【正文】 st 2? 39。1* ?I kAIt 39。 ????? st1? 39。* ?I kAI t 39。39。39。39。39。65 ??????eBd SSXXX 2 0 ??? XXX 29 ? ?? ? 599 645364538 ???? ??? XXXX XXXXX 圖： 82 短路點(diǎn)在母線上時(shí) 系統(tǒng)側(cè)：系 統(tǒng)的計(jì)算電抗 1 ???? ?Bejs SSXX 所以，系統(tǒng)按有限容量計(jì)算 計(jì)算電抗： 7 ??? ?Bejs SSXX 查表得： st 0? 39。 ?X %43 ????? eBd SSUXX 39。 K V AM V AS ????? 所選變壓器型號(hào)為： SFP9240000 型號(hào)及容量（ KVA） 低壓側(cè)電壓（ KV） 連接組 損耗 阻抗電壓（ %） 空載電流（ %） 空載 短路 SFP9240000/220 1 75 YN/d11 160 567 1214 0、 49 28 8 短路電流計(jì)算 三相對(duì)稱(chēng)短路電流計(jì)算 進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的化簡(jiǎn)和各元件參數(shù)計(jì) 算，繪制等值網(wǎng)絡(luò) 圖： 81 設(shè) SB=1000MVA，選取基準(zhǔn)電壓 UB=UP，線路長(zhǎng) 100km，線路電抗為 km? 系統(tǒng)容量為： 1500MVA 系統(tǒng)阻抗為： X1=0、 054 39。 M V AS ???? 留 10%的裕度： )(2 3 8 1 1 7)(%)101(39。后者是比較各連接元件電流相位的變化來(lái)區(qū)別母線的內(nèi)部短路和外部短路。 對(duì)于中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)，母線保護(hù)采用三相式接線，以反映相間短路和單相接地短路；對(duì)于中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)，母線保 護(hù)采用兩相式接線，來(lái)反映相間短路。利用供電元件保護(hù)方式，簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，但切除故障的時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)電力系統(tǒng)和電氣設(shè)備的安全不利，而且對(duì)于分段母線或雙母線，利用供電元件保護(hù)不能選擇故障母線段，因而擴(kuò)大事故的范圍。 母線的保護(hù) 產(chǎn)生母線故障的原因一般是 :母線絕緣子和斷路器套管的閃絡(luò)，裝在母線上的電壓互感器和裝在斷路器和 母線之間的電流互感器故障，操作切換時(shí)引起斷路器及隔 26 離開(kāi)關(guān)的支撐絕緣子損壞。 升壓變壓器高壓側(cè)零序電流保護(hù)。 發(fā)電機(jī)變壓器組差動(dòng)保護(hù)。 中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中變壓器外部接地短路時(shí)的零序電流保護(hù) 110kv 及以上中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中，如果變壓器中性點(diǎn)可能接地運(yùn)行，對(duì)于兩側(cè)或三側(cè)電源的升壓變壓器或降壓變壓器上應(yīng)裝設(shè)零序電流保護(hù)，作為變壓器主保護(hù)的后備保護(hù)，并作為相鄰元件的后備保護(hù)。 相間短路保護(hù) 反應(yīng)變壓器繞組和引出線的相間短路的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)或電流速斷保護(hù)，對(duì)其中性點(diǎn)直接接地側(cè)繞組和引出線的接地短路以及繞組匝間短路也能引起保護(hù)作用。 25 6 繼電保護(hù)的規(guī)劃 變壓器保護(hù) 配置原則 變壓器一般裝設(shè)下列繼電保護(hù)裝置 反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部故障和油面降低的瓦斯保護(hù) 容量為 800kv 及以上的油浸式變壓器，均應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)。 24 本次設(shè)計(jì)變電站采用中型配電裝置，其特點(diǎn)：布置清晰、不易發(fā)生誤操作；運(yùn)行可靠；電氣設(shè)備都安裝在地面支架上，施工和維修都比較方便；構(gòu)架高度較低，具有較好的抗震性能；使用鋼材少，造價(jià)低。中型配 電裝置 三組母線高度相同，母線下方不安裝斷路器 、 電流互感器等設(shè)備，且將所有電器布置在同一水平內(nèi)較低的基礎(chǔ)上，主母線一般采用多股軟母線，有懸垂絕緣子串固定。 戶外配電裝置 戶外配電裝置的結(jié)構(gòu)形式和電氣接線方式、電壓等級(jí)、容量、所處地位的重要性、母線的排列方式和采用的構(gòu)架、斷路器和隔離開(kāi)關(guān)的型號(hào)有關(guān)。便于檢修和巡視維護(hù)。應(yīng)加強(qiáng)維護(hù)、檢修、預(yù)防性試驗(yàn)以及其他運(yùn)行操作的安全措施，并且符合防火要求。保證運(yùn)行的可靠性。 配電裝置的基本要求 高壓配電裝置的設(shè)計(jì)必須認(rèn)真貫徹國(guó)家的技術(shù)經(jīng)濟(jì) 政策，遵循上級(jí)頒發(fā)的有關(guān)規(guī)程，規(guī)范及技術(shù)規(guī)定，并根據(jù)電力系統(tǒng)條件，自然環(huán)境特點(diǎn)和運(yùn)行，檢修，施工方面的要求，合理制定布置方案和選用設(shè)備，積極慎重地采用新布置，新設(shè)備，新款 材料，新結(jié)構(gòu)，使配電裝置設(shè)計(jì)不斷創(chuàng)新，做到技術(shù)先進(jìn)，結(jié)構(gòu)合理，運(yùn)行可靠，維護(hù)方便。它是根據(jù)主接線的接線方式，有開(kāi)關(guān)設(shè)備、母線、保護(hù)測(cè)量電器及其必要的輔助設(shè)備組合而成的。 沖擊放電電壓和殘壓：一般國(guó)產(chǎn)閥型避雷器的保護(hù)特性與各種電器的絕緣均可配合，故此項(xiàng)校驗(yàn)從略。在中性點(diǎn)直接接地的電網(wǎng)，工頻放電電壓 應(yīng)大于最大運(yùn)行相電壓的 3 倍。在中性點(diǎn)直接接地的電網(wǎng)中應(yīng)不低于設(shè)備最高運(yùn)行線電壓的 80%。（滅弧電壓）。 22 額定電壓：避雷器的額定電壓應(yīng)與系統(tǒng)額定電壓一致。 110~220KV 線路側(cè)一般不裝設(shè)避雷器 SF6 全封閉電器的架空線路側(cè)必須裝設(shè) 避雷器。 下列三種情況的變壓器中性點(diǎn)應(yīng)裝設(shè)避雷器 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)； 直接接地系統(tǒng)中，變壓器中性點(diǎn)為全絕緣，但變電所為單進(jìn)線且單臺(tái)變壓器運(yùn)行時(shí)； 不接地和經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)中，多雷區(qū)的單進(jìn)線變壓器中性點(diǎn)上。 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 。 由于電壓互感器的三相負(fù)荷經(jīng)常是不平衡的，所以通常用最大一相的負(fù)荷和電壓互感器一相的額定容量相比較。它與測(cè)量?jī)x表的類(lèi)型、數(shù)量和接入電壓互感器的接線方式有關(guān)。 二次負(fù)荷 S2： S2≤ Sn Sn 是對(duì)應(yīng)于在測(cè)量?jī)x表所要求的最高準(zhǔn)確等級(jí)下，電壓互感器的額定容量。 用于估計(jì)被測(cè)數(shù)值的表計(jì)，如電壓表等，其準(zhǔn)確等級(jí)要求較低，一般為 3 級(jí)即可。 常用的測(cè)量?jī)x表的類(lèi)型、用途和對(duì)準(zhǔn)確等級(jí)的要求，規(guī)定如下： 用于發(fā)電機(jī)、變壓器、調(diào)相機(jī)、廠用（或所用）饋線、出線等回路中的電度表，供所有計(jì)算電費(fèi)等的電度表，其準(zhǔn)確等級(jí)要求為 0、 5 級(jí)。 一次電壓 U1： 1Un＞ U1＞ 0、 9Un Un 為電壓互感器額定一次線電壓， 1 和 0、 9 是允許的一次電壓的波動(dòng)范圍，即為 177。 220kV 及以上配電裝置，當(dāng)容量和準(zhǔn)確度等級(jí)滿足要求時(shí)，一般采用電容式電壓互感器。 6~20kV 屋內(nèi)配電裝置，一般 采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)，也可采用樹(shù)脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)的電壓互感器。 動(dòng)穩(wěn)定： dwnch KIi 12? 式中： dwK ：電流互感器動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)，它等于電流互感器極限通過(guò)電流峰值 dwi 與一次繞組額定電流 nI1 峰值之比， 即： )2( 1ndwdw IiK ? 熱穩(wěn)定： 212 )( tndz KItI ?? 式中： Kt：電流互感器的 1 秒鐘熱穩(wěn)定倍數(shù)。 一次回路電流： Ig、 max≤ I1n 式中： Ig、 max：電流互感器安裝處的一次回路最大工作電流； I1n：電流互感器原邊電流。有條件時(shí)，應(yīng)盡量采用套管式電流互感器?？刹捎么山^緣結(jié)構(gòu)或樹(shù)脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)的電流互感器。 鋼芯鋁絞線長(zhǎng)期允許載流量 導(dǎo)線型號(hào) \導(dǎo)體允許最高溫度 +80 LGJ300 755 19 電流互感器的選擇 型式：電流互感器的型式應(yīng)根據(jù)使用環(huán)境條件和產(chǎn)品情況選擇。 裸導(dǎo)體熱穩(wěn)定公式： )( 2m in mmtCISS dz??? 式中： Smin：根據(jù)熱穩(wěn)定決定的導(dǎo)體最小允許截面（ mm2） C：熱穩(wěn)定系數(shù) ?I ：穩(wěn)態(tài)短路電流（ kA） tdz：短路電流等值時(shí)間（ s） 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： ??? ?max 式中： ?? ：母線材料的允許應(yīng)力； max? ：作用在母線上的最大計(jì)算應(yīng)力。無(wú)合適規(guī)格導(dǎo)體，應(yīng)允許小于 Sj。即 ： )( 2m ax mmJIS gj ?? 式中： J：導(dǎo)體的經(jīng)濟(jì)電流密度。 gK ：溫度修正系數(shù)。當(dāng)采用硬導(dǎo)體時(shí)，宜用鋁錳合金管形導(dǎo)體。容量 200~225MW 發(fā)電機(jī)的封閉母線，一般采用定型產(chǎn)品，如選用非定型產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)進(jìn)行導(dǎo)體和外殼發(fā)熱、應(yīng)力、以及絕緣子抗彎的計(jì)算，并校驗(yàn)固有振動(dòng)頻率 。在 4000~8000A 時(shí)，一般選用槽形導(dǎo)體。對(duì)于持續(xù)工作電流較大且位置特別狹窄的發(fā)電機(jī)、變壓器出線端部，或采用硬鋁導(dǎo)體穿墻套管有困難時(shí)，以及對(duì)鋁有較嚴(yán)重腐蝕場(chǎng)所，可選用銅質(zhì)材料的硬裸導(dǎo)體。 熱穩(wěn)定： I∞2tdz≤ It2t 式中： I∞：穩(wěn)態(tài)三相短路電流； t dz：短路電流發(fā)熱等值時(shí)間（又稱(chēng)假象時(shí)間）； It：斷路器 t 秒熱穩(wěn)定電流。 由于高壓開(kāi)斷電器沒(méi)有連續(xù)過(guò)載能力，在選擇其額定電流時(shí)，應(yīng)滿足各種可能的運(yùn)行方式下回路持續(xù)工作電流的要求，即最大持續(xù)工作電流 Ig、 max。 選擇的技術(shù)條件： 電壓： Ug（電網(wǎng)工作電壓） ≤ Un。 過(guò)電壓：當(dāng)斷路器用于切、合架空輸電線時(shí)，若 220kv 線路超過(guò) 200km， 330kv線路長(zhǎng)度超過(guò) 250km 時(shí)，應(yīng)校驗(yàn)其過(guò)電壓倍數(shù)。 動(dòng)穩(wěn)定： ich≤ imax 式中： imax：斷路器極限通過(guò)電流峰值； ich ：三相短路電流峰值。 開(kāi)斷電流（或開(kāi)斷容量）： Idt≤ Ibr（或 Sdt≤ Skd） 式中 Idt：斷路器實(shí)際開(kāi)斷時(shí)間 t 秒的短路電流周期分量； Sdt：斷路器 t 秒的開(kāi)斷容量； Ibr：斷路器的額定開(kāi)斷電流； Skd：斷路器額定開(kāi)斷容量。 電流： Ig、 max（最大持續(xù)工作電流） ≤ In。 斷路器的選擇 斷路器型式的選擇，除需滿足各項(xiàng)技術(shù)條件和環(huán)境條件外，還應(yīng)考慮便于安裝調(diào)試和運(yùn)行維護(hù)，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后才能確定。一般電氣設(shè)備和電纜的最高允許工作電壓：當(dāng)額 定電壓在 220KV 及以下時(shí)，為 15Ue 額定電流 所選電氣設(shè)備的額定電流 Ie，或載流導(dǎo)體的長(zhǎng)期允許電流 Iy 不得小于裝設(shè)回路的最大持續(xù)工作電流 Imax，即應(yīng)滿足條件 Ie（或 Iy） ≥ Imax 按短路狀態(tài)校驗(yàn) 熱穩(wěn)定校驗(yàn) 當(dāng)短路電流通過(guò)被選擇的電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體時(shí)，其熱效應(yīng)不應(yīng)超過(guò)允許值，即應(yīng)滿足下列條件： Qd≤ Qy 或 Qd≤ Ir2t 式中 Qd：短路電流的熱效應(yīng) 15 Qy：電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體允許的熱效應(yīng) Ir：設(shè)備給定的在 ts 內(nèi)允許的熱穩(wěn)定電流（有效值） 短路電流持續(xù)時(shí)間 t， 應(yīng)為繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間 tb 與斷路器全分閘時(shí)間 tdf 之和。同時(shí)，主接線的設(shè)計(jì)方案的合理化，對(duì) 變電所的初期投資，將來(lái)的擴(kuò)建及運(yùn)行費(fèi)的多少都有很大的關(guān)系。因此，主接線圖實(shí)際上是總平面圖中電氣接線的原理圖。影響各進(jìn)出線的安裝間隔，同時(shí)，對(duì)供電的可靠性和運(yùn)行、檢修的方便都將帶來(lái)很大的影響。 由運(yùn)算曲線查出各電源供給的短路電流周期分量標(biāo)幺值（運(yùn)算曲線只做到 Xjs= 5） 計(jì)算無(wú)限大容量（或 Xjs≥3）電源供給的短路電流周期分量。 化簡(jiǎn)等值網(wǎng)絡(luò)：為計(jì)算不同短路點(diǎn)的短路電流值，需將等值網(wǎng)絡(luò)分別化簡(jiǎn)為以短路點(diǎn)為中心的輻射形等值網(wǎng)絡(luò)，并求出各電源與短路點(diǎn)之間的電抗，即轉(zhuǎn)移電抗 Xnd。 將各元件電抗換算為同一基準(zhǔn)值的標(biāo)幺電抗。選擇計(jì)算短路點(diǎn)步驟如下： 畫(huà)等值網(wǎng)絡(luò)（次暫態(tài)網(wǎng)絡(luò)）圖 首先去掉系統(tǒng)中的所有負(fù)荷分支、 線路電容、各元件的電阻，發(fā)電機(jī)電抗用次暫態(tài)電抗 Xd〞。 13 短路計(jì)算點(diǎn) 在正常接線方式時(shí)，通過(guò)電氣設(shè)備的短路電流為最大的點(diǎn)，稱(chēng)為短路計(jì)算點(diǎn)。 短路種類(lèi) 一般按三相短路計(jì)算。 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（即最大運(yùn)行方式），而不能用僅在切換過(guò)程中可能并列運(yùn)行的接線方式。 計(jì)算的基本情況 電力系統(tǒng)中所有電源均在額定負(fù)荷下運(yùn)行； 所有同步電機(jī)都具有自動(dòng)調(diào)整勵(lì)磁裝置（包括強(qiáng)行勵(lì)磁）； 短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間； 所有電源的電動(dòng)勢(shì)相位角相同； 應(yīng)考慮對(duì)短路電流值有影響的所有的元件，但不考慮短路點(diǎn)的電弧電阻。 接地裝置的設(shè)計(jì)，也需用短路電流。 在設(shè)計(jì)屋外高壓配電裝置時(shí)，需按短路條件校驗(yàn)軟導(dǎo)線的