【正文】 7 ????? ???? TL XXX 無限大容量電源 ?E =1 短路電流周期分量的 標么值 1// ???? ??? XEI 有名值 )( ????? ? 沖擊電流 )( // KAIKi i mpi mp ????? 短路全電流最大有效值 )()()1(21 22// KAKII i m pi m p ????????? 短路容量 )(???? ? 短路電流計算結(jié)果表 短路點 運行方式 電源至 短路點電 抗標么短路電 流周期分 量有名沖擊電流 imp（ KA） 全電流impI （ KA） 短路容量 S（ MVA） 38 值 ??X 值 //I（ KA） K1 最大 1140 最小 570 K2 最大 179 最小 90 第四章 設(shè)備的選擇與校驗 41 電氣選擇的一般條件 正確地選擇設(shè)備是使電氣主接線和配電裝置達到安全、經(jīng)濟運行的重要條件。 盡管電力系統(tǒng)中各種電氣設(shè)備的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卻是相同的。 411 按正常工作條件選擇導(dǎo)體和電器 39 ㈠、額定電流 導(dǎo)體和電器的額定電流是指在額定周圍環(huán)境溫度 ?? 下，導(dǎo)體和電器的長期允許電流 yI （或額定電流 eI ）應(yīng)不小于該回路的最大持續(xù)工作電流 maxgI ，即： yg II ?max （或 eI ） 由于發(fā)電機、調(diào)相機和變壓器在電壓降低 5%時，出力保持不變，故其相應(yīng)回路的 maxgI = eI （ eI 為電機的額定電流）；母聯(lián)斷路器回路一般可取母 線上最大一臺發(fā)電機或變壓器的 maxgI ；母線分段電抗器的maxgI 應(yīng)為母線上最大一臺發(fā)電機跳閘時，保證該段母線負荷所需的電流；出線回路的 maxgI 除考慮線路正常負荷電流（包括線路損耗）外，還應(yīng)考慮事故時 由其他回路轉(zhuǎn)移過來的負荷。 ㈡、額定電壓和最高工作電壓 導(dǎo)體和電器所在電網(wǎng)的運行電壓因調(diào)壓或負荷的變 化，常高于電網(wǎng)的額定電壓 ewU ，故所選電器和電纜允許最高工作電壓 maxyU 不得低于所接電網(wǎng)的最高運行電壓 maxgU ，即： maxmax gy UU ? 一般電纜和電器允許的最高工作電壓：當額定電壓在 220KV 及以下時為 eU ；額定電壓為 330~500KV 時為 eU 。例如，當?shù)睾０胃叨瘸^制造部門規(guī)定之值時，由于大氣壓力、空氣密度和濕度相應(yīng)減小，是空氣間隙和外絕緣的放電特性下降，一般當海拔在1000~3500m 范圍內(nèi)，若海拔比廠家規(guī)定值每升高 100m，則最大工作電壓要下降 1%。對于 110KV 以下電氣設(shè)備，由于外絕緣裕度較大，可在海拔 2022m 以下使用。 我國目前生產(chǎn)的電氣設(shè)備的額定環(huán)境溫度 ?? =40℃。 我國生產(chǎn)的裸導(dǎo)體的額定環(huán)境溫度 ?? 為 25℃，當裝置地點環(huán)境溫度在5~50℃范圍內(nèi)變化時，導(dǎo)體允許通過的電流可按上式修正。 412 按短路情況校驗 ㈠ 、 短路熱穩(wěn)定校驗 短路電流通過時，導(dǎo)體和電器各部件溫度（或發(fā)熱效應(yīng)）應(yīng)不超過允許值，既滿足熱穩(wěn)定的條件為： rd ? 或 tItI rjz 22 ?? 式中 dQ —— 短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)； rQ —— 短路時導(dǎo)體和電器設(shè)備允許的熱效應(yīng)； 42 rI —— 時間 t 內(nèi)允許通過的短時熱穩(wěn)定電流（ 或短時耐受電流）。滿足動穩(wěn)定的條件是： dwch ii ? 或 dwch II ? 式中 chi 、 chI —— 短路沖擊電流幅值及其有效值； dwi 、 dwI —— 允許通過穩(wěn) 定電流的幅值和有效值。 ② 采用有限流電阻的熔斷器保護的設(shè)備可不校驗動穩(wěn)定；電纜印有足夠的強度，亦可不校動穩(wěn)定。 42 高壓斷路器的選擇及校驗 421 對高壓斷路器的基本要求 斷路器在電路中擔負特別重要的任務(wù)，必須滿足一下基本要求： 43 （ 1） 工作可靠。 （ 2） 具有足夠的開斷能力。開斷能力的不足可能發(fā)生觸頭跳開后電弧長期的續(xù)燃，導(dǎo)致斷路器本身爆炸飛狐，引起事故擴大的嚴重后果。在電路發(fā)生故障時，快速的切除故障電路，不僅能縮短電力網(wǎng)的故障時間和減輕巨大短路電流對電氣設(shè)備的損害，而且能增加電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，提高系統(tǒng)的供電可靠性。為了提高電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和供電 可靠性，線路保護多采用自動重合閘方式，即在發(fā)生短路故障時，繼電保護動作使斷路器跳閘，切除故障點的短路電流，經(jīng)很短時間后斷路器又自動重合閘，恢復(fù)正常供電。 （ 5） 結(jié)構(gòu)簡單，經(jīng)濟合理。 422 額定電流的計算 44 變壓器一次側(cè)額定電流： 11 3INNc US? 00 ??? AI cg 3 3 1m a x ???? 變壓器二次側(cè)額定電流： AUSINNc 22???? AI cg 8 6 2m a x ???? 當按運行負荷計算時： AU QPINg 500103 3 9 1 07 7 4 032222m a x39。 m ax ggg III ?? 考慮 今后便于安裝、調(diào)試和檢修，同電壓等級側(cè)均選用同一型號的斷路器和隔離開關(guān)。 maxgI 與 maxgI 相差不大，以下均已 maxgI 為基準選設(shè)備。 (1)限流式高壓 熔斷器一般不宜使用在電網(wǎng)工作電壓低于熔斷器額定電壓的電網(wǎng)中，以避免熔斷器熔斷截流式產(chǎn)生的過電壓超過電網(wǎng)允許的 倍工作相電壓。 (2)高壓熔斷器熔管的額定電流應(yīng)大于或等于熔體的額定電流。 ㈡、熔體的選擇 (1)熔體的額定電流應(yīng)按高壓熔斷器的保護熔斷特性選擇，應(yīng)滿足保護的可靠性、選擇性、靈敏度的要求，非自爆式熔斷器都具有 反 53 時限的電流 時間特性。 選擇熔體時，應(yīng)保證前后兩級熔斷器之間、熔斷器與電源側(cè)繼電保護之間以及熔斷器與負荷側(cè)繼電保護之間動作的選擇性。當電網(wǎng)裝有其他接地保護時，回路中最大電流與負荷電流之和不應(yīng)超過最小熔斷電流。 ②電力電容器運行過程中的涌流。 (3) 保護 35kV及以下電力變壓器的高壓熔斷器熔體，在下列正常情況下不應(yīng)誤熔斷： ①當熔體內(nèi)通過電力變壓器回路最大工作電流時。 保護 35kV 及以下電力變壓器的高壓熔斷器，其熔體的額定電流可按下式選擇： bgmnR KI?I 式中 K —— 系數(shù)，當不考慮電動機自 起動時，可取 ～ ；當考慮電動機自起動時，可取 ～ ； bgmI —— 電力變壓器回路最大工作電流， A。 (5)除保護防雷用電容器的熔斷器外，當高壓熔斷器的斷流容量不能滿足被保護回路短路容量要求時，可在熔斷器回路中裝設(shè)限流電阻等措施限制短路電流。同時，尚需用系統(tǒng)最小運行方式下的短路電流校驗 三相斷流容量的下限值，以保證熔斷器有足夠的熔斷電流。 56 序號 計算參數(shù) 選擇 KN2 型 校驗結(jié)果 項目 參數(shù) 項目 參數(shù) 1 工作電壓 10kV UN 10kV 合格 2 ZI// 額定開斷電流 kAUSINek d 100?? 合格 序號 計算參數(shù) 選擇 RW935型 校驗結(jié)果 項目 參數(shù) 項目 參數(shù) 1 工作電壓 35kV UN 35kV 合格 2 ZI// 額定開斷電流 kAUSINek d 57?? 合格 43 進線與出線的選擇與校驗 母 線及電纜的選擇原則 敞露母線一般按下列各項進行選擇和校驗： 1)導(dǎo)體材料、類型和敷設(shè)方式； 2）導(dǎo)體截面； 3）機械強度； 4）電暈； 5)熱穩(wěn)定； 6）動穩(wěn)定；電纜則按額定電壓和上述 1)、 2）、 4）項及允許的電壓降選擇和校驗。銅的電阻率低，抗腐蝕性強，機械強度大，是很好的導(dǎo)體材料。鋁的電阻率雖為銅 的 倍，但密度只有銅的%30 ，我國鋁的儲量豐富，價格較低，一般都采用鋁質(zhì)材料。例如 35 kV 及以下，一般采用三相鋁芯電纜； 110 kV 及以上采用單相充油電纜；直埋地下，一般選用鋼帶鎧裝電纜；敷設(shè)在高差較大地點，應(yīng)采用不滴流或塑料電纜。按經(jīng)濟電流密度選擇導(dǎo)體截面可使年計算費用最低。部分導(dǎo)體的經(jīng)濟電流密度，見下表 43 導(dǎo)體的經(jīng)濟截面可由下式?jīng)Q定： 58 JIS gmax? 式中 maxgI — 正常工作時的最大持續(xù)工作電流。該變電所的歷年平均最高氣溫為 攝氏度。 ? ?AII gg 1 4 m a x39。 m a x ??? 合格 （ 3）電暈損耗條件： 35 kV 及以下線路，導(dǎo)線表面電場強度小，通常不會產(chǎn)生電暈，因此不考慮電暈損耗。校驗其電壓損耗： 60 35 kV 架空線路相間距取 mm1500 則其幾何均距 mD m ???? 查 70?LGJ ，幾何均距為 時的電阻 kmR / ?? kmX / ?? 35 kV 架空線長 km6 ，線路末端 3 9 1 07 7 4 0 jQjPS ???? ? ? VU lXQlRPUN **** 00 ?????????? ? ? VUU Nyx 1 7 5 %5 3 ?????? VUVU yx ????? 合格。 432 10 kV 電纜的選擇與校驗 （ 1） 定電壓： maxmax gy UU ? kVUU Ng a x ?? （ 2） 按經(jīng)濟電流密度選擇電纜截面： ? ?AU QPINg5 0 0103 3 9 1 07 7 4 0*3 2222m a x ?????? ? ? 查導(dǎo)體的經(jīng)濟電流密度表得 2/ mmAJ ? 2m a x mmJIS g ??? 61 根 據(jù)以上數(shù)據(jù)初步選用 YJLV — 10 ， S=300 的電力電纜。如果容量不足，可將兩個二次繞組串聯(lián)。 在電流互感器周圍空氣溫度一定的條件下， 連續(xù)流過互感器的一次電流，允許為其額定值的 120％。 電流互感器的準確度等級，應(yīng)根據(jù)不同的用途選擇，準確度等級可分為 、 、 10級等幾個不同的等級。 由于二次電流已標準化為 5A，負荷主要決定于外部阻抗 2Z ，其表達式為 63 jds RR ??? ? ZZ 2 式中 2Z —— 二次負荷的外部阻抗， ? ； ?sZ —— 連接儀表串聯(lián)繞組的阻抗， ? ； dR —— 二次連接導(dǎo)線的電阻， ? ； jR —— 連接導(dǎo)線接頭的接觸電阻， ? 。負荷分配應(yīng)在滿足相位要求下盡量平衡，接地點一般設(shè)在配電裝置端子箱處。 ㈠按額定電壓選擇 所選電壓互感器一次側(cè)額定電壓必須與安裝處電網(wǎng)的額定電壓一致，二次側(cè)額定電壓一般為 100V。 ㈡電壓互感器類型的選擇 根據(jù)用途和二次負荷性質(zhì)， 選擇電壓互感器的類型及二次接線方式。 443 互感器的配置 ㈠電壓互感器的配置 在變電所的運行中，各種測量儀表及保護裝置都要測量得各級的電壓的數(shù)值，而且要求不受運行方式改變的影響，所以在每條母線或每段母線上，以及橋式接線的兩端都必須配置電壓互感器。這樣電流互感 器額使用數(shù)量較多，應(yīng)根據(jù)需要合理配置。 測量儀表和過流保護裝置，要求在小電流接地系統(tǒng)中兩相都裝設(shè)電路互感器。 對于高壓斷路器要盡量置于保護區(qū)之內(nèi)。 串聯(lián)補償裝置 （ 1）對 110 kV及以下電網(wǎng)中串聯(lián)電容補償裝置，主要用于減少線路電壓降，降低受端電壓波動，提高供電水平和質(zhì)量。用于 110 kV及以下電網(wǎng)，當線路沒有分支線時，裝在線路末端的變電所；當線路上有多個負荷分支線時，將串聯(lián)補償裝置設(shè)在線路總壓降約一半的附近變電所內(nèi)。一般將串聯(lián)補償裝置與線路中間的開關(guān)站或變電所合建在一起。 并聯(lián)補償裝置 并聯(lián)補償裝置分并聯(lián)電容補償裝置、靜補裝置、并聯(lián)電抗補償裝置和超高壓并聯(lián)電抗器和調(diào)相機等。它們向電網(wǎng)提供可階梯調(diào)節(jié)的容性無功，以補償多余的感性無功，減少電網(wǎng)有功損耗和提高電網(wǎng)電壓。當裝設(shè)電容補償裝置引起的高次諧波 含量超過允許值時，應(yīng)在回路中設(shè)置串聯(lián)電抗器，也可兼做限制涌流電抗器，需要限制短路電流時，還可兼做限流電抗器。 (2) 靜補償是采用晶體管器件構(gòu)成的高效靜補裝置，它向電網(wǎng)提供可快速無級連續(xù)調(diào)節(jié)的容性和感性無功，降低電壓波動和波形畸變率，全面提高電壓質(zhì)量，并兼有減少有功損耗，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性和降低工頻過電壓的功能。 調(diào)相機克為專用的也可由同容量的汽輪發(fā)電機 改造為調(diào)相運行機組，因它是旋轉(zhuǎn)機械，運行管理維護工作量大，建筑物也較大，故目前已經(jīng)很少采用。此外，在發(fā)電廠有時將發(fā)電機改作調(diào)相機；在變電所中，或可將并補償裝置連接在 110 kV 母線上。它