【正文】 ③ 選擇母線式電流互感器時，尚應(yīng)校驗(yàn)窗口允許穿過的母線尺寸。 35kv 及以上配電裝置的電流互感器，宜采用油浸瓷箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨(dú)立電流互感器，有條件時，應(yīng)采用套管 式電流互感器。 河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文 ） 火力發(fā)電廠一次設(shè)備的選擇 30 ⑤ 根據(jù) max /110%egII? 確定電流互感器的一次額定電壓。一般情況下測量儀表與保護(hù)裝置宜分別接于不同的二次繞組，否則應(yīng)采取措施，避免互相影響。 ② 當(dāng)一個二次繞組的容量不能滿足要求是，可將兩個二次繞組串聯(lián)使用。 電流互感器主要技術(shù)參數(shù)見表 所示： 表 電流互感器主要技術(shù)參數(shù)表 項(xiàng)目 參數(shù) 技術(shù)條件 正常工作條件 一次回路電壓、一次回路電流、二次回路電流、二次側(cè)負(fù)荷、準(zhǔn)確度等級、暫態(tài)特性、二次級數(shù)量、機(jī)械荷載 短路穩(wěn)定性 動穩(wěn)定倍數(shù)、熱穩(wěn)定倍數(shù) 承受過電壓能力 絕緣水平，泄露比距 環(huán)境條件 環(huán)境溫度、最大風(fēng)速、相對濕度、海拔高度、地震烈度 ① 電流互感器的二次側(cè)電流有 5A 和 1A 兩種。 電流互感器的選擇和校驗(yàn) 參數(shù)選擇 電流互感器應(yīng) 按下表所列技術(shù)條件選擇，并按表中使用環(huán)境條件校驗(yàn)。 ③ 當(dāng)電容式電壓互感器由于開口三角繞組的不平衡電壓較高，而影響零序保護(hù)的靈敏度時，應(yīng)要求制造部門裝設(shè)諧波濾波器。 接線與保護(hù) ① 在滿足二次電壓合負(fù)荷要求的條件下，電壓互感器宜采用簡單接線，當(dāng)需要零序電壓時， 320kv 宜采用三柱五柱電壓互感器。 ⑤ 接在 110kv 及以上線路側(cè)的電壓互感器，當(dāng)線路聲裝有載波通訊時，應(yīng)盡量與耦合電容器結(jié)合，統(tǒng)一選用電容式電壓互感器。 ③ 110kv 及以上配電裝置，當(dāng)容量和準(zhǔn)確度等級滿足要求時，宜采用電容式電壓互感器。 ① 320kv 屋內(nèi)配電裝置，宜采用油結(jié)構(gòu)，也可采用樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)的電磁式電壓互感器。 ⑥ 帶有接地刀閘的隔離開關(guān)，必須裝設(shè)連鎖機(jī)構(gòu)，保證隔離開關(guān)的正確操作。 ④ 隔離開關(guān)在跳、合閘時的同期性要好，要有最佳的跳、合閘速度，以盡可能降低操作時的過電壓。 ② 隔離開關(guān)斷開點(diǎn)之間應(yīng)有足夠的絕緣距離，以保證過電壓及相間閃絡(luò)的情況下，不致引起擊穿而危及工作人員的安全。但由于隔離開關(guān)不用來接通和切除短路電流，故無需進(jìn)行開斷電流的校驗(yàn)。 ② 倒閘操作：投入備用母線或旁路母線以及改變運(yùn)行方式時，常用隔離開關(guān)配合短路器，協(xié)同操作來完成 ③ 分、合小電流：因隔離開關(guān)具有一定的分、合小電流和電容電流的能力，河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文 ） 火力發(fā)電廠一次設(shè)備的選擇 28 故一般可用來進(jìn)行以下操作：分、合避雷器、電壓互感器和空載母線；分、合勵磁電流不超過 2A的空載變壓器；關(guān)合電容電流不超過 5A 的空載線路。 隔離開關(guān)的的功用 隔離開關(guān)的工作特點(diǎn)是在有電壓、無負(fù)荷電流情況下，分、合電路。 ② 開斷電流電流的選擇 高壓斷路器的額定開斷電流 kdNi ,不應(yīng)小于實(shí)際開斷瞬間的短路電流周期分量 KI ,即： kdNKiI? ③ 短路關(guān)合電流的選擇 為保證斷路器在關(guān)和短路電流時的安全，斷路器的額定關(guān)合電流 gNi 不應(yīng)小于短路電流最大沖擊值 shi ,即： gN shii? 1 .8 2 2 .5 5N g N kd N kdi i i? ? ? ④ 短路熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定校驗(yàn) 熱穩(wěn)定校驗(yàn)式 2tkI t Q? 動穩(wěn)定校驗(yàn)式 es shii? 高壓隔離開關(guān)的選擇 隔離開關(guān)作為發(fā)電廠和變電站中常用的開關(guān)電器， 主要是用來隔離電源，進(jìn)行倒閘操作的，還可以拉、合小電流電路。 ④ 結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格低廉、體積小 、重量輕、便于安裝。 ② 應(yīng)有足夠的開斷能力，并保證有足夠的熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定（開斷電流、額定關(guān)合電流、極限通過電流、熱穩(wěn)定電流）。 基于各種斷路器的性能在本設(shè)計(jì)中采用了 SF6斷路器和空氣斷路器。設(shè)備的操作維護(hù)和檢修都很方便、檢修周期長而且它的開斷性能好、占地面積小、特別是發(fā)展 SF6封閉組合電器可大大減少變電所的占地面積。 ③ 空氣斷路器斷路能力大、動作時間快、尺寸小、重量輕、無火災(zāi)危險(xiǎn)，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格貴、需要裝設(shè)壓縮空氣系統(tǒng)等，主要用于 110KV 及以上對電氣參數(shù)及斷路時間有較高要求的系統(tǒng)中。 ② 少油斷路器用油少、油箱結(jié)構(gòu)小而堅(jiān)固，具有節(jié)省材料、防爆防火特點(diǎn)。 種類和形式的選擇 斷路器一般有油斷路器（多油、少油），壓縮空氣斷路器， SF6 斷路器、真空斷路器等，選擇斷路器形式時，應(yīng)依據(jù)各類斷路器的特點(diǎn)及使用環(huán)境、條件決定。 斷路器的選擇 必須按正常的工作條件進(jìn)行選擇，并且按斷路情況校驗(yàn)其熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定。它的主要功能是：正常運(yùn)行時，用它來倒換運(yùn)行方式，把設(shè)備和線路接入電路或退出運(yùn)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、保證無故障部分正常運(yùn)行，能起保護(hù)作用。矩形母線一般只用于 35KV 及以下電流為 4000A 及以下的配電裝置中。當(dāng)每相有 3條并聯(lián)時，中間一條河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文 ） 火力發(fā)電廠一次設(shè)備的選擇 26 的電流 約占總電流的 20%，而邊上兩條各占 40%。其散熱較好，有一定的機(jī)械強(qiáng)度，便于固定和連接，但集膚效應(yīng)較大，為了避免集膚效應(yīng)過大，單條矩形的截面不應(yīng)小于 1000~1200 2mm 。 屋內(nèi)配電裝置由于線間距離較小，布置緊湊，采用硬母線。 35KV 及以上的屋外配電裝置中采用鋁絞線的軟母線。 對于 35KV 及以上的高壓輸電線和 6~10KV 長距離，大電流線路，則先按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面，再校驗(yàn)其發(fā)熱條件，電壓損耗和機(jī)械強(qiáng)度。 對于電纜，不必校驗(yàn)其機(jī)械強(qiáng)度和短路動穩(wěn)定度，但需校驗(yàn)短路時熱穩(wěn)定度，且電纜額定電壓不應(yīng)小于使用地點(diǎn)的額定電壓。 ⑤ 短路時的動穩(wěn)定度、熱穩(wěn)定度校驗(yàn)。 ④ 機(jī)械強(qiáng)度。 ③ 經(jīng)濟(jì)電流密度。 ② 電壓損耗條件。 ① 發(fā)熱條件。電力線路的選擇包括類型的選擇和截面的選擇兩部分。按其結(jié)構(gòu)可分為矩形、槽型、 圓管型和全封閉型 電力線路類型和截面的選擇及校驗(yàn) 電力線路的正確、合理的選擇直接關(guān)系到供電系統(tǒng)的安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行。電纜能承受一定的壓力，但不承受拉力作用。故主要用于室內(nèi)。電纜可分為電力電纜、控制電纜和通信電纜等。 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。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 表示其電動力穩(wěn)定的程度，它表明電器通過上述電流時，不至因電動力的作用而損害。校驗(yàn)電器和 110KV 以上沖油電纜的短路電流計(jì)算時間，一般采用后備保護(hù)動作時間加相應(yīng)的斷路器全分閘時間。 如果缺乏斷路器分閘時間數(shù)據(jù)，對快速及中速動作的斷路器，取toc=,對低速動作的斷路器，取 toc=。 短路計(jì)算時間。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。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電流選擇，并按短路故障條件校驗(yàn)其動穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度。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，一般不必考慮動穩(wěn)定度、熱穩(wěn)定度的校驗(yàn)，對電纜，也不必進(jìn)行動穩(wěn)定度的校驗(yàn)。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。當(dāng)海拔升高時，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，其額定電流可以保持不變。 2）海拔高度。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)備的額定電流應(yīng)按下式修正： ( ) / ( )a l t N e a l a l N e N eI K I I? ? ? ?? ? ? ? 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（℃） 河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文 ） 火力發(fā)電廠一次設(shè)備的選擇 23 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，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%。 1）空氣溫度。在確定變壓器回路的最大長期工作電流時，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)考慮事故時由其他回路轉(zhuǎn)移過來的負(fù)荷。 ② 額定電流 滿足此條件的目的在于使電氣設(shè)備的儲蓄溫度不超過長期發(fā)熱的最高允許 溫度值。 110KV 以下電壓等級的電氣設(shè)備絕緣裕度較大。 另外，電氣設(shè)備還有一個最高工作電壓，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%。電器可以長期在其額定電壓的 110%115%下安全運(yùn)行，這一電壓成為最高允許工作電壓。 電氣設(shè)備能安全、可靠的工作，必須按正常工作條件進(jìn)行選擇，斌干短路條件來校驗(yàn)其動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。 ⑤ 適應(yīng)發(fā)展。 ④ 整體協(xié)調(diào)。 ③ 先進(jìn)合理。 ② 適應(yīng)環(huán)境條件。 電氣設(shè)備的選擇的一般要求是： ① 滿足工作要求。在進(jìn)行設(shè)備選擇時，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況，在保證安全、可靠的前提下 ，積極而穩(wěn)妥的采用新技術(shù)，并注意節(jié)約投資，選擇合適的電氣設(shè)備。 9）計(jì)算次暫態(tài)三相短路容量 SK。 7）計(jì)算三相短路沖擊電流 ish。 5）選取合適的短路點(diǎn)。 3）計(jì)算出個電源與短路點(diǎn)之間的電抗，即 X*。 ③ 計(jì)算短路電流的步驟 1）根據(jù)電氣主接線圖畫出系統(tǒng)接線圖。 河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文 ） 火力發(fā)電廠短路電流計(jì)算 20 ② 短路電流計(jì)算的方法 對應(yīng)系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下，按無限大容量系統(tǒng)，進(jìn)行相關(guān)的短路點(diǎn)的三相短路電流計(jì)算，求得 I//、 ish值。 2）所有電源的電動勢相位角相同。 在實(shí)際短路計(jì)算中，為了簡化計(jì)算工作，通常采用一些簡化假設(shè)，其中主要包括： ① 符合用恒定電抗標(biāo)識或忽略不計(jì)； ② 認(rèn)為系統(tǒng)中個元件參數(shù)恒定，在高壓網(wǎng)絡(luò)中不計(jì)元件的電阻和導(dǎo)納，即個元件軍用春電抗表示，并認(rèn)為系統(tǒng)中各發(fā)電機(jī)的電勢通相位，從而避免了復(fù)數(shù)的運(yùn)算； ③ 系統(tǒng)出不對稱故障出現(xiàn)局部不對稱，其余部分 是三相對稱的。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。這是短路所導(dǎo)致的最嚴(yán)重后果； 5）巨大的短路電流將在周圍空氣產(chǎn)生很強(qiáng)大電磁廠，尤其是不對稱短路時，不平衡電流所產(chǎn)生的不平衡交變磁場，對周圍的通信網(wǎng)絡(luò)、信號系統(tǒng)、晶閘管觸發(fā)系統(tǒng)及自動控制系統(tǒng)產(chǎn)生干擾。 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。 5）其他原因。 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。 2）架空線路因大風(fēng)或?qū)Ь€覆冰引起的電桿倒塌等，或因鳥獸跨接裸露導(dǎo)體等都可能導(dǎo)致短路。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)。 短路就是指不同電位導(dǎo)電部分之間的不正常短接。短路電流將引起電動力效應(yīng)和發(fā)熱效應(yīng)以及電壓的降低等。在供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行中，還要考慮到可能發(fā)生的故障以及不正常運(yùn)行情況。雙母線接線有兩臺以上主變壓器時，可考慮兩臺主變壓器中性點(diǎn)接地。當(dāng)變壓器中性點(diǎn)可能斷開運(yùn)行時，若該變壓器中性點(diǎn)絕緣不是按線電壓設(shè)計(jì)，應(yīng)在中性點(diǎn)裝設(shè)避雷器