【正文】 路電流為最大值的瞬間。 五 、短路計算的方法 對應(yīng)系統(tǒng)最大運行方式，按無限大容量系統(tǒng)，進(jìn)行相關(guān)短路點的三相短 路電流計算，求得 I〞、 ish、 Ish值。 Ish── 三相短路全電流最大有效值，用來校驗電器和載流導(dǎo)體的的熱穩(wěn)定。 六、 圖及電抗計算 由 110KV 變電所電氣主接線圖和設(shè)計任務(wù)書中給出的相關(guān)參數(shù) ,可畫出系統(tǒng)電抗圖如圖 41所示 圖（ 41） 選取基準(zhǔn)容量為 Sj=100MVA； Uj= Uav = Sj── 基準(zhǔn)容量（ MVA）； Uav── 所在線路的平均電壓（ kV）。 SZL7— 31500/110 三繞組變壓器高壓、中壓、低壓的電抗值： X3 =X6 =1%100 JKeSU S? = 100100 ? = X4=X7= 2%100 JK eSU S? 100100 ???= X5=X8= 3%100KJUSSe? 100100 ??= 系統(tǒng)等值電抗為 第 24 頁 共 87 頁 X1= 3 、線路阻抗為（查電氣設(shè)備手冊架空線 LGJ— 400/10KM 的電阻率為 ? /KM） X2=10 0X?2JdSU=10??2100110= 第二節(jié) 短路電流的計算 為了選擇配電裝置的電器和導(dǎo)體，需要計算在最大運行方式下流過電氣設(shè)計的短路電流，連同所用電回路共選四個短路點，即： 1K 、 2K 、 3K 、如圖。 一、 當(dāng) 1K 點發(fā)生三相短路時的短路電流和容量的計算 圖（ 42） 計算短路回路總阻抗標(biāo)幺值 *1KX = *1X *2X? =+= 計算 1K 點所在電壓級的基準(zhǔn)電流 dI = 3ddSU = 1003 115?? 計算 1K = 點短路電流各值 *1KI = *11KX= ? 1KI=dI *1KI=?= shi=?1KI=?= shI =? 1KI =?= 1KS=* 1dKSX= ? 二、 當(dāng) 2K 點發(fā)生三相短路時的短路電流和容量的計算 第 25 頁 共 87 頁 圖（ 43） 計算短路回路總阻抗標(biāo)幺值 * 2KX = *1X *2X? + *3X + *4X =++= 計算 2K 點所在電壓級的基準(zhǔn)電流 dI = 3ddSU = 1003 37? = 計算 2K 點短路電流各值 *2KI =*21KX= = 2KI =dI *2KI =?= shi=? 2KI =?= shI =? 2KI =?= 2KS = *2dKSX = = 三、 當(dāng) 3K 點發(fā)生三相短路時的短路電流和容量的計算 圖（ 44） 計算短路回路總阻抗標(biāo)幺值 * 3KX = *1X *2X? + *3X + *5X =+++= 計算 3K 點所在電壓級的基準(zhǔn)電流 第 26 頁 共 87 頁 dI = 3ddSU = 1003 10? = 計算 3K 點短路電流各值 *3KI =*31KX= 1= 3KI =dI *3KI =?= shi=? 3KI =? = shI =? 3KI =? = 3KS = *3dKSX = = 110～ 10KA 系統(tǒng)短路電流小結(jié) 短路點 / 電流值 110KV 母線上發(fā)生短路（ K1點） 35KV 母線上發(fā)生短路（ K2點） 10KV 母線上發(fā)生短路（ K3點） 0s時刻短路 電流 短路沖 擊電流 短路全電流的最大有效值 第 27 頁 共 87 頁 第 五 章 變電所一次設(shè)備的選擇 第 一節(jié) 電氣一次設(shè)備的選擇原則 一、 電氣設(shè)備選擇的一般條件 各種電氣設(shè)備的功能盡管不同，但都在供電 系統(tǒng)中工作所以在選擇時必然有相同的基本要求。在短路情況下，能滿足動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定要求。此外，還應(yīng)考慮防腐蝕、防爆、防塵、防火等要求。 et，即： UN。 et≥ Ig。 et── 該設(shè)備銘牌上標(biāo)出的額定電流； Ig 目前我國規(guī)定電器產(chǎn)品的 θ 0=40℃ ，如果電氣設(shè)備或載流導(dǎo)體所處的周圍環(huán)境溫度是 θ 1時，則設(shè)備或載流導(dǎo)體允許通過電流 I‘ N。 e≥ IN01?? ?? ??NN 式中， θ N、 θ 1── 分別為設(shè)備或 載流導(dǎo)體的在長期工作時允許溫度和實際環(huán)境溫度。 ish(3) ── 沖擊電流。 或按下式進(jìn)行校驗： I2tt≥ Qd 式中， Qd=Qp+Qnp=（ I〞 2+10I2ft/2+ I2ft） tf/12+ I〞 2 T Ift── 為短路切除時（時刻）短路電流的交流分量； Ift/2── 為 tf/2時刻的短路電流交流分量； T── 為直流分量等效時間。按照國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，斷路器通過熱穩(wěn)定電流在 4s 時間內(nèi) ,溫度不超過允許發(fā)熱溫度 ,且無觸頭熔解和妨礙其正常工作的現(xiàn)象 ,則認(rèn)為斷路器是熱穩(wěn)定的。對于 ts 內(nèi) 的熱穩(wěn)定電流Itet=Itet4 3 對電流互感器則滿足下面的熱穩(wěn)定關(guān)系： （ KtIN1 TA≥ Ittj ∞ 式中， Kt── 由產(chǎn)品目錄給定的熱穩(wěn)定倍數(shù)； IN1 （三）絕緣水平 在工作電壓和過電壓的作用下，電器的內(nèi)、外絕緣應(yīng)保證必要的可行性。本設(shè)計不重點考慮。斷路器最重要的任務(wù)是熄滅電弧。 當(dāng)用斷路器開斷有電流通過的電路時，在開關(guān)觸頭分離的瞬間，觸頭間會出現(xiàn)電弧，電弧的溫度可達(dá) 5000~7000℃，常常超過金屬氣化點，如不采取措施，則可能燒壞觸頭及電器部件絕緣，危害電力系統(tǒng)的運行。 下面來說斷路器的選擇方式： 參數(shù)的選擇：電壓、電流、頻率、機械荷載、動穩(wěn)定電流、熱穩(wěn)定電流以及持續(xù)時間和開斷電流。一般按下表所列原則選型。 35KV~220KV 少油斷路器 器 真空斷路器 開斷 220KV空載長線時，過電壓水平不應(yīng)超過允許值。 （二）高壓隔離開關(guān)的選型 隔離開關(guān)的主要用途是保證高壓裝置中檢修工作的安全，在需要檢修的部分和其它帶電部分之間用隔離開關(guān)形成一個可靠且明顯的斷開點，還可用來進(jìn)行短路的切換 工作。因此，隔離開關(guān)一般只有在電路已被斷路器斷開的情況下才能接通或斷開。 參數(shù)的選擇：電壓、電流、機械荷載 短路穩(wěn)定性：動穩(wěn)定電流、熱穩(wěn)定電流和持續(xù)時間。 （三）互感器的選擇 互感器是變換電壓、電流的電氣設(shè)備，是發(fā)電廠、變電站內(nèi)一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)間的聯(lián)絡(luò)元件。 ②將一次回路的高電壓和大電流轉(zhuǎn)換成二次回路的低電壓和小電流，使測量儀表和保護(hù)裝置標(biāo)準(zhǔn)化、小型化。 現(xiàn)在分別討論選擇電壓互感器和電流互感器。通常如下配置： 1） 6~220KV 電壓級的每組主母線的三相應(yīng)裝設(shè)電壓互感器，旁路母線則視各回路出線外側(cè)裝設(shè)電壓互感器的需要而確定。 3） 電機 一般在出口處裝兩組。一組供測量儀表、同期和繼電保護(hù)保護(hù)使用。當(dāng)需要零序電壓時，一般采用三相五柱電壓互感器。 第 31 頁 共 87 頁 由于本設(shè)計只涉及 10— 110KV，故 110KV以上的選擇不在這里贅述。 電流、電壓互感器選擇與校驗 附件表 54 設(shè)備名 選擇 校驗 電壓 電流 熱穩(wěn)定 動穩(wěn)定 電流互感器 U1網(wǎng) ≧ UN I1網(wǎng) ≧ Ig 電流互感器 凡裝有斷路器的回路均應(yīng)裝設(shè)電流互感器。 1） 每條支路的電源均應(yīng)裝設(shè)足夠數(shù)量的電流互感器，供該支路測量、保護(hù)使用。 3） 動保護(hù)的元件，應(yīng)在元件各端口配置電流互感器，各端口屬于同一電壓級時，互感器變比應(yīng)相同，接線方式相同。 參數(shù)選擇 電流互感器一般按下表所列技術(shù)條件選擇 附件表 55 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、二次回路電流、二次側(cè)負(fù)荷、暫態(tài)特性、準(zhǔn)確度等級、第 32 頁 共 87 頁 機械荷載等 短路穩(wěn)定性 動穩(wěn)定倍數(shù)、熱穩(wěn)定倍數(shù) 承受過電壓能力 絕緣水平、泄露比距 型式選擇： 35KV 以下屋內(nèi)配電裝置的電流互感器，一般采用瓷絕緣結(jié)構(gòu)或樹脂澆注絕緣 結(jié)構(gòu)。 35KV及以上配電裝置一般采用油浸瓷箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨立式電流互感器，常用 L（ C）系列。熱穩(wěn)定校驗則是驗算電流互感器承受短路電流發(fā)熱的 能力。 Kd 等于極限通過電流峰值與一次繞組額定電流峰值之比。 2） 熱穩(wěn)定校驗 制造部門在產(chǎn)品型錄中一般給出 t=1s 或 3s的額定短路時熱穩(wěn)定電流或熱穩(wěn)定電流倍數(shù) Kr，校驗按下式進(jìn)行： Kr≥NdI tQ/ 或 (KrIN)2t≥ Qdw 或 It≥ I(3)∞ttima 式中 It—— 電流互感器的熱穩(wěn)定電流； 第 33 頁 共 87 頁 Qdw—— 線路短路電流的熱效應(yīng)； t—— 制造部門提供的熱穩(wěn)定計算采用的時間 (一般取 1s)； tima—— 短路發(fā)熱假想時間。 max110=eeUS3 = 1000003 110?= 斷路器是供電系統(tǒng)是最重要的開關(guān)電器，它不僅能安全地切合負(fù)荷電流，而且更重要的是它還有可靠和迅速地切除短路電流。 高壓 SF6斷路器是以 SF6氣體作為絕緣介質(zhì)和滅弧介質(zhì)的新型高壓斷路器。 查 電氣 設(shè)備手冊選擇用 LW6— 110I 型號高壓斷路器 ,其技術(shù)參數(shù)如表 56。 et≥ UN 滿足電壓選擇條件 ② 通過斷路器的最大持續(xù)工作電流 Ig et=3150A, 即； IN。 max 滿足電流條件 ③ 斷 路器的開斷電流為 INk=50KA，其 110KV 側(cè)短 路電流的最大有效值是 Ish=。 ⑥短路情況下熱穩(wěn)定的校驗 LW6— 110I型斷路 器在 4s內(nèi)的的熱穩(wěn)定電流 Ite=40KA,其值大于電流 I〞 =,因此即使對于無限大電流供電系統(tǒng)來說 ,滿足穩(wěn)定要求。 110KV 側(cè)高壓隔離開關(guān)的選擇 隔離開關(guān)在供電系統(tǒng)中只用于接通和 開斷沒有負(fù)荷電流流過的電路 ,它的作用是為保證電氣設(shè)備檢修時 ,使需檢修的設(shè)備與處于電壓下的其余部分構(gòu)成明顯的隔離。本變電所（查電器設(shè)備手冊）采用 7GW 110 型隔離開關(guān)，適用于軟、硬母線在配電設(shè)備中作母線隔離開關(guān)，具有占地面小，操作簡單等優(yōu)點。型號含義如下： 第 35 頁 共 87 頁 110KV 側(cè)高壓隔離開關(guān)選擇 GW7— 110IIK 型號技術(shù)參數(shù)如表 (57)。 et≥ UN 滿足電壓選擇條件 ② 通過隔離開關(guān)的最大持續(xù)工作電流 Iget=630A,即； IN。 max 滿足電流條件 ③ 短路情況下力穩(wěn)定的校驗 隔離開關(guān)極限通過電流的幅值，也就是動穩(wěn)定電流 iet=100KA，三相短路沖擊電流 ish(3)= ,即 : iet≥ ish(3) 滿足力穩(wěn)定條件 ④ 短路情況下熱穩(wěn)定的校驗 I2tt=142 4=786kA2/s Qd=Qp+Qnp=（ I〞 2+10I2ft/2+ I2ft） tf/12+ I〞 2 T ＝（ +10 +） 4/12+ =由上式得 : I2tt≥ Qd 滿足熱穩(wěn)定條件。 型號含義 :T── 成套 YD── 電容式電壓互感器 110/ 3 ── 額定電壓（ KV） ── 額定電容（ ? F） 表 (58)TYD110/ 3 型電壓互感器技術(shù)參數(shù) 額定電壓 (KV) 準(zhǔn)確等級 /二次繞組額定負(fù)荷 (VA) 初級繞組 次級繞組 輔助繞組 級 1級 3級 產(chǎn)品型號 戶外用 W、戶內(nèi)用 N 順序號 特性參數(shù) 額定電流 特征標(biāo)志 額定電壓（ KV） 第 36 頁 共 87 頁 110/ 3 校驗：①電壓互感器一次側(cè)的額定電壓 UN應(yīng)大于或等于所接電網(wǎng)的額定電壓 UN網(wǎng) ，電壓互感器一次側(cè)的額定電壓是 110KV，電網(wǎng)電壓是 110KV，即： ≥ U1網(wǎng) ≥ ②電壓互感器二次側(cè)電壓選擇：次級繞組 ，剩余電壓繞組（輔助二次）。 110KV 的電流互感器選擇 （ 1）變壓器回路的電流 Ig max34=34= (2)母線進(jìn)出線的電流 Ig max34=34= 試選用 LCWB110（ W） 型的電流互感器 ,其技術(shù)參數(shù)如下。 （ 2） 電流互感器額定電流 IN應(yīng)大于或等于所接電網(wǎng)的額定電流 IN網(wǎng) 即： IN≥ IN網(wǎng) ，電流互感器一次側(cè)的額定電流是 IN2=1200A＞ IN網(wǎng) = IN2=1200A＞ In網(wǎng) =173..6A 滿足要求。 max110=eeUS3 = 315003 110?= 選擇用 LW8— 35型號高壓斷路器 ,其技術(shù)參數(shù)如表 (54)