【正文】 /35 2 35 YN11d 高 — 低： SFZ1010000/35 3 35 YN11d 高 — 低： 對城鎮(zhèn)中的一次變，在中、低壓側(cè)構(gòu)成環(huán)網(wǎng)情況下，裝兩臺(tái)主變。對地區(qū)性孤立的一次變或大工業(yè)的專用變電所，裝三臺(tái)主變。對規(guī)劃只裝兩臺(tái)主變的變電所，其主變基礎(chǔ)按大于主變?nèi)萘康?1～ 2 級(jí)設(shè)計(jì)，以便負(fù)荷發(fā)展時(shí)更換主變。在本變電站設(shè)計(jì)中，具有 2個(gè)電壓等級(jí)，由于本變電站為大工業(yè)的專用變電所，所以主變臺(tái)數(shù)選擇 3臺(tái)。 13 五、 短路電流的計(jì)算 （一）計(jì)算短路電流的意義 供配電系統(tǒng)中的短路，是指相導(dǎo)體之間或相導(dǎo)體與地之間不通過負(fù)載阻抗而發(fā)生的電氣連接。短路是電力系統(tǒng)中常發(fā)生的故障，短路電流直接影響電器的安全，危害電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，假如短路電流較大，為了使電器能承受短路電流的沖擊，往往需要選擇重型電器。這不僅會(huì)增加投資，甚至?xí)蜷_斷電流不滿足而選擇不到合適的高壓電器，為了能合理 選擇輕型電器，在主接線設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮限制的措施 dI ，即而需要計(jì)算 dI 。 短路電流計(jì)算是選擇和檢驗(yàn)電氣設(shè)備的前提和基礎(chǔ)，也是載流導(dǎo)體選擇和二次設(shè)備保護(hù)的基礎(chǔ)。為了使所選電器具有足夠的可靠性、經(jīng)濟(jì)性、靈活性并在一定的時(shí)期內(nèi)滿足電力系統(tǒng)發(fā)展的需要，應(yīng)對不同點(diǎn)的短路電流進(jìn)行校驗(yàn)。 （二）短路電流計(jì)算的規(guī)定 驗(yàn)算導(dǎo)體的穩(wěn)定性和電器的動(dòng)穩(wěn)定熱穩(wěn)定以及電器開斷電流的能力，應(yīng)按本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)規(guī)劃容量來計(jì)算，并考慮到電力系統(tǒng)的 510 發(fā)展規(guī)劃（一般應(yīng)按本工程的建成之后的 510年）。在確定短路電流時(shí)應(yīng)按可能發(fā)生的短路電流的正常接線方式，而不應(yīng)按照僅在切換時(shí)過程中的可能的并列運(yùn)行方式的接線方式。 選擇導(dǎo)體和電器時(shí)所用的短路電流，在電氣連接的網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)考慮具有反饋?zhàn)饔玫漠惒诫妱?dòng)機(jī)的影響和電容補(bǔ)償裝置放電電流的影響。 選擇導(dǎo)體和電器時(shí)，對不帶電抗的回路的計(jì)算短路點(diǎn)，應(yīng)選擇在正常接線方式時(shí)短路電流最大的地點(diǎn)，對帶電抗器 6～ 10kv 出線與廠用分支回路，除其母線與隔離開關(guān)之間隔板前的引線和套管的計(jì)算短路點(diǎn)應(yīng)選擇在電抗器之前外，其余導(dǎo)體和電器的 計(jì)算短路點(diǎn)一般選擇在電抗器后。 導(dǎo)體和電器的動(dòng)穩(wěn)定，熱穩(wěn)定以及電器的開斷電流，一般按三相短路驗(yàn)算。若發(fā)電機(jī)的出口的兩相短路或中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)及自耦變壓器等回路中的單相，兩相接地短路較三相短路嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)按嚴(yán)重情況計(jì)算。 （三）本次設(shè)計(jì)中短路電流的計(jì)算 計(jì)算各回路電抗：（取基準(zhǔn)功率 100dS MVA? ， d arUU? ） 14 K1 根據(jù)前面所選變壓器各參數(shù)得： 1 221000 . 4 2 5 0 . 0 7 5115darSXX U? ? ? ? ? X1= X2=0 (純電纜線路 ) ??? 100133 NdK SSUX ??? 1 001%%44 NdKK SSUUX 在配電系統(tǒng)中，當(dāng)發(fā)生三相短路時(shí)，后果最嚴(yán)重。因而以此驗(yàn)算電器設(shè)備的能力。 （ 1） K點(diǎn)短路時(shí)，對于 35KV 系統(tǒng)電源（無窮大容量） 系統(tǒng) 35KV 35KV K3 X2 X1 X3 圖 短路計(jì)算圖 35KV K2 K X4 15 圖 K 點(diǎn)短路時(shí)網(wǎng)絡(luò)簡化 KAIXI dK 11 1)3( ????? KAIish 39。39。 ???? KAII sh 39。39。 ???? （ 2） 2K 點(diǎn)短路時(shí)， K 系統(tǒng) X1 35KV K2 系統(tǒng) X2 X1 X3 35KV 10KV 圖 K2 點(diǎn)短路時(shí)網(wǎng)絡(luò)簡化圖 16 KAIXXXI dK 11 321)3( 2 ????????? KAIish 5 7 39。39。2 ???? KAII sh 39。39。2 ???? （ 3） 3K 點(diǎn)短路時(shí)， KAIXXXI dK 11 421)3( 3 ????????? KAIish 39。39。3 ???? KAII sh 39。39。3 ???? K3 系統(tǒng) X2 X1 X4 35KV 10KV X5 圖 K3 點(diǎn)短路時(shí)網(wǎng)絡(luò)簡化圖 17 六、 高壓電器設(shè)備的選擇 變電站的高壓電器對電能起著接收、分配、控制與保護(hù)的作用，主要有斷路器、隔離開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)、熔斷器、電抗器、互感器、母線裝置及成套配電設(shè)備等。電器的選擇是根據(jù)環(huán)境條件和供電要求確定其型式和參數(shù)，保證電器正常運(yùn)行時(shí)安全可靠，故障時(shí)不致?lián)p壞，并在技術(shù)合理的情況下注意節(jié)約。還應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)情況與供應(yīng)能力統(tǒng)籌兼顧，條件允許時(shí)優(yōu)先選用先進(jìn)設(shè)備。 （一）電器設(shè)備選擇的一般原則 1. 按環(huán)境條件選擇 電器產(chǎn)品在制造上分戶外、 戶內(nèi)兩大類。戶外設(shè)備的工作條件較惡劣，故各方面要求較高，成本也高。戶內(nèi)設(shè)備不能用于戶外；戶外設(shè)備雖可用與戶內(nèi)，但不經(jīng)濟(jì)。 2. 按電網(wǎng)電壓選擇 電器可在高于 10%到 15% 設(shè)備額定電壓 sU 的情況下長期運(yùn)行，故所選設(shè)備的額定電壓 U 應(yīng)不小于裝設(shè)處電網(wǎng)的額定電壓，即： NU U? 按長時(shí)工作電流選，電器的額定電流 In 是指周圍環(huán)境溫度為θ℃時(shí)，電器長期允許通過的最大電流。它應(yīng)大于負(fù)載的長時(shí)最大工作電流，即： NI I? （二）高壓斷路器的選擇原則 選擇高壓斷路器時(shí)，除按電氣設(shè)備一般原則選擇外，由于斷路器還要切斷短路電流，因此必須校驗(yàn)斷流容量（或開斷電流）、熱穩(wěn)定及動(dòng)穩(wěn)定等各項(xiàng)指標(biāo)。 根據(jù)使用地點(diǎn)的條件選擇，如戶外式、戶內(nèi)式，若工作條件特殊，尚需選擇特殊型式（如防爆型）。 高壓斷路器的額定電壓，應(yīng)等 于或大于所在電網(wǎng)的額定電壓，即 NUU? 式中， NU —— 斷路器的額定電壓； U —— 高壓斷路器所在電網(wǎng)的額定電壓。 18 高壓斷路器的額定電流，應(yīng)大于或大于負(fù)載的長時(shí)最大工作電流，即 N armII? 式中 NI —— 斷路器的額定電流； armI —— 負(fù)載的長時(shí)最大工作電流。 高壓斷路器的熱穩(wěn)定校驗(yàn)要滿足下式要求： .t I it?? 式中 —— 斷路器的熱穩(wěn)定電流； —— 斷路器熱穩(wěn)定電流所對應(yīng)的熱穩(wěn) 定時(shí)間； I? —— 短路電流穩(wěn)定值； it — I? 作用下的假想時(shí)間。 斷路器通過短路電流的持續(xù)時(shí)間按下式計(jì)算： ist se brtt?? 式中 ist —— 斷路器通過短路電流的持續(xù)時(shí)間； set —— 斷路器保護(hù)動(dòng)作時(shí)間； brt —— 斷路器的分閘時(shí)間。 斷路器的分閘時(shí)間， brt 包括斷路器的固有分閘時(shí)間和燃弧時(shí)間，一般對快速動(dòng)作的斷路器， brt 可取 到 ，對中，低速動(dòng)作的斷路器， brt 可取 到 。 高壓斷路器的動(dòng)穩(wěn)定是指承受短 路電流作用引起的機(jī)構(gòu)效應(yīng)的能力，在校驗(yàn)時(shí)，須用短路電流的沖擊值或沖擊電流的有效值與制造廠規(guī)定的最大允許電流進(jìn)行比較，即 maxi shi? 19 maxI shI? 式中 maxi 、 maxI —— 設(shè)備極限通過的峰值電流及其有效值； shi 、 shI —— 短路沖擊電流極其有效值。 （三）各電壓等級(jí)側(cè)斷路器的選擇 側(cè)斷路器的選擇 該回路安裝在戶外，選擇戶外型斷路器，該回路電壓為 35KV，因此選擇的斷路器的額定電壓 35eU KV? 的斷路器，且其額定電流大于通過斷路器的最大持續(xù)電流 KAI a x ????， 所以 35KV 段選擇的斷路器型號(hào)為 ZN12，其基本 參數(shù)如下表 ： 表 ZN12 基本參數(shù)： 型號(hào) 額定電壓 （ KV） 額定電流 （ A） 額定開斷電流 （ KA） 動(dòng)穩(wěn)定電流（ KA） 4S熱穩(wěn)定電流（ KA） 固有分閘時(shí)間 合閘時(shí)間 ZN12 35 1250 25 50 25 下面對所選的斷路器進(jìn)行校驗(yàn)，通過斷路器的短路電流 Ik=，所選斷路器的額定開斷電流為 25KA，故斷流能力滿足要求。所選斷路器的額定關(guān)合電流，即動(dòng)穩(wěn)定電流為 50KA，流過斷路器的沖擊電流為 所以所選斷路器的短路關(guān)合電流滿足要求，因而動(dòng)穩(wěn)定 也滿足要求。最后進(jìn)行熱穩(wěn)定校驗(yàn)，設(shè)后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為 ，所選斷路器的分閘時(shí)間為 ，選擇熄弧時(shí)間為 ，則短路持續(xù)電流時(shí)間 ? ? ? ?，短路熱 效應(yīng) 2 2 8 54 .1 .kQ I t K A s? ? ? ?。 所選斷路器允許的熱效應(yīng) 2 2 4 3969 .I t K A s? ? ?，即 2 KItQ? ，熱穩(wěn)定也滿足要求，以上各種參數(shù)校驗(yàn)均滿足要求，故選擇 ZN12 斷路器。 側(cè)斷路器的選擇 該回路安裝在戶 外，選擇戶外型斷路器，該回路電壓為 10KV，因此選 20 擇的斷路器的額定電壓 UE6KV 的斷路器，且其額定電流大于通過斷路器的最大持續(xù)電流 KAI a x ????，所以 10KV 段選擇的斷路器型號(hào)為 ZN65A12/T63025，其基本參數(shù)如下表 ： 表 ZN65A12/T63025 基本參數(shù)： 型號(hào) 額定電壓 （ KV） 額定電流（ A） 額定開斷電流 （ KA） 動(dòng)穩(wěn)定電流（ KA） 4S 熱穩(wěn)定電流（ KA） 固有分閘時(shí)間 合閘時(shí)間 ZN65A12/T63025 12 630 40 下面對所選的斷路器進(jìn)行校驗(yàn)，通過斷路器的短路電流 Ik=，所選斷路器的額定開斷電流為 ，故斷流能力滿足要求。所選斷路器的額定關(guān)合電流，即動(dòng)穩(wěn)定電流為 40KA，流過斷路器的沖擊電流為 ，所以所選斷路器的短路關(guān)合電流滿足要求，因而動(dòng)穩(wěn)定也滿足要求。最后進(jìn)行熱穩(wěn)定校驗(yàn)，設(shè)后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為 ，所選斷路器的分閘時(shí)間為 ，選擇熄弧時(shí)間為 ，則短路持續(xù)電流時(shí)間 ? ? ? ?短路熱效應(yīng) 2 2 28 .4 1 2 .0 8 1 4 7 .1 1 .kQ I t KA s? ? ? ? 所選斷路器允許的熱效應(yīng) 2 2 4 3969 .I t K A s? ? ?，即 2 KItQ? ，熱穩(wěn)定也滿足要求，以上各種參數(shù)校驗(yàn)均滿足要求，故選擇 ZN65A12/T63025 斷路器。 （四）隔離開關(guān)的選擇 它的主要用途是隔離電源，保證電氣設(shè)備與線路在檢修時(shí)與電源有明顯的斷口。隔離開關(guān)無滅弧裝置，和斷路器配合使用時(shí)，合閘操作應(yīng) 先和隔離開關(guān)，后合斷路器，分閘操作應(yīng)先斷開斷路器，后斷開隔離開關(guān)。運(yùn)行中必須嚴(yán)格遵守“倒閘操作規(guī)定”，并應(yīng)在隔離開關(guān)與斷路器之間設(shè)置閉鎖機(jī)構(gòu)，以防止誤操作。隔離開關(guān)按電網(wǎng)電壓，長時(shí)最大工作電流及環(huán)境條件選擇，按短路電流校驗(yàn)其動(dòng)、熱穩(wěn)定性。 側(cè)隔離開關(guān)的選擇 為了保證電氣設(shè)備和母線的檢修安全，該回路選擇隔離開關(guān)帶接地刀閘，該隔離開關(guān)安裝在戶外，故選擇戶外型。該回路額定電壓為 35KV ， 21 因此所選的隔離開關(guān)的額定電壓 35eU KV? ，而且隔離開關(guān)的額定電流大于流過斷路器的最大持續(xù)電流 AKAI a x ?????，因此選擇 型接地高壓隔離開關(guān)，其主要參數(shù)如下表 ： 表 型接地高壓隔離開關(guān)主要參數(shù)： 型號(hào) 額定電壓（ KV） 額定電流（ A） 最大工作電壓（ KV） 極限通過電流（ KA） 2S 熱穩(wěn)定電流（ KA） 接地刀閘（ A） 有效值 峰值 1250 28 50 20 2021 下面校驗(yàn)所選擇的隔離開關(guān)，短路時(shí)通過該隔離開關(guān)的短路沖擊電流ish= ，所選擇 的隔離開關(guān)的動(dòng)穩(wěn)定電流即極限通過電流的峰值50KA，即 dwshii? ，因此動(dòng)穩(wěn)定滿足要求。該隔離開關(guān)允許的 熱效應(yīng)2 2 220 2 800 .Ir t K A s? ? ?短路時(shí)的熱效應(yīng) 2 2 8 54 .1 .kQ I t K A s? ? ? ?即800 ? ，熱穩(wěn)定滿足要求，經(jīng)過以上校驗(yàn)，所選隔離開關(guān)滿足要求，故確定選用 型 高壓隔離開關(guān)，該隔離開關(guān)配用手動(dòng)式杠桿操作機(jī)構(gòu)。 側(cè)隔離開關(guān)的選擇 為了保證電氣設(shè)備和母線的檢修安全，該回路選擇隔離開關(guān)帶接地刀閘，該隔離開關(guān)安裝在戶外，故選擇戶外型。該回路額定電壓為 6KV ，因此所選的隔離開關(guān)的額定電壓 Ue10KV，而且隔離開關(guān)的額定電流大于流過斷路器的最大持續(xù)電流 AKAI