【正文】 在保證安全、可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥地采用新技術(shù)，并注意節(jié)省投資，選擇合適的電器。 變電所 主要的電氣設(shè)備有：⑴ 高壓斷路器（包括操作機構(gòu)）；⑵ 負荷開關(guān)；⑶ 隔離開關(guān)；⑷ 熔斷器；⑸ 儀用互感器（包括電壓互感器和電流互感器）；⑹ 避雷器；⑺ 低壓空氣開關(guān)；⑻ 母線和絕緣子；⑼ 成套配電裝置（包括高壓開關(guān)柜和低壓配電屏）。 高壓 電器 設(shè)備選擇的 一般 原則 盡管電力系統(tǒng)中各種電器的作用和工作條件并不一樣，具體選擇方法也不完全相 同，但對它們的基本要求卻是一致的 。電器要能可靠的工作，必須按正常工作條件進行選擇，并按短路狀態(tài)來校驗熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定。 (1)按正常工作條件選擇電器 ① 按環(huán)境條件選型 電氣設(shè)備在制造上分戶內(nèi)、戶外兩大類。戶外設(shè)備的工作條件較惡劣 ，故各方面要求較高，成本也高，戶內(nèi)設(shè)備不能用于戶外，戶外設(shè)備可用于戶內(nèi)，但不經(jīng)濟。此外選擇電氣設(shè)備，還應根據(jù) 電器安裝地點 考慮防水、防火、防腐、防塵、防爆以及高海拔區(qū)與濕熱地區(qū)等方面的要求。 ② 額定電壓和最高工作電壓 在選擇電器時，一般可按照電器的額定電壓 UN不低于裝置地點電網(wǎng)額定電壓 NSU 的條件選擇，即 NSN UU ? ③ 額定電流 電器的額定電流 NI 是指在額定周圍環(huán)境溫度 0? 下，電器的長期允許 38 電流。 NI 應不小于該回路在各種合理運行方式下的最大持續(xù)工作電流maxI ，即 maxIIN? (2)按故障情況進行校驗 ① 按短路情況來校驗電氣設(shè)備的動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。 ② 按裝置地 點的三相短路容量來校驗開關(guān)電氣的斷流能力。 高壓開關(guān)設(shè)備的選擇 及校驗 高壓開關(guān)設(shè)備包括斷路器 、 隔離開關(guān) 、負荷開關(guān)、熔斷器等。 斷路器的選擇 及校驗 高壓斷路器的主要功能是：正常運行時，用它來倒換運行方式，把設(shè)備或線路接入電路或退出運行，起著控制作用；當設(shè)備或線路發(fā)生故障時，能快速切除故障回路、保證無故障部分正常運行，能起保護作用。高壓斷路器是開關(guān)電器中最為完善的一種設(shè)備。其最大特點是能斷開電路中負荷電流和短路電流。 高壓斷路器除按電氣設(shè)備的一般原則選擇外，由于斷路器還要切斷短路故障 電流，因此必須校驗斷流容量（或開斷電流），具體選擇步驟如下。 (1) 按工作環(huán)境選型 按使用地點的條件選擇，如戶內(nèi)式、戶外式，在井下及具有爆炸危險 的地點要選擇防爆型的設(shè)備。 (2) 按正常工作條件選擇額定電壓 UN及額定電流 IN，要求： NSN UU ? , maxIIN? (3) 按短路電流校驗動、熱穩(wěn)定性 ①動穩(wěn)定校驗。 若要斷路器在通過最大短路電流時，不致變形損壞，就必須要求斷路器的允許通過電流峰值 maxi （或有效值 maxI ）應大于或等于短路電流沖擊值 shi （或短路沖擊電流有效值），即 shii ?max ， shII ?max 39 ②熱穩(wěn)定校驗。當斷路器在通過最大短路電流時，不使其溫度超過最高允許溫度，就必須對斷路器進行熱穩(wěn)定校驗。其校驗公式為 ： tsits ttII ?? 式中， tsI ， tst 分別為斷路器的熱穩(wěn)定電流及該電流所對應的熱穩(wěn)定持續(xù)時間； ?I ， it 分別為短路穩(wěn)定電流及短路電流的持續(xù)時間。斷路器通過短路電流的持續(xù)時間按下式計算： offi ttt ?? ? 式中， ?t 為繼電保護動作時間； oft 為斷路器的分閘時間 。 (4) 斷流容量的校驗 斷路器能可靠地切除斷路故障的關(guān)鍵參數(shù)是它的額定斷流容量 。斷路器的額定斷 流容量按下式進行校驗： )S( 39。39。 或SS QFN ?? 式中， （ 39。S ）為斷路器所控制線路 秒（或零秒）時的最大短路容量， MVA。 本所斷路器的選擇 及校驗 35kV 側(cè) QF1～ QF5的選擇 及校驗 (1)根據(jù)布置方式，室外一般采用 DW835 型多油斷路器，故本設(shè)計采用 DW8— 35/600 型斷路器，共五臺，操動機構(gòu)選 CD11X電磁操動機構(gòu) ，油開關(guān)的戶外端子箱選擇 XJ1 型 。所選 斷路器電氣參數(shù)如表 61所示。 表 61 所選斷路器參數(shù) 型號 額定電壓 /kV 額定電流/kA 額定開斷電流 /kA 額定容量 /MVA 極限電流峰值/kA 熱穩(wěn)定電流 /kA 熱穩(wěn)定時間 /s DW835/600 35 600 1000 41 4 (2)額定電壓： kVUkVU NSN 3535 ??? ， 符合 要求 。 (3)額定電流： 40 AU SIAINNN m a x ???????? ， 符合 要求 。 (4)動穩(wěn)定校驗： kAikAi sh a x ??? ， 符合 要求 。 (5)熱穩(wěn)定校驗： 繼電保護動 作時間 ?t =3 秒，斷路器的分閘時 間oft = 秒 ,則 ????? o ffi ttt ? 秒， QF1～ QF5的相當于 4 秒的熱穩(wěn)定電流為： ???tsittI kA kAIkAi st 4m a x ??? ? 熱穩(wěn)定性符合要求。 (6)斷流容量校驗： 1 8 5 M V AS1 0 0 0 39。39。 ???? M V AS QFN ,符合要求。 6kV 側(cè) QF QF QF8的選擇 及校驗 (1)根據(jù)布置方式 ，室內(nèi)一般采用 SN1010I 型少油斷路器，故本設(shè)計采用 SN1010I/1000 型斷路器，共 兩 臺，操動機構(gòu)選 CD1電磁操動機構(gòu) 。所選斷路器電氣參數(shù)如表 62所示。 表 62 所選斷路器參數(shù) 型號 額定電壓 /kV 額定電流/A 額定開斷電流 /kA 額定容量 /MVA 極限電流峰值/kA 熱穩(wěn)定電流 /kA 熱穩(wěn)定時間 /s SN1010I/1000 10 1000 300 4 (2)額定電壓： kVUkVU NSN 610 ??? ，符合要求 。 (3)額定電流： AU SIAI N NN 80863 m a x ????????， 符合要求。 (4)動穩(wěn)定校驗： kAikAi sh a x ??? ，符合要求。 (5)熱穩(wěn)定校驗：繼電保護動作時間 ?t =3 秒，斷路器的分閘時間oft = 秒 ,則 ????? o ffi ttt ? 秒， QF1～ QF5的相當于 4 秒的熱穩(wěn) 41 定電流為： ???tsittI kA kAIkAi st 4m a x ??? ? 熱穩(wěn)定性符合要求。 (6)斷流容量校驗： 7 4 . 2 M V AS3 0 0 39。39。 ???? M V AS QFN ,符合要求 。 隔離開關(guān)的選擇 及校驗 隔離開關(guān)的主要用途是隔離電源，保證電氣設(shè)備與線路在檢修時與電源有明顯的斷口。隔離開關(guān)無滅弧裝置，和斷路器配合使用時，合閘操作應先合隔離開關(guān)，后和斷路器，分閘操作應先段開斷路器，后斷開隔離開關(guān)。運行中必須嚴格遵守倒閘操作規(guī)定 ，并應在隔離開關(guān)與斷路器之間設(shè)置閉鎖機構(gòu)，以防止誤操作。 隔離開關(guān)按電網(wǎng)電壓，長時最大工作電流及環(huán)境條件選擇，按短流電流校驗其動、熱穩(wěn)定性。 35kV 側(cè)隔離開 關(guān) QS1～ QS10的選擇 及校驗 (1)根據(jù)布置方式， 室外 一般采用 GW4 或 GW5型隔離開關(guān)。 本設(shè)計中為了方便檢修時接地，兩個進線隔離開關(guān) QS QS2 和兩個電壓互感器隔離開關(guān) QS QS10選用 GW535GD/600 帶接地刀閘的隔離開關(guān) ，操動機構(gòu)選CSD 單相接地式 手動操動機構(gòu) ， QS3～ QS8選用 GW535G/600 不帶接地刀閘的隔離開關(guān)，操動機構(gòu)選 CSG手動操動機構(gòu) 。所選斷路器電氣參數(shù)如表 63 所示。 表 63 所選隔離開關(guān)參數(shù) 型號 額定電壓 /kV 額定電流/A 極限電流峰值 /kA 熱穩(wěn)定電流/kA 熱穩(wěn)定時間 /s GW535GD/600 35 600 50 14 5 GW535G/600 35 600 50 14 5 (2)額定電壓： kVUkVU NSN 3535 ??? ，符合要求 。 42 (3)額定電流： AU SIAI N NN m a x ????????， 符合要求。 (4)動穩(wěn)定校驗： kAikAi sh a x ??? ，符合要求。 (5)熱穩(wěn)定校驗：繼電保護動作時間 ?t =3 秒， 斷路器 的分閘時間oft = 秒 , ????? o ffi ttt ? 秒， QF1～ QF5的相當于 5秒的熱穩(wěn)定電流為： ???tsittI kA kAIkAi st 5m a x ??? ? 熱穩(wěn)定性符合要求。 QS3～ QS8的校驗計算與 QS QS2和 QS QS10校驗計算相同。 6kV 側(cè)隔離開關(guān) QS11～ QS14的選擇 及校驗 (1)根據(jù)布置方式，室內(nèi)一般采用 GN GN6 或 GN8 型隔離開關(guān)。本設(shè)計 QS1 QS12選用 GN610T/1000 型隔離開關(guān)， 操動機構(gòu) 選 CS61 手力操動機構(gòu)。所選斷路器電氣參數(shù)如表 64所示。 表 63 所選隔離開關(guān)參數(shù) 型號 額定電壓 /kV 額定電流/A 極限電流峰值 /kA 熱穩(wěn)定電流/kA 熱穩(wěn)定時間 /s GN610T/1000 10 1000 75 30 5 (2)額定電壓： kVUkVU NSN 610 ??? ，符合要求 。 (3)額定電流： AU SIAI N NN 80863 m a x ????????， 符合要求。 (4)動穩(wěn)定校驗： kAikAi sh a x ??? ，符合要求。 (5)熱穩(wěn)定校驗：繼電保護動作時間 ?t =3 秒， 斷路器 的分閘時間oft = 秒 , ????? o ffi ttt ? 秒， QF1～ QF5的相當于 5秒的熱穩(wěn)定電流為： 43 ???tsittI kA kAIkAi st 5m a x ??? ? 熱穩(wěn)定性符合要求。 限流電抗器的選擇 由 可知，下井電纜為 4 根，雙回路兩兩并聯(lián)運行，當一根電纜故障時，其余三根必須能滿足井下全部負荷的供電，即每根電纜能承受 1/3 的井下負 荷，故選擇電抗器時，應考慮一根電纜故障時的情況。 井下計算負荷電流 正常情況下，每根電纜應承受的負荷電流為 ?gI 368/4=92A，一根故障時， ?gI 368/(41)=。 據(jù)此可選擇 6?keU kV， 150?keI kA 的水泥電抗器四臺。 電抗器電抗值計算 電抗器前系統(tǒng)電抗為（系統(tǒng)電抗去最大運行方式值） * 11* 1* 1* m i n* ????????? ? LTLsC XXXXX 而限制在 50MVA 所需要的總電抗標么值為 250/100/* ??? gjX SSX 因兩回路并聯(lián)運行，故串入每一回路的電抗器相對電抗為 )(2)(2 *** ????? CXjk XXX 據(jù)此求出所選電抗器的百分電抗計算值為 %% %100% 2* ??????? jkejkk IIXX 故選用 NKL61504型鋁電纜水泥電抗器四臺，其百分電抗值為 4%，動穩(wěn)定電流峰值為 ， 1秒熱穩(wěn)定電流為 ，其在額定電流下的電抗相對值為 % 2* ???? kejkk IIXX 電 抗器的電壓損失校驗 正常情況下，四根電纜承擔井下總負荷電流 44 % 4/ i n%% 2m a x ??????? ?kekk IIXU 4%～ 5% 滿足要求。 其中 256 9205 4cos ??? 故障時三根電纜承受井下總負荷電流 % 3/ i n%% 2m a x ??????? ?kekk IIXU 4%～ 5% 滿足要求 電 抗器的動、熱穩(wěn)定校驗 （ 1）動穩(wěn)定校驗 下井回路分裂運行時，流過電抗器的短路電流最大，此時最大三相短路電流沖擊值為 kAXX Ii kC jsh ** 2 ??????? 要求 電抗器的極限通過電流≥電抗器后三相短路電流沖擊值，故滿足要求。 兩根電纜并聯(lián)運行，在其中一根發(fā)生三相短路，通過電抗器的電流為總電流的一半，此時短路電流沖擊值為 kAXX Ii kC jsh ** 2 ??????? 通過每臺電抗器的沖擊電流為 2/shi =，滿足要求。 （ 2）熱穩(wěn)定校驗 本線路有 t= 的限時速斷保護 假想時間 stttt hgi )( ?????? kAttittItsishtsi ???? ，滿足要求。 高壓熔斷器的選擇 高壓熔斷器是一種過流保護元件，有熔件與熔管組成。當過載或短流時，電流增大，熔件熔斷，達到切除故障保護 電氣設(shè)備免受過載和短 45 路電流的損害 的目的。 高壓熔斷器的選擇除按工作環(huán)境條件、電網(wǎng)電壓、負荷電流（對保護電壓互感器的熔斷器不考慮負荷電流）選擇型號外，還必須校驗其斷流容量，即 39。39。SS RN ?? 對具有限流作用的熔斷器，不能用在低于額定電壓等級的電網(wǎng)上，以免熔件熔斷時弧電阻過大而出現(xiàn)過電壓。 對保護變壓器的熔件，其額定電流可按變壓器額定電流的 ～ 2倍選用。 35k