某35千伏降壓變電所短路電流計(jì)算和主要電氣設(shè)備的選擇案例目錄TOC\o"1-3"\h\u19589某35千伏降壓變電所短路電流計(jì)算和主要電氣設(shè)備的選擇案例 111807第1章短路電流計(jì)算 144041.1短路電流簡(jiǎn)介 172301.2短路電流計(jì)算 2149631.2.1計(jì)算基準(zhǔn)值與標(biāo)幺值 2197821.2.2計(jì)算短路電流 32594第2章主要電氣設(shè)備的選擇及校驗(yàn) 4313592.1電氣設(shè)備選擇條件 4245182.1.1按照正常情況選擇電氣設(shè)備 4192762.1.2按短路狀態(tài)校驗(yàn) 4151962.2母線的選擇與校驗(yàn) 513282.2.110kV母線的選擇 59822.3斷路器的選擇 6135522.3.135kV側(cè)斷路器的選擇和校驗(yàn) 656792.3.310kV側(cè)斷路器的選擇和校驗(yàn) 7250152.4隔離開關(guān)的選擇 826912.1.135kV側(cè)隔離開關(guān)的選擇及校驗(yàn) 888072.1.210kV側(cè)隔離開關(guān)的選擇及校驗(yàn) 8180642.5電壓互感器的選擇 9282942.6電流互感器的選擇 10290602.6.135kV側(cè)電流互感器的選擇和校驗(yàn) 1039322.6.210kV側(cè)電流互感器的選擇和校驗(yàn) 11第1章短路電流計(jì)算1.1短路電流簡(jiǎn)介在目前我國(guó)以及現(xiàn)代民用電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行中，當(dāng)異常電流接線(或電流短路)現(xiàn)象發(fā)生在一個(gè)相之間或另一個(gè)點(diǎn)的相與地(或一個(gè)中性點(diǎn))之間時(shí)會(huì)有流動(dòng)的較大電流，這就被被統(tǒng)稱為異常接線短路。三相短路系統(tǒng)空間短路的一個(gè)基本短路類型主要包括三相系統(tǒng)短路，兩相系統(tǒng)短路，單相對(duì)的接地空間短路和兩相對(duì)的接地空間短路。由于這些三相間的短路在每個(gè)短路的運(yùn)行過程中仍然都可能是對(duì)稱的，所以三相間的短路被人們稱為對(duì)稱三相短路，其他的三相短路都可能導(dǎo)致三相間的短路不對(duì)稱，故又被人們稱為對(duì)等三相短路。在沒有中性點(diǎn)直接短路接地的直流電網(wǎng)中，接地點(diǎn)的短路斷電事件接地故障率最高，約等于占全部接地短路斷電事件接地故障率的90%。在兩個(gè)中性點(diǎn)不直接或相接地的交流電網(wǎng)中，短路器的故障主要原因表現(xiàn)在多為垂直相間接的短路。但是當(dāng)一個(gè)新的電源驅(qū)動(dòng)器件電路發(fā)生了突然短路保護(hù)事件時(shí)，由于一個(gè)電源驅(qū)動(dòng)器件短路阻抗的大大減弱和突然發(fā)生短路使該事件發(fā)生過程是其中的一個(gè)暫態(tài)過程，短路時(shí)的多次電流將大大小幅度的的增加，很有可能多次電流超出該來源電路的最大額定電流。短路輸出電流的是否增加很大幅度主要取決于連接短路的一點(diǎn)和連接電源的一段之間的一個(gè)電氣短路距離。例如，當(dāng)一個(gè)直流發(fā)電機(jī)的電源端子內(nèi)部發(fā)生了直流短路斷電事件，流過另一個(gè)直流發(fā)電機(jī)電源端子的這個(gè)短路事件電流最大值為瞬時(shí)值，可能會(huì)達(dá)到整個(gè)發(fā)電機(jī)額定電流輸出的10-15倍。在一般的直流電力系統(tǒng)中，短路最大電流最高程度可達(dá)數(shù)萬安培。1.2短路電流計(jì)算1.2.1計(jì)算基準(zhǔn)值與標(biāo)幺值1）選擇并計(jì)算所要用到的基準(zhǔn)值選基準(zhǔn)容量，選基準(zhǔn)電壓，高壓側(cè)基準(zhǔn)電壓，低壓側(cè)基準(zhǔn)電壓，依據(jù)所選的基準(zhǔn)容量和基準(zhǔn)電壓可求得各側(cè)基準(zhǔn)電流為（4-1） （4-2）2）線路電抗35kV進(jìn)線標(biāo)幺電抗 （4-3）主變壓器標(biāo)幺電抗 （4-4）1.2.2計(jì)算短路電流1）35千伏短路電流計(jì)算三相短路電流（最大運(yùn)行方式下）此時(shí)高壓側(cè)的橋斷路器、低壓側(cè)的分段斷路器處于合閘狀態(tài)已知待設(shè)計(jì)的變電所高壓母線上的短路功率為950MVA，則（4-6） （4-7） （4-6） （4-8） （4-9） （4-10）1）10千伏母線短路電流計(jì)算a三相短路電流（最大運(yùn)行方式下）此時(shí)高壓側(cè)的橋斷路器、低壓側(cè)的分段斷路器處于合閘狀態(tài) （4-16） （4-17） （4-18） （4-19） （4-20）第2章主要電氣設(shè)備的選擇及校驗(yàn)在一般情況下，我們?cè)O(shè)計(jì)的電氣圖，需要想著核心情況是設(shè)備的工件、短路條件、過電壓容限、運(yùn)行性境條件以及其他影響設(shè)備的因素。首先要解決的是如何保備的正常運(yùn)行。2.1電氣設(shè)備選擇條件2.1.1按照正常情況選擇電氣設(shè)備定電壓。一般會(huì)受到強(qiáng)電網(wǎng)調(diào)壓和本身的負(fù)荷的影響，運(yùn)行電壓會(huì)出現(xiàn)高于額壓的情況。在這種狀況下，會(huì)選擇的電備工作時(shí)額定電壓要大于或者等網(wǎng)的額定情況下的最高運(yùn)行電壓。額定電流。在額定的溫度下，變電站所設(shè)計(jì)的電氣設(shè)備，一般能承受長(zhǎng)期運(yùn)行的電流。在這種情況下，就是為電氣設(shè)備的額定電流。電氣設(shè)備正常運(yùn)行的情況下，設(shè)定的電流為最大持續(xù)工作電流。要求額定電流大于等于最大持續(xù)工作電流。變電站的所有設(shè)備，都會(huì)被環(huán)境條件所影響。并且變電站的電氣設(shè)備安點(diǎn)的環(huán)境不應(yīng)超過一般電器的正常使用條件。主要影響因素有：溫度、污穢等級(jí)、覆冰厚度、海拔高度、風(fēng)速及地震烈度等。除了以上三點(diǎn)，還要按照電氣設(shè)備所必須d條件，包含環(huán)境保護(hù)、安裝地點(diǎn)、運(yùn)行情況、使用情況及檢修等，從而我們可以選擇電氣設(shè)備的型式和種類。2.1.2按短路狀態(tài)校驗(yàn)第一種狀態(tài)：短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)。在國(guó)標(biāo)下，電備允許熱穩(wěn)流的平方和時(shí)乘積大于或等于短流引起的熱效應(yīng)。第二種狀態(tài)：電動(dòng)力穩(wěn)定校驗(yàn)。標(biāo)準(zhǔn)為符合電氣設(shè)備允許的定電流的有效值或幅值不小路沖擊電流有效值或幅值。但有三種不需要短路情況下的熱穩(wěn)定或動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)的情況。主要方面是電氣設(shè)備被熔斷器保護(hù)，無需驗(yàn)算熱穩(wěn)定；情況二是設(shè)備被限流電阻的熔斷器保護(hù)，無需驗(yàn)算動(dòng)穩(wěn)定；情況三是電氣設(shè)備和裸導(dǎo)體裝設(shè)在電壓互感器回路中，無需驗(yàn)算熱、動(dòng)穩(wěn)定性。第三種狀態(tài)：短路電流計(jì)算條件。需要考慮容量和接線，計(jì)算短路點(diǎn)和短路種類。第四種狀態(tài)：短路計(jì)算時(shí)間。由熱穩(wěn)定短路計(jì)算時(shí)間檢氣設(shè)備短路狀態(tài)下的熱穩(wěn)電保護(hù)動(dòng)作時(shí)斷路器全斷間之和為熱穩(wěn)定短算時(shí)間。而斷路器全斷開時(shí)間由斷路器固有分閘時(shí)間與斷路器開斷時(shí)電弧持續(xù)時(shí)間相累積。2.2母線的選擇與校驗(yàn)?zāi)妇€是非常重要的作用在系統(tǒng)種。公交車在收集和分配電能方面起著重要作用。在發(fā)電廠、中間的輸電線路和變電站中，導(dǎo)體類型的選擇一般能夠得到電壓的差異。本設(shè)計(jì)采用母線，按最大連續(xù)工作電流選擇導(dǎo)體段。2.2.110kV母線的選擇（1）型號(hào)選擇側(cè)最大持續(xù)工作電流（）為：本設(shè)計(jì)選用矩形銅導(dǎo)體，由規(guī)范附錄表可知，母線選用型號(hào)，可以設(shè)定為型導(dǎo)體，其載流量計(jì)算可得是。（2）熱穩(wěn)定校驗(yàn)而這個(gè)情況，，可以看出滿足要求。（3）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)在母線上所受的為：通過校驗(yàn)，滿足要求。2.3斷路器的選擇2.3.135kV側(cè)斷路器的選擇和校驗(yàn)額定電壓：按照變壓器二次進(jìn)行考慮，且在滿足變壓器沒有過載狀態(tài)下，則出線處的為：A；經(jīng)查閱規(guī)范和說明手冊(cè)可選擇型真空斷路器。表5-4變壓器下的低壓側(cè)斷路器選擇校驗(yàn)表安裝點(diǎn)的電氣參數(shù)條件35kVA11.63kA37.31kA校驗(yàn)結(jié)果如表5-5所示。表5-5低壓側(cè)斷路器校驗(yàn)結(jié)果斷路器的參數(shù)表校驗(yàn)結(jié)論滿足滿足滿足滿足滿足2.3.310kV側(cè)斷路器的選擇和校驗(yàn)額定電壓：kV；按照變壓器二次側(cè)額定電流進(jìn)行考慮，且在滿足變壓器完全不過載的狀態(tài)下，則出線處的最大持續(xù)工作電流為：A；經(jīng)查閱相關(guān)設(shè)備說明手冊(cè)可選擇ZN28-10/600型的真空斷路器。表5-610kV變壓器低壓側(cè)斷路器選擇校驗(yàn)表表5-610kV變壓器低壓側(cè)斷路器選擇校驗(yàn)表安裝點(diǎn)的電氣參數(shù)條件10kVA9.08kA23.15kA校驗(yàn)結(jié)果如表5-7所示。表5-7低壓側(cè)斷路器校驗(yàn)結(jié)果斷路器的參數(shù)表校驗(yàn)結(jié)論滿足滿足滿足滿足滿足2.4隔離開關(guān)的選擇2.1.135kV側(cè)隔離開關(guān)的選擇及校驗(yàn)（1）的選擇：（2）的選擇：（3）電流選擇：故選戶外型高壓開關(guān)。（4）熱穩(wěn)定校驗(yàn)：結(jié)果如表5-9。表5-9校驗(yàn)計(jì)算結(jié)果與所選隔離開關(guān)列表比較表表5-9校驗(yàn)計(jì)算結(jié)果與所選隔離開關(guān)列表比較表計(jì)算結(jié)果(kV)U(kV)I(A)I(A)Q(kA)sIt(kA)s(kA)(kA)2.1.210kV側(cè)隔離開關(guān)的選擇及校驗(yàn)（1）的選擇：（2）的選擇：（3）選擇：故選戶外型高壓隔離開關(guān)。（4）熱穩(wěn)定校驗(yàn)：如表5-10所示。表5-10校驗(yàn)計(jì)算結(jié)果與所選隔離開關(guān)列表比較表表5-10校驗(yàn)計(jì)算結(jié)果與所選隔離開關(guān)列表比較表計(jì)算結(jié)果KYN28-12/600U(kV)U(kV)I(A)I(A)Q(kA)st(kA)s(kA)(kA)2.5電壓互感器的選擇（1）VT的型式進(jìn)行選擇應(yīng)用以上的標(biāo)準(zhǔn)：準(zhǔn)確度等級(jí)。繼電保護(hù)及測(cè)量的要求。室內(nèi)配電裝置宜采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)或澆注絕緣結(jié)構(gòu)。（2）具體選擇步驟如下：=1\*GB3①VT一次繞組所接電網(wǎng)電壓的變動(dòng)范圍如下：=2\*GB3②參考實(shí)際工程應(yīng)用的VT參數(shù)知一次額定電壓應(yīng)選定：側(cè)：kV側(cè)：kV=3\*GB3③選擇如下，具體參數(shù)見下表5-11。表5-11電壓互感器參數(shù)型號(hào)額定一次電壓(kV)1a二次電壓(kV)準(zhǔn)確級(jí)da二次電壓(kV)準(zhǔn)確級(jí)TYD0.20.15P0.50.110P2.6電流互感器的選擇2.6.135kV側(cè)電流互感器的選擇和校驗(yàn)=1\*GB3①一次回路的選擇：即：kV；=2\*GB3②一次回路的選擇：=129.33A，eq\o\ac(○,3)準(zhǔn)確級(jí)選擇根據(jù)保護(hù)需要確定CT的準(zhǔn)確級(jí)如下：選則的CT，主要技術(shù)參數(shù)見表5-11。表5-11LBJ-110電流互感器主要技術(shù)參數(shù)型號(hào)額定電壓(kV)設(shè)備最高壓(kV)額定電流比額定一次電流(A)額定二次電流(A)級(jí)次組合1s熱穩(wěn)定倍數(shù)動(dòng)穩(wěn)定電倍數(shù)LBJ-3535200/5510P/10P/0.590根據(jù)熱穩(wěn)定要求熱穩(wěn)定校驗(yàn)：Kt=50，Kes=90動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： ，滿足要求。2.6.210kV側(cè)電流互感器的選擇和校驗(yàn)（1）變壓器低壓側(cè)的選擇和校驗(yàn)=1\*GB3①一次回路的選擇：kV即：kV；=2\*GB3②一次回路的選擇：