【正文】 斷路器的作用：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(dāng)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。 A) 導(dǎo)體熱穩(wěn)定校驗按下式： Smin = I? dzt ／ C 其中： Smin 滿足熱穩(wěn)定的最小允許截面（ mm2） I? 三相穩(wěn)態(tài)短路電流（ A）（可查） C 與導(dǎo)體材料及發(fā)熱溫度有關(guān)的系數(shù)（可查） tdz 短路電流發(fā)熱等值時間（ s） (可算 ) tdz = tz + (tz 為短路電流持續(xù)時間 = 保護動作時間 +斷路器 分閘時間 ) B) 導(dǎo)體動穩(wěn)定校驗按下式： σ max = [ ich2? L2 ／（ a W） ].108 (Pa) 其中：σ max 作用于導(dǎo)體上的最大計算應(yīng)力（ Pa） ich 短路沖擊電流峰值（ A）（可查） ? 振動系數(shù) (依據(jù)共振頻率計算 ,本設(shè)計從簡 ,均取為 1) L 支持絕緣子間的跨距（ m） (按規(guī)程要求范圍選取 ) a 導(dǎo)體相間距離（ m） (按規(guī)程要求范圍選取 ) W截面系數(shù)（ m3） (可查 P56 表 516 計算 , W=) 三 . 高壓電器（斷路器）的選擇及校驗 所選 高壓電器設(shè)備，應(yīng)能在長期工作條件下和發(fā)生過電壓、過電流的情況下保持正常運行。所選導(dǎo)體需要進行熱穩(wěn)定校 驗、動穩(wěn)定校驗。 二 . 導(dǎo)體的選擇及校驗 導(dǎo)體分為硬導(dǎo)體（銅排、鋁排）、軟導(dǎo)體（導(dǎo)線）電纜三類。與整個工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)協(xié)調(diào)一致。應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校驗。查《電力工程設(shè)備手冊》、《城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設(shè)改造設(shè)備使用手冊》、《高壓電器產(chǎn)品樣本》得出設(shè)備數(shù)據(jù)并校驗。 2. 網(wǎng)絡(luò)簡化計算 1) 對應(yīng)不同的 短路電流計算點，將其 圖解 簡化過程說明如下： 2) 對應(yīng)圖解簡化過程，將標(biāo)幺值計算過程說明如下： X101*=X0*+X1*=+= X102*=(X2*+X4*)//(X6*+X7*)=(+)/2= X103*= X101*+ X102*=+= X104*=(X2*+X3*)//(X6*+X5*)=(+)/2= X105*= X101*+ X104*=+= X106*= X103* +X17*=+= 理工大學(xué)設(shè)計說明書 ZXL 《 110kV終端變電站電氣部分初步設(shè)計》設(shè)計說明書 第 26 頁 共 70 頁 X107*= X105*+X18*=+= X108*= X105*+X20*=+= X109*= X105*+X22*=+= 3) 短路電流、短路沖擊電流、全電流最大有效值、短路容量計算： A) d1 點 短路時： Up=115， Ij=， )3(*I = )3(*?I =1/ X101*=1/=， 則 三相短路電流： )3(1dI = )3(*I jI = = kA 兩相短路電流： )2(1dI = )3(1dI = = kA 短路沖擊電流： )3(chi = 2 Kch )3(1dI = = kA (其中： 沖擊系數(shù) Kch查 《發(fā)電廠和變電站電氣部分畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)》 P39表 47， Kch=，則2 Kch=， 2)1(21 ?? ckK =) 全電流最大有效值： Ich= 2)1(21 ?? ckK )3(1dI = = kA 短路容量： )3(S = 3 PU )3(I = 3 115 = MVA B) d2 點短路時： Up=37， Ij=， )3(*I = )3(*?I =1/ X103*=1/=，則 三相短路電流： )3(2dI = )3(*I jI = = kA 兩相短路電流： )2(2dI = )3(2dI = = kA 短路沖擊電流： )3(chi = 2 Kch )3(2dI = = kA 全電流最大有效值： Ich= 2)1(21 ?? ckK )3(2dI = = kA 短路容量： )3(S = 3 PU )3(2dI = 3 37 =221 MVA C) d3 點短路時： Up=， Ij=， )3(*I = )3(*?I =1/ X105*=1/=， 則 三相短路電流： )3(3dI = )3(*I jI = = kA 兩相短路電流： )2(3dI = )3(3dI = = kA 理工大學(xué)設(shè)計說明書 ZXL 《 110kV終端變電站電氣部分初步設(shè)計》設(shè)計說明書 第 27 頁 共 70 頁 短路沖擊電流： )3(chi = 2 Kch )3(3dI = = kA 全電流最大有效值： Ich= 2)1(21 ?? ckK )3(3dI = = kA 短路容量： )3(S = 3 PU )3(3dI = 3 = D) d4 點短路時： Up=37， Ij=， )3(*I = )3(*?I =1/ X106*=1/=， 則 三相短路電流： )3(4dI = )3(*I jI = = kA 兩相短路電流： )2(4dI = )3(4dI = = kA 短路沖擊電流： )3(chi = 2 Kch )3(4dI = = kA 全電流最大有效值： Ich= 2)1(21 ?? ckK )3(4dI = = kA 短路容量： )3(S = 3 PU )3(4dI = 3 37 = MVA E) d5 點短路時： Up=， Ij=， )3(*I = )3(*?I =1/ X107*=1/=， 則 三相短路電流： )3(5dI = )3(*I jI = = kA 兩相短路電流： )2(5dI = )3(5dI = = kA 短路沖擊電流： )3(chi = 2 Kch )3(5dI = = 全電流最大有效值： Ich= 2)1(21 ?? ckK )3(5dI = = kA 短路容量： )3(S = 3 PU )3(5dI = 3 = MVA F) d6 點短路時： Up=， Ij=， )3(*I = )3(*?I =1/ X108*=1/=， 則 三相短路電流： )3(6dI = )3(*I jI = = kA 兩相短路電流： )2(6dI = )3(6dI = = kA 短路沖擊電流： )3(chi = 2 Kch )3(6dI = = 全電流最大有效值： Ich= 2)1(21 ?? ckK )3(6dI = = kA 理工大學(xué)設(shè)計說明書 ZXL 《 110kV終端變電站電氣部分初步設(shè)計》設(shè)計說明書 第 28 頁 共 70 頁 短路容量： )3(S = 3 PU )3(6dI = 3 = MVA G) d7 點短路時： Up=， Ij=， )3(*I = )3(*?I =1/ X109*=1/==，則 三相短路電流： )3(7dI = )3(*I jI = = kA 兩相短路電流： )2(7dI = )3(7dI = = kA 短路沖擊電流： )3(chi = 2 Kch )3(7dI = = 全電流最大有效值： Ich= 2)1(21 ?? ckK )3(7dI = = kA 短路容量： )3(S = 3 PU )3(7dI = 3 = MVA 4) 短路電流計算結(jié)果表 將上述各短路電流計算點 d1～ d7 的計算結(jié)果匯總?cè)缦卤怼?Sj/(100 Sj/(100 Sj/(100 Sj/(100 Sj/(100 Sj/(100Xj =247。Xj =247。Xj =247。Xj =247。Xj =247。Xj =20247。 Uj2 3) 線路元件電抗計算 為簡化計算，將本次設(shè)計 各線路元件電抗取平均值計算如下： 根據(jù)《電力工程設(shè)計手冊》 P121 表 43‘各類元件電抗平均值’表， 取本次設(shè) 理工大學(xué)設(shè)計說明書 ZXL 《 110kV終端變電站電氣部分初步設(shè)計》設(shè)計說明書 第 24 頁 共 70 頁 計導(dǎo)線平均電抗： X 正序 =X 負(fù)序 = /km； 10kV三芯電纜平均電抗： X 正序 =X 負(fù) 序 =Ω /km。Sj 電抗標(biāo)幺值： X*=X247。Sj 電流標(biāo)幺值： I*= I247。 ( 3 Ij) 本次設(shè)計變電站共設(shè)有 110kV、 35kV、 10kV 三個電壓等級，將以上 基準(zhǔn)值計算如下表： 常用基準(zhǔn)值表 （ Sj=100 MVA） 名稱 符號 常用基準(zhǔn)值 額定電壓（ kV） Ue 10 35 110 基準(zhǔn)電壓（ kV） Uj 37 115 基準(zhǔn)電流（ kA） Ij 基準(zhǔn)電抗 Xj 132 2) 標(biāo)幺值計算 電路 元件的標(biāo)幺值等于元件有名值與元件基準(zhǔn)值之比，計算公式如下： 電壓標(biāo)幺值： U*= U 247。 1. 元件參數(shù)計算 1) 基準(zhǔn)值計算 基準(zhǔn)容量 Sj=100MVA， 基準(zhǔn)電壓 Uj取各級的平均電壓： Uj =Up= , 基準(zhǔn)電流 Ij=Sj247。 二 . 短路電流基本計算過程 參考《發(fā)電廠和變電站電氣部分畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)》第四章‘短路電流計算’，對本次設(shè)計變電站各短路計算點進行計算。 6. 本圖電抗（元件）編號范圍為 0～ 33，為了和后續(xù)網(wǎng)絡(luò)簡化電抗（元件） 編號有所區(qū)別，后續(xù)網(wǎng)絡(luò)簡化計算電抗（元件）編號可從 101 開始。 5. 10kV出線包含三種不同性質(zhì)的負(fù)荷，因此，選擇三個短路計算點 d dd7，并分別對應(yīng)于 10kV 電容器出線回路、 10kV電纜出線回路、 10kV架空出線回路。 對上圖有以下說明 ： 1. 選擇短路計算點 d1 在 110kV進線母線上，以便對 110kV進線側(cè)斷路器、側(cè)隔離開關(guān)、 110kV母線進行選擇； 2. 選擇短路計算點 d2 在 35kV母線上，并按最大運行方式的要求，略去母聯(lián)開關(guān)的影響，將 35kV母線簡化如上圖，以便對 35kV進線側(cè)斷路器、側(cè)隔離開關(guān)、 35kV母線進行選擇； 3. 選擇短路計算點 d3 在 10kV母線上，并按最大運行方式的要求，略去分 段開關(guān)的影響，將 10kV母線簡化如上圖，以便對 10kV進線側(cè)斷路器、側(cè)隔離開關(guān)、 35kV母線進行選擇； 4. 選擇短路計算點 d4 在 35kV出線上，以便對 35kV出線側(cè)斷路器、側(cè)隔離開關(guān)進行選擇。經(jīng)過對本次設(shè)計變電站電氣主接圖分析，共選擇 7 個短路計算點 d d d d d d d7。 四、限制短路電流的措施 限制短路電流的措施有：提高系統(tǒng)的電壓等級；直流輸電；在電力系統(tǒng)的主網(wǎng)加強聯(lián)系后，將次級電網(wǎng)解環(huán)運行；在允許的范圍內(nèi)，增大系統(tǒng)的零序主抗，減少變壓器的接地點等 。在 網(wǎng)絡(luò)簡化中，對短路點具有局部對稱或全部對稱的網(wǎng)絡(luò)，同電位點可以短接，其間的電抗可以略去。 11) 用概率統(tǒng)計法制定短路電流運算曲線。 9) 元件計算參數(shù)均取其定額值，不考慮參數(shù)的誤差和調(diào)整范圍。 7) 不考慮短路點的電弧阻抗和變壓器的勵磁電流。 5) 系統(tǒng)中所有電源都在額定負(fù)荷下運行，其中 50%接在高壓母線上， 50%接在系統(tǒng)側(cè)。 二、短路電流計算的基本假定和計算方法 1. 基本假定： 1) 正常工作時，三相系統(tǒng)對稱運行 2) 所有電源的電動勢相位角相同 3) 電 力系統(tǒng)中所有電源都在額定負(fù)荷下運行。短路種類有：三相短路；兩相短路；單相短路接地；兩相短路接地。短路還會引起電網(wǎng)中電壓降低，使用戶的供電受到破壞。無功補償接線方式簡圖如下： 理工大學(xué)設(shè)計說明書 ZXL 《 110kV終端變電站電氣部分初步設(shè)計》設(shè)計說明書 第 20 頁 共 70 頁 第二章 短路電流計算 第一節(jié) 短路電流計算概述 一、短路電流計算的目的意義 理工大學(xué)設(shè)計說明書 ZX