油斷路器 真空斷路器 6SF 斷路器 6— 10KV 饋線 SN— 10 母聯(lián)、分段 SN3— 10 SN4— 10 35KV： SN10— 35 ZN10— 35 24 110KV— 330KV 少油斷路器 空氣斷路器 6SF 斷路 器 SW4— 110（ 330） SW6— 110（ 330） KW4— 110（ 330） 500KV 6SF 斷路器 LW— 500 二、額定電壓的選擇： NU ? NSU 三、額定電流的選擇： NI ? maxgI 四、開斷電流的選擇：高壓短路引起的額定開斷電流 NbrI ，不應(yīng)小于實(shí)際開斷瞬間的短路電流 dI?? 。即： NbrI ? dI?? 五、短路關(guān)合電流的選擇 斷路器的額定關(guān)合電流 Ncli 不應(yīng)小于短路電流最大 沖擊值 chi 。 即： Ncli ? chi 六、熱穩(wěn)定校驗(yàn)： 2tI t? kQ 七、動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： esi ? chi 八、具體選擇的型號(hào)為： SW6— 220/1200 具體選擇過(guò)程和校驗(yàn)見計(jì)算書。 高壓隔離開關(guān)的選擇和校驗(yàn) 一、隔離開關(guān)的主要用途： 隔離電壓：在檢修電氣設(shè)備時(shí)，用隔離開關(guān)將被檢修的設(shè)備與電源電壓隔離，以確保檢修的安全。 倒閘操作：投入備用母線或旁路母線以及改變運(yùn)行方式時(shí)，常用隔離開關(guān)配合斷路器，協(xié)同操作來(lái)完成。 分、合小電流。 二、隔離開關(guān)的選擇： 種類和形式的選擇： A、屋外 220KV 及以下配電裝置選雙柱式，如 GW4 等。 B、 25 高型硬母線選 V型，如 GW5（適用于 35— 110KV）。 C、硬母線布置選單柱型，如 GW6（適用于 220— 500KV）。 D、 220KV 及以上配電裝置選三柱式（適用于 220— 500KV）。 額定電壓的選擇： NU ? NSU 額定電流的選擇： NI ? maxgI 熱穩(wěn)定校驗(yàn)： 2tI t? kQ 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： esi ? chi 三、本設(shè)計(jì) 220KV 隔離開關(guān)選擇型號(hào)為 GW6— 220D/1000— 50 互感器的選擇 互感器（包括 CT和 PT）是一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)間的聯(lián)絡(luò)元件，用以分別向測(cè)量?jī)x表、繼電器的電流線圈和電壓線圈供電，正確的反映電氣設(shè)備的正常運(yùn)行和故障情況。 一、互感器的作用： 將一次回路的高電壓和大電流變?yōu)槎位芈窐?biāo)準(zhǔn)的低電壓（ 100KV）和小電流（ 5A或 1A），使測(cè)量?jī)x表和裝置標(biāo)準(zhǔn)化，小型化，并使其結(jié)構(gòu)輕巧，價(jià)格便宜和便于屏內(nèi)安裝。 使二次設(shè)備和高壓部分隔離，且互感器二次側(cè)均接地，從而保證設(shè)備和人身的安全。 二、電流互感器的配置： 為了滿足測(cè) 量和保護(hù)的要求，在發(fā)電機(jī)、變壓器出口、出線、母線、分段及母聯(lián)斷路器等回路中應(yīng)裝設(shè)電流互感器。 三、電流互感器的選擇 一次回路額定電流和額定電壓的選擇：為了確保供電儀表的準(zhǔn)確度，互感器一次側(cè)額定電流應(yīng)盡可能與最大工作電流接近。 二次側(cè)額定電流的選擇：電流互感器二次側(cè)的額定電流有 5A 和 1A 兩種，一般系統(tǒng)用 1A，強(qiáng)電系統(tǒng)用 5A，但應(yīng)盡量用 1A。 型號(hào)與種類的選擇：對(duì)于 35KV 及以上配電裝置，一般采用油浸瓷箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨(dú)立式電流互感器，常用 L（ C）系列。 熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 選擇結(jié)果表 26 電流互感器選擇地點(diǎn) 互感器的型號(hào) 母聯(lián)斷路器 LCW— 220 主變進(jìn)線處 LCW— 220 發(fā)電機(jī)出口處 LMZD— 20 四、電壓互感器的配置 母線：除旁路母線外，一般工作及備用母線都裝有一組電壓互感器用于同步測(cè)量?jī)x表和保護(hù)裝置。 線路： 35KV 及以上輸電線路，當(dāng)對(duì)端有電源時(shí)，為了監(jiān)視線路有無(wú)電壓，進(jìn)行同步和設(shè)置重合閘，裝有一臺(tái)單相互感器。 發(fā)電機(jī)：一般裝設(shè) 2— 3 組電壓互感器，一組（三只單相，雙繞組）供自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置，另一組供測(cè)量?jī)x表、同期和保護(hù)裝置使用。 變壓器：變壓器低壓側(cè)有時(shí)為了滿足同步或繼電保護(hù)的需要，設(shè)有彝族電壓互感器。 五、電壓互感器的選擇 互感器的額定二次容量（對(duì)應(yīng)于所要求的準(zhǔn)確級(jí)），應(yīng)不小于電壓互感器的二次負(fù)荷。 6— 35KV 屋內(nèi)配電裝置，一般選擇油浸式或澆注式， 110KV— 220KV 配電裝置特別是母線上裝設(shè)的電壓互感器，通常采用串級(jí)式電磁式；當(dāng)容量和準(zhǔn)確級(jí)滿足要求時(shí)，通常多在出線上采用電容式電壓互感器。 110KV 及以上的互感器可靠性較高，只經(jīng)過(guò)隔離開關(guān)和電網(wǎng)連接。 具體選擇結(jié)果見下表： 安裝地點(diǎn) 額定電 壓（ KV） 選擇型號(hào) 母線 220 JCC2— 220 出線 220 YDR— 220 發(fā)電機(jī)出口 三相 18 JSJW— 15 單相 18 JDJ— 15 注：詳細(xì)計(jì)算見計(jì)算書，由于本次設(shè)計(jì)缺少二次負(fù)荷等資料，暫不作校驗(yàn)。 避雷器的選擇和校驗(yàn) 一、避雷器配置的原則： 27 配電裝置的每組母線上，應(yīng)裝設(shè)避雷器，但進(jìn)出線都裝設(shè)避雷器時(shí)除外。 220KV 及以下變壓器到避雷針的電氣距離超過(guò)允許值時(shí)，應(yīng)在變壓器附近增設(shè)一組避雷器。 中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，變壓器 中性點(diǎn)一般應(yīng)裝設(shè)避雷器。 單元出線的發(fā)電機(jī)出線宜裝設(shè)一組避雷器。 發(fā)電廠、變電所 35KV 及以上電纜進(jìn)線段，在電纜與架空線連接處應(yīng)裝設(shè)避雷器。 110— 220KV 線路側(cè)一般不裝設(shè)避雷器； 330— 500KV 的線路側(cè)如操作電壓超過(guò)保護(hù)水平，應(yīng)裝設(shè)避雷器。 二、避雷器的選擇 型式：選擇避雷器型式時(shí)，應(yīng)考慮被保護(hù)電器的絕緣水平和使用特點(diǎn)，宜按下表選擇： 型號(hào) 型式 應(yīng)用范圍 FS 配電用普通閥型 10KV 及以下的配電系統(tǒng) FZ 電站用普通閥型 35— 220KV 配電裝置 FCZ 電站用瓷吹閥型 330KV 及需要限制操作過(guò)電壓的 220KV 及以下配電裝置 降低絕緣的配電裝置 布置場(chǎng)所特別狹窄或高烈度地震區(qū) 某些變壓器的中性點(diǎn) FCD 旋轉(zhuǎn)電機(jī)用瓷吹閥型 用于旋轉(zhuǎn)電機(jī)，屋內(nèi) 額定電壓：避雷器的額定電壓應(yīng)與系統(tǒng)額定電壓一致。 滅弧電壓：按照使用情況，校驗(yàn)避雷器的最大容許電壓（滅弧電壓）。在中性點(diǎn)非直接接地的電網(wǎng)中應(yīng)不低于設(shè)備最高運(yùn)行線電壓。在中性點(diǎn)直接接地的電網(wǎng)中應(yīng)不低于最高運(yùn)行線電壓的 80%。 工頻放電電壓：在中性點(diǎn)絕緣或 經(jīng)阻抗接地的電網(wǎng)中，工頻放電電壓一般應(yīng)大于最大運(yùn)行相電壓的 倍；在中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中，工頻放電電壓應(yīng)大于最大運(yùn)行相電壓的 3倍。工頻放電電壓應(yīng)大于滅弧電壓的 倍。 五、避雷器的選擇見下表： 安裝地點(diǎn) 額定電壓（ KV） 選擇型號(hào) 母線 220 FCZ— 220J 出線 220 FCZ— 220J 變壓器中性點(diǎn) 220 FZ— 110J 28 母線導(dǎo)體的選擇 一、導(dǎo)體材料的選擇 發(fā)電廠和變電所的母線和導(dǎo)體大都采用硬鋁或鋁錳、鋁鎂合金制成： 純鋁的管型導(dǎo)體由于強(qiáng)度稍低， 110KV 以以上配電裝置敞露布置時(shí) 不宜采用。 鋁錳合金載流量大，但強(qiáng)度較差，采用一定的補(bǔ)強(qiáng)措施后可廣泛使用。 鋁鎂合金導(dǎo)體機(jī)械強(qiáng)度大，但載流量小，主要缺點(diǎn)是焊接困難，因此受到限制。 二、導(dǎo)體型式的選擇