【正文】 kdt 越小，越有利于減小短路電流對電氣設(shè)備的危害、縮小故障 范圍 、保持電力系統(tǒng)的穩(wěn)定。滿足熱穩(wěn)定的條件為： dz22t tItI ?? （ 68） 全開斷（分閘）時間（ kdt ） 全開斷時間是指斷路器接到分閘命令瞬間起到各相電弧完全熄滅為止的時間間隔，它包括斷路器固有分閘時間 gft 和燃弧時間 ht ，即 ： kdt = gft + ht （ 69） 斷路器固有分閘時間是指斷路器接到分閘命令瞬間到各相觸頭剛剛分離的時間；燃弧時間是指斷路器觸頭分離瞬間到各相電弧完全熄滅的時間。滿足動穩(wěn)定的條件為： shes ii ? （ 66） 或 shes II ? （ 67） 熱穩(wěn)定電流（ ti ） 熱穩(wěn)定電流是指在規(guī)定的某一段時間內(nèi)，允許通過斷路器的最大短路電流。斷路器的額定關(guān)合電流 Ncli 不應(yīng)小于短路電流的最 大沖擊電流shi ， 即： Ncli ? shi （ 65） 動穩(wěn)定電流（ esi ） 動穩(wěn)定電流是指斷路器在合閘位置時，允許通過的短路電流最大峰值。在三相系統(tǒng)中，它和額定開 斷 電流的關(guān)系為： NbrS = 3 NU NbrI （ 64） NU ——斷路器所在電網(wǎng)的額定電壓 西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 NbrI ——斷路器的額定開 斷 電流 由于 NU 不是殘壓，故額定斷流容量不是斷路器開斷時的實(shí)際容量。I ，即： NbrI ? 39。當(dāng)電壓低于額定電壓時，開斷電流比額定開端電流有所增大。開斷電流與電壓有關(guān)。 maxN II ? （ 62） 額定開斷電流 （ NbrI ） 額定開 斷 電流是指斷路器在額定電壓下能夠正常開斷的最大短路電流的有效值。斷路器長期通過額定電流時，各部分的發(fā)熱溫度不會超過允許的值。 西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 高壓斷路器的技術(shù)參數(shù) 額定電壓（ NU ） 額定電壓是指斷路器長時間運(yùn)行時能夠承受的正常工作電壓，額定電壓必須滿足： NSN UU ? （ 61） 最高工作電壓 由于電網(wǎng)不同地點(diǎn)的電壓可能高出額定電壓 10%左右，所以制造廠規(guī)定了斷路器的最高工作電壓。高壓斷路器最大特點(diǎn)是能夠斷開電氣設(shè)備中負(fù)荷電流和短路電流。該時間為主保護(hù)時間和斷路器固有分閘時間之和[13]。該時間用于檢驗(yàn)電氣設(shè)備在短路狀態(tài)下的熱穩(wěn)定，其值為繼電保護(hù)動作時間和相應(yīng)斷路器的全開斷時間之和。 （ 4） 短路計(jì) 算時間。在計(jì)算電路圖中，同電位的各短路點(diǎn)的短路電流值相等，但是通過各支路的短路電流將隨著短路點(diǎn)的不同位置而不同。一般按照三相短路驗(yàn)算，若其他種類短路較三相短路嚴(yán)重時，應(yīng)該按照最嚴(yán)重的情況驗(yàn)算。按照工程設(shè)計(jì)最終容量計(jì)算，并且考慮電力系統(tǒng)遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃；其接線應(yīng)該采用可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，但不考慮在切換過程中可能短時并列的接線方式。 為使所選電氣設(shè)備具有足夠的可靠性、經(jīng)濟(jì)性和合理性，并且在一定時期內(nèi)適應(yīng)電力系統(tǒng)發(fā)展的需要，作驗(yàn)算用的短路電流應(yīng)該按照下列條件確定 。 西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 C． 裝設(shè)在電壓互感器回路中的裸導(dǎo)體和電氣設(shè)備可以不驗(yàn)算動、熱穩(wěn)定。 以下 幾種情況可以不校驗(yàn)熱穩(wěn)定或者動穩(wěn)定： A． 用熔斷器保護(hù)的電氣設(shè)備，其熱穩(wěn)定由熔斷時間保證，故可不驗(yàn)算熱穩(wěn)定。 （ 2） 電動力穩(wěn)定校驗(yàn)，電動力穩(wěn)定是電氣設(shè)備承受短路電流機(jī)械效應(yīng)的能力，滿足動穩(wěn)定的條件。 當(dāng)電氣設(shè)備安裝地點(diǎn)的環(huán)境條件如溫度、風(fēng)速、污穢等級、海拔高度、地震烈度和覆冰厚度等環(huán)境條件超過一般電氣設(shè)備使用條件時，應(yīng)采取措施。額定電流應(yīng)不小于該回路的各種合理運(yùn)行方式下的最大持續(xù)工作電流。 （ 2） 額定電流 。通常規(guī)定，一般電氣設(shè)備允許的最高工作電壓為設(shè)備額定電壓的 ～ 倍，而電網(wǎng)運(yùn)行電壓的波動范圍，一般不超過電網(wǎng)額定電壓的 倍。電氣設(shè)備要能可靠地工作，必須按照正常的工作條件進(jìn)行選擇，并且按照短路狀態(tài)來校驗(yàn)熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定。 電纜阻抗： 0 0 ???? XX ? (51) 短路容量 : M V AXUS Boc 16530080115 212 110 ??? .// (52) 則三相短路電流周期分量有效值 ： kAUSIBock 110)3( 1 ????? (53) 三相短路沖擊電流最大值 ： 西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 kAIi ksh )3( 1 ????? (54) 短路沖擊電流有效值 ： kAII ksh )3( 1 ????? (55) k2 點(diǎn)短路（ 10kV側(cè)短路電流計(jì)算） M V A169 6 8 31 2 5 2 0P 2212 ??? (56) 10B12 ????? (57) 電 纜線路上電壓損耗不得超過母線電壓的 10%， 因此，出線電纜阻抗最大值為 ： ??X ? 。 ⑻ 繪制短路電流計(jì)算結(jié)果表 [12]。 ⑺ 計(jì)算短路電流的沖擊值 。 ⑸ 由運(yùn)算曲線查出短路電流的標(biāo)么值 。 ⑶ 對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行化簡，把供電系統(tǒng)看為無限大系統(tǒng)，不考慮短路電流周期分量的衰減求出電流對短路點(diǎn)的電抗標(biāo)幺值， 即轉(zhuǎn)移電抗 。 ⑵ 按選好的設(shè)計(jì)接線方式畫出等值電路圖網(wǎng)絡(luò)圖 。工程設(shè)計(jì)中主要計(jì)算三相短路電流。 導(dǎo)體和電器的動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器的開斷電流一般按兩相短路驗(yàn)算。 用來選擇導(dǎo)體和電器的短路電流，在電氣連接的網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)考慮具有反饋?zhàn)饔玫漠惒诫姍C(jī)的影響以及電容補(bǔ)償裝置放電電流的影響。 短路電流計(jì)算的原則 用來驗(yàn)算導(dǎo)體和電器動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器開斷電流的短路電流，應(yīng)按工程的設(shè)計(jì)規(guī)劃容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)本期工程建成后 5～ 10 年的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃。在選擇繼電保護(hù)方式和進(jìn)行整定計(jì)算時，都必須對電力系統(tǒng)各種短路故障進(jìn)行 計(jì)算和分析，而且不僅要計(jì)算短路點(diǎn)的短路電流，還要計(jì)算短路電流在網(wǎng)絡(luò)各支路中的分布，并要作多種運(yùn)行方式的短路計(jì)算。在設(shè)計(jì) 110KV 及以上電壓等級的架空輸電線時，要計(jì)算短路電流，以確定電力線對臨近架設(shè)的通信線是否存在危險(xiǎn)及干擾影響。 在設(shè)計(jì)屋外高壓配電裝置時，需按短路條件檢驗(yàn)軟導(dǎo)線的相間和相對地的安全距離。 電氣主接線方案的比較和選擇。 短路電流計(jì)算的目的 選擇電氣設(shè)備。因此在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，設(shè)備的選擇以及系統(tǒng)運(yùn)行中，都應(yīng)該著眼盡量限制所影響的范圍。8% 11 YN,d11 123 西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 第 五 章 變電站 短路電流計(jì)算 短路計(jì)算的目的及原則 在電力系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，時常會發(fā)生故障，其中大多數(shù)是短路故障。它的調(diào)壓范圍較大，一般在 15%以上，而且要向系統(tǒng)傳輸功率，又可能從系統(tǒng) 反送功率，要求母線電壓恒定，保證供電質(zhì)量情況下，有載調(diào)壓變壓器 可以實(shí)現(xiàn)，特別是在潮流方向不固定，而要求變壓器可以副邊電壓保持一定范圍時，有載調(diào)壓可解決，因此選用有載調(diào)壓變壓器 [10]。5%，而且當(dāng)調(diào)壓要求的變化趨勢與實(shí)際相反（如逆調(diào)壓）時，僅靠調(diào)整普通變壓器的分接頭方法就無法滿足要求。通過變壓器的分接開關(guān)切換，改變變壓器高壓側(cè)繞組匝數(shù)，從而改變變比，實(shí)現(xiàn)調(diào)壓。一般容量在 及以下的小容量變壓器采用自然風(fēng)冷卻或強(qiáng)迫風(fēng)冷卻的方式，考慮到冷卻系統(tǒng)的供電可靠性要求及維護(hù)工作量，首選自然風(fēng)冷冷卻方式。 聯(lián)接組號 的確定 并列運(yùn)行的條件是變壓器的連接組別必須和系統(tǒng)電壓相位一致，電力系統(tǒng)采用的聯(lián)結(jié)方式只有星形（ Y）和三角形 (△ )兩種，因此對于三相雙繞組變壓器的高壓側(cè)， 110kV 及以上電壓等級，三相繞組都采用 ―YN‖連接， 35kV 及以下采用―Y‖連接；對于三相雙繞組變壓器的低壓側(cè)，三相繞組采 用 “ △ ” 連 接，若低電壓側(cè)電壓等級為 380/220V，則三相繞組采用 “ YN” 連接，在變電站中，為了限制三次諧波，我們選用 ―YNd11‖常規(guī)連接的變壓器連接組別。最大機(jī)組容量125MW 及一下的發(fā)電廠多采用三繞組變壓器，但三繞組變壓器的每個繞組的通過容量需達(dá)到該變壓器額定容量的 15%及以上，否則繞組不能充分利用，不如選擇兩臺雙繞組變壓器經(jīng)濟(jì)合理。 待設(shè) 計(jì)變電所為 110kV 降壓變電所，在滿足供電可靠性，同時減少投資，應(yīng)選用三相變壓器。 相數(shù) 的 確定 容量 300MW 及以下機(jī)組單元連接的主變壓器和 330kV 及以下電力系統(tǒng)中，一般都應(yīng)選用三相變壓器。對于兩臺變壓器的變電所，每臺變壓器的容量按計(jì)算負(fù)荷的 80%選擇。 主 變壓器 容量 的 選擇 主變壓器容 量選擇一般以變電所建成后 5～ 10 年的規(guī)劃負(fù)荷為依據(jù)，并適當(dāng)考慮到 10~20 年的符合發(fā)展。 對于重要的變電站需要考慮當(dāng)一臺主變停運(yùn)時，其余變壓器容量要在過負(fù)荷允許的范圍內(nèi)，應(yīng)滿足 Ⅰ 類和 Ⅱ 類負(fù)荷的供電；對于一般的變電站，當(dāng)一臺主變停運(yùn)時，其余主變應(yīng)能滿足全部負(fù)荷的 70%～ 80%。所以在選擇變電站主變壓器時 ，容量一般按5～ 10 年的規(guī)劃負(fù)荷來選擇。它的確定除了依據(jù)原始資料的要求之外，還要根據(jù)電力系統(tǒng)的發(fā)展規(guī)劃、輸送功率的大小、饋線回路的數(shù)量、電壓等級和接入系統(tǒng)的緊密程度等因素，進(jìn)行綜合合理的分析和選擇。變電站 110kV 側(cè)和 10kV 側(cè)，均 采用 單母分段接線 。 西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 結(jié)論： B 方案一般適用于 10kV 出線為 6 回及以上的裝置中，所以 綜合比較A、 B 兩方案 ,選擇 B 方案單母線分段接線為 10kV 側(cè)主接線方案。 2)當(dāng)母線或母線隔離開關(guān)發(fā)生故障或檢修時；各回路必須在檢修或故障消除前的全部時間內(nèi)停止工作；． 3)出線開關(guān)檢修時，該回路停止工作。綜合比較 A、 B 兩方案，所以選擇 A 方案單母分段接線為 110KV 側(cè)主接線方案。 1)檢修母線時，電源和出線可以繼續(xù)工作，不會中斷對用戶的供電； 2)檢修任一母線隔離開關(guān)時，只需斷開該回路； 3)工作母線發(fā)生故障后，所有回路能迅速恢復(fù)供電； 4)可利用母聯(lián)開關(guān)代替出線開關(guān)； 5)便于擴(kuò)建； 6)雙母線接線設(shè)備較多，配電裝置復(fù)雜，投資、占地面積較大 ,運(yùn)行中需要隔離開關(guān)切斷電路 ,容易引起誤操作 ； 7)經(jīng)濟(jì)性差 。 西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 總之，電氣 主接線 設(shè)計(jì)應(yīng)從可靠性與經(jīng)濟(jì)性 綜合考慮，辯證統(tǒng)一，在滿足技術(shù)要求前提下，盡可能投資省、占地面積小、電能損耗少、年費(fèi)用（投資與運(yùn)行）為最小 [8]。變電所主接線可靠性擬從以下幾個方面考慮： 斷路器檢修時，不影響連續(xù)供電； 線路、斷路器或母線故障及在母線檢修時，造成饋線停運(yùn)的回?cái)?shù)多少和停 電時間長短，能否滿足重要的 I、 II 類負(fù)荷對供電的要求； 變電所有無全所停電的可能性 。 各側(cè)主接線方案的擬定 在對原始資料分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合對電氣主接線的 安全性、 可靠性、靈活性、及經(jīng)濟(jì)性等基本要求，綜合考慮在滿足技術(shù)、經(jīng)濟(jì)政策的前提下，力爭使其為技術(shù)先進(jìn)、供電可靠安全、經(jīng)濟(jì)合理的主接線方案。 在 110220kV 配電裝置中，出線回路數(shù)不超過 2 回時，采用單母線接線；出線回路數(shù)為 3～ 4 回時，采用單母線分段接線；出線回路數(shù)在 5 回及以上，一般采用雙母線接線。 在 610kV 配電裝置中，出線回路數(shù)不超過 5 回時，一般采用單母線接線方式，出線回路數(shù)在 6 回及以上時，采用單母分段接線，當(dāng)短路 電流較大，出線回路較多，功率較大，出線需要帶電抗器時，可采用雙母線接線。 無匯流母線的主接線形式主要有單元接線、擴(kuò)大單元接線、橋式接線和多角形接線等。 有匯流母線的主接線形式包括單母線和雙母線接線。缺點(diǎn)是有母線后配電裝置占地面積較大，使斷路器等設(shè)備增多。 電氣 主接線 設(shè)計(jì) 的基本形式 及其 特點(diǎn) 電氣 主接線的基本形式可分兩大類：有匯流母線的接線形式和無匯流母線的接線形式。電氣主接線的設(shè)計(jì)要根據(jù)備用容量的有無而有所不同。而容量小的變電所其傳輸容量小，對主接線的可靠性、靈活性的要求低。 考慮主變臺數(shù)對主接線的影響 變電所主變的容量和臺數(shù) ，對變電所主接線的選擇將產(chǎn)生直接的影響。 考慮負(fù)荷的重要性分級和出線回?cái)?shù)多少對主接線的影響 對一級負(fù)荷，必須有兩個獨(dú)立電源供電，并且當(dāng)一個電源失去后，應(yīng)保證全