【正文】 電動(dòng)力穩(wěn)定校驗(yàn) 電動(dòng)力穩(wěn)定是電器承受短路電流機(jī)械效應(yīng)的能力，亦稱動(dòng)穩(wěn)定。 滿足動(dòng)穩(wěn)定條件為： Ies≥ Ish ； 式中 Ish— 短路沖擊電流有效值； Ies— 電器允許 的動(dòng)穩(wěn)定電流的有效值； 10kV 電壓等級(jí)電抗器的選擇 ⑴ 額定電壓和額定電流的選擇 m a x2,10 IkAIkVU NN ??? ⑵ 電抗百分?jǐn)?shù)的選擇 ① 按將短路電流限制到一定數(shù)值的要求來選擇。設(shè)要求將電抗器后的短路電流限制到 //I 。以額定參數(shù)下的百分電抗表示，則應(yīng)選擇電抗器的百分電抗為 %% ) (%100)(( % ) /*//???????????NddNdL UIUIxIIx 南華大學(xué)電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 25 頁，共 69 頁 式中 dU —— 基準(zhǔn)電壓； dI —— 基準(zhǔn)電流； kAUSIbbd ???? ； /*?x —— 電 源至電抗器前的系統(tǒng)電抗標(biāo)幺值； )//////(/* ?????? tDCBAf XXx 。 曾選用 4%的電抗，但校驗(yàn)中不符合要求，現(xiàn)該選 XKGKL— 10— 20xx— 6 型電抗器，其中 %6(%) ?Lx 。 圖 加電抗器后 10kV 側(cè)的等值電路圖 ② 正常運(yùn)行時(shí)電壓損失 (%)U? 校驗(yàn)。普通電抗器在運(yùn)行時(shí)，電抗器的 (%)U? ≤ 5%，考慮到電抗器電阻很小，且 U? 主要是由電流的無 功分量 ?sinmaxI產(chǎn)生，故電壓損失為 : %5%20 1 i n( % )( % ) m a x ??????? ?NL IIxU ③ 母線殘壓校驗(yàn)。當(dāng)線路電抗器后短路時(shí)，母線殘壓 (%)reU? 應(yīng)不低于電網(wǎng)電壓額定值的 60%～ 70%，即 %60(%( % )( % ) ???????? NLre IxU ～ 70%） 南華大學(xué)電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 26 頁，共 69 頁 其中裝設(shè)電抗器后，系統(tǒng)對(duì)短路點(diǎn) d3的轉(zhuǎn)移阻抗為： )(21 3)//////(/ 10 ??????? LttiDCBAff XXXXX ，從而計(jì)算電抗為 93 0066 0026 ????? ?bNfjs S SXX ，短路電流標(biāo)幺值為： 11/10/ * ???jsP XI ，短路電流有名值為： kAUSIIbP* ??????? ? 。 高壓斷路器和隔離開關(guān)的選擇 斷路器的選擇 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(shí)，用來接通和開斷負(fù)荷電流，在變電所電氣主接線中，還擔(dān)任改變主接線的運(yùn)行方式的任務(wù)，故障時(shí)，斷路器通常以繼電保護(hù)的方式配合使用，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 35kV～ 220kV 一般采用 SF6斷路器。10kV 采用少油斷路器。 ⑴ 220kV 電壓等級(jí)斷路器的選擇 1）額定電壓和電流選擇 ① 額定電壓 UN=220kV；② 額定電流 IN=2kA； 其中 ASU PI NN N 4442203 o s3 220m a x ??????? ??；故有： IN≥ Imax 。 2）開斷電流的選擇 高壓斷路器的額定開斷電流 INbr不應(yīng)小于實(shí)際開斷瞬間的短路電流周期分量IPt,為了簡(jiǎn)化計(jì)算可應(yīng)用此暫態(tài)電流 I進(jìn)行選擇 ,即 INbr≥ I。 INbr=40kA≥ I= 3）短路關(guān)合電流的選擇 南華大學(xué)電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 27 頁，共 69 頁 為了保證斷路器在關(guān)合短路時(shí)的安全，斷路器的額定關(guān)合電流 INcl 不應(yīng)小于短路電流最大沖擊值 Ish，即 INcl≥ Ish ； INcl=100kA≥ Ish= 2 kimI= 2 = 4）熱穩(wěn)定校驗(yàn) It2t≥ Qk；取 Tk(短路切除時(shí)間 )=4s； Qk = ( 239。I + 10I22+ I42) Tk/12=（ +10 +） 4/12 = (kA)2 s It2t=402 4=6400 (kA)2 s 5）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) ies =100kA≥ ish = ⑵ 110kV 電壓等級(jí)斷路器的選擇 1）額定電壓和電流選擇 ① 額定電壓 UN=110kV；② 額定電流 IN=3kA； 其中 ASU PI NN N o s3 110m a x ??????? ??；故有： IN≥ Imax 。 2）開斷電流的選擇 高壓斷路器的額定開斷電流 INbr不應(yīng)小于實(shí)際開斷瞬間的 短路電流周期分量IPt,為了簡(jiǎn)化計(jì)算可應(yīng)用此暫態(tài)電流 I進(jìn)行選擇 ,即 INbr≥ I。 INbr=40kA≥ I= 3）短路關(guān)合電流的選擇 為了保證斷路器在關(guān)合短路時(shí)的安全，斷路器的額定關(guān)合電流 INcl 不應(yīng)小于短路電流最大沖擊值 Ish，即 INcl≥ Ish ； INcl=100kA≥ Ish= 2 kimI= 2 = 4）熱穩(wěn)定校驗(yàn) It2t≥ Qk；取 tk(短路切除時(shí)間 )=4s； Qk= ( 239。I + 10I22+ I42) Tk/12 =(+10 +) 4/12 = (kA)2 s It2t=402 4=6400 (kA)2 s 南華大學(xué)電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 28 頁，共 69 頁 5）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) ies =100kA≥ ish = ⑶ 10kV 電壓等級(jí)斷路器的選擇 1）額定電壓和電流選擇 ① 額定電壓 UN=10kV；② 額定電流 IN=3kA； 其中 kAUSU PI N NN N o s3 10m a x ??????? ??；故有： IN≥ Imax 。 2） 開斷電流的選擇 高壓斷路器的額定開斷電流 INbr不應(yīng)小于實(shí)際開斷瞬間的短路電流周期分量IPt,為了簡(jiǎn)化計(jì)算可應(yīng)用此暫態(tài)電流 I進(jìn)行選擇 ,即 INbr≥ I。 INbr=≥ I= 3）短路關(guān)合電流的選擇 為了保證斷路器在關(guān)合短路時(shí)的安全，斷路器的額定關(guān)合電流 INcl 不應(yīng)小于短路電流最大沖擊值 Ish，即 INcl≥ Ish ； INcl=80kA≥ Ish= 2 kimI= 2 = 4）熱穩(wěn)定校驗(yàn) It2t≥ Qk；取 tk(短路切除時(shí)間 )=4s； Qk= ( 239。I + 10I22+ I42) Tk/12 =(+10 +) 4/12 = (kA)2 s It2t= 4=3967 (kA)2 s 5）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) ies =80kA≥ ish = 隔離開關(guān)的選擇 隔離開關(guān)配制在主接線上時(shí)，保證了線路或設(shè)備檢修時(shí)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(shí)，必須遵守倒閘操作順序。送電時(shí)首先合上母線隔離開關(guān)，其次合上線路側(cè)隔離開關(guān)，最后合上斷路器，停電則與上述相反。 隔離開關(guān)的配置： 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(shí)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)通過隔南華大學(xué)電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 29 頁，共 69 頁 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，每段母線上宜裝設(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(shí)，斷路器通往用戶的那一側(cè)，可以不裝設(shè)隔離開關(guān)，但如果費(fèi)用不大，為了防止雷電產(chǎn)生的過電壓，也可以裝設(shè)。 ⑴ 220kV 電壓等隔離開關(guān)選擇 1）額定電壓和電流選擇 ① 額定電壓 UN=220kV；② 額定電流 IN=； 其中 ASU PI NN N 4442203 o s3 220m a x ??????? ??；故有： IN≥ Imax 。 2）熱穩(wěn)定校驗(yàn) It2t≥ Qk ，取 tk(短路切除時(shí)間 )=3s Qk= ( 239。I + + I32) Tk/12 =(+10 +) 3/12 = (kA)2 s It2t=402 3=4800 (kA)2 s 3）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) ies =100kA≥ ish = 2 kimI= 2 = ⑵ 110kV 電壓等級(jí)隔離開關(guān)選擇 1）額定電壓和電流選擇 ① 額定電壓 UN=110kV；② 額定電流 IN=； 其中 ASU PI NN N o s3 110m a x ??????? ??；故有： IN≥ Imax 。 2）熱穩(wěn)定校驗(yàn) It2t≥ Qk ，取 tk(短路切除時(shí)間 )=3s； Qk= ( 239。I + + I32) Tk/12=(+10 +) 3/12 = (kA)2 s It2t=402 3=4800 (kA)2 s 南華大學(xué)電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 30 頁，共 69 頁 3）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) ies =100kA≥ ish = 2 kimI= 2 = ⑶ 10kV 電壓等級(jí)隔離開關(guān)的選擇 1）額定電壓和電流選擇 ① 額定電壓 UN=10kV；② 額定電流 IN=； 其中 kAUSU PI N NN N o s3 10m a x ??????? ??；故有： IN≥ Imax 。 2）熱穩(wěn)定校驗(yàn) It2t≥ Qk ，取 tk(短路切除時(shí)間 )=4s； Qk= ( 239。I + 10I22+ I42) Tk/12=(+10 +) 4/12 = (kA)2 s It2t=502 4=10000(kA)2 s 3）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) ies =125kA≥ ish = 2 kimI= 2 = 表 斷路器、隔離開關(guān)選擇的結(jié)果表 器件 電壓等級(jí)(kV) 型號(hào) 額定電壓 (kV) 最高電壓 (kV) 額定短路開斷電流（ kA） 額定關(guān)合電流（ kA） 額定電流(kA) 動(dòng)穩(wěn)定電流峰值 (kA) 4S 熱穩(wěn)定電流(kA) 斷路器 220 LW12220 220 252 40 100 100 30 110 LW11110(P) 110 126 40 100 100 40 10 SN1010 10 80 3 80 隔離 開關(guān) 220 GW6220G 220 252 100 40 110 GW6110G 110 126 100 40 10 GN2510/3150 10 125 50 互感器的選擇 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(cè)量?jī)x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，其作用是： 南華大學(xué)電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 31 頁，共 69 頁 ⑴ 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(cè)量?jī)x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(jià)格便宜，便于屏內(nèi)安裝。 ⑵ 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 。 電流互感器的選擇 ⑴ 概論 1）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(cè)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。 2）一次額定電流的選擇 ① 在現(xiàn)在電流互感器的一次額定電流應(yīng)大于所在回路可能出現(xiàn)的最大的負(fù)荷電流。確定最大負(fù)荷電流時(shí)，應(yīng)考慮回路可能出現(xiàn)的過負(fù)荷、近 5年之內(nèi)負(fù)荷的增長(zhǎng)等情況。如果沒有條件確定最大負(fù)荷電流時(shí)，也可以考慮與所在回路的其他電氣設(shè)備，如斷路器、隔離開關(guān)等設(shè)備的額定電流相諧調(diào)一致。 ② 應(yīng)滿足短時(shí)熱穩(wěn)定、動(dòng)穩(wěn)定電流的要求。一般來說 ，電流互感器的一次額定電流越大，所能承受的短時(shí)熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定電流值也越大。有的電流互感器所在回路正常電流并不大，但短路電流很大，為了滿足短時(shí)熱穩(wěn)定、動(dòng)穩(wěn)定電流的要求，不得不加大電流互感器的一次額定電流。 ③ 由同一母線引出的各回路，電流互感器的變比盡可能相同，以方便維護(hù)和實(shí)現(xiàn)母線差動(dòng)保護(hù)。 ④ 選取的電流互感器一次額定電流值應(yīng)與國(guó)際規(guī)定的一次電流標(biāo)準(zhǔn)值相一致，盡量不采用非標(biāo)準(zhǔn)值。 3）二次額定電流的選擇 GB 1208— 1987 規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的電流互感器二次電流為 1A和 5A。 電流互感器的二次額定電流采用 1A 還是 5A，需經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。采用1A 時(shí)，電流互感器本身的投資略有增加，而電流互感器回路的控制電纜投資減少；相反，采用 5A時(shí)，電流互感器本身的投資降低，而二次電纜的投資會(huì)增加。 南華大學(xué)電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 32 頁，共 69 頁 一般來說，在 220kV 及以下電