【正文】 流， KA。 2）畫出等值網(wǎng)絡圖。 4）計算電抗∑ X。 6）計算三相短路電流周期分量 IK。 8）計算三相短路穩(wěn)態(tài)有效值 Ish。 ④ 短路電流計算結(jié)果 短路電流計算結(jié)果見表 所示： 表 短路電流計算結(jié)果 短路點 220KV 母線發(fā)生短路（ d1 點） 110KV 母線發(fā)生短路（ d2 點） 10KV 母線發(fā)生短路（ d3 點） 10KV 出線電抗器回路發(fā)生短路（ d4點） 電流周期分量標幺值 電流周期分量有銘值 116KA 46KA 短路沖擊電流 296． 69KA 118KA 電流值 河南城建學院畢業(yè)設(shè)計（ 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體和電器無論在正常情況或故障情況下，均能安全、經(jīng)濟合理的運行。 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，具體選擇的方法也不同，但對他們的基本要求都是相同的。應滿足正常運行、檢修以及短路過電壓情況下的工作要求。陰干當?shù)氐沫h(huán)境條件進行校驗。應力求技術(shù)先進和經(jīng)濟合理。應與整個工程的建設(shè)標準協(xié)調(diào)一致。應適當考慮發(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 電壓是標示在其銘牌上的線電壓。當 Ue在 220KV及以下時其 UNs為 ，當 UNe為 330500KV 是，其 UNs為 UNe。在選擇時，電氣設(shè)備的額定電壓不應低于安裝地點的電網(wǎng)額定電壓，即 NSNE U? 式中， UNe－電氣設(shè)備銘牌上所標示的額定電壓（ 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，導體和電氣設(shè)備的額定電壓不應小于所在回路的河南城建學院畢業(yè)設(shè)計（ 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)備銘牌上所標示的額定電流（ A） Iwmax－回路中的最大工作電流（ A） 在決定 maxwI 時，應以變壓器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)。 表 各支路最大持續(xù)電流 回路名稱 最大長期工作電流 變壓器回路 ~2 倍的變壓器額定電流 出線回路 倍的最大負荷電流 母聯(lián)回路 母線上最大一臺變壓器的 Iwmax 分段回路 變電所應滿足用戶的一級負荷和二級負荷 匯流回路 按實際潮流分布計算 ③ 環(huán)境條件 選擇 電氣設(shè)備時，還應考慮其安裝地點的環(huán)境條件，當氣溫、風速、污穢、海拔高度、地震烈度、覆冰厚度等環(huán)境條件超過一般電氣的基本使用條件時，應采取相應的措施。標準的電氣周圍空氣溫度為 40℃。 裸導體的額定環(huán)境溫度一般取 25℃，如安裝地點的環(huán)境溫度在 5℃ ~ 50℃范圍內(nèi)變化時，其允許通過的電流可按上市進行修正。在電氣設(shè)備使用條件中，制造廠規(guī)定的基準海拔高度為 1000沒。當海拔高度超過規(guī)定值時，由于大氣壓力空氣密度和濕度相應 減少，使空氣間隙和外絕緣的放電特性下降，顯然對內(nèi)絕緣影響較小，但對外絕緣影響較大。 按短路條件進行校驗 電氣設(shè)備按短路故障情況進行校驗，就是要按最大可能的短路故障（通常為三相短路故障）時的動、熱穩(wěn)定度進行校驗。 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 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，其金屬導電部分的溫度不應超過最高允許值。 作熱穩(wěn)定校驗時，已通過電氣設(shè)備的三項短路電流為依據(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： 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 —— 等值時間（亦稱假想時間 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 相對應的時間（ s）。校驗短路熱穩(wěn)定的短路計算時間應為繼電保 護動作時間 top河南城建學院畢業(yè)設(shè)計（ 論文 ） 火力發(fā)電廠一次設(shè)備的選擇 24 和斷路器全開斷時間 toc之和，即 k op oct t t?? 式中 ， opt —— 保護動作時間，主要有主保護動作時間和后備保護動作時間，當為主保護動作時間時一般取 ；當為后備保護時間時一般取； oct —— 斷路器全開斷時間（包括固有分閘時間和燃弧時間）。 校驗導體和 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間加上相應地斷路器的全分閘時間 .如主保護有死區(qū)時，則應采用能對該死區(qū)起作用的后備保護的動作時間，并采用相應處的短路電流值。 ② 動穩(wěn)定校驗 當電氣設(shè)備中有短路電流通過時，將產(chǎn)生很大的電動力，可能對電氣設(shè)備產(chǎn)生嚴 重的破壞作用。滿足動態(tài)穩(wěn)定的條件為 ish≤ imax或 Ish≤ Imax 式中 ish及 Ish—— 三相短路時的沖擊電流及最大有效值電流。 導線及電纜的選擇及校驗 導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，導體可分為裸硬導體（矩形銅、鋁導體槽型導體、圓管型導體）和裸軟導體（鋼絞線、鋁絞線、鋼芯鋁絞線、耐熱鋁合金導線）及封閉導體。 主要導體和電纜的特性及主要用途 ① 硬導體機械強度越高，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)電機及變壓器的引出線及屋內(nèi)高低壓配電裝置； ② 軟導線施工方便，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)； 河南城建學院畢業(yè)設(shè)計（ 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。 硬導體主要作為發(fā)電廠和變電所發(fā)電機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)濟的運行，選擇導線和電纜截面時必須滿足下列條件。導線和電纜（包括母線）在通過正常最大負荷電流即線路計算電流時產(chǎn)生的發(fā)熱溫度不應超過其正常運行時的最高溫度。導線和電纜在通過正常最大負荷電流即線路計算電流時產(chǎn)生的電壓損耗不應超過正常運行時允許的電壓損耗。 35KV 及以上的高壓線路及電壓在 35KV 及以下但長距離、大電流的線路，其導線和電纜截面宜按經(jīng)濟電流密度選擇，以使線路的年費用支出最小，所選截面稱為“經(jīng)濟截面”。導線截面不應小于其最小允許截面。和一般電器一樣，導線也必須具有足夠的動穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度，以保證在短路故障時不會損壞。對于母線，短路時的動穩(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。當母線通過較大電流時，可以采用組合導線，用專用的組合導線夾具固定。常用的硬母線截面是矩形截面。當工作電流過大時，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 高壓斷路器是主系統(tǒng)的重要設(shè)備之一。對于切斷和接通負荷電路，以及切斷故障電路，防止事故擴大，保證安全運行起重要作用。此外，還應考慮電器安裝地點的環(huán)境條件，當氣溫、風速、溫度、污穢等級、海拔高度、地震烈度和覆冰厚度等環(huán)境條件超過一般電器使用條件時，應采取有效措施。 ① 多油斷路器實現(xiàn)簡單、價格便宜，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，使配電裝置大大簡化，體積小、便于運輸、目前被大量采用。 ④ SF6 電氣性能好、斷口電壓可較高。 SF6斷路器廣泛應用于 90 年代，目前我國已成功生產(chǎn)和研制了 2 3 500KV 的 SF6 斷路器。 高壓斷路器的選擇原則 選擇高壓斷路器應滿足有以下幾個方面的要求： ① 斷路器在額定條件下（額定電壓、額定電流）可以長期工作。 河南城建學院畢業(yè)設(shè)計（ 論文 ） 火力發(fā)電廠一次設(shè)備的選擇 27 ③ 具有盡可能短的開斷時間，這對減少電網(wǎng)的故障時間，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)的最大負荷電流， A。 在檢修高壓電器時，將被修理的設(shè)備與其他帶電的部分可靠地斷開并構(gòu)成明顯的斷開點，以保證檢修時的安全。其主要功用為： ① 隔離電壓：在檢修電氣設(shè)備時，用隔離開關(guān)將被檢修的設(shè)與電源 電壓隔離，以確保檢修的安全。 隔離開關(guān)與短路器相比，額定電壓、額定電流的選擇及短路動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定校驗的項目相同。 隔離開關(guān)的選擇原則 選擇隔離開關(guān)時應滿足以下基本要求： ① 隔離開關(guān)分開后應具有明顯的斷開點，易于鑒別設(shè)備是否與電網(wǎng)隔開。 ③ 隔離開 關(guān)應具有足夠的熱穩(wěn)定性、動穩(wěn)定性、機械強度和絕緣強度。 ⑤ 隔離開關(guān)的結(jié)構(gòu)簡單，動作要可靠。 電壓互感器的選擇和校驗 參數(shù)選擇 電壓互感器主要技術(shù)參數(shù)見表 表 電壓互感器主要技術(shù)參數(shù)表 項目 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、二次負荷、準確度等級、機械負荷 承受過電壓能力 絕緣水平，泄露比距 環(huán)境條件 環(huán)境溫度、最大風速、相對濕度、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采用電磁式。 河南城建學院畢業(yè)設(shè)計（ 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，不應有開斷點。 ② 在中性點非直接接地系統(tǒng)中的電壓互感器，為防止鐵磁諧振過電壓，應采取消諧措施。 ④ 用于中性點直接接地系統(tǒng)的電壓互感器，其第三繞組電壓應為 100v，用于中性點非直接接地系統(tǒng)的電壓互感器，其第三繞組的電壓應為 100/3v 電壓互感器的校驗 電壓互感器與電網(wǎng)并聯(lián)，當系統(tǒng)發(fā)生短路時，電壓互感器本身不遭受短路電流作用，因此不校驗熱穩(wěn)定性和動穩(wěn)定性。所選擇的電流互感器應滿足繼電保護，自動裝置和測量儀表的要求。一般弱電系統(tǒng)用 1A，強電系統(tǒng)用 5A，當配電裝置距離控制室較遠時亦可考慮用 1A。 ③ 二次繞組的數(shù)量決定于測量儀表、保護裝置和自動裝置的要求。 ④ 根據(jù)電流互感器裝置處電壓等級確定額定電壓。 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)成或樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)。 ② 當繼電保護裝置有特殊要求時，應采用專用的電流互感器，如系統(tǒng)繼電保護中的快速保護應選用暫態(tài)特性好的互感器。 電流互感器的校驗 ① 動穩(wěn)定性校驗： 電流互感器的動穩(wěn)定性倍數(shù) esK 是指電流互感器允 許短時極限通過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? 電流互感器的動穩(wěn)定性校驗條件為： 12 es N shK I i? ② 熱穩(wěn)定性校驗： 電流互感器的熱穩(wěn)定倍數(shù) tK 是指在規(guī)定時間 (通常取 1s)內(nèi)所允許通過電流互感器的熱穩(wěn)定電流與