【正文】 擊電流， KA。 2）畫(huà)出等值網(wǎng)絡(luò)圖。 4）計(jì)算電抗∑ X。 6）計(jì)算三相短路電流周期分量 IK。 8）計(jì)算三相短路穩(wěn)態(tài)有效值 Ish。 ④ 短路電流計(jì)算結(jié)果 短路電流計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表 所示： 表 短路電流計(jì)算結(jié)果 短路點(diǎn) 220KV 母線發(fā)生短路（ d1點(diǎn)） 110KV 母線發(fā)生短路（ d2 點(diǎn)） 10KV 母線發(fā)生短路（ d3點(diǎn)） 10KV 出線電抗器回路發(fā)生短路（ d4 點(diǎn)） 電流周期分量標(biāo)幺值 電流周期分量有銘值 116KA 46KA 短路沖擊電流 296． 69KA 118KA 電流值 河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文 ） 火力發(fā)電廠一次設(shè)備的選擇 21 5 火電廠一次設(shè)備的選擇 選擇電氣一次設(shè)備遵循的條件 電氣設(shè)備的選擇是變電所電氣設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一，正確的選擇電氣設(shè)備的目的是為了使導(dǎo)體和電器無(wú)論在正常情況或故障情況下，均能安全、經(jīng)濟(jì)合理的運(yùn)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，具體選擇的方法也不同，但對(duì)他們的基本要求都是相同的。應(yīng)滿足正常運(yùn)行、檢修以及短路過(guò)電壓情況下的工作要求。陰干當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境條件進(jìn)行校驗(yàn)。應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理。應(yīng)與整個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)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。當(dāng) Ue在 220KV及以下時(shí)其 UNs為 ，當(dāng) UNe為 330500KV 是，其 UNs為 UNe。在選擇時(shí)，電氣設(shè)備的額定電壓不應(yīng)低于安裝地點(diǎn)的電網(wǎng)額定電壓，即 NSNE U? 式中， UNe－電氣設(shè)備銘牌上所標(biāo)示的額定電壓（ KV）； UNs－電網(wǎng)額定工作電壓（ KV）。因此，在非高海拔地區(qū)， 按所在電網(wǎng)的額定電壓選擇電氣設(shè)備的額定電壓即可滿足要求。 在額定周圍環(huán)境條件下，導(dǎo)體和電氣設(shè)備的額定電壓不應(yīng)小于所在回路的河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文 ） 火力發(fā)電廠一次設(shè)備的選擇 22 最大工作電流，即 maxNwII? 式中， IN－電氣設(shè)備銘牌上所標(biāo)示的額定電流（ A） Iwmax－回路中的最大工作電流（ A） 在決定 maxwI 時(shí)，應(yīng)以變壓器和線路的負(fù)荷作為出發(fā)點(diǎn)，同時(shí)考慮這些設(shè)備的長(zhǎng)期工作狀態(tài)。 表 各支路最大持續(xù)電流 回路名稱 最大長(zhǎng)期工作電流 變壓器回路 ~2 倍的變壓器額定電流 出線回路 倍的最大負(fù)荷電流 母聯(lián)回路 母線上最大一臺(tái)變壓器的 Iwmax 分段回路 變電所應(yīng)滿足用戶的一級(jí)負(fù)荷和二級(jí)負(fù)荷 匯流回路 按實(shí)際潮流分布計(jì)算 ③ 環(huán)境條件 選擇 電氣設(shè)備時(shí)，還應(yīng)考慮其安裝地點(diǎn)的環(huán)境條件，當(dāng)氣溫、風(fēng)速、污穢、海拔高度、地震烈度、覆冰厚度等環(huán)境條件超過(guò)一般電氣的基本使用條件時(shí)，應(yīng)采取相應(yīng)的措施。標(biāo)準(zhǔn)的電氣周圍空氣溫度為 40℃。 裸導(dǎo)體的額定環(huán)境溫度一般取 25℃，如安裝地點(diǎn)的環(huán)境溫度在 5℃ ~ 50℃范圍內(nèi)變化時(shí)，其允許通過(guò)的電流可按上市進(jìn)行修正。在電氣設(shè)備使用條件中，制造廠規(guī)定的基準(zhǔn)海拔高度為 1000沒(méi)。當(dāng)海拔高度超過(guò)規(guī)定值時(shí)，由于大氣壓力空氣密度和濕度相應(yīng) 減少，使空氣間隙和外絕緣的放電特性下降，顯然對(duì)內(nèi)絕緣影響較小，但對(duì)外絕緣影響較大。 按短路條件進(jìn)行校驗(yàn) 電氣設(shè)備按短路故障情況進(jìn)行校驗(yàn)，就是要按最大可能的短路故障（通常為三相短路故障）時(shí)的動(dòng)、熱穩(wěn)定度進(jìn)行校驗(yàn)。 在電力系統(tǒng)中盡管各種電氣設(shè) 備的作用不一樣，但選擇的要求和條件有諸多是相同的。 ① 熱穩(wěn)定校驗(yàn) 校驗(yàn)電氣設(shè)備的熱穩(wěn)定性，就是校驗(yàn)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(guò)最高允許值。 作熱穩(wěn)定校驗(yàn)時(shí)，已通過(guò)電氣設(shè)備的三項(xiàng)短路電流為依據(jù)，工程計(jì)算中常用下式校驗(yàn)所選的電氣設(shè)備是否滿足熱 穩(wěn)定的要求，即： 22eq thI t I t? ? 式中 ， I? —— 三相短路電流周期分量的穩(wěn)定值（ KA）； eqt —— 等值時(shí)間（亦稱假想時(shí)間 s），可由圖 41查得； thI —— 制造廠規(guī)定的在 ts內(nèi)電器的熱穩(wěn)定電流（ KA）； t 為與 Ith 相對(duì)應(yīng)的時(shí)間（ s）。校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定的短路計(jì)算時(shí)間應(yīng)為繼電保 護(hù)動(dòng)作時(shí)間 top河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文 ） 火力發(fā)電廠一次設(shè)備的選擇 24 和斷路器全開(kāi)斷時(shí)間 toc之和，即 k op oct t t?? 式中 ， opt —— 保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，主要有主保護(hù)動(dòng)作時(shí)間和后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，當(dāng)為主保護(hù)動(dòng)作時(shí)間時(shí)一般取 ；當(dāng)為后備保護(hù)時(shí)間時(shí)一般取； oct —— 斷路器全開(kāi)斷時(shí)間（包括固有分閘時(shí)間和燃弧時(shí)間）。 校驗(yàn)導(dǎo)體和 110KV 以下電纜的短路熱穩(wěn)定性時(shí)，所用的計(jì)算時(shí)間，一般采用主保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間加上相應(yīng)地?cái)嗦菲鞯娜珠l時(shí)間 .如主保護(hù)有死區(qū)時(shí)，則應(yīng)采用能對(duì)該死區(qū)起作用的后備保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間，并采用相應(yīng)處的短路電流值。 ② 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 當(dāng)電氣設(shè)備中有短路電流通過(guò)時(shí)，將產(chǎn)生很大的電動(dòng)力，可能對(duì)電氣設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán) 重的破壞作用。滿足動(dòng)態(tài)穩(wěn)定的條件為 ish≤ imax或 Ish≤ Imax 式中 ish及 Ish—— 三相短路時(shí)的沖擊電流及最大有效值電流。 導(dǎo)線及電纜的選擇及校驗(yàn) 導(dǎo)體和電纜是輸配電系統(tǒng)系統(tǒng)傳輸電能的主要組成部分，根據(jù)結(jié)構(gòu)和用途，導(dǎo)體可分為裸硬導(dǎo)體（矩形銅、鋁導(dǎo)體槽型導(dǎo)體、圓管型導(dǎo)體）和裸軟導(dǎo)體（鋼絞線、鋁絞線、鋼芯鋁絞線、耐熱鋁合金導(dǎo)線）及封閉導(dǎo)體。 主要導(dǎo)體和電纜的特性及主要用途 ① 硬導(dǎo)體機(jī)械強(qiáng)度越高，載流量越大，布置所要求的鄉(xiāng)間距離越小，故主要作為發(fā)電機(jī)及變壓器的引出線及屋內(nèi)高低壓配電裝置； ② 軟導(dǎo)線施工方便，主要適用于架空電力線路及各型戶外配電裝置； ③ 無(wú)鎧裝電力電纜由于不能承受壓力和拉力的作用。電纜溝間的電纜托架和穿管裝設(shè)； 河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文 ） 火力發(fā)電廠一次設(shè)備的選擇 25 ④ 鋼帶鎧裝電力電纜適用于直埋。 硬導(dǎo)體主要作為發(fā)電廠和變電所發(fā)電機(jī)引出線和高壓配電裝置中的主母線。電力線路包括電力電纜、架空線路、硬母線等類型。 為保證供電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行，選擇導(dǎo)線和電纜截面時(shí)必須滿足下列條件。導(dǎo)線和電纜（包括母線）在通過(guò)正常最大負(fù)荷電流即線路計(jì)算電流時(shí)產(chǎn)生的發(fā)熱溫度不應(yīng)超過(guò)其正常運(yùn)行時(shí)的最高溫度。導(dǎo)線和電纜在通過(guò)正常最大負(fù)荷電流即線路計(jì)算電流時(shí)產(chǎn)生的電壓損耗不應(yīng)超過(guò)正常運(yùn)行時(shí)允許的電壓損耗。 35KV 及以上的高壓線路及電壓在 35KV 及以下但長(zhǎng)距離、大電流的線路，其導(dǎo)線和電纜截面宜按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇，以使線路的年費(fèi)用支出最小，所選截面稱為“經(jīng)濟(jì)截面”。導(dǎo)線截面不應(yīng)小于其最小允許截面。和一般電器一樣，導(dǎo)線也必須具有足夠的動(dòng)穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度，以保證在短路故障時(shí)不會(huì)損壞。對(duì)于母線，短路時(shí)的動(dòng)穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度都需考慮。 母線的選擇 母線的材料類型和布置方式 母線的材料主要使用鋁，屋外配電裝置可以采用軟母線或硬母線。當(dāng)母線通過(guò)較大電流時(shí)，可以采用組合導(dǎo)線，用專用的組合導(dǎo)線夾具固定。常用的硬母線截面是矩形截面。當(dāng)工作電流過(guò)大時(shí)，可采用多條矩形母線并聯(lián)。不宜采用每相有 4 條以上并聯(lián)的母線。 高壓斷路器的選擇和校驗(yàn) 高壓斷路器是主系統(tǒng)的重要設(shè)備之一。對(duì)于切斷和接通負(fù)荷電路，以及切斷故障電路，防止事故擴(kuò)大，保證安全運(yùn)行起重要作用。此外，還應(yīng)考慮電器安裝地點(diǎn)的環(huán)境條件，當(dāng)氣溫、風(fēng)速、溫度、污穢等級(jí)、海拔高度、地震烈度和覆冰厚度等環(huán)境條件超過(guò)一般電器使用條件時(shí)，應(yīng)采取有效措施。 ① 多油斷路器實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜，但由于用油量大、體積大 、檢修工作量大、且易發(fā)生爆炸和火災(zāi)現(xiàn)象，一般情況下不采用。少油斷路器使用安全，使配電裝置大大簡(jiǎn)化，體積小、便于運(yùn)輸、目前被大量采用。 ④ SF6 電氣性能好、斷口電壓可較高。 SF6斷路器廣泛應(yīng)用于 90年代，目前我國(guó)已成功生產(chǎn)和研制了 2 3 500KV 的 SF6 斷路器。 高壓斷路器的選擇原則 選擇高壓斷路器應(yīng)滿足有以下幾個(gè)方面的要求： ① 斷路器在額定條件下（額定電壓、額定電流）可以長(zhǎng)期工作。 河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文 ） 火力發(fā)電廠一次設(shè)備的選擇 27 ③ 具有盡可能短的開(kāi)斷時(shí)間，這對(duì)減少電網(wǎng)的故障時(shí)間，減輕故障設(shè)備的損害，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性都是有利的。 額定電壓和額定電流選擇 ① 額定電壓和電流選擇 sNNUU? 、 gmN axII? 式中 sNNUU、 —— 斷路器的額定電壓大和電網(wǎng)的額定電壓， kv； gmN axII、 —— 斷路器的額定電流和電網(wǎng)的最大負(fù)荷電流， A。 在檢修高壓電器時(shí)，將被修理的設(shè)備與其他帶電的部分可靠地?cái)嚅_(kāi)并構(gòu)成明顯的斷開(kāi)點(diǎn)，以保證檢修時(shí)的安全。其主要功用為： ① 隔離電壓：在檢修電氣設(shè)備時(shí)，用隔離開(kāi)關(guān)將被檢修的設(shè)與電源 電壓隔離，以確保檢修的安全。 隔離開(kāi)關(guān)與短路器相比，額定電壓、額定電流的選擇及短路動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定校驗(yàn)的項(xiàng)目相同。 隔離開(kāi)關(guān)的選擇原則 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 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。 ⑤ 隔離開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)作要可靠。 電壓互感器的選擇和校驗(yàn) 參數(shù)選擇 電壓互感器主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表 所示 表 電壓互感器主要技術(shù)參數(shù)表 項(xiàng)目 參數(shù) 技術(shù)條件 正常工作條件 一次回路電壓、一次回路電流、二次負(fù)荷、準(zhǔn)確度等級(jí)、機(jī)械負(fù)荷 承受過(guò)電壓能力 絕緣水平，泄露比距 環(huán)境條件 環(huán)境溫度、最大風(fēng)速、相對(duì)濕度、海拔高度、地震烈度 型式選擇 電壓互感器按下列使用條件選擇。 ② 35kv 配電裝置，宜采用電磁式電壓互感器。 ④ SF6全封閉組合電器的電壓互感器應(yīng)采用電磁式。 河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文 ） 火力發(fā)電廠一次設(shè)備的選擇 29 ⑥ 電磁式電壓互感器可以兼作并聯(lián)電容器組的泄能設(shè)備，但此電壓互感器與電容器之間，不應(yīng)有開(kāi)斷點(diǎn)。 ② 在中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)中的電壓互感器，為防止鐵磁諧振過(guò)電壓，應(yīng)采取消諧措施。 ④ 用于中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)的電壓互感器，其第三繞組電壓應(yīng)為 100v，用于中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)的電壓互感器，其第三繞組的電壓應(yīng)為 100/3v 電壓互感器的校驗(yàn) 電壓互感器與電網(wǎng)并聯(lián)，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，電壓互感器本身不遭受短路電流作用，因此不校驗(yàn)熱穩(wěn)定性和動(dòng)穩(wěn)定性。所選擇的電流互感器應(yīng)滿足繼電保護(hù)，自動(dòng)裝置和測(cè)量?jī)x表的要求。一般弱電系統(tǒng)用 1A，強(qiáng)電系統(tǒng)用 5A，當(dāng)配電裝置距離控制室較遠(yuǎn)時(shí)亦可考慮用 1A。 ③ 二次繞組的數(shù)量決定于測(cè)量?jī)x表、保護(hù)裝置和自動(dòng)裝置的要求。 ④ 根據(jù)電流互感器裝置處電壓等級(jí)確定額定電壓。 型式的選擇 ① 320kv 屋內(nèi)配電裝置的電流互感器，應(yīng)根據(jù)安裝使用條件及產(chǎn)品情況，采用瓷絕緣構(gòu)成或樹(shù)脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)。 ② 當(dāng)繼電保護(hù)裝置有特殊要求時(shí)，應(yīng)采用專用的電流互感器，如系統(tǒng)繼電保護(hù)中的快速保護(hù)應(yīng)選用暫態(tài)特性好的互感器。 電流互感器的校驗(yàn) ① 動(dòng)穩(wěn)定性校驗(yàn)： 電流互感器的動(dòng)穩(wěn)定性倍數(shù) esK 是指電流互感器允 許短時(shí)極限通過(guò)電流峰值與電流互感器一次側(cè)額定電流峰值之比，即： 12es OFF NK i I? 電流互感器的動(dòng)穩(wěn)定性校驗(yàn)條件為： 12 es N shK I i? ② 熱穩(wěn)定性校驗(yàn)： 電流互感器的熱穩(wěn)定倍數(shù) tK 是指在規(guī)定時(shí)間 (通常取 1s)內(nèi)所允許通過(guò)電流互感器的熱穩(wěn)定電流與其