【導(dǎo)讀】導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致。含我為獲得及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。明并表示了謝意。本人完全了解XX大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。本廠等值電路圖中短路點(diǎn)的選取....

　　

【正文】 最高工作電壓 ，即允許長期運(yùn)行的最高電壓，一般不得超過其額定電壓的 10%~15%。在選擇時(shí)，電氣設(shè)備的額定電壓不應(yīng)低于安裝地點(diǎn)的電網(wǎng)額定電壓，即 UNe≥ UNs （ 51） 式中， UNe－電氣設(shè)備銘牌上所標(biāo)示的額定電壓（ KV）； UNs －電網(wǎng)額定工作電壓 33 （ KV）。 110KV以下電壓等級的電氣設(shè)備絕緣裕度較大。因此，在非高海拔地區(qū)，按所在電網(wǎng)的額定電壓選擇電氣設(shè)備的額定電壓即可滿足要求。 （ 2）額定電流 滿足此條件的目的 在于使電氣設(shè)備的儲(chǔ)蓄溫度不超過長期發(fā)熱的最高允許溫度值。 在額定周圍環(huán)境條件下，導(dǎo)體和電氣設(shè)備的額定電壓不應(yīng)小于所在回路的最大工作電流，即 IN≥ Igmax （ 52） 式中， IN－電氣設(shè)備銘牌上所標(biāo)示的額定電流（ A） Igmax－回路中的最大工作電流（ A） 在決定 Igmax時(shí)，應(yīng)以變壓器和線路的負(fù)荷作為出發(fā)點(diǎn)，同時(shí)考慮這些設(shè)備的長期工作狀態(tài)，見表 51。在確定變壓器回路的最大長期工作電流時(shí)，應(yīng)考慮到變壓器過 負(fù)荷運(yùn)行的可能性；母線分段電抗器的最大長期工作電流應(yīng)為保證該母線負(fù)荷所需的電流；出線回路的最大長期工作電流處考慮線路正常過負(fù)荷電流外，還應(yīng)考慮事故時(shí)由其他回路轉(zhuǎn)移過來的負(fù)荷。 表 51 各支路最大持續(xù)電流 回路名稱 最大長期工作電流 變壓器回路 ~2 倍的變壓器額定電流 出線回路 倍的最大負(fù)荷電流 母聯(lián)回路 母線上最大一臺變壓器的 Igmax 分段回路 變電所應(yīng)滿足用戶的一級負(fù)荷和二級負(fù)荷 匯流回路 按實(shí)際潮流分布計(jì)算 （ 3） 環(huán)境條件 選擇電氣設(shè)備時(shí)，還應(yīng)考慮其安裝地點(diǎn)的環(huán)境條件，當(dāng) 氣溫 、 風(fēng)速 、 污穢 、 海拔高度 、 地震烈度 、 覆冰厚度等環(huán)境條件超過一般電氣的基本使用條件時(shí)，應(yīng)采取相應(yīng)的措施。 ① 空氣溫度。標(biāo)準(zhǔn)的電氣周圍空氣溫度為 40℃ 。若安裝地點(diǎn)日最高溫度高于 40℃ ，但不超過 60℃ ，則因散熱條件較差，最大連續(xù)工作電流應(yīng)適當(dāng)減少，則設(shè)備的額定電流 34 應(yīng)按下式修正： NeNealalNetal IIKI )/()( ???? ???? （ 53） 式中， Ial—— 電氣設(shè)備的額定電流經(jīng)實(shí)際的周圍環(huán)境溫度修正后的允許電流（ A） Kt—— 溫度修正系數(shù) ? al—— 電氣設(shè)備的長期發(fā)熱最高允許溫度（ ℃ ） ? —— 實(shí)際的周圍環(huán)境溫度，取所在地方最熱月平均最高溫度（ ℃ ） ? Ne—— 電氣設(shè)備的額定環(huán)境溫度（ ℃ ） 設(shè)備的額定環(huán)境溫度一般取 40℃ ，如周圍環(huán)境溫度高于 40℃ ，但小于或等于 60℃時(shí)，其允許電流一般可按每增加 1℃ ，其額定電流減少 %進(jìn)行修正；當(dāng)環(huán)境溫度低于40℃ ，每降低 1℃ ，額定電流可增加 %，但其最大負(fù)荷不得超過其額定電流的 20%。 裸導(dǎo)體 的額定環(huán)境溫度一般取 25℃ ，如安裝地點(diǎn)的環(huán)境溫度在 5℃ ~ 50℃ 范圍內(nèi)變化時(shí)，其允許通過的電流可按上市進(jìn)行修正。 ② 海拔高度。在電氣設(shè)備使用條件中，制造廠規(guī)定的基準(zhǔn)海拔高度為 1000 沒。當(dāng)海拔升高時(shí)，空氣密度降低，散熱條件變壞，是高壓電器在運(yùn)行中溫升增加，但應(yīng)空氣溫德隨海拔高度升高而遞減，其值足以補(bǔ)償海拔升高對電氣溫升的影響，因而高壓電在高海拔地區(qū)（不超過 4000 米）使用時(shí)，其額定電流可以保持不變。當(dāng)海拔高度超過規(guī)定值時(shí)，由于大氣壓力空氣密度和濕度相應(yīng)減少，使空氣間隙和外絕緣的放電特性下降，顯然對內(nèi)絕緣影 響較小，但對外絕緣影響較大。在海拔高度為 1000~3500 米的范圍內(nèi)，海拔高度每升高 100 米，電器最高工作電壓要下降 1%，以此修正電器最高工作電壓值。 本設(shè)計(jì)對環(huán)境溫度并無特殊要求，故不作討論 。 按短路條件進(jìn)行校驗(yàn) 電氣設(shè)備按短路故障情況進(jìn)行校驗(yàn)，就是要按最大可能的短路故障（通常為三相短路故障）時(shí)的動(dòng)、熱穩(wěn)定度進(jìn)行校驗(yàn)。但有熔斷器和有熔斷器保護(hù)的電器和導(dǎo)體（如電壓互感器等），以及架空線路，一般不必考慮動(dòng)穩(wěn)定度、熱穩(wěn)定度的校驗(yàn)，對電纜，也不必進(jìn)行動(dòng)穩(wěn)定度的校驗(yàn)。 在電力系統(tǒng)中盡管各種電氣設(shè)備的作用 不一樣，但選擇的要求和條件有諸多是相同的。為保證設(shè)備安全、可靠的運(yùn)行，各種設(shè)備均按正常工作的條件下的額定電壓和額定 35 電流選擇，并按短路故障條件校驗(yàn)其動(dòng)穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度。 （ 1）熱穩(wěn)定校驗(yàn) 校驗(yàn)電氣設(shè)備的熱穩(wěn)定性，就是校驗(yàn)設(shè)備的載流部分在短路電流的作用下，其金屬導(dǎo)電部分的溫度不應(yīng)超過最高允許值。如果滿足這一條件，則選出的電氣設(shè)備符合熱穩(wěn)定的要求。 作熱穩(wěn)定校驗(yàn)時(shí)，已通過電氣設(shè)備的三相短路電流為依據(jù)， 若發(fā)電機(jī)出口的兩相短路，或中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)及自耦變壓器等回路中的單相、兩相接地短路較三相嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)按嚴(yán)重情況校 驗(yàn)。 工程計(jì)算中常用下式校驗(yàn)所選的電氣設(shè)備是否滿足熱穩(wěn)定的要求，即： tItI theq 22 ?? （ 54） 式中 ， ?I —— 三相短路電流周期分量的穩(wěn)定值（ KA）； eqt —— 設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流時(shí)間 (s)； thI —— 制造廠規(guī)定的在 ts 內(nèi)電氣設(shè)備的熱穩(wěn)定電流（ KA）； t 為與 Ith相對應(yīng)的時(shí)間（ s）。 短路計(jì)算時(shí)間。校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定的短路計(jì)算時(shí)間應(yīng)為繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間 top和斷路器全開斷時(shí)間 toc之和，即 ocopk ttt ?? （ 55） 式中 ， opt —— 保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，主要有主保護(hù)動(dòng)作時(shí)間和后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，當(dāng)為主保護(hù)動(dòng)作時(shí)間時(shí)一般取 ；當(dāng)為后備保護(hù)時(shí)間時(shí)一般取 ； oct —— 斷路器全開斷時(shí)間（包括固有分閘時(shí)間和燃弧時(shí)間）。 如果缺乏斷路器分閘時(shí)間數(shù)據(jù)，對快速及中速動(dòng)作的斷路器，取 toc=,對低速動(dòng)作的斷路器，取 toc=。 校驗(yàn)導(dǎo)體和 110KV以下電纜的短路熱穩(wěn)定性時(shí)，所用的計(jì)算時(shí)間，一般采用主保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間加上相應(yīng)地?cái)嗦菲鞯娜珠l時(shí)間。如主保護(hù)有死區(qū)時(shí)，則應(yīng)采用能對該死區(qū)起作用的后備保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間，并采用相應(yīng)處的短路電流值。校驗(yàn)電器和 110KV以上沖油電纜的短路電流計(jì)算時(shí)間，一般采用后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間加相應(yīng)的斷路器全分閘時(shí)間。 （ 2）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 36 當(dāng)電氣設(shè)備中有短路電流通過時(shí)，將產(chǎn)生很大的電動(dòng)力，可 能對電氣設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán)重的破壞作用。因此，各制造廠所生產(chǎn)的電器，都用最大允許的電流的幅值 imax或最大有效 值 Imax 表示其電動(dòng)力穩(wěn)定的程度，它表明電器通過上述電流時(shí)，不至因電動(dòng)力的作用而損害。滿足動(dòng)態(tài)穩(wěn)定的條件為 ish≤ imax或 Ish≤ Imax （ 56） 式中 ish 及 Ish—— 三相短路時(shí)的沖擊電流及最大有效值電流。 電氣設(shè)備的選擇除了要滿足上述技術(shù)數(shù)據(jù)要求外，尚應(yīng)根據(jù)工程的自然環(huán)境、位置（氣候條 件、厭惡、化學(xué)污染、海拔高度、地震等）、電氣主接線極短路電流水平、配電裝置的布置及工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)等因素考慮。 220kv 電氣設(shè)備選擇與驗(yàn)算 設(shè)備及導(dǎo)體選擇所需數(shù)據(jù) （ 1）出線工作電流 電廠出線回路的最大持續(xù)工作電流 Igmax，除考慮正常負(fù)荷電流（包括線路損耗）外，還考慮事故狀態(tài)下每兩臺 200MW 機(jī)組用一回線送出。 取 Ub=230kV，線路負(fù)荷功率因數(shù) cos 1= 單臺發(fā)電機(jī)容量 S1=235MVA/臺 主變壓器容量 SN=240MVA/臺 高壓廠用變壓器 S2=40MVA/臺 主變壓器空載損耗 P0=短路損耗 Pd=綜合功率因數(shù) cos 2= 主變總損耗為 S3=（ P0+Pd） / cos 2=（ MVA/臺） 出線負(fù)荷： S=S1S2S3== （取 194MVA） 出線最大負(fù)荷電流 Igmax=?cos3 2bU S=194*2/ 3 /230/==（取1218A） （ 57） （ 2）進(jìn)線工作電流（變壓器回路） 37 由于發(fā)電機(jī)和變壓器在電壓減低 5%時(shí)，其出力不便，故進(jìn)線最大工作電流Igmax=（單臺變壓器的額定電流）。 Igmax=NNUS3 =（取 633A） （ 3） k1 點(diǎn)短路數(shù)據(jù)（見第四 章 表 52） I’’z=； Iz2=； Iz4=； ich= Qz4= tIII zzz 12102 24222 ???? =（ kA2 s） （ 58） 設(shè)備選擇 （ 1）斷路器 出線斷路器選用 SW2220I 型，配用一臺 CY3II 型液壓操動(dòng)機(jī)構(gòu)，可分相操作，可進(jìn)行三相或單相自動(dòng)重合閘。 變壓器用斷路器選用 SW2220III 型，配用一臺 CYA 型液壓操動(dòng)機(jī)構(gòu)，三相聯(lián)動(dòng)操作，以防止斷路器非全相合閘。 母聯(lián)斷路器選用 SW2220I 型。 SW2220 型斷路器的主要技術(shù)參數(shù)及絕緣水平見表 62： 表 52 SW2220型斷路器的主要技術(shù)參數(shù)及絕緣水平 型號 SW2220(W)I SW2220(W)II SW2220(W)III 額定電壓（ kV） 220 220 220 最高工作電壓（ kV） 252 252 252 額定電流（ A） 1600 1600 1600 額定短路開斷電流（ kA） 短路峰值耐受電流（ kA） 80 80 80 額定短路關(guān)合電流（ kA） 80 80 80 短路短時(shí)耐受電流（ kA/s） 合閘時(shí)間（ s） 分閘時(shí)間（ s） 配用操動(dòng)機(jī)構(gòu)型號 CY311 CY5 CYA 工作電流： IN=1600AIgmax=1218A 38 開斷能力： Idu=I’’z= 開合能力： Igu=80kAich= 熱穩(wěn)定： I4= = （ 2）隔離開關(guān) 選用 GW7220 型和 GW7220D 型水平回轉(zhuǎn)式隔離開關(guān)，隔離開關(guān)的技術(shù)參數(shù)見表63： 表 53 GW7220 型和 GW7220D 型水平回轉(zhuǎn)式隔離開關(guān)參數(shù) 型 號 項(xiàng) 目 GW7220 GW7220D 額定電壓（ kV） 220 220 最高工作電壓（ kV） 252 252 額定電流（ A） 1000 1250 動(dòng)穩(wěn)定電流（峰值）（ kA） 86 86 4s 熱穩(wěn)定電流（ kA） 33 33 分合閘時(shí)間（ s） 6? 1 6? 1 1min 工頻耐壓（ kV） 對地 395 395 斷口 460 460 全波沖擊耐壓（ kV） 對地 950 950 斷口 1050 1050 接地開關(guān) 動(dòng)穩(wěn)定電流（ kA） 23 23 熱穩(wěn)定電流（ kA/s） 101 101 接線端允許拉力（ N） 1250 1250 切電容電流（ A） 爬電比距（ mm/kV） 25 25 校核： 39 工作電流 進(jìn)線： Igmax=633A1000A 出線： Igmax=1218A1250A 動(dòng)穩(wěn)定 ich=86kA 熱穩(wěn)定 Iz4=33kA 3）電流互感器 220kV級電流互感器選用 LVWB7220 型，互感器技術(shù)參數(shù)見表 64： 表 54 LVWB7220 型互感器技術(shù)參數(shù) 型 號 項(xiàng) 目 LCWB7220 額定電壓（ kV） 220 最高工作電壓（ kV） 252 額定一次電流（ A） 2 600 額定二次電流（ A） 5 額定熱穩(wěn)定電流（ kA s） 2 215 動(dòng)穩(wěn)定電流（ kA） 2 55 工頻耐壓（ kV） 1min 470 外絕緣干狀態(tài) 560 沖擊耐壓（ kV） 外絕緣濕狀態(tài) 475 全波 835 載波 1096 外絕緣全波 970 外絕緣載波 1220 介質(zhì)損失角正切 20℃ 170（ kV） 不大于 % 局部放電水平 U= 252/ 3 =160（ kV） 不大于 10pC 校核： 40 工作電流 Igmax=1218A1200A 動(dòng)穩(wěn)定 ich=55kA 熱穩(wěn)定 Q=2125=2205（ kAs） （ kAs） （ 3）軟導(dǎo)線及管母線 ① 220kV出線 選用 LGJQ400 型鋼芯鋁絞線兩根并聯(lián)，導(dǎo)線外徑 d= 工作電流。當(dāng)環(huán)境溫度 25℃ ， 70℃ 長期載流量為 825A。 戶外不計(jì)日照： ?K =0???? ??xY = 2570 3570?? = 式子中， y—— 導(dǎo)體允許最高溫度， ℃ ； ? —— 實(shí)際環(huán)境溫度，