【正文】 S＜ QK = t 12(I”2 10I”t 2?2 I t 2 )工程計(jì)算中可近似取為 I”2tk 此處 I”為短路電流的最大值。 S 校驗(yàn) 合格 (5) 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： ies =300K ≥ish=119kA 校驗(yàn) 合格 隔離開(kāi)關(guān)選型校驗(yàn) 2021屆電氣工程及其自動(dòng)化（電力）專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 220KV側(cè)隔離開(kāi)關(guān)的選擇 (1) 額定電壓的選擇： UN ≥ UN = 220KV (2) 額定電流的選擇： IN ≥ Imax = SN√3UN= 235√3 220 = 所選 隔離開(kāi)關(guān) 型號(hào)如下表 412 所示 表 412 型號(hào) 額定電壓 額定電流 動(dòng)穩(wěn)定 電流 熱穩(wěn)定電流 GW4220(D) 220kV 1000A 80kA (3S) (3) 熱穩(wěn)定校驗(yàn)：應(yīng)滿足的條件是短路熱效應(yīng) QK不大于 隔離開(kāi)關(guān) 在 t時(shí)間內(nèi)的允許熱效應(yīng)，即： It2t≥Qk It為 隔離開(kāi)關(guān) t 時(shí)間內(nèi)的允許熱穩(wěn)定電流 (A) 即 隔離開(kāi)關(guān) 在 t 時(shí)間內(nèi)的允許熱效應(yīng) 為 It2t= 3= KA2 S Qk =I”2 tk ==5008 KA2 S 校驗(yàn) 合格 (5) 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： ies =300K ≥ish= 校驗(yàn) 合格 三繞組變壓器回路 (1) 額定電壓的選擇： UN ≥ UN = (2) 額定電流的選擇： IN ≥ Imax = SN√3UN= 235√3 = 9045 所選斷路器型號(hào)如下表 411 所示 表 411 型號(hào) 額定電壓 額定電流 額定開(kāi)斷電流 極限通過(guò)電流 熱穩(wěn)定電流 固有分閘時(shí)間 合閘時(shí)間 S 5kV 12000A 87 kA 300kA 120KA (5S) (3) 開(kāi)斷電流的 校驗(yàn) ： 短路開(kāi)斷時(shí)間為 t k = top1 tin=+= 開(kāi)斷時(shí)間較長(zhǎng)，采用 I”校驗(yàn) IN ，即 I” = IN 校驗(yàn)合格 (4) 熱穩(wěn)定校驗(yàn)：應(yīng)滿足的條件是短路熱效應(yīng) QK不大于斷路器在 t 時(shí)間內(nèi)的允許熱效應(yīng)，即： It2t≥Qk 短路熱穩(wěn)定計(jì)算時(shí)間為 tk = top2 to =+= 1s，故此情況下非周期分量的影響可略去不計(jì)。 S Qk =I”2 tk ==10928 KA2 S 校驗(yàn) 合格 (5) 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： ies =100K ≥ish= 校驗(yàn) 合格 出線回路 (1) 額定電壓的選擇： UN ≥ UN = (2) 額定電流的選擇： IN ≥ Imax = SN√3UN= 30√3 = 所選斷路器型號(hào)如下表 410 所示 表 410 型號(hào) 額定電壓 額定電流 額定開(kāi)斷電流 極限通過(guò)電流 熱穩(wěn)定電流 固有分閘時(shí)間 合閘時(shí)間 S 5kV 6000A 105 kA 300kA 120KA (5S) (3) 開(kāi)斷電流的 校驗(yàn) ： 短路開(kāi)斷時(shí)間為 t k = top1 tin=+= 開(kāi)斷時(shí)間較長(zhǎng)，采用 I”校驗(yàn) IN ，即 I” = IN 校驗(yàn)合格 (4) 熱穩(wěn)定校驗(yàn)：應(yīng)滿足的條件是短路熱效應(yīng) QK不大于斷路器在 t 時(shí)間內(nèi)的允許熱效應(yīng)，即： It2t≥Qk 短路熱穩(wěn)定計(jì)算時(shí)間為 tk = top2 to =+= 1s，故此情況下非周期分量的影響可略去不計(jì)。 S Qk =I”2 tk ==410 KA2 S 校驗(yàn) 合格 (5) 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： ies =100K ≥ish= 校驗(yàn) 合格 110KV側(cè)斷路器的選擇 (1) 額定電壓的選擇： UN ≥ UN = 110KV (2) 額定電流的選擇： IN ≥ Imax = SN√3UN= 235√3 110= 1295 所選斷路器型號(hào)如下表 410 所示 表 410 型號(hào) 額定電壓 額定電流 額定開(kāi)斷電流 極限通過(guò)電流 熱穩(wěn)定電流 固有分閘時(shí)間 合閘時(shí)間 LW6B110 110kV 3150A 40 kA 100kA 40KA (3S) (3) 開(kāi)斷電流的 校驗(yàn) ： 短路開(kāi)斷時(shí)間為 t k = top1 tin=+= 開(kāi)斷時(shí)間較長(zhǎng)，采用 I”校驗(yàn) IN ，即 I” = IN 校驗(yàn)合格 2021屆電氣工程及其自動(dòng)化（電力）專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 (4) 熱穩(wěn)定校驗(yàn)：應(yīng)滿足的條件是短路熱效應(yīng) QK不大于斷路器在 t 時(shí)間內(nèi)的允許熱效應(yīng)，即： It2t≥Qk 短路熱穩(wěn)定計(jì)算時(shí)間為 tk = top2 to =+= 1s，故此情況下非周期分量的影響可略去不計(jì)。 Qk =I”2 tk ==1995 KA2 S 短路熱穩(wěn)定計(jì)算時(shí)間為 tk = top2 to =+= 1s，故此情況下非周期分量的影響可略去不計(jì)。 所選避雷器型號(hào)及參數(shù) 如下表 48 所示 。工頻放電電壓太高則意味著沖擊放電電壓也高，將使其保護(hù)特性變壞；工頻放電電壓太低，則意味著滅弧電壓太低，將會(huì)造成不能可靠地切斷工頻續(xù)流。 校核工頻放電電壓 。 避雷器的選擇 ： 按額定電壓選擇：要求避雷器的額定電壓與系統(tǒng)額定電壓一致。 110KV、 220KV 線路側(cè)一般不裝設(shè)避雷器。 單元連接的發(fā)電機(jī)出線應(yīng)裝一組避雷 器 在不接地的直配線發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)上應(yīng)裝設(shè)一臺(tái)避雷器。 xxx： xxxx發(fā)電廠電氣一次及變壓器、母線保護(hù)設(shè)計(jì) 28 下列變壓器中性點(diǎn)應(yīng)裝設(shè)避雷器： (1) 直接接地系統(tǒng)中，變壓器中性點(diǎn)為分級(jí)絕緣且裝有隔離開(kāi)關(guān)時(shí)。 220kV 及以下變壓器到避雷器的電氣距離超過(guò)允許值時(shí)，應(yīng)在變壓器附近增設(shè)一組避雷器。 其主要防護(hù)措施是在發(fā)電廠內(nèi)裝設(shè)閥型避雷器或氧化鋅避雷器以限制入侵雷電波的幅值。 電流 互感器的選擇結(jié)果如下表 47所示： 表 47 電 流 互感器選擇結(jié)果 型號(hào) 安裝位置 準(zhǔn)確級(jí) 額定電流比 （ A） 1s 熱穩(wěn)定 倍數(shù) 動(dòng)穩(wěn)定 倍數(shù) LCW220 T4 變 220KV 側(cè) 5P25 2600/5 60 78 LB9220 220KV 出線回路 5P25/ 4300/5 42 78 LCW220 T3 變 220KV 側(cè) 5P25 2600/5 60 78 LBJ110 TI、 T2 變 110 側(cè) 5P25 3000/5 75 150 LB110 110KV 出線回路 5P25/ 2 300/5 70 183 LBJ110 T3 變 110KV 側(cè) 5P25 3000/5 75 150 T3 變 側(cè) 5P25 12021/5 50 90 出線回路 5P25/ 2500/5 50 90 發(fā)電機(jī)出口側(cè) 5P25 12021/5 50 90 避雷器的配置 當(dāng)發(fā)電廠采取了可靠的直擊雷保護(hù)措施后，遭雷直擊的概率很小。 對(duì)直接接地系統(tǒng)，一般按三相配置。 電壓互感器的選擇結(jié)果如下表 46 所示： 表 46 電壓互感器選擇結(jié)果 型號(hào) 相數(shù) 安裝位置 額定變比 二次額定容量（ VA） 最大容 量（ VA） 3級(jí) JSJW— 三相 發(fā)電機(jī)回路 15750/100/— 120 200 480 960 YDR— 220 單相 220KV母線及 出線回路 220210√3 /100√3/100 150 220 440 1200 YDR— 110 單相 110KV母線及 出線回路 110000√3 /100√3/100 150 220 440 1200 電流互感器的配置 凡裝有斷路器的回路均應(yīng)裝設(shè)電流互感器，其數(shù)量應(yīng)滿足測(cè)量?jī)x表、2021屆電氣工程及其自動(dòng)化（電力）專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 保護(hù)和自動(dòng)裝置要求。 發(fā)電機(jī)出口一般裝設(shè)兩組電壓互感器，供測(cè)量、保護(hù)和自動(dòng)電壓調(diào)整裝置需要。旁路母線上是否需要裝設(shè)電壓互感器，應(yīng)視各回出線外側(cè)裝設(shè)電壓互感順的情況和需要確定。電壓互感器的配置應(yīng)能保證在運(yùn)行方式改變時(shí)，保護(hù)裝置不得失壓，同期點(diǎn)的兩側(cè)都能提取到電壓。采用互感器的目的，除了將二次回路與一次回路隔離，以保證運(yùn)行人員和設(shè)備的安全外，還使由它供電的二次設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化、小型化，從而給運(yùn)行維護(hù)提供方便。前者將大電xxx： xxxx發(fā)電廠電氣一次及變壓器、母線保護(hù)設(shè)計(jì) 26 流變成規(guī)定的小電流（ 5A或 1A）；后者將高電壓變成規(guī)定的低電壓（ 100V）。 在高壓配電裝置中，廣泛采用互感器給測(cè)量?jī)x表、繼電保護(hù)和其他二次設(shè)備供電。對(duì)于母線，短路時(shí)的動(dòng)穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度都需考慮。 按經(jīng)濟(jì)電流密度 J選擇截面 S，即 S = Imax J? 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 校驗(yàn)?zāi)妇€動(dòng)穩(wěn)定性是校驗(yàn)?zāi)妇€在短路沖擊電流電動(dòng)力作用下是否會(huì)產(chǎn)生永久性形變或斷裂，即是否超過(guò)母線材料應(yīng)力的允許范圍。管型導(dǎo)體是空心導(dǎo)體，集膚效應(yīng)小，機(jī)械強(qiáng)度高，管內(nèi)可水或風(fēng)冷卻，因此可用于 8000A 以上的大電流母線。因此槽型導(dǎo)體一般用在 電流 在 4000～ 8000A 的配電裝置中。 (2) 槽型導(dǎo)體。矩形導(dǎo)體散熱條件好，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(guò)大，單條矩形的截面不超過(guò)1250mm2。 載流導(dǎo)體一般使用鋁或鋁合金材料，鋁合金導(dǎo)體有鋁錳合金和鋁鎂合金兩種，我國(guó)常用的硬導(dǎo)體型式有矩形、槽型和管型。 為保證供電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行，選擇導(dǎo)線和電纜截面時(shí)必須滿足下列條件。電力線路包括電力電纜、架空線路、母線等類型。屋內(nèi)式8000A 以下隔離開(kāi)關(guān)一般采用手動(dòng)操作機(jī)構(gòu)； 220KV 及以上高位布置的隔離開(kāi)關(guān)，宜采用電動(dòng)機(jī)構(gòu)和液壓機(jī)構(gòu)。其選擇的具體項(xiàng)目方法與斷路器的基本相同，不再重復(fù)。一般可按斷路器的額定開(kāi)斷電流 IN ，大于或等于短路電流周期分量有效值 I 進(jìn)行選擇 ,即 應(yīng)滿足條件IN ≥ I 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：應(yīng)滿足的條件是短路沖擊電流 Ish應(yīng)不大于斷路器的極限通過(guò)電流 ies,即 shes ii ? 熱穩(wěn)定校驗(yàn)：應(yīng)滿足的條件是短路熱效應(yīng) QK應(yīng)不大于斷路器在 t時(shí)間內(nèi)的允許熱效應(yīng)，即 It2 ≥ QK xxx： xxxx發(fā)電廠電氣一次及變壓器、母線保護(hù)設(shè)計(jì) 22 根據(jù)對(duì)斷路器操作控制的要求，選擇與短路器配用的操動(dòng)機(jī)構(gòu)。同時(shí)需根據(jù)安裝地點(diǎn)選擇屋外或屋內(nèi)式。 高壓 斷 路器的選擇 斷路器的選擇需要 根據(jù)環(huán)境條件，使用技術(shù)條件及各種斷路器的不同特點(diǎn)進(jìn)行選擇。滿足動(dòng)態(tài)穩(wěn)定的條件為 ish≤ imax 式中 ish及 Ish—— 三相短路時(shí)的沖擊電流及最大有效值電流。 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 當(dāng)電氣設(shè)備中有短路電流通過(guò)時(shí)，將產(chǎn)生很大的電動(dòng)力，可能對(duì)電氣設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán)重的破壞作 用。 本次設(shè)計(jì)中 取 toc=。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。此外，還應(yīng)考慮地形、地質(zhì)條件以及地震影響等?，F(xiàn)行電壓等級(jí)為 110kV 及以下的設(shè)備，其外絕緣都有一定的裕度，實(shí)際上均可使用在海拔不超過(guò) 2021m 的地區(qū)。當(dāng)用在高原地區(qū)時(shí)，由于氣壓較低，設(shè)備的外絕緣水平將相應(yīng)降低。 ② 污染情況 安裝在污染嚴(yán)重，有腐蝕性物質(zhì)﹑煙氣﹑粉塵等惡劣環(huán)境中的電氣設(shè)備，應(yīng)選用防污型產(chǎn)品或設(shè)備布置在室內(nèi)。 NI 應(yīng)不小于該回路在各種合理運(yùn)行方式下的最大持續(xù)工作電流maxI ，即 maxIIN ? 環(huán)境條件對(duì)設(shè)備選擇的影響 ① 溫度和濕度 一般高壓電氣設(shè)備可在溫度為＋ 20 oC ，相對(duì)濕度為 90％的環(huán)境下長(zhǎng)期正常運(yùn)行。 選用的新產(chǎn)品均應(yīng)有可靠地試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。 應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理。 xxx： xxxx發(fā)電廠電氣一次及變壓器、母線保護(hù)設(shè)計(jì) 18 表 38(a) 三相 對(duì)稱短路電流計(jì)算結(jié)果 表 38(b) 三相 對(duì)稱短路電流計(jì)算結(jié)果 表 39 不對(duì)稱 短路電流計(jì)算結(jié)果 2021屆電氣工程及其自動(dòng)化（電力）專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 第四章 導(dǎo)體和 主要電氣設(shè)備選擇 電氣設(shè)備選擇的一般 要求 應(yīng)滿足各種運(yùn)行、檢修、短路和過(guò)電壓情況的運(yùn)行要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展。 （ 39） 即： X22=X12=X15=X19 =100/235= 雙繞組變壓器的 負(fù)序 電抗 為 X13=X14= X20= 三繞組 自耦 變壓器： X16=、 X17=、 X18= 系統(tǒng) X21=