【正文】 由于電壓互感器本 身有勵(lì)磁電流和內(nèi)阻抗，導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果的大小和相位有誤差，而電壓互感器的誤差與負(fù)荷有關(guān)，所以用一臺(tái)電壓互感器對(duì)于不同的準(zhǔn)確級(jí)有不同的容量，通常額定容量是指對(duì)應(yīng)于最高準(zhǔn)確級(jí)的容量。 熱穩(wěn)定檢驗(yàn) 電流互感器熱穩(wěn)定能力常以 1s允許通過一次額定電流 Ie1的倍數(shù) Kr來表示，即：（ Kr Ie1）2 ≥ I2tdz（或≥ Qd） 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 電流互感器常以允許通過一次額定電流最大值（ 2 Ie1）的倍數(shù) kd— 動(dòng)穩(wěn)定電流倍數(shù)，表示其內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定能力，故內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定可用下式校驗(yàn)： 2 Ie1kd≥ icj 短路電流不僅在電流互感器內(nèi)部產(chǎn)生作用力，而且由于其鄰相之間電流的相互作用使絕緣帽上受到外力的作用。 額定容量 為保證互感器的準(zhǔn)確級(jí)，其二次側(cè)所接負(fù)荷 S2應(yīng)不大于該準(zhǔn)確級(jí)所規(guī)定的額定容量 Se2。對(duì)測(cè)量級(jí)電流互感器的要求是在正常工作范圍內(nèi)有較高的準(zhǔn)確級(jí)，而當(dāng)其通過故障電流時(shí)則希望早已飽和，以便保護(hù)儀表不受短路電流的損害，保護(hù)級(jí)電流互感器主要在系統(tǒng)短路時(shí)工作，因此準(zhǔn)確級(jí)要求不高，在可能出現(xiàn)短路電流范圍內(nèi)誤差限制不超過 10%。 一、電流互感器的選擇 電流互感器由于本身存在勵(lì) 磁損耗和磁飽和的影響，使一次電流 I1 與 I′ 2 在數(shù)值和相位上都有差異，即測(cè)量結(jié)果有誤差，所以選擇電流互感器應(yīng)根據(jù)測(cè)量時(shí)誤差的大小和準(zhǔn)確度來選擇。 互感器的配置： 1）為滿足測(cè)量和保護(hù)裝置的需要，在變壓器、出線、母線分段及所有斷路器回路中均裝設(shè)電流互感器； 2）在未設(shè)斷路器的下列地點(diǎn)也應(yīng)裝設(shè)電流互感器，如：發(fā)電機(jī)和變壓器的中性點(diǎn)； 3）對(duì)直接接地系統(tǒng)，一般按三相配制。 電流互感器的特點(diǎn)： 1）一次繞組串聯(lián)在電路中，并且匝數(shù)很少，故一次繞組中的電流完全取決于被測(cè)量電路的負(fù)荷，而與二次電流大小無關(guān)； 2）電流互感器二次繞組所接儀表的電流線圈阻抗很小，所以正常情況下，電流互感器在近于短路狀態(tài)下運(yùn)行。 3）校驗(yàn)熱穩(wěn)定 : Ip≥ Ich Ip=50KA Ich= 滿足條件 7）檢驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定： I2t≥ Qk I2t= *4= Qk= 滿足 條件 由于上述計(jì)算選擇 GW4－ 110DW型戶外隔離開關(guān)能滿足要求 設(shè)備 項(xiàng)目 GW4－ 110DW 產(chǎn)品數(shù)據(jù) 計(jì)算數(shù)據(jù) Vy≥ Vgmax 126KV Iy≥ Igmax 1250A 441A Qr≤ Qd idw≥ Icj 50KA 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 33 頁 共 46 頁 第五節(jié) 互感器的選擇 1. 互感器包括電壓互感器和電流互感器，是一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)間的聯(lián)絡(luò)元件，用以分別向測(cè)量?jī)x表、繼電器的電壓線圈和電流線圈供電，正確反映電氣設(shè)備的正常運(yùn)行和故障情況，其作用有： 1）將一次回路的高電壓和電流變?yōu)槎位芈窐?biāo)準(zhǔn)的低電壓和小電流，使測(cè) 量 儀表和保護(hù)裝置標(biāo)準(zhǔn)化、小型化，并使其結(jié)構(gòu)輕巧、價(jià)格便宜，便于屏內(nèi)安裝。 一 、 220K側(cè)隔離開關(guān) 1）額定電壓選擇： Vmax≥ Vg = 220KV = 253KV 2）額定電流選擇： Ie≥ Igmax Igmax = 2203 ???? 根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可以初步選擇戶外 GW4－ 220DW型，隔離開關(guān)，其參數(shù)如下：額定電壓 220KV，最高工作電壓 252KV，額定電流 630A，動(dòng)穩(wěn)定電流 50KA，熱穩(wěn)定電流 4S 為 ，并帶按地刀閘。 63KV及以上斷路器兩側(cè)的隔離開關(guān)和線路的隔離開關(guān)，宜裝設(shè)接地刀閘。 送電：首先合上母線隔離開關(guān)（ M6）其次合上線路側(cè)隔離開關(guān)（ X6）最后合上斷路器，停電則與上述相反。 6）校驗(yàn)熱穩(wěn)定， 取 后備保護(hù)為 1S td = tkd + tb = + 1 = β = I″I∞ = 1 因 td 1，故不計(jì)非周期分量，查周期分量等值時(shí)間曲線得 TDZ = tdz = （ td－ 5） + tz （ － 1） + = Qd = I2 dz = = Qr = I2r t = 4 = 3969KA2S 即 Qr Qd 滿足要求 7）檢驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定： icj≤ idw icj = 80 滿足要求 故選擇戶內(nèi) ZN1112/2021型真空斷路器能滿足要求，由上述計(jì)算可列下表： 設(shè)備 項(xiàng)目 ZN11－ 10/2021 產(chǎn)品數(shù)據(jù) 計(jì)算數(shù)據(jù) Vy≥ Vgmax 12KV Ie≥ Igmax 2021A 1328A Iekd≥ I″ idw≥ icj 80KA ieg≥ icj 80KA Qr≥ Qd 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 29 頁 共 46 頁 出線斷路器 1）額定電壓 Ve = 2）額定電流 Ie = Igmax ＝ 10*3 ?? 3）按開斷電流選擇： Iekd≥ I″ = 即 Iekd≥ 4）按短路關(guān)合電流選擇： ieg≥ icj icj = KA 即： ieg≥ 根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以初步選擇戶內(nèi) ZN1112/630型真空斷路器，其參數(shù)如下：額定電壓 12KV，額定電流 630A，額定開斷電流 ，動(dòng)穩(wěn)定電流峰值 80KA， 4S熱穩(wěn)定電流 ，因有分閘時(shí)間 。 一、 220KV側(cè)斷路器 選擇如下： 1）額定電壓選擇： Vmax≥ Vg = 220KV = 253KV 2）額定電流選擇： Ie≥ Igmax 考慮到變壓器在電壓降低 5%時(shí)其出力保持不變，所以相應(yīng)回路的 Igmax= 即：Igmax = 2203 ???? 3）按開斷電流選擇： Iekd≥ I″ = KA 即 Iekd≥ 4）按短路關(guān)合電流選擇： ieg≥ ich = 即 ieg≥ 根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以初步選擇 LW6－ 220型 SF6斷路器其參數(shù)如下：額定電壓： 220KV，最高工作電壓： 252KV，額定電流 1600A，額定開斷電流為 40KA，短路關(guān)合電流 100KA，動(dòng)穩(wěn)定電流峰值 100KA， 4S熱穩(wěn)定電流 40KA，固有分閘時(shí)間 ，合閘時(shí)間 ，全開斷時(shí)間 。 按開斷電流選擇 高壓斷路器的額定開斷電流 Iekd應(yīng)不小于其觸頭開始分離瞬間（ td）的短路電流的有效值 Ie(td) 即： Iekd≥ Iz（ KA） Iekd — 高壓斷路器額定開斷電流（ KA） Iz — 短路電流的有效值（ KA） 短路關(guān)合電流的選擇 在斷路器合閘之前，若線路上已存在短路故障，則在斷路器合閘過程中，觸頭間在未接觸時(shí)即有巨大的短 路電流通過（預(yù)擊穿），更易發(fā)生觸頭熔焊和遭受電動(dòng)力的損壞，且斷路器在關(guān)合短路電流時(shí)，不可避免地接通后又自動(dòng)跳閘，此時(shí)要求能切斷短路電流，為了保證斷路器在關(guān)合短路時(shí)的安全，斷路器額定關(guān)合電流 ieg 不應(yīng)小于短路電流最大沖擊值。 高壓斷路器應(yīng)根據(jù)斷路器安裝地點(diǎn)，環(huán)境和使用技術(shù)條件等要求選擇其種類及型式，由于真空斷路器、 SF6斷路器比少油斷 路器，可靠性更好，維護(hù)工作量更少，滅弧性能更高，目前得到普遍推廣，故 35～ 220KV一般采用 SF6斷路器。當(dāng)熔斷器有限流作用時(shí)，可不驗(yàn)算動(dòng)穩(wěn)定，用熔斷器保護(hù)的電壓互感器回路，可不驗(yàn)算動(dòng)、熱穩(wěn)定。 = 40℃，裸導(dǎo)體的額定環(huán)境溫度為 +25℃。 3）按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核 當(dāng)周圍環(huán)境溫度 Q和導(dǎo)體額定環(huán)境溫度 Q 0不等時(shí)，其長期允許電流 Iy Q可按下式修正 Iy Q = Iy θ yθθ yθ。 二、技術(shù)條件 按正常工作條件選擇導(dǎo)體和電氣 1）電壓： 所選電器和電纜允許最高工作電壓 Vymax不得低于回路所接電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓 Vgmax 即 Vymax≥ Vgmax 一般電纜和電器允許的最高工作電壓，當(dāng)額定電壓在 220KV 及以下時(shí)為 ，而實(shí)際電網(wǎng)運(yùn)行的 Vgmax一般不超過 。 電氣設(shè)備要能可靠的工作，必須按正常工作條件進(jìn)行選擇，并按短路狀態(tài)來校驗(yàn)熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定后選擇的高壓電器，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(yùn)行。在進(jìn)行設(shè)備選擇時(shí)，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)妥地采用新技術(shù)，并注意節(jié)約投資，選擇合適的電氣設(shè)備。 1）整定計(jì)算的要 求選擇規(guī)定的運(yùn)行方式； 2）確定短路段及短路類型； 3）對(duì)確定的短路點(diǎn)經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)的合并，化簡(jiǎn)求出歸算到短路點(diǎn)的各序綜合阻抗 1∑ X、 2∑ X、0∑ X： 4）短路類型及電力系統(tǒng)故障的知識(shí)求出短路點(diǎn)的總電流； 5）按網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)求出流過被整定保護(hù)裝置的短路電流。 3）電流分配系數(shù)。在線路末端發(fā)生短路時(shí)，流過保護(hù)的短路電流與下列因素有關(guān)： 1）系統(tǒng)的運(yùn)行方式，包括機(jī)組、變壓器、線路的投入情況，環(huán)網(wǎng)的開環(huán)閉環(huán)，平行線路是雙回運(yùn)行還是單回運(yùn)行。 標(biāo)幺值： I d* = 1X*di 有名值： Idi = Id*I j 5）計(jì)算短路容量，短路電流沖擊值 短路容量： S = 3 VjI? 短路電流沖擊 值： Icj = ? 6）列出短路電流計(jì)算結(jié)果 具體短路電流計(jì)算具體見計(jì)算說明書。 三、短路計(jì) 算基本假設(shè) 1）正常工作時(shí)，三相系統(tǒng)對(duì)稱運(yùn)行； 2）所有電源的電動(dòng)勢(shì)相位角相同； 3）電力系統(tǒng)中各元件的磁路不飽和，即帶鐵芯的電氣設(shè)備電抗值不隨電流大小發(fā)生變化； 4）不考慮短路點(diǎn)的電弧阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流； 5）元件的電阻略去，輸電線路的電容略去不計(jì)，及不計(jì)負(fù)荷的影響； 6）系統(tǒng)短路時(shí)是金屬性短路。 3）選擇導(dǎo)體和電器時(shí)，對(duì)不帶電抗器回路的計(jì)算短路點(diǎn)，應(yīng)按選擇在正常接線方式時(shí)短路電流為最大的地點(diǎn)。確定短路電流計(jì)算時(shí)，應(yīng)按可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，而不應(yīng)按僅在切換過程中可能并列運(yùn)行的接線方式。 5）按接地裝置的設(shè)計(jì)，也需用短路電流。 3）在設(shè)計(jì)屋外高壓配電裝置時(shí)，需按短路條件檢驗(yàn)軟導(dǎo)線的相間和相對(duì)地的安全距離。 其計(jì)算目的是： 1）在選擇電氣 主接線時(shí)，為了比較各種接線方案或確定某一接線是否需要采取限制短路電流的措施等，均需進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算。因此，我們都采用三相短路來計(jì)算短路電流，并檢驗(yàn)電氣設(shè)備的穩(wěn)定性。 電力系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，在各種類型的短路中，單相短路占大多數(shù)，兩相短路較少，三相短路的機(jī)會(huì)最少。 在三相系統(tǒng)中，可能發(fā)生的短路有：三相短路，兩相短路，兩相接地短路和單相接地短路。 圖三、單母線分段接線 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 18 頁 共 46 頁 第三章 短路電流計(jì)算 第一節(jié) 概述 在電力系的電氣設(shè)備，在其運(yùn)行中都必須考慮到可能發(fā)生的各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，最常見同時(shí)也是最危險(xiǎn)的故障是發(fā)生各種型式的短路，因?yàn)樗鼈儠?huì)遭到破壞對(duì)用戶的正常供電和電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。但是，一段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時(shí)，該段母線的回路都要在檢修期間內(nèi)停電，而出線為雙回時(shí)，常使架空線路出現(xiàn)交叉跨越，擴(kuò)建時(shí)需向兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建，單母分段適用于： 6～ 10KV配電裝置出線為 6回及以上，則采用單母分段接線。 方案 二 、單母分段用斷路器，把母線分段后，對(duì)重要用戶可以從不同段引出兩個(gè)回路；有兩個(gè)電源供電。（如圖 三） 分析 : 方案 一 、雙母線分段接線，母線可以分段運(yùn)行，系統(tǒng)構(gòu)成方式的自由度大，兩個(gè)元件可完全分別接到不同的母線上，對(duì)大容量且在需相互聯(lián)系的系統(tǒng)是有利的，由于這種母線接線方式是常用傳統(tǒng)技術(shù)的一種延伸，因此在繼電保護(hù)方式和操作運(yùn)行方面都不 會(huì)發(fā)生問題。 方案 一 ：雙母線帶旁路母線，母聯(lián)斷路器兼作旁路斷路器。 所以， 方案一適用于 23 回線路較少，方案二適用于接線較簡(jiǎn) 單的回路， 故選用內(nèi)橋式 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 17 頁 共 46 頁 接線比較合理。為檢修斷路器 LD，不致引起系統(tǒng)開環(huán)，有時(shí)增設(shè)并聯(lián)旁路隔離開關(guān)以供檢修LD時(shí)使用。當(dāng)變壓器故障時(shí)，需停相應(yīng)的線路。 橋形接線 當(dāng)只有兩臺(tái)變壓器和兩條輸電線路時(shí)，采用橋式接線，所用斷路器數(shù)目最少，它可分為內(nèi)橋和外橋接線。當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將故障切除，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。 通過比較可知，方案一最經(jīng)濟(jì) ，但供電的可靠不好 ，而方案二在保證供電可靠性的前提下，是比較經(jīng)濟(jì)的最佳方案。這種接線，設(shè)計(jì)認(rèn)為按雙母線帶旁路母線一次建成比采用方案一過渡到方案二要好。（如圖 二 ） 分析： 方案一：具有接線簡(jiǎn)單，操作方便，投資少等優(yōu)點(diǎn)，設(shè)置旁路母線后可不停電檢修出線斷路器；但任一母線故障后都會(huì)告成 50%的用戶中斷供電，這對(duì) 220KV線路來說是不允許的。 方案一：?jiǎn)文妇€分段帶旁路母線，分段斷路器兼作旁路斷路器。綜合考慮，在滿足技術(shù)、經(jīng)濟(jì)政策的前提條件下，力爭(zhēng)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。 （ 3）電能損失少：經(jīng)濟(jì)合理地選擇主變壓器的型式、容量和數(shù)量，避免兩次變壓而增加電能損失。 （ 1）投資?。褐鹘泳€應(yīng)簡(jiǎn)單清晰，以節(jié)約