【正文】 滿足動(dòng)態(tài)穩(wěn)定的條件為 ish≤ i max或 Ish≤ I max 式中 ish及 Ish——三相短路時(shí)的沖擊電流及最大有效值電流。 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，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。作熱穩(wěn)定校驗(yàn)時(shí)，已通過電氣設(shè)備的三項(xiàng)短路電流為依據(jù)，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： 22eqthItI??式中 ， ——三相短路電流周期分量的穩(wěn)定值（KA） ；I? —— 等值時(shí)間（亦稱假想時(shí)間 s） ，可由圖 41 查得；eqt ——制造廠規(guī)定的在 ts 內(nèi)電器的熱穩(wěn)定電流（ KA） ；t 為與 Ith 相對應(yīng)的th時(shí)間（s） 。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。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。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)35變化時(shí)，其允許通過的電流可按上市進(jìn)行修正。 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(tái)變壓器的 Iwmax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 表 41 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。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。當(dāng) Ue 在 220KV 及以下時(shí)其 UNs 為 ，當(dāng) UNe 為 330500KV 是，其 UNs 為 UNe。應(yīng)適當(dāng)考慮發(fā)展，留有一定的裕量。應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理。應(yīng)滿足正常運(yùn)行、檢修以及短路過電壓情況下的工作要求。當(dāng)時(shí)???間常數(shù) Ta 的值由零編制無限大時(shí)，沖擊系數(shù)值的變化范圍為： 2sh? 在以下的計(jì)算中，取 Ksh =；220KV 母線上短路（d1 點(diǎn)）的計(jì)算26 d1 CG4CG2G1 d2CG3G1X 1 3X 5 X 3X 6 X 4X 8 X 1 2 X 2X 7 X 1 1 X 1X 1 5X 1 6X 1 3 圖 32 圖 33 1517218()(X)2???? = +. = 5 163461X()(X)22??.58? 短路點(diǎn)短路電流的計(jì)算： /*? = 20+=2 j//*????? /= ? 110KV 母線上發(fā)生短路（d2）時(shí)的計(jì)算27d 3d 3CG 1 G 3G 3G 1CX 1 7X 1 3X 1 8X 1 9X 1 6X 1 7 X 1 9X 1 8 X 1 6X 1 3 圖 34 圖 ?? 19121()(X)???? 17901798X.?d 3d 3G 1G 3CG 1G 3CX 2 0X 2 1 X 1 6X 1 3X 2 0X 2 2X 2 3 圖 36 圖 37 ????28 ???? ? /*20231I ..30.????? j//*?? /= ??10KV 母線上發(fā)生短路電流（d3）時(shí)的計(jì)算限流電抗器的初選 NNS70I ???? 選型為 XKK—10—4000—12 所以，限流電抗器的電抗值應(yīng)為 jN24R*?????X7 X8X11 X12X24X1 X2X16X26 X27X16X1 X2X24X13 X13G1 G2G3 G1 G2 G3C Cd 3d 3 圖 38 圖 3929X25X26 X27X24X1 X2X1X25 X28X29 X2G1 G2G1G2d 3d 3 圖 310 圖 311X1X30X31G1G2d 3 圖 312 2671812X=??? =+57386? = ..=?? 30528X..?? 19 6 /*?? = j//*S1I. ???? /shshi2IK268=9??10KV 出線上發(fā)生短路（d4）時(shí)的短路計(jì)算 出線上限流電抗器的初選30 NNS180I ????選型為 XKK—10—200—8 所以，限流電抗器的電抗值應(yīng)為 jN14R*?????X 1 3X 7X 1 1 X 1 2X 8X 1 6X 1 X 2X 2 4X 1 4X 1 3X 1 8X 3 2X 1 6X 1 4X 3 3C 1C 1G 1G 1G 2 G 3G 3d 4d 4 圖 313 圖 314X 1 3X 1 4X 3 4X 3 3X 1 6X 1 4X 3 3X 3 4 X 1 3X 1 6C 1C 1G 1G 1G 3G 3d 4d 4 圖 315 圖 31631X 3 5X 3 6 X 1 3X 1 6X 3 5X 3 7X 3 8C 1 C 1G 1G 1G 3G 3d 4d 4 圖 317 圖 3183413641 +?????? +??????/* = .??j//*S10I ????/=? 系統(tǒng)短路電流小結(jié)短路點(diǎn) 220KV 母線發(fā)生短路（d1 點(diǎn)）110KV 母線發(fā)生短路（d2 點(diǎn)）10KV 母線發(fā)生短路（d3 點(diǎn)）10KV 出線電抗器回路發(fā)生短路（d4 點(diǎn)）電流周期分量標(biāo)幺值 電流周期分量有銘值 116KA 46KA短路沖擊電流 296．69KA 118KA電流值325 火電廠一次設(shè)備的選擇 選擇電氣一次設(shè)備遵循的條件 電氣設(shè)備的選擇是變電所電氣設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一，正確的選擇電氣設(shè)備的目的是為了使導(dǎo)體和電器無論在正常情況或故障情況下，均能安全、經(jīng)濟(jì)合理的運(yùn)行。雖然非周期分量依指數(shù)率而衰減，但一般情況下只需計(jì)及他對沖擊電流的影響。 首先，應(yīng)在三條電壓等級的母線上選擇三個(gè)短路計(jì)算點(diǎn) ddd3。但是，在實(shí)際電力系統(tǒng)中，他的容量和阻抗都有一定的數(shù)值，一次，當(dāng)用戶供電系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，電力系統(tǒng)變電所饋電母線上的電壓相應(yīng)的有所變動(dòng)。 電抗圖及電抗計(jì)算 由 4200MW 火電廠電氣主接線圖，和設(shè)計(jì)任務(wù)書中給出的相關(guān)參數(shù)，可畫出系統(tǒng)的等值電抗圖如圖 31 所示。23 （2）所有電源的電動(dòng)勢相位角相同。這一切都離不開對短路電流故障的分析和短路電流的計(jì)算。 2．短路后果短路故障發(fā)生后，由于網(wǎng)絡(luò)總阻抗大為減小，將在系統(tǒng)中產(chǎn)生幾倍甚至幾十倍于正常工作電流的短路電流。（4）運(yùn)行人員違反安全操作規(guī)程而誤操作，如運(yùn)行人員帶負(fù)荷拉隔離開關(guān)，線路或設(shè)備檢修后未拆除接地線就加上電壓等都回造成短路。為了保證電力系統(tǒng)的安全、可靠運(yùn)行，在電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行分析中，一定要考慮系統(tǒng)等不正常工作狀態(tài)。短路電流將引起電動(dòng)力效應(yīng)和發(fā)熱效應(yīng)以及電壓的降低等。4．直接接地系統(tǒng)中，變壓器中性點(diǎn)為分級絕緣且安裝有隔離開關(guān)時(shí)，變壓器中性點(diǎn)應(yīng)裝設(shè)避雷器。對非直接接地系統(tǒng)，以具體要求按兩項(xiàng)或三相配置。 4．當(dāng)需要在 330KV 及以下主變壓器回路中提取電壓時(shí)，可盡量利用變壓器電容式套管上的電壓抽取裝置。20 電壓互感器的配置1．電壓互感器的數(shù)量和配置與主界限方式有關(guān)，并應(yīng)滿足測量，保護(hù)，同期和自動(dòng)裝置的要求。4．?dāng)嗦菲鞯膬蓚?cè)均應(yīng)配置隔離開關(guān)，以便在斷路器檢修是隔離電源。這種接線由于發(fā)電機(jī)和變壓器都不能單獨(dú)運(yùn)行，因此，二者的容量應(yīng)當(dāng)相等。5%以內(nèi)；另一19種是帶負(fù)載切換，稱為有載調(diào)壓，調(diào)整范圍可達(dá) 20%30%。我國 110KV 以上電壓，變壓器的繞組都采用 Y 連接。 具體計(jì)算的過程如下： 電壓等級下的最大容量 S =（S GSG8%Smin）= (400400) = 352 = 電壓等級下的最大容量 S = Smax/ =70/= 電壓等級下的最大容量 S = (S10max+S110min) / = (70+20) / =根據(jù)上面的計(jì)算可知道低壓側(cè)的容量為最大，所以，以此為基準(zhǔn)可以選擇一個(gè)三繞組的變壓器. 變壓器的連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運(yùn)行。 （4）按上述條件計(jì)算時(shí)，應(yīng)考慮負(fù)荷曲線的變化和逐年負(fù)荷的發(fā)展。 具有發(fā)電機(jī)電壓母線的主變壓器連接在發(fā)電機(jī)電壓母線與系統(tǒng)間的主變壓器容量，應(yīng)按下列條件計(jì)算： （1）當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓母線上負(fù)荷最小時(shí)，能將發(fā)電機(jī)電壓母線上的剩余有功和無功容量送入系統(tǒng)，但不考慮稀有的最小負(fù)荷情況。例如，大型大電廠高、中壓聯(lián)絡(luò)變壓器臺(tái)數(shù)不足（一臺(tái)）或者容量不足將導(dǎo)致電站、電網(wǎng)的運(yùn)行可靠性下降，來年絡(luò)變壓器經(jīng)常過載或被迫限制兩級電網(wǎng)的功率交換。電力變壓器是發(fā)電廠和變電所中重要的一次設(shè)備之一，隨著電力系統(tǒng)電壓等級的提高和規(guī)模的擴(kuò)大，電壓升壓和降壓的層次增多，系統(tǒng)中變壓器的總?cè)萘恳堰_(dá)發(fā)電機(jī)容量的 710 倍。 選型 QFSN—2022型號(hào)含義； 2——2 極 200——額定容量 N——?dú)鋬?nèi)冷 F——發(fā)電機(jī) Q——汽輪機(jī) S——水內(nèi)冷 —200—2 型汽輪發(fā)電機(jī)主要參數(shù)17視在功率（MVA） 有功功率（MW） 電壓（V） 電流（A） 功率因數(shù) cos?235 200 15750 8625 本次設(shè)計(jì)題目為 4200MW 的火力發(fā)電廠電氣部分的設(shè)計(jì)。勵(lì)磁機(jī)是向汽輪發(fā)電機(jī)提供勵(lì)磁的設(shè)備。由于它適應(yīng)于單相接地電流大于允許值的中小機(jī)組或 200MW 及以上大機(jī)組。 （6）選擇接地時(shí)應(yīng)保證任何故障形式都不應(yīng)使電網(wǎng)節(jié)烈成為中性點(diǎn)不接地的系統(tǒng)。 （3）終端變電所的變壓器中性點(diǎn)一般不接地。故適用于 110KV 及以上電網(wǎng)中。②中性點(diǎn)經(jīng)高電阻接地 當(dāng)接地電容電流超過允許值時(shí)，也開采用中性點(diǎn)經(jīng)高電阻接地。它與電壓等級、單相接地短路電流、過電壓水平、保護(hù)配置等有關(guān)，直接影響電網(wǎng)的絕緣水平、系統(tǒng)供電的可靠性和連續(xù)性、主變壓器和發(fā)電機(jī)的運(yùn)行安全以及對通信線路的干擾等。14 在方案一和方案三的比較中，不同的地方是將方案三中的兩臺(tái)發(fā)電機(jī)直接接入220KV 的系統(tǒng)中，原因有二，其一是當(dāng)把斯泰發(fā)電機(jī)接入 10KV 母線上浪費(fèi)，在 10KV母線上有兩臺(tái)發(fā)電機(jī)已經(jīng)足夠；其二是 220KV 電壓等級與無窮大系統(tǒng)連接，接受該發(fā)電廠的剩余功率。1 1 0 K V1 0 K V 圖 28 方案三接線圖 在上述三種方案中，他們在技術(shù)上都是有顯著差異的，在不同的技術(shù)等級中，都有差異。唯一不同的是在 10KV 電壓等級上將原來方案一的 220KV 電壓等級兩個(gè)上的發(fā)電機(jī)組全部放置到了 10KV 電壓等級上，13具體到電氣接線圖如圖 28 所示。2 1 3 4 1 0 K V1 1 0 K V2 2 0 K V… … 6 回 圖 27 方案二接線圖 電壓等級的方案選擇。 電壓等級的方案選擇。所以可以將主接線形式表示如圖 26 所示。單母線的優(yōu)點(diǎn)如下：①母線經(jīng)斷路器分段后，對重要