【正文】 0/50 10kV 15kA 電流互感器的選擇 電流互感器一次匝數(shù)很少，串聯(lián)于主回路中。 3） 保護(hù)并聯(lián)電容器的高壓熔斷器，熔體的額定電流可按下式選擇 rr rcI KI? 式中 rrI — 熔體的額定電流 K — 系數(shù)，當(dāng)不考 慮電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)時(shí)，可取 到 ，當(dāng)考慮電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)時(shí)，可取 到 rcI — 電力電容器的回路的額定電流 4） 后備熔斷器除校驗(yàn)額定最大開(kāi)斷電流外，還應(yīng)滿足最小短路電流大于額定最小開(kāi)斷電流的要求。 高壓熔斷器應(yīng)能在最短的時(shí)間內(nèi)切斷故障，以防止熔斷時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而加劇被保護(hù)電器的損壞。 27 高壓熔斷器的選擇 目前常用的高壓熔斷器分為三種：一般熔斷器、后備熔斷器及全范圍熔斷器。 選擇戶外式絕緣子可以增長(zhǎng)沿面放電距離，并能在雨天阻斷水流，以保證絕緣子在惡劣的氣 候環(huán)境中可靠的工作。 絕緣子和穿墻套管的選擇 在發(fā)電廠變電站的各級(jí)電壓配電裝置中，高壓電器的連接、固定和絕緣，是由導(dǎo)電體、絕緣子和金具來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 2）又根據(jù)最大持續(xù)工作電流及短路電流得知 如下表 表 52 隔離開(kāi)關(guān)的技術(shù)參數(shù) 電壓 型號(hào) 額定 額定 動(dòng)穩(wěn)定 4s熱穩(wěn)定 等級(jí) 電壓 電流 電流 電流 35kV GW435 35kV 1000A 50 20kA 10kV GN810 10kV 600A 75 25kA 3） 校驗(yàn) （ 1） 35kV 高壓隔離開(kāi)關(guān)校驗(yàn) 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： max shii? 26 動(dòng)穩(wěn)定電流 maxi =50kA， 35kV 側(cè)短路沖擊電流為 shi = 即： maxshii? 滿足動(dòng)穩(wěn)定條件 熱穩(wěn)定校驗(yàn)： 22eq thI t I t? ? k op oct t t?? ， //// 1II? ??? 2 . 5 0 . 1 5 0 . 0 4 2 . 6 9k o p o ct t t? ? ? ? ? ?S 查周期分量等值時(shí)間曲線可得 ? S 即： 224 2 0 1 3 .5 7 2 .3 5? ? ? 滿足熱穩(wěn)定條件。 （ 5）隔離開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)作要可靠。 （ 3）隔離開(kāi)關(guān)應(yīng)具有足夠的 熱穩(wěn)定性、動(dòng)穩(wěn)定性、機(jī)械強(qiáng)度和絕緣強(qiáng)度。 1）選擇 隔離開(kāi)關(guān) 時(shí)應(yīng)滿足以下基本要求： （ 1）隔離開(kāi)關(guān)分開(kāi)后應(yīng)具有明顯的斷開(kāi)點(diǎn)，易于鑒別設(shè)備是否與電網(wǎng)隔開(kāi)。 3）電動(dòng)力穩(wěn)定的校驗(yàn)： 由電動(dòng)力的校驗(yàn)公式得到 esi =25kA? shi = 按正常情況下和短路情況下電壓、電流、動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定等幾種方式進(jìn)行校驗(yàn)后 ,可以看出： ZN510 型斷路器符合實(shí)際要求。 （ 2）熱穩(wěn)定電流的校驗(yàn)： 最大穩(wěn)定的短路電流的作用時(shí)間 kt =。 1） 10KV斷路器 （ 1）對(duì)于電壓情況 almU =12kV? smU =10kV 符合條件。并由熱穩(wěn)定電流的校驗(yàn)公式及斷路器的技術(shù)參數(shù)得到 rwI = kkrwtI t = =25kA 符合條件。 （ 2）對(duì)于電流情況 35kV側(cè)的長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)電流為 ? ?. NUtSnmIlo ? = 24 則 NI =1600A? mIlo. = 符合條件。所以， 35KV 側(cè)和 10KV 側(cè)采用真空斷路器。真空斷路器由于其噪音小、不爆炸、體積小、無(wú)污染、可頻繁操作、使用壽命和檢修周期長(zhǎng)、開(kāi)距短，滅弧室小巧精確，所須的操作功小，動(dòng)作快，燃弧時(shí)間短、且于開(kāi)斷電源大小無(wú)關(guān)，熄弧后觸頭間隙介質(zhì)恢復(fù)速度快，開(kāi)斷近區(qū)故障性能好，且適于開(kāi)斷容性負(fù)荷電流等特點(diǎn)。 （ 4）應(yīng)有盡可能長(zhǎng)的機(jī)械壽命和電氣壽命，并要求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、安裝維護(hù)方便。 （ 2）在跳閘狀態(tài)下應(yīng)具有良好的絕緣性。 1）型式選擇： 23 本次在選擇斷路器，考慮了產(chǎn)品的系列化，既盡可能采用同一型號(hào)斷路器，以便減少備用件的種類，方便設(shè)備的運(yùn)行和檢修。 各電氣元件的選擇 高壓斷路器的選擇 高壓斷路器除在正常情況下通、斷電路外，主要是在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)而快速地將故障切除，以保證電力系統(tǒng)及設(shè)備的安全運(yùn)行。 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。滿足動(dòng)穩(wěn)定的條件是： ch dwii? ch dwII? 上式中 chi ， chI —— 短路沖擊電流幅值及其有效值 dwi ， dwI —— 允許通過(guò)動(dòng)穩(wěn)定電流的幅值和有效值 5）絕緣水平： 在工作電壓的作用下，電器的內(nèi)外絕緣應(yīng)保證必要的可靠性。 2）用熔斷器保護(hù)的電器可不校驗(yàn)熱穩(wěn)定。 技術(shù)條件 選擇的高壓電器，應(yīng)能在長(zhǎng)期工作條件下和發(fā)生過(guò)電壓、過(guò)電流的情況下保持正常運(yùn)行。 5）與整個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致。 3）應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理。 1）應(yīng)滿足正常運(yùn)行檢修短路和過(guò)電壓情況下的要求并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展。 計(jì)算各元件的標(biāo)幺電抗 1） 35kV架空進(jìn)線線路相對(duì)電抗 兩回進(jìn)線的距離均為 6km，取架空線路的 0x = km/? ， l =6 km ，則： *35 1lX? = 0x l dS / 235dU = 6 100/ 235 = 2）變壓器相對(duì)電抗 變壓器的主要參數(shù)為： 1TS =10000kVA， %kU =， 則： *1TX = *2TX =1100%Tdk SSU = ?? = 3) 10kV 架空線路 取一出線，距離為 5km， 0x = km/? ，則： *10X = 0x l dS / 210dU = 5 100/ 210 = 4) 計(jì)算阻抗圖 如圖 31 35kV 10kV ++= 1K 2K 3K 18 圖 41 阻抗圖 短路電流的計(jì)算 1） k1 點(diǎn)短路 （ 1）最大運(yùn)行方式 系統(tǒng)總相對(duì)電抗 mX .35* = *35 1lX? + min.*sX =+= 短路電流相對(duì)值 mkI .1* = mX .351 * =1/= 實(shí)際短路參數(shù) mkI .1)3( = mkI .1* 35Id =*= 1ish = mkI .1)3( =*= （ 2）最小運(yùn)行方式 系統(tǒng)總相對(duì)電抗 nX .35* = *35 1lX? + max.*sX =+= 短路電流相對(duì)值 nkI .1* = nX .351 * =1/= 實(shí)際短路參數(shù) nkI .1)3( = nkI .1* 35Id =*= nkI .1)2( = nkI .1)3( =*= 2） k2 點(diǎn)短路 （ 1）最大運(yùn)行方式 系統(tǒng)總相對(duì)電抗 mX .6* = mX .35* + =+= 短路電流相對(duì)值 mkI .2* = mX .61 * = 19 實(shí)際短路參數(shù) mkI .2)3( = mkI .2* 10dI =*= 1ish = mkI .2)3( =*= （ 2）最小運(yùn)行方式 系統(tǒng)總相對(duì)電抗 * = nX .35* + =+= 短路電流相對(duì)值 nkI .2* = nX .61 * =1/= nkI .2)3( = nkI .2* 10dI =*= 實(shí)際短路參數(shù) nkI .2)2( = nkI .2)3( =*= 3） k3 點(diǎn)短路 （ 1）最大運(yùn)行方式 系統(tǒng)總相對(duì)電抗 mX* = mX .6* + *10X =+= 短路電流相對(duì)值 mkI .3* = mX*1 = 實(shí)際短路參數(shù) mkI .3)3( = mkI .3* 10dI =*= 3ish = mkI .3)3( =*= （ 2）最小運(yùn)行方式 系統(tǒng)總相對(duì)電抗 nX* = * + *10X =+= 短路電流相對(duì)值 nkI .3* = nX*1 =1/= nkI .3)3( = nkI .3* 10dI =*= 20 實(shí)際短路參數(shù) nkI .3)2( = nkI .3)3( =*= 短路電流計(jì)算結(jié)果如下表 表 41 短路電流計(jì)算結(jié)果 短路點(diǎn) 短路點(diǎn) 最大運(yùn)行 短路點(diǎn)平 穩(wěn)態(tài)短路 短路電流 位置 編號(hào) 方式 均工作電 電流有效 沖擊值 壓 U（ Kv） 值 I（ kA） i（ kA） 35kV 1K 最大 37 母線 最小 37 10Kv 2K 最大 母線 最小 10kV 3K 最大 架空線 最小 21 4 電氣設(shè)備的 選擇 電氣設(shè)備的選擇是根據(jù)環(huán)境條件和供電要求確定其型式和參數(shù)，保證電器正常運(yùn)行時(shí)安全可靠，故障時(shí)不致?lián)p壞，并在技術(shù)合理的情況下注意節(jié)約。 對(duì)于以上各點(diǎn)假設(shè)，必須注意他們的適用條件，要具體問(wèn)題具體分析。過(guò)度電阻是指相與相之間短接所經(jīng)過(guò)的電阻，如被外來(lái)物體短接時(shí)，外來(lái)物體的電阻、接地短路的接地電阻，電弧短路點(diǎn)電弧電阻等，一般情況下，都以金屬性短路對(duì)待，只是在某些地方繼電保護(hù)的計(jì)算中才考慮過(guò)渡電阻。此外，在計(jì)算暫態(tài)過(guò)程的時(shí)間常數(shù)時(shí)，電阻不能忽略。在計(jì)算短路電流時(shí)，即便 R=1/3 X，忽略電阻所求得的短路電流僅增大 5%，這在工程上是允許的。 2）忽略各元件的電阻。 進(jìn)行短路計(jì)算的基本假設(shè) 供電系統(tǒng)短路的物理過(guò)程是很復(fù)雜的，影響因數(shù)很多，為了簡(jiǎn)化分析和計(jì)算， 采取一些合理的假設(shè)以滿足工程計(jì)算的要求。 3） 確定限流措施，當(dāng)短路電流過(guò)大 在造成設(shè)備選擇困難或不夠經(jīng)濟(jì)時(shí)，可采取限制短路電流的措施。強(qiáng)大的短路電流所產(chǎn)生的熱和電動(dòng)力效應(yīng)會(huì)使電氣設(shè)備受到損害，短路點(diǎn)的電弧可能燒毀電氣設(shè)備，短路點(diǎn)附近的電壓顯著降低，使供電受到嚴(yán)重影響或被迫 為了限制短路的危害和縮小故障影響的范圍，在變電所和供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行中，必須用短路電流計(jì)算，以解決下列技術(shù)問(wèn)題： 1） 選擇電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體，必須用短路電流校驗(yàn)其熱穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度。在供電系統(tǒng)中，出現(xiàn)單相短路故障的幾率最大，但由于三相短路所產(chǎn)生的短路電流最大，危害最嚴(yán)重，因而短路電流計(jì)算的重點(diǎn)是三相短路電流的計(jì)算。第一種短路稱為對(duì)稱短路，后三種通稱為不對(duì)稱短路。其他如操作人員帶負(fù)荷拉閘或者檢修后未拆除接地線就送電等誤操作而引起的短路；鳥(niǎo)獸在裸露的載流部分上跨越以及風(fēng)雪等自然現(xiàn)象也能引起短路。 15 3 短路電流計(jì)算 短路原因和種類 產(chǎn)生短路的主要原因是電氣設(shè)備載流部分絕緣損壞所致。故提出單母線分段接線和單母線接線兩種方案。所以選用方案Ⅰ。而雙母線接線一般用于引出線和電源較多，輸送和穿越功率較大，要求可靠性和靈活性較高的場(chǎng)合。 這 4種接線方式都能適應(yīng)運(yùn)行方式的變化，也能保證供電可靠，所以現(xiàn)在要考慮經(jīng)濟(jì)性，能明顯看出，內(nèi)橋接線只用了 3臺(tái)斷路器，比具有 4條回路的單母線接線節(jié)省了 1臺(tái)斷路器，并且沒(méi)有母線，投資省，所用設(shè)備少，運(yùn)行操作方便，配電裝置簡(jiǎn)單，保護(hù)配置也相對(duì)簡(jiǎn)單，所以選用內(nèi)橋接線。橋連斷路器檢修時(shí)，也可利用此跨條。 3線路斷路器檢修時(shí)，變壓器需較長(zhǎng)時(shí) 間停運(yùn)。 缺點(diǎn)： 1變壓器的切除和投入較復(fù)雜，需動(dòng)作兩臺(tái)斷路器，并有一臺(tái)變壓器暫時(shí)停運(yùn)。 適用范圍：適用于較小容量的發(fā)電廠，對(duì)一、二級(jí)負(fù)荷供電，并且變壓器不經(jīng)常切換或線路較長(zhǎng)，故障率較高的變電所。為避免此缺點(diǎn)，可在線路斷路器的外 側(cè)增設(shè)帶兩組隔離開(kāi)關(guān)的跨條。 2 橋連斷路器檢修時(shí)，兩個(gè)回路需解列運(yùn)行。