【正文】 路器，取繼電保護(hù)裝置保護(hù)動(dòng)作時(shí)間 ，斷路器分匝時(shí)間 ，則校驗(yàn)熱效應(yīng)計(jì)算時(shí)間為 （后面熱穩(wěn)定校驗(yàn)時(shí)間一樣）設(shè)繼電保護(hù)時(shí)間 prt 為 ，則短路計(jì)算時(shí)間： k pr brt t t??＝ +＝ (S) 查短路電流計(jì)算曲線數(shù)字表得： ?KtI （ KA） ?KtI （ KA） （由于短路電流切除時(shí)間 kt 1 S，導(dǎo)體發(fā)熱主要由短路電流周期分量 和短路電流非周期分量 來(lái)決定。 ○3動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： 額定開(kāi)關(guān)電流 Igmax＝ (A)＜ Ie＝ 1600(A) 額定峰值耐受電流 ish＝ (kA)＜ idw＝ 63(kA) 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)合格。 等值時(shí)間法計(jì)算短路電流周期分量熱效應(yīng) QK： jzK tIQ = ∞2 FII =∞ dtkdtIIt tt ztjz ?? ??? 020 22 Izt 為短路電流周期分量的起始值 其中令 k=1 查電力工程手冊(cè)得到等值時(shí)間 tjz 列入下表 51中如下： 時(shí)間 10kv 線路 10kv 分段開(kāi)關(guān) 主變 10kv側(cè) 主變35KV 側(cè) 35KV 線路橋 35KV 線路 19 Tpr（ s） 0． 5 1． 0 1． 5 2． 0 2． 5 3． 0 tab（ s） 0． 06 0． 06 0． 06 0． 06 0． 06 0． 06 Tk=tpr+ta（ s） 0． 56 1． 06 1． 56 2． 06 2． 56 3． 06 tjz（ s） 0． 4 0． 78 1． 25 1． 68 2． 1 2． 58 高壓斷路器及隔離開(kāi)關(guān)的選擇 開(kāi)關(guān)電器的選擇及校驗(yàn)原則 選擇較驗(yàn) ① 電壓 1Ne UU ≥ ② 電流 maxIKIe≥ ③ 按斷開(kāi)電流選擇， INbr ztK II =≥ ④ 按短路關(guān)合電流來(lái)選擇 INcl ∞== IIztI sh ≥ ⑤ 按熱穩(wěn)定來(lái)選擇 Kt QtI ≥2 注： ( Fzt III == ∞ ) (1)主變 35kv 側(cè) 高壓 斷路器的選擇 6300?NS kVA 351 =NU KV 11?????NNN USI (A) 流過(guò)斷路器的最大持續(xù)工作電流： 0 9 0 0 a x ???I (A) ○1計(jì)算數(shù)據(jù)表 ： U(kV) 三相短路電流 /KA Imax（ A） I（ 3） I（ 3） I?（ 3） (3)ish Ish（ 3） 35 為了滿(mǎn)足計(jì)算的各項(xiàng)條件，查 《 輸配電設(shè)備手冊(cè) 》參考資料附表 14 選擇 SW335型戶(hù)外六氟化硫 斷路器 。 斷路器 隔離開(kāi)關(guān)的選擇 斷路器全分閘時(shí)間包括斷路器固有分閘時(shí)間和電弧燃燒時(shí)間。海拔超過(guò) 1000m 的地區(qū)稱(chēng)為高原地區(qū)。如果制造部門(mén)未能提出產(chǎn)品在日照下額定載流量下降的數(shù)據(jù)，在設(shè)計(jì)中可暫按 電器額定電流的 80%選擇設(shè)備。 日照 屋外高壓電器在日照影響下將產(chǎn)生附加溫升。 表 選擇高壓電器應(yīng)校驗(yàn)的項(xiàng)目表 項(xiàng)目 電壓 電流 斷流容量 短路電流校驗(yàn) 動(dòng)穩(wěn)定 熱穩(wěn)定 斷路器 ? ? ? ? ? 隔離開(kāi)關(guān) ? ? ? ? 18 電流互感器 ? ? ? ? 電壓互感器 ? ? 表中 ?為應(yīng)進(jìn)行校驗(yàn)的項(xiàng)目 環(huán)境條件 溫度 按《交流高壓電器在長(zhǎng)期工作時(shí)的發(fā)熱》（ GB76374 的規(guī)定，普通高壓電器在環(huán)境最高溫度為 +40℃時(shí)，允許按額定電流長(zhǎng)期工作。電器的絕緣水平，應(yīng)按電網(wǎng)中出現(xiàn)的各種過(guò)電壓和保護(hù)設(shè)備相應(yīng)的保護(hù)水平來(lái)確定。 （ 3）短路的動(dòng)穩(wěn)定條件 dfsh ii ? （ 72） Ish ? dfI （ 73） 式中 shi — 短路沖擊電流峰值（ kA）； Ish — 短路全電流有效值（ kA）； dfi — 電器允許的極限通過(guò)電流峰值（ kA）； dfI — 電器允許的極限通過(guò)電流有效值（ kA） 。當(dāng)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。校驗(yàn)的短路電流一般取三相短路時(shí)的短路電流，若發(fā)電機(jī)出口的兩相短路，或中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)及自耦變壓器等回路中的 單相、兩相接地短路較三相嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)按嚴(yán)重情況校驗(yàn)。 （ 3）機(jī)械荷載 所選電器端子的允許荷載，應(yīng)大于電器引線在正常運(yùn)行和短路時(shí)的最大作用力。 1長(zhǎng)期工作條件 （ 1）電壓 選用的電器允許最高工作電壓 Umax 不得低于該回路的最高運(yùn)行電壓 Ug，即 Umax? Ug （ 2）電流 選用的電器額定電流 Ie 不得低于所在回路在各種可能運(yùn)行方式下的持續(xù)工作電流Ig，即 Ie? Ig 由于變壓器短時(shí)過(guò)載能力很大，雙回路出線的工作電流變化幅度也較大，故其計(jì)算工作電流應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要確定。 ③ 應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理 ④ 同類(lèi)設(shè)備 應(yīng)盡量減少品種 ⑤ 擴(kuò)建工程應(yīng)盡量使新老電器型號(hào)一 致 ⑥ 選用新產(chǎn)品，均應(yīng)具有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。 ① 應(yīng)滿(mǎn)足正常運(yùn)行，檢修，短路和過(guò)電壓情況下的需求，并考慮到遠(yuǎn)景發(fā)展需要。則選擇這兩處做短路計(jì)算。為了保證選擇的合理性和經(jīng)濟(jì)性，不考慮極其稀有的運(yùn)行方式。 4短路點(diǎn)的種類(lèi) 一般按三相短路計(jì)算，若發(fā)電機(jī)的兩相短路時(shí)，中性點(diǎn)有接地系統(tǒng)的以及自耦變壓器的回路中發(fā)生單相（或兩相）接地短路較三相短路情況嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)按嚴(yán)重情況的時(shí)候進(jìn)行計(jì)算。 2接線方式 計(jì)算短路電流時(shí)所用的接線方式，應(yīng)是可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方 式，而不能用僅在切換過(guò)程中可能并聯(lián)運(yùn)行的接 線方式。當(dāng)然，容量所以們?cè)谶@里進(jìn)行短路電流計(jì)算方法，以無(wú)窮大容量電力系統(tǒng)供電作為前提計(jì)算的，其步驟如下： 1 對(duì)各等值網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行化簡(jiǎn)，求出計(jì)算電抗； 2 求出短路電流的標(biāo)么 值； 3 歸算到各電壓等級(jí)求出有名值。 短路電流計(jì)算的方法和條件 短路電流計(jì)算的方法 電力系統(tǒng)供電的工業(yè)企業(yè)內(nèi)部發(fā)生短路時(shí)，由于工業(yè)企業(yè)內(nèi)所裝置的元件，其容量比較小，而其阻抗較系統(tǒng)阻抗大得多，當(dāng)這些元件遇到短路情況時(shí)，系統(tǒng)母線上的電壓變動(dòng)很小，可以認(rèn)為電壓維持不變，即系統(tǒng)容量為無(wú)窮大。短路電流及其電動(dòng)力效應(yīng)和分效應(yīng)，短路時(shí)的電力的降低，是電氣結(jié)線方案比較，電氣設(shè)備和載流導(dǎo)線選擇、接地計(jì)算以及繼電保護(hù)選擇和整定等的基礎(chǔ)。因此本次采用三相短路來(lái)計(jì)算短路電流，并檢測(cè)電氣設(shè)備的穩(wěn)定性。 運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明：在中性點(diǎn)直接接地的系統(tǒng)中，最常見(jiàn)的短路是單相短路，約占短路故障的 65~70%，兩相短路約占 10~15%，兩相接地短路約占 10~20%，三相短路約占 5%。只是線路中電流增大、電壓降低而已。 短路的種類(lèi)和短路電流計(jì)算的目的 三相系統(tǒng)中短路的基本類(lèi)型有：三相短路、兩相短路、單相接地短路、和兩相接地短路。此外，如輸電線路斷線、線路倒桿也能造成短路事故。 4 短路電流的計(jì)算 短路電流的概述 產(chǎn)生短路的原因和短路的定義 產(chǎn)生短路的主要原因是電器設(shè)備載流部分的絕緣損壞。每臺(tái)所用變壓器應(yīng)能擔(dān)負(fù)本段負(fù)荷的正常供電，在另一臺(tái)所用變壓器故障或檢修停電時(shí)，工作著的所用變壓器還能擔(dān)負(fù)另一段母線上的重要負(fù)荷，以保證變電所正常運(yùn)行。而所用變壓器和所用配電裝置的布置，則常結(jié)合變電站重要電工構(gòu)建物的布置來(lái)確定。故本次設(shè)計(jì) 13 選用主變的調(diào)壓方式為有載調(diào)壓。另外，普通變壓器的調(diào)整很不方便，而有載調(diào)壓變壓器可以解決這些問(wèn)題。 普通型的變壓器調(diào)壓范圍小，僅為177。 對(duì)于 110KV 及以上的變壓器，宜考慮至少有一級(jí)電壓的變壓器采用有載調(diào)壓方式。 5%以?xún)?nèi)；另一種是有載調(diào)壓，調(diào)整范圍可達(dá) 30%，設(shè)置有載調(diào)壓的原則如下： 對(duì)于 220KV 及以上的降壓變壓器，反在電網(wǎng)電壓可能有較大變化的情況下，采用有載調(diào)壓方式，一般不宜采用。 調(diào)壓方式的選擇 變壓器的電壓調(diào)整是用分接開(kāi)關(guān)切換變壓器的分接頭，從而改變變壓器變比來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 冷卻方式的選 擇 主變壓器一般采用的冷卻方式有自然風(fēng)冷卻，強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻，強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻。 變壓器采用繞組連接方式有 D 和 Y，我國(guó) 35KV 采用 Y 連接， 35KV 以下電壓的變壓器有國(guó)標(biāo) Y/d1 Y/Y0 等變電所選用主變的連接組別為 Y/d11 連接方式。 由于 35KV 采用星形連接方式與 220KV、 110KV 系統(tǒng)的線電壓相位角為零度（相位 12點(diǎn)），這樣當(dāng)電壓為 220\110\35KV，高、中壓為自耦連接時(shí)，變壓器的第三繞組加接線方式就不能三角形連接，否則就不能與現(xiàn)有 35KV 系統(tǒng)并網(wǎng)。 電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只有星形三角形，高、中、低三側(cè)繞組如何組合要根據(jù)具體工程來(lái)確定。 主變形式的選擇 變壓器繞組的連接方式 12 變壓器繞組的連接方式必須和系統(tǒng)電壓相一致，否則不能并列運(yùn)行。 同級(jí)電壓的單臺(tái)降壓變壓器容量的級(jí)別不宜太多，應(yīng)從全網(wǎng)出發(fā)，推行系列化、標(biāo)準(zhǔn)化。 根據(jù)變電所所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來(lái)確定主變器的容量。根據(jù)原始資料，本所主變壓器配置兩臺(tái)。 正確選擇變壓器的臺(tái)數(shù)，對(duì)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)和合理供電具有重要意義。裝有兩臺(tái)及以上主變壓器的變電所，當(dāng)斷開(kāi)一臺(tái)時(shí)，其余主變壓器的容量不應(yīng)小于 60％的全部負(fù)荷，并應(yīng)保證用戶(hù)的一、二級(jí)負(fù)荷?！?35～ 110KV變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，主變壓器的臺(tái)數(shù)和容量，應(yīng)根據(jù)地區(qū)供電條件、負(fù)荷性質(zhì)、用電容量和運(yùn)行方式等條件綜合考慮確定。 10kV 采用單母線分段連線，對(duì)重要用戶(hù)可從不同段引出兩個(gè)回路，當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器 自動(dòng)將故障切除，保證正常母線供電不間斷，所以此方案同時(shí)兼顧了可靠性，靈活性，經(jīng)濟(jì)性的要求。 主接線方案的比較選擇 11 35kV 側(cè)出線 2回， 10kV 側(cè)出線 6回，終期出線 8回。 內(nèi)橋接線適用于兩回進(jìn)線兩回出線且線路較長(zhǎng)、故障可能性較大和變壓器不需要經(jīng)常切換運(yùn)行方式的發(fā) 電廠和變電站中。 （ 3）橋回路故障或檢修時(shí)兩個(gè)單元之間失去聯(lián)系；同時(shí)，出線斷路器故障或檢修時(shí)，造成該回路停電。如線路發(fā)生故障，僅故障線路的斷路器跳閘，其余三回線路可繼續(xù)工作，并保持相互的聯(lián)系。 圖 3 外橋接線 內(nèi)橋型接線 內(nèi)橋接線，橋回路置于線路斷路器內(nèi)側(cè) （靠變壓器側(cè)），此時(shí)線路經(jīng)斷路器和隔離開(kāi)關(guān)接至橋接點(diǎn)，構(gòu)成獨(dú)立單元；而變壓器支路只經(jīng)隔離開(kāi)關(guān)與橋接電相連，是非獨(dú)立單元。 (3)橋回路故障或檢修時(shí)兩個(gè)單元之間失去聯(lián)系，出線側(cè)斷路器故障或檢修時(shí)，造成該側(cè)變壓器停電，在實(shí)際接線中可采用設(shè)內(nèi)跨條來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。 (2)線路投入與切除時(shí)，操作復(fù)雜。 外橋接線的特點(diǎn)為 : (1)變壓器操作方便。當(dāng)進(jìn)出線回路數(shù)為 6回及以上，并咋系統(tǒng)中占重要地位時(shí)，宜采用一個(gè)半斷路器接線。同時(shí)，為使一臺(tái)半斷路器接線優(yōu)點(diǎn)更突出，接線至少應(yīng)有三個(gè)串才能形成多環(huán)接線， 可靠性更高。 缺點(diǎn)就是二次線和繼電保護(hù)比較復(fù)雜，投資較大。 ⑥ 正常時(shí)兩組母線和全部斷路器都投入工作，每串?dāng)嗦菲骰ハ噙B接形成多環(huán)狀接線供電，所以，運(yùn)行調(diào)度非常靈活。隔離開(kāi)關(guān)僅作隔離電源用，不易產(chǎn)生誤操作。 ④ 母線發(fā)生故障時(shí)，只跳開(kāi)與此母線相連的斷路器，任何回路都不會(huì)停電。 ② 線路發(fā)生故障時(shí)，只是該回路被切除， 裝置的其他元件仍繼續(xù)工作。這種接線的正常運(yùn)行方式是所有斷路器都接通，雙母線同時(shí)工作。但隨著電力系統(tǒng)容量的增大，輸電距離的增加，出于對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性的考慮，這種接線在 330KV 及以上超高壓變電站中的應(yīng)用將日益廣泛。 ④ 隔離開(kāi)關(guān)只用于檢修時(shí)隔離電源，不作為操作電器，因而減少了誤操作的可能性。 ② 任何一臺(tái)斷路器檢修時(shí)都不需停電。 (2) 雙斷路器雙母線接線 雙斷路器雙母線這種接線，每回路 內(nèi)接有兩臺(tái)斷路器，采取雙母線同時(shí)運(yùn)行的方式。 ④ 于單母線接線相比，雙母線接線的母線長(zhǎng)，隔離開(kāi)關(guān)數(shù)目倍增，這將使配電裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，占地面積增大，投資明顯增加。