【正文】 值。 標(biāo)幺值： Id* = 1X*di 有名值： Idi = Id*Ij 5）計算短路容量，短路電流沖擊值 短路容量： S = 3 VjI? 短路電流沖擊值： Icj = ? 6）列出短路電流計算結(jié)果 表 短路點(diǎn)短路電流表 短路點(diǎn)編號 基準(zhǔn)電壓KV 基準(zhǔn)電流KA 額定電流KA 短路沖擊電流 （ KA） 短路最大沖擊電流（ KA） t=0 t=2 t=4 t=0 t=2 t=4 d1 230 d2 115 7 d3 14 24 第四章 主要電氣設(shè)備選擇 導(dǎo)體和電器的選擇是變電所設(shè)計的主要內(nèi)容之一，正 確地選擇設(shè)備是使電氣主接線和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)的重要條件。在進(jìn)行設(shè)備選擇時，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況，在保證安全、可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥地采用新技術(shù)，并注意節(jié)約投資，選擇合適的電氣設(shè)備。 電氣設(shè)備的選擇同時必須執(zhí)行國家的有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，并應(yīng)做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠、運(yùn)行方便和適當(dāng)?shù)牧粲邪l(fā)展余地，以滿足電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的需要。 電氣設(shè)備要能可靠的工作，必須按正常工作條件進(jìn)行選擇，并按短路狀態(tài)來校驗(yàn)熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定后選擇的高壓電器，應(yīng)能在長期工作條件下和發(fā)生過電壓、過電流的情況下保持正常運(yùn)行。 1） 應(yīng)滿足正常運(yùn)行、檢修、短路和過電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展的需要； 2）應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核； 3）應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理； 4）選擇導(dǎo)體時應(yīng)盡量減少品種； 5）擴(kuò)建工程應(yīng)盡量使新老電器的型號一致； 6）選用的新品，均應(yīng)具有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。 高壓斷路器的選擇說明 變電所中，高壓斷路器是重要的電氣設(shè)備之一，它具有完善的滅弧性能，正常運(yùn)行時，用來接通和開斷負(fù)荷電流，在某所電氣主接線中，還擔(dān)任改變主接線的運(yùn)行方式的任務(wù)，故障時，斷路器通常繼電保護(hù)的配合使用，斷開短路電流，切除故障線路 ，保證非故障線路的正常供電及系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 高壓斷路器應(yīng)根據(jù)斷路器安裝地點(diǎn)，環(huán)境和使用技術(shù)條件等要求選擇其種類及型式，由于真空斷路器、 SF6 斷路器比少油斷路器，可靠性更好，維護(hù)工作量更少，滅弧性能更高，目前得到普遍推廣，故 35～ 220KV 一般采用 SF6斷路器。 25 真空斷路器只適應(yīng)于 10KV 電壓等級， 10KV 采用真空斷路器。 高壓斷路器的額定開斷電流 Iekd 應(yīng)不小于其觸頭開始分離瞬間（ td）的短路電流的有效值 Ie(td)。 即： Iekd≥ Iz（ KA） Iekd — 高壓斷路器額定開斷電流（ KA） Iz — 短路電 流的有效值（ KA） 在斷路器合閘之前，若線路上已存在短路故障，則在斷路器合閘過程中，觸頭間在未接觸時即有巨大的短路電流通過（預(yù)擊穿），更易發(fā)生觸頭熔焊和遭受電動力的損壞，且斷路器在關(guān)合短路電流時，不可避免地接通后又自動跳閘，此時要求能切斷短路電流，為了保證斷路器在關(guān)合短路時的安全，斷路器額定關(guān)合電流 ieg 不應(yīng)小于短路電流最大沖擊值。 即： ieg≥ icj 或 idw≥ icj ieg — 斷路器額定關(guān)合電流 idw — 額定動穩(wěn)定電流 icj — 短路沖擊電流 對于 110KV 及以上的電網(wǎng)，當(dāng)電力系統(tǒng)穩(wěn)定要求快 速切除故障時，分閘時間不宜大于 ，用于電氣制動回路的斷路器，其合閘時間大于 ~ 。其選擇具體過程見計算說明書。 表 高壓斷路器的選擇結(jié)果 電氣設(shè)備 高壓斷路器 220 SW6220/1200 110 SW2110III 10 — 隔離開關(guān)的選擇說明 隔離開關(guān)，配制在主接線上時，保證了線路及設(shè)備檢修形成明顯的斷口，與帶電部分隔離，由于隔離開關(guān)沒有滅弧裝置及開斷能力低，所以操作隔離開關(guān)時， 26 必須遵循倒閘操作順序。 1）斷路器的兩側(cè)均應(yīng)配置隔離 開關(guān)，以便在斷路器檢修時形成明顯的斷口，與電源側(cè)隔離； 2）中性點(diǎn)直接接地的普通型變壓器均應(yīng)通過隔離開關(guān)接地； 3）接在母線上的避雷器和電壓互感器宜合用一組隔離開關(guān)，為了保證電器和母線的檢修安全，每段母上宜裝設(shè) 1— 2組接地刀閘或接地器。 63KV 及以上斷路器兩側(cè)的隔離開關(guān)和線路的隔離開關(guān)，宜裝設(shè)接地刀閘。應(yīng)盡量選用一側(cè)或兩側(cè)帶接地刀閘的隔離開關(guān)； 4）按在變壓器引出線或中性點(diǎn)上的避雷器可不裝設(shè)隔離開關(guān)； 5）當(dāng)饋電線的用戶側(cè)設(shè)有電源時，斷路器通往用戶的那一側(cè)，可以不裝設(shè)隔離開關(guān)，但如費(fèi)用不大，為了防止雷電產(chǎn)生 的過電壓，也可以裝設(shè)。 表 隔離開關(guān)的選擇結(jié)果 電氣設(shè)備 隔離開關(guān) 220 GW220D 110 GW4110D 10 GN30103150 母線的選擇說明 母線在電力系統(tǒng)中主要擔(dān)任傳輸功率的重要任務(wù)，電力系統(tǒng)的主接線也需要用母線來匯集和分散電功率，在發(fā)電廠、變電所及輸電線路中，所用導(dǎo)體有裸導(dǎo)體，硬鋁母線及電力電纜等，由于電壓等級及要求不同，所使用導(dǎo)體的類型也不相同。 敞露母線一般按導(dǎo)體材料、類型和敷設(shè)方式、導(dǎo)體截面、電暈、短路穩(wěn)定、共振頻率等各項(xiàng)進(jìn)行選擇和校驗(yàn)。 裸導(dǎo)體 應(yīng)根據(jù)具體使用情況按下列條件選擇和校驗(yàn) （ 1）型式：載流導(dǎo)體一般采用鋁質(zhì)材料，對于持續(xù)工作電流較大且位置特別狹窄的發(fā)電機(jī)，變壓器出線端部，以及對鋁有較嚴(yán)重腐蝕場所，可選用銅質(zhì)材料的硬裸導(dǎo)體。 27 回路正常工作電流在 400A 及以下時，一般選用矩形導(dǎo)體。在 400～ 8000A時，一般選用槽形導(dǎo)體。 （ 2）配電裝置中軟導(dǎo)線的選擇，應(yīng)根據(jù)環(huán)境條件和回路負(fù)荷電流、電暈、無線電干擾等條件，確定導(dǎo)體的截面和導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)型式。 （ 3）當(dāng)負(fù)荷電流較大時，應(yīng)根據(jù)負(fù)荷電流選擇導(dǎo)線的截面積，對 220KV 及以下配電裝置，電暈對選擇導(dǎo)體一般不 起決定作用，故可采用負(fù)荷電流選擇導(dǎo)體截面。 母線及電纜截面的選擇 除配電裝置的匯流母線及較短導(dǎo)體按導(dǎo)體長期發(fā)熱允許電流選擇外，其余導(dǎo)體截面，一般按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。 按導(dǎo)體長期發(fā)熱允許電流選擇，導(dǎo)體能在電路中最大持續(xù)工作電流 Igmax應(yīng)不大于導(dǎo)體長期發(fā)熱的允許電流 Iy。 即： Igmax≤ kIy 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇，按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)體截面可使年計算費(fèi)用最低，對應(yīng)不同種類的導(dǎo)體和不同的最大負(fù)荷年利用小時數(shù) Tmax 將有一個年計算費(fèi)用最低的電流密度 — 經(jīng)濟(jì)電流密度（ J），導(dǎo)體的經(jīng)濟(jì)截面可由下式： S = IgmaxJ J 取 2 表 母線的選擇結(jié)果 電氣設(shè)備 母線 220 LMY 型管型鋁線 110 LMY 型管型鋁線 10 LMY 型槽型鋁線 互感器的配置說明 互感器包括電壓互感器和電流互感器，是一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)間的聯(lián)絡(luò)元件，用以分別向測量儀表、繼電器的電壓線圈和電流線圈供電，正確反映電氣設(shè)備的正常運(yùn)行和故障情況，其作用有： 28 1）將一次回路的高電壓和電流變?yōu)槎位芈窐?biāo)準(zhǔn)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，并使其結(jié)構(gòu)輕巧、價 格便宜，便于屏內(nèi)安裝。 2）使二次設(shè)備與高電壓部分隔離，且互感器二次側(cè)均接地，從而保證了設(shè)備和人身的安全。 電流互感器的特點(diǎn)： 1）一次繞組串聯(lián)在電路中，并且匝數(shù)很少，故一次繞組中的電流完全取決于被測量電路的負(fù)荷，而與二次電流大小無關(guān)。 2）電流互感器二次繞組所接儀表的電流線圈阻抗很小，所以正常情況下，電流互感器在近于短路狀態(tài)下運(yùn)行。 電壓互感器的特點(diǎn)： 1）容量很小，類似于一臺小容量變壓器，但結(jié)構(gòu)上需要有較高的安全系數(shù)。 2）二次側(cè)所接測量儀表和繼電器電壓線圈阻抗很大，互感器近似于空載狀態(tài)運(yùn)行，即開路狀態(tài) 。 互感器的配置： 1）為滿足測量和保護(hù)裝置的需要，在變壓器、出線、母線分段及所有斷路器回路中均裝設(shè)電流互感器。 2）在未設(shè)斷路器的下列地點(diǎn)也應(yīng)裝設(shè)電流互感器，如：發(fā)電機(jī)和變壓器的中性點(diǎn)。 3）對直接接地系統(tǒng)，一般按三相配制。對三相直接接地系統(tǒng)，依其要求按兩相或三相配制。 4） 6－ 220KV 電壓等級的每組主母線的三相上應(yīng)裝設(shè)電壓互感器。 5）當(dāng)需要監(jiān)視和檢測線路有關(guān)電壓時，出線側(cè)的一相上應(yīng)裝設(shè)電壓互感器。 電流互感器的選擇 電流互感器由于本身存在勵磁損耗和磁飽和的影響：使一次電流 I1與 I′ 2在數(shù) 值和相位上都有差異，即測量結(jié)果有誤差，所以選擇電流互感器應(yīng)根據(jù)測量時誤差的大小和準(zhǔn)確度來選擇。 29 為保證互感器的準(zhǔn)確級，其二次側(cè)所接負(fù)荷 S2 應(yīng)不大于該準(zhǔn)確級所規(guī)定的額定容量 Se2。 即： Se2 ≥ S2 = Ie22z2f z2f = Vy + Vj + Vd + Vc（ Ω ） Vy — 測量儀表電流線圈電阻 Vj — 繼電器電阻 Vd — 連接導(dǎo)線電阻 Vc — 接觸電阻一般取 電流互感器用于測量時，其一次額定電流應(yīng)盡量選擇得比回路中正常工作電流大 1/3 左右以保證 測量儀表的最佳工作電流互感器的一次額定電壓和電流選擇必須滿足： Ve≤ Vew Ie1≥ Igmax，為了確保所供儀表的準(zhǔn)確度，互感器的一次工作電流應(yīng)盡量接近額定電流。 Vew — 電流互感器所在電網(wǎng)的額定電壓 Ve Ie1 — 電流互感器的一次額定電壓和電流 Igmax — 電流互感器一次回路最大工作電流 種類和型式的選擇 選擇電流互感器種類和形式時，應(yīng)滿足繼電保護(hù)、自動裝置和測量儀表的要求，再根據(jù)安裝地點(diǎn)（屋內(nèi)、屋外）和安裝方式（穿墻、支持式、裝入式等）來選擇。 熱穩(wěn)定檢驗(yàn) 電流互感器熱穩(wěn)定能力常以 1s 允 許通過一次額定電流 Ie1 的倍數(shù) Kr 來表示，即：（ Kr Ie1） 2 ≥ I2tdz（或≥ Qd）。 動穩(wěn)定校驗(yàn) 電流互感器常以允許通過一次額定電流最大值（ 2 Ie1）的倍數(shù) kd— 動穩(wěn)定電流倍數(shù)，表示其內(nèi)部動穩(wěn)定能力，故內(nèi)部動穩(wěn)定可用下式校驗(yàn)： 2 Ie1kd≥ icj 短路電流不僅在電流互感器內(nèi)部產(chǎn)生作用力，而且由于其鄰相之間電流的相互作用使絕緣帽上受到外力的作用。因此需要外部動穩(wěn)定校驗(yàn)，即： 30 Fy≥ Lα 107N 對于瓷絕緣的母線型電流互感器（如 LMC 型）可按下式校驗(yàn) Fy≥ iy2 Ljsα 10 7N 在滿足額定容量的條件下，選擇二次連接導(dǎo)線的允許最小截面為： S≥ PLjsZe2(Vy+Vj+Vc) m2 電壓互感器的選擇 電壓互感器的準(zhǔn)確級和容量 電壓互感器的準(zhǔn)確級是指在規(guī)定的一次電壓和二次負(fù)荷變化范圍內(nèi)，負(fù)荷功率因數(shù)為額定值時，電壓誤差最大值。 由于電壓互感器本身有勵磁電流和內(nèi)阻抗，導(dǎo)致測量結(jié)果的大小和相位有誤差 ，而電壓互感器的誤差與負(fù)荷有關(guān)，所以用一臺電壓互感器對于不同的準(zhǔn)確級有不同的容量，通常額定容量是指對應(yīng)于最高準(zhǔn)確級的容量。 按一次回路電壓選擇 為了保證電壓互感器安全和在規(guī)定的準(zhǔn)確級下運(yùn)行，電壓互感器一次繞組所接電網(wǎng)電壓應(yīng)在（ ~） Ve范圍內(nèi)變動。 即應(yīng)滿足： V1 按二次回路電壓選擇 電壓互感器的二次側(cè)額定電壓應(yīng)滿足保護(hù)和測量使用標(biāo)準(zhǔn)儀表的要求，電壓互感器二次側(cè)額定電壓可按表 選擇。 表 電壓互感器二次側(cè)額定電壓 接 線 型 式 電網(wǎng)電 壓 （ KV） 型 式 二次繞組電壓（ V） 接成開口三角形輔助繞組電壓（ V） 一臺 PT 不完全符形接線方式 3~35 單相式 100 無此繞組 31 Yn/ Yn/d 110J~500J 單相式 100/ 3 100 3~60 單相式 100/ 3 100/3 3~15 三相五柱式 100 100/3（相） 電壓互感器及型式的選擇 電壓互感器的種類和型式應(yīng)根據(jù)安裝地點(diǎn)和使用條件進(jìn)行選擇，在 6～ 35KV屋內(nèi)配電裝置中一般采用油浸式或澆注式電壓互感 器。 110～ 220KV 配電裝置中一般采用半級式電磁式電壓互感器。 220KV 及以上配電裝置，當(dāng)容量和準(zhǔn)確級滿足要求時，一般采用電容式電壓互感器。 按容量的選擇 互感器的額定二次容量（對應(yīng)于所要求的準(zhǔn)確級）， Se2 應(yīng)不小于互感器的二次負(fù)荷 S2，即： Se2≥ S2 S2 = (∑po )2+ (∑Qo )2 Pn、 Qn— 儀表的有功功率和無功功率 表 互感器的選擇結(jié)果 電氣設(shè)備 電流互感器 電壓互感器 220kv LCW220 JCC2220 110kv LRD110 JCC2110 10kv LDZB610 JDZJ10 32 第五章 短路電流計算書 系統(tǒng)最大運(yùn)行方式接線及等值電路 系統(tǒng)最大運(yùn)行方式電氣接線 圖 系統(tǒng)最大運(yùn)行方式電氣接線圖 圖 系統(tǒng)最大運(yùn)行方式等值電路圖 系統(tǒng)參數(shù)計算 取短路計算的基本假設(shè)前提下，選取 Sj = 100MVA， VB 為各級電壓平均值（ 230，