【正文】 電流有效值KA沖擊電流瞬時值KV短路容量MVA5KV母線1000370KV母線1000短路計算的目的和簡化假設(shè)因為短路故障對電力系統(tǒng)可能造成極其嚴重的后果，所以一方面應(yīng)采取措施以限制短路電流，另一方面要正確選擇電氣設(shè)備、載流導(dǎo)體和繼電保護裝置，這一切都離不開對短路故障的分析和短路電流的計算。（2）簡化假設(shè)在實際短路計算中，為了簡化計算工作，通常采用一些簡化假設(shè)，其中主要包括：a負荷用恒定電抗表示或忽去不計；b認為系統(tǒng)中個元件參數(shù)恒定，在高壓網(wǎng)絡(luò)中不計元件的電阻和導(dǎo)納，即各元件均用純電抗表示，并認為系統(tǒng)中各發(fā)電機的電勢同相位，從而避免了復(fù)數(shù)的運算；c系統(tǒng)除不對稱故障處出現(xiàn)局部不對稱外，其余部分是三相對稱的。10kv出線設(shè)備選用XGN210型箱型封閉式高壓開關(guān)柜并配ZN2810/125025KA真空開關(guān)。本廠總降壓變電站設(shè)備型號、數(shù)量如下表所示：序號設(shè)備名稱型號規(guī)格單位數(shù)量廠家備 注1主變壓器SZ94000/35臺2浙江江山變壓器有限公司235kv斷路器臺4泰安高壓開關(guān)廠335kv隔離開關(guān)GW535D/630組9泰安高壓開關(guān)廠435kv電壓互感器JSXNF35臺1大連北方互感器535kv電壓互感器TYD35臺2大連北方互感器635kv電流互感器LB635臺12大連北方互感器735kv避雷器HY5W151/134組1天津市江聯(lián)電瓷電器有限公司810kv高壓開關(guān)柜XGN21008面2山東魯億通電氣設(shè)備有限公司主變進線柜910kv高壓開關(guān)柜XGN21041面1山東魯億通電氣設(shè)備有限公司分段柜1010kv高壓開關(guān)柜XGN21033面1山東魯億通電氣設(shè)備有限公司分段柜1110kv高壓開關(guān)柜XGN21065面2山東魯億通電氣設(shè)備有限公司PT柜1210kv高壓開關(guān)柜XGN21067面2山東魯億通電氣設(shè)備有限公司所用電柜1310kv高壓開關(guān)柜XGN21007面1山東魯億通電氣設(shè)備有限公司出線柜（三） 所用電源和操作電源變電站所用電分別由接在10KVⅠ、Ⅱ段母線上的兩臺所用變提供，兩臺所用變互為備用，其低壓側(cè)采用單母接線方式。所用電源分別供站用照明、開關(guān)電源、主變電源、空調(diào)、檢修電源、直流電源、通訊電源等。該套系統(tǒng)由充電柜、饋電柜和電池柜三部分組成，充電機控制部分采用單板機控制，充電回路采用智能高頻開關(guān)電源。電源模塊采用自然冷卻方式，交流兩路輸入，自動投切，并可以任選一路為主工作電源，該種模塊具有DC220V/AC220V（2A，供后臺用）及DC220V/DC48V（10A，供通訊用）轉(zhuǎn)換裝置，產(chǎn)品具有完善的保護，絕緣監(jiān)察及音響燈光報警信號，提供標(biāo)準微機通信接口RS485并通過此接口向后臺發(fā)送信號。（四） 主要設(shè)備繼電保護設(shè)計主變壓器保護（2臺主變）變電站主變壓器保護采用微機型保護，保護的方式有：（1） 差動保護（主保護）（2） 復(fù)合電壓閉鎖方向過流保護（3） 零序電壓方向過流（4） 變壓器具有過負荷、啟動通風(fēng)、輕重瓦斯、油溫過高等保護35kv線路保護（2回35kv線路）變電站35kv線路保護也采用微機保護，保護方式有：（1） 帶方向的電流電壓保護（2） 三相一次重合閘（3） 過負荷跳閘（報警），小電流接地指示（4） 具有自投功能，當(dāng)工作電源也即A35kv變電站至廠降壓變電站線路停電時自動投入備用電源。II車間變電所分別供9四車間用電。五、電氣設(shè)備的選擇正確的選擇電氣設(shè)備的目的是為了使導(dǎo)體和電器無論在正常情況或故障情況下，能安全、合理地運行。在發(fā)電廠和變電所中，采用的電氣設(shè)備種類很多，其作用和工作條件并不一樣，具體選擇方法也不完全相同，但對它們的基本要求都是相同的。應(yīng)滿足正常運行、檢修及短路和過電壓情況魯昂的工作要求。應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件進行校驗。應(yīng)力求技術(shù)先進和經(jīng)濟合理。應(yīng)與整個工程的建設(shè)標(biāo)準協(xié)調(diào)一致。應(yīng)適當(dāng)考慮發(fā)展，留有一定的裕量。按正常工作條件選擇（1）額定電壓電氣設(shè)備的額定電壓是標(biāo)示在其銘牌上的線電壓。在選擇時，電氣設(shè)備的額定電壓不應(yīng)低于安裝地點的電網(wǎng)額定電壓，即 式中，電氣設(shè)備銘牌上所標(biāo)示的額定電壓（KV）；電網(wǎng)額定工作電壓（KV）。在決定回路中最大長期工作電流時，應(yīng)以發(fā)電機、變壓器、電動機的額定容量和線路的負荷作為出發(fā)點，同時考慮這些設(shè)備的長期工作狀態(tài)。（1）熱穩(wěn)定校驗校驗電氣設(shè)備的熱穩(wěn)定性，就是校驗設(shè)備的載流部分在短路電流的作用下，其金屬導(dǎo)電部分的溫度不應(yīng)超過最高允許值。作熱穩(wěn)定校驗時，以通過電氣設(shè)備的三相短路電流為依據(jù)，工程計算中常用下式校驗所選的電氣設(shè)備是否滿足熱穩(wěn)定的要求，即 式中，三相短路電流周期分量的穩(wěn)定值；等值時間（亦稱假想時間s）；制造廠規(guī)定的在t秒內(nèi)的電器的熱穩(wěn)定電流（KA）；t為與相對應(yīng)的時間（s）。因此，各制造廠所生產(chǎn)的電器，都用最大允許電流的幅值或最大有效值表示其電動力穩(wěn)定的程度，它表明電器通過上述電流時，不致因電動力的作用而損壞。（3）短路計算條件作校驗用的短路電流應(yīng)按下列條件確定。容量應(yīng)按本設(shè)計的最終容量計算，并適當(dāng)考慮裝置投入運行后電力系統(tǒng)容量的發(fā)展。b短路類型。c短路計算點。d短路計算時間。 斷路器全開斷時間.斷路器全開斷時間等于斷路器的固有分閘時間與燃弧時間之和，即 = 式中，斷路器的固有分閘時間；燃弧時間（，）。校驗導(dǎo)體和110KV以下電纜的短路熱穩(wěn)定性時，所用的計算時間，一般采用主保護的動作時機加上相應(yīng)的斷路器全分閘時間。校驗電器和110KV及以上充油電纜的短路電流計算時間，一般采用后備保護動作時間加上相應(yīng)的斷路器全分閘時間。少油斷路器由于制造簡單、價格便宜、維護工作量少，所以6 —220kV電網(wǎng)一般選用少油斷路器；110KV330KV的電網(wǎng)，當(dāng)少油斷路器技術(shù)條件不能滿足要求時，可選用六氟化硫或空氣斷路器；對330KV以上超高壓電網(wǎng)主要選用壓縮空氣斷路器和六氟化硫斷路器；大容量機組采用封閉母線時，如需裝設(shè)斷路器，宜選用發(fā)電機專用斷路器。（2）根據(jù)安裝地點選擇戶外式或戶內(nèi)式。（4）斷路器的額定電流不小于通過斷路器的最大持續(xù)電流。（6）動穩(wěn)定校驗應(yīng)滿足的條件是：短路沖擊電流應(yīng)小于斷路器的動穩(wěn)定電流，一般在產(chǎn)品目錄是給出的極限過電流峰值。按上述原則選擇和校驗斷路器。（2）該回路為 110 kV電壓等級，故可選用少油斷路器。（4）回路額定電壓Ue≥35kV的斷路器，且斷路器的額定電流不得小于通過斷路器的最大持續(xù)電流。一般斷路器的額定關(guān)合電流等于動穩(wěn)定電流，故其也滿足要求。則短路計算時間=++=。10KV側(cè)斷路器的選擇（1）母線斷路器的選擇a該回路為 10kV 電壓等級，故可選用少油斷路器。c回路額定電壓為 10kV，因此必須選擇額定電壓 Ue ≥ 10 kV的斷路器，且其額定電流不小于流過斷路器的最大持續(xù)電流 Imax=＝（A）d初選型號為SN310 /2000的少油斷路器，主要技術(shù)參數(shù)如下：型號額定電壓（kV）額定電流（A）極限通過電流峰值（KA）額定斷開電流（kA）1S熱穩(wěn)定電流（kA）固有分閘時間（S）合閘時間（S）SN310/20001020007529e對所選斷路器進行校驗動穩(wěn)定校驗所選斷路器的極限通過電流峰值為75KA，由短路電流計算可知，故，則其動穩(wěn)定滿足要求。熱穩(wěn)定校驗，所選斷路器的固有分閘時間 ，選擇熄弧時間 t =。 查短路電流周期分量發(fā)熱的等值時間曲線得 =則短路熱效應(yīng) == 允許熱效應(yīng) = 以上各參數(shù)經(jīng)校驗均滿足要求，故選用SN3 10型少油斷路器。b該斷路器安裝在戶內(nèi)，故選用戶內(nèi)式斷路器。一般斷路器的額定關(guān)合電流等于動穩(wěn)定電流，故其也滿足要求。則短路計算時間=++=。變壓器10KV側(cè)斷路器的選擇（1）回路額定電壓為 10kV，因此必須選擇額定電壓 Ue ≥ 10 kV的斷路器，且其額定電流不小于流過斷路器的最大持續(xù)電流 Imax=＝(A)。一般斷路查短路電流周期分量發(fā)熱的等值時間曲線得斷路器的額定關(guān)合電流等于動穩(wěn)定電流，故其也滿足要求。則短路計算時間=++=。（三）隔離開關(guān)的選擇隔離開關(guān)型式的選擇，應(yīng)根據(jù)配電裝置的布置特點及使用要求等因素進行綜合的技術(shù)經(jīng)濟比較后確定。35KV側(cè)隔離開關(guān)的選擇（1）選回路額定電壓Ue≥35kV的隔離開關(guān)，且隔離開關(guān)的額定電流不得小于通過隔離開關(guān)的最大持續(xù)電流。b熱穩(wěn)定校驗隔離開關(guān)允許熱效應(yīng) =14*145 =980 短路熱效應(yīng)== 即 熱穩(wěn)定滿足要求。10KV側(cè)隔離開關(guān)的選擇（1）母線隔離開關(guān)的選擇a回路額定電壓Ue≥10kV的隔離開關(guān)，且隔離開關(guān)的額定電流不得小于通過隔離開關(guān)的最大持續(xù)電流。熱穩(wěn)定校驗隔離開關(guān)允許熱效應(yīng) =36*36*10 =12960 短路熱效應(yīng)== 即 熱穩(wěn)定滿足要求。（2）架空出線隔離開關(guān)的選擇a回路額定電壓Ue≥10kV的隔離開關(guān)，且隔離開關(guān)的額定電流不得小于通過隔離開關(guān)的最大持續(xù)電流。熱穩(wěn)定校驗隔離開關(guān)允許熱效應(yīng) =26*26*10 =6760 短路熱效應(yīng)== 即 熱穩(wěn)定滿足要求。變壓器10KV側(cè)隔離開關(guān)的選擇（1）回路額定電壓為 10kV，因此必須選擇額定電壓 Ue ≥ 10 kV的隔離開關(guān)，且其額定電流不小于流過隔離開關(guān)的最大持續(xù)電流 Imax=＝(A)。b熱穩(wěn)定校驗隔離開關(guān)允許熱效應(yīng) =36*36*10 =12960 短路熱效應(yīng)== 即 熱穩(wěn)定滿足要求。（四）導(dǎo)線的選擇導(dǎo)線的分類（1）硬導(dǎo)線導(dǎo)線分為軟導(dǎo)線和硬導(dǎo)線。a矩形導(dǎo)體矩形導(dǎo)體具有結(jié)構(gòu)簡單，安裝施工方便的特點，它適用于發(fā)電廠和變電所中35KV以下各級電壓配電裝置和戶外母線橋的連接。（2）軟導(dǎo)線軟導(dǎo)線有鋁鉸線、鋼芯鋁鉸線、耐熱鋁合金鉸線、擴經(jīng)導(dǎo)線等種類，主要用于架空電力線路輸送電能及架空避雷線。按結(jié)構(gòu)形式又可分為鋁包鋼鉸線和鋼芯鋁包鋼鉸線。但鋁鉸線由于機械強度低，耐腐蝕性差，故使用范圍受到一定限制。母線的材料、類型和布置方式配電裝置的母線主要用銅和鋁做成。但由于銅在工業(yè)中還有很多重要用途，價格較貴，故銅母線很少采用。屋外配電裝置可以采用軟母線或硬母線。當(dāng)母線通過電流較大，單根絞線截面不能滿足要求時，可以采用組合導(dǎo)線，用專用的組合導(dǎo)線夾具固定。屋內(nèi)配電裝置由于線間距離較小，布置緊湊，采用硬母線。矩形截面母線散熱好，有一定機械強度，便于固定和連接，但集膚效應(yīng)較大，為了避免集膚效應(yīng)過大，單條矩形的截面積不應(yīng)大于10001200mm2。當(dāng)每相有三條并聯(lián)時，中間一條的電流約占總電流的20%，而邊上兩條各占40%。矩形母線一般只用于35KV及以下，電流為4000A及以下的配電裝置中。管形母線集膚效應(yīng)小，機械強度高，管內(nèi)可以通風(fēng)和通水，可用作8000A以上的大電流母線。電暈放電電壓高，可用作110KV及以上配電裝置母線。（1）按最大長期工作電流選擇一般按最大長期工作電流來選擇截面，其具體條件為導(dǎo) 式中，K與海拔高度和環(huán)境溫度有關(guān)的綜合修正系數(shù)； 相應(yīng)與導(dǎo)體允許溫度和額定環(huán)境條件下導(dǎo)體長期發(fā)熱允許電流值（A）。（2）按經(jīng)濟電流密度選擇對于全年負荷利用小時數(shù)較高，母線較長，傳輸容量較大的回路，均按經(jīng)濟電流密度選擇母線截面。按上式求得母線截面后，選用接近的標(biāo)準截面。（3）電暈電壓校驗電暈放電會產(chǎn)生電暈損耗、無線電干擾、噪聲和金屬腐蝕等許多不利現(xiàn)象，對于110220KV裸母線，可按晴天不發(fā)生全面電暈條件進行校驗，即臨界電壓應(yīng)小于最高工作電壓 式中，裸母線的臨界電壓（KV）。對于330500KV超高壓配電裝置，電暈是選擇導(dǎo)線的控制條件，晴天夜間不發(fā)生可見電暈。（4）按短路條件校驗?zāi)妇€熱穩(wěn)定母線的熱穩(wěn)定是以短路時母線的發(fā)熱溫度不超過允許值來衡量的，常應(yīng)用按照熱穩(wěn)定條件求出母線最小允許截面來校驗。 C熱穩(wěn)定系數(shù)，與導(dǎo)體材料及允許發(fā)熱溫度有關(guān)的參數(shù)。故母線的動穩(wěn)定校驗主要是校驗其在短路時所受的彎曲