MW風(fēng)電場變電所電氣部分設(shè)計.doc

大連理工大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計）模板 網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院本 科 生 畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計） 原創(chuàng)論文 題 目：49.5MW風(fēng)電場變電所電氣部分設(shè)計學(xué)習(xí)中心： 河北奧鵬學(xué)習(xí)中心20層 次： ?？破瘘c本科 專 業(yè)： 電氣工程及其自動化 年 級： 2009 年 秋 季 學(xué) 號： 學(xué) 生： 指導(dǎo)教師： 完成日期： 2011年09月10日 III49.5MW風(fēng)場升壓變電所電氣部分設(shè)計目 錄內(nèi)容摘要1 緒論11.1 風(fēng)能的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢11.2 風(fēng)電場變電站的研究背景11.3 本次論文的主要工作22 風(fēng)場升壓變電站電氣設(shè)計的主要內(nèi)容32.1 變電所的總體分析及主變選擇32.2 電氣主接線的選擇32.3 短路電流計算32.4 電氣設(shè)備選擇32.5 配電裝置設(shè)計32.6 防雷與接地43 變電所的總體分析及主變選擇53.1 變電所的總體情況分析53.2主變壓器容量的選擇53.3主變壓器臺數(shù)的選擇54 電氣主接線設(shè)計74.1 引言74.2 電氣主接線設(shè)計的原則和基本要求74.3 電氣主接線設(shè)計說明85 短路電流計算135.1 短路電流計算的目的135.2 變電所短路電流計算136 電氣設(shè)備的選擇186.1 電氣設(shè)備選擇的依據(jù)186.2 開關(guān)設(shè)備的選擇216.3 開關(guān)設(shè)備的校驗277 配電裝置307.1 配電裝置的圖示307.2 配電裝置的設(shè)計要求307.3 配電裝置的分類318 升壓變電站的防雷與接地358.1 直擊雷保護(hù)358.2 雷電入侵波保護(hù)358.3 接地電阻設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)358.4 本變電站防雷與接地設(shè)計369 結(jié)論38參考文獻(xiàn)39內(nèi)容摘要根據(jù)設(shè)計任務(wù)書的要求及結(jié)合工程實際,本次設(shè)計為典型的49.5MW風(fēng)電場升壓變電站電氣部分設(shè)計。本期按發(fā)電機(jī)單臺容量1500kW計算，裝設(shè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組33臺。每臺風(fēng)力發(fā)電機(jī)接一臺1600kVA升壓變壓器，將機(jī)端690V電壓升至35kV并接入35kV集電線路，經(jīng)3回35kV架空線路送至風(fēng)電場110kV升壓站。變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分，它直接影響整個電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的作用。電氣主接線是由變壓器、斷路器、隔離開關(guān)、互感器、母線、避雷器等電氣設(shè)備按一定順序連接而成的,電氣主接線的不同形式，直接影響運(yùn)行的可靠性、靈活性，并對電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)和控制方式的擬定等都有決定性的影響。本次設(shè)計變電站有1臺主變壓器，1個出線間隔、1個主變進(jìn)線間隔、1個PT間隔、35kV配電裝置一列、無功補(bǔ)償裝置一套。變電站內(nèi)分為110kV、35kV、0.69kV、0.4kV共四個電壓等級。本文是在劉鳳麗恩師的精心指導(dǎo)下完成的。劉老師治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、知識廣博、善于捕捉新事物、新的研究方向,在設(shè)計思路上給了我很多的指導(dǎo)和幫助。劉老師一絲不茍的治學(xué)態(tài)度、對學(xué)生嚴(yán)格要求的敬業(yè)精神給我留下了深刻的印象。在此，我對恩師表示最崇高的敬意和最誠摯的感謝！關(guān)鍵詞：主接線；短路電流；電氣設(shè)備；配電裝置；架空線路；防雷與接地1 緒論 1.1 風(fēng)能的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢風(fēng)能是可再生能源技術(shù)中最成熟的一種能源技術(shù),對于應(yīng)對那些與傳統(tǒng)能源有關(guān)的迫在眉睫的環(huán)境和社會影響,風(fēng)電是個切實可行,立竿見影的解決方案。風(fēng)力發(fā)電就是利用風(fēng)力機(jī)獲取風(fēng)能并轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，再利用發(fā)電機(jī)將風(fēng)力機(jī)輸出的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能輸出的生產(chǎn)過程。目前風(fēng)電場的分布已遍布全球，風(fēng)電場的數(shù)目已成千上萬，最大規(guī)模的風(fēng)電場可上百萬千瓦級，例如我國甘肅玉門的特大型風(fēng)電項目。截至2010年底，中國全年風(fēng)力發(fā)電新增裝機(jī)達(dá)1600萬千瓦，累計裝機(jī)容量達(dá)到4182.7萬千瓦，首次超過美國，躍居世界第一。從2005年開始，中國的風(fēng)電總裝機(jī)連續(xù)5年實現(xiàn)翻番。風(fēng)電場所發(fā)出的綠色無污染電力，可改善當(dāng)?shù)仉娏ο到y(tǒng)的能源結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)電力供應(yīng)的多元化，提高電網(wǎng)中可再生能源發(fā)電的比例，優(yōu)化電源結(jié)構(gòu)，為社會和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展提供保證。風(fēng)能是清潔的、可再生的能源，開發(fā)風(fēng)能符合國家環(huán)保、節(jié)能政策，風(fēng)電場的開發(fā)建設(shè)可有效減少常規(guī)能源尤其是煤炭資源的消耗，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，營造出山川秀美的旅游勝地。風(fēng)電場本身也可以成為一個獨(dú)特的旅游景點，促進(jìn)當(dāng)?shù)芈糜螛I(yè)的發(fā)展。1.2 風(fēng)電場變電站的研究背景隨著風(fēng)電場規(guī)模的不斷擴(kuò)大，風(fēng)電場與電網(wǎng)或電力用戶的相互聯(lián)系越來越緊密。掌握風(fēng)電場電氣部分具有相當(dāng)重要的意義。單臺風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的發(fā)電能力是有限的，大規(guī)模風(fēng)力發(fā)電都是在風(fēng)電場中實現(xiàn)的，風(fēng)電場是在一定的地域范圍內(nèi)，由同一單位經(jīng)營管理的所有風(fēng)力發(fā)電機(jī)組及配套的輸變電設(shè)備、建筑設(shè)施、運(yùn)行維護(hù)人員等共同組成的集合體。變電站是整個電力系統(tǒng)的基本生產(chǎn)單位，變電站將電能變換后分配電網(wǎng)。變電站不僅僅包括電能生產(chǎn)、變換的部分，還包括其自身消耗電能的部分，即所用電。風(fēng)電廠的所用電包括維持風(fēng)電場正常運(yùn)行及安排檢修維護(hù)等生產(chǎn)用電和風(fēng)電場運(yùn)行維護(hù)人員在風(fēng)電場內(nèi)的生活用電等。風(fēng)電場電氣系統(tǒng)可以分為4個主要部分：風(fēng)電機(jī)組、集電線路、升壓變電站及所用電系統(tǒng)。風(fēng)電機(jī)組除了風(fēng)力機(jī)和發(fā)電機(jī)以外，還包括變頻器和對應(yīng)的機(jī)組升壓變壓器，目前風(fēng)電場的風(fēng)力發(fā)電機(jī)本身輸出電壓為690V，經(jīng)過機(jī)組升壓變壓器將電壓升高到35kV；集電線路將風(fēng)電機(jī)組生產(chǎn)的電能按組收集起來，每組包含的風(fēng)電機(jī)組數(shù)目大體相同，一般可由每臺35kV升壓變壓器高壓側(cè)經(jīng)高壓電纜直接并聯(lián)，匯集到35kV架空線路輸送到升壓變電站；升壓變電站的主變壓器將集電系統(tǒng)匯集的電能再次升高到110kV接入電力系統(tǒng)。目前我國電力建設(shè)經(jīng)過多年的發(fā)展，系統(tǒng)容量越來越大，短路電流不斷增大，對電氣設(shè)備及系統(tǒng)內(nèi)大量信息的實時性等要求越來越高，并表現(xiàn)出接線方案趨于簡單；大量采用新的電氣一、二次設(shè)備；綜合自動化技術(shù)得到廣泛應(yīng)用的趨勢。中國正在提高風(fēng)力發(fā)電場的并網(wǎng)能力，目標(biāo)是到2015年使風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)能力達(dá)90GW。風(fēng)力發(fā)電是目前新能源開發(fā)技術(shù)最為成熟、最具有大規(guī)模開發(fā)和商業(yè)化發(fā)展前景的發(fā)電方式。已成為公認(rèn)的戰(zhàn)略替代能源之一，是實現(xiàn)能源可持續(xù)發(fā)展的重要舉措1。1.3 本次論文的主要工作 了解風(fēng)電場的電氣特點，學(xué)習(xí)風(fēng)電場電氣部分的接線及設(shè)計方法，學(xué)習(xí)風(fēng)電場電氣設(shè)備的選擇方法，對于風(fēng)電場的安全運(yùn)行與可靠供電具有相當(dāng)重要的意義。本次論文進(jìn)行了變電站110kV升壓變電站主變壓器的選擇、電氣主接線方案的確定、短路電流計算、電氣設(shè)備的選擇（包括斷路器、隔離開關(guān)、電流互感器、電壓互感器、導(dǎo)線的選擇及其校驗）、配電裝置的設(shè)計、防雷與接地的設(shè)計，繪制了110kV升壓變電站的一次系統(tǒng)的主接線圖，設(shè)計過程中力求做到變電設(shè)備運(yùn)行可靠、操作靈活、經(jīng)濟(jì)合理、擴(kuò)建方便。 412 風(fēng)場升壓變電站電氣設(shè)計的主要內(nèi)容經(jīng)濟(jì)發(fā)展電力先行,電力在經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國計民生中的作用越來越受矚目,其中變電所是電力系統(tǒng)中不可缺少的一個重要環(huán)節(jié),對電網(wǎng)的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行起著舉足輕重的作用。變電所電氣部分設(shè)計包括變電所總體分析、主變選擇、電氣主接線設(shè)計、短路電流計算、電氣設(shè)備選擇、配電裝置設(shè)計、防雷與接地設(shè)計等。2.1 變電所的總體分析及主變選擇本升壓變電站規(guī)劃占地面積為150*125mm2，有新建泥結(jié)石道路可以直通縣道。站內(nèi)主要有綜合控制樓、汽車與材料庫、110kV屋外配電裝置、主變壓器、35kV配電裝置、無功補(bǔ)償裝置、消防水泵房、污水處理裝置、事故油池等建筑物。用來向電力系統(tǒng)或用戶輸送功率的變壓器稱為主變壓器。主變壓器是變電站中最為主要的電氣設(shè)備之一，在電氣設(shè)備的投資中占有較大比例，同時它還影響與之相配套的電氣裝置的投資。因此，對主變壓器的臺數(shù)、容量和型式的選擇至關(guān)重要。同時，它也是主接線方案確定的基礎(chǔ)。本期工程因風(fēng)機(jī)裝機(jī)容量為49.5MW,所以設(shè)計一臺容量為50MVA的主變壓器。2.2 電氣主接線的選擇 電氣主接線是變電所的主要環(huán)節(jié)，電氣主接線直接影響運(yùn)行的可靠性、靈活性，它的擬定直接關(guān)系著全所電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)、自動裝置和控制方式的確定，是變電站電氣部分投資大小的決定性因素。2.3 短路電流計算 擬定主接線后，為了合理的選擇電氣設(shè)備，就必須進(jìn)行短路電流計算。短路計算點為通過電器設(shè)備的最大短路電流的地點，一般按三相短路電流計算。2.4 電氣設(shè)備選擇選擇適合本地使用的電氣設(shè)備，不僅需要考慮電氣設(shè)備的電氣參數(shù)要滿足正常工作時流過的電流，承載的電壓以及故障時所受到的高溫和電動力的影響（短路后的大電流造成），還需要綜合考慮電氣設(shè)備所處的環(huán)境因素，如海拔、環(huán)境溫度、日照及風(fēng)速等。此外，也要注意電氣設(shè)備運(yùn)行可能給環(huán)境帶來的影響，如噪聲和電磁干擾等。2.5 配電裝置設(shè)計配電裝置可以理解為接受和分配電能的裝置，它是電氣主接線的具體實現(xiàn)，用于完成進(jìn)出線回路之間的連接。2.6 防雷與接地升壓變電站一旦遭受雷擊，電氣設(shè)備的絕緣會毀壞，不但修復(fù)困難，而且會導(dǎo)致風(fēng)電場發(fā)出的電能不能外送，可能會造成供電區(qū)域內(nèi)大面積、長時間停電，波及電網(wǎng)，給國民經(jīng)濟(jì)和人民生活帶來嚴(yán)重?fù)p失。3 變電所的總體分析及主變選擇3.1 變電所的總體情況分析本期為一期工程，建設(shè)規(guī)模為49.5MW。本期工程發(fā)電機(jī)單臺推薦容量1500kW，共33臺。每臺風(fēng)力發(fā)電機(jī)接1臺1600kVA箱式變壓器，將機(jī)端690V電壓升至35kV，接入35kV集電線路，經(jīng)35kV架空線路送至風(fēng)電場升壓站。升壓變電站經(jīng)過1臺升壓主變壓器將電壓提高到110kV送至地方110kV電網(wǎng)。變壓器容量過大或臺數(shù)過多，會造成投資的浪費(fèi)，占地和運(yùn)行損耗增加；容量過小，則發(fā)出的電能就無法全部送出到電力系統(tǒng)或滿足風(fēng)電場內(nèi)部負(fù)荷需求。因此，應(yīng)該合理地選擇變壓器的容量和臺數(shù)3.2 主變壓器容量的選擇 主變壓器容量的選擇應(yīng)根據(jù)在正常運(yùn)行時有最大功率通過時不過載的原則來確定，避免出現(xiàn)功率的“瓶頸現(xiàn)象”。同時過大的容量不僅會增加投資，而且還會加大有功和無功的損耗，增加運(yùn)行費(fèi)用，出現(xiàn)“大馬拉小車”的現(xiàn)象?？紤]到風(fēng)力發(fā)電場負(fù)荷率較低的實際情況，及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的功率因數(shù)在1左右，可以選擇等于風(fēng)電場發(fā)電容量的主變壓器2。實際選擇變壓器容量是在根據(jù)上述原則選擇的的基礎(chǔ)上取相近并稍大的標(biāo)準(zhǔn)值。本期工程發(fā)電機(jī)容量為49.5MW, 所以選用一臺容量為50MVA的三相油浸式雙繞組有載調(diào)壓變壓器作為主變壓器。3.3 主變壓器臺數(shù)的選擇3.3.1主變臺數(shù)的考慮原則: 變電站主變壓器的臺數(shù)可按如下原則確定：(1)對大城市郊區(qū)的一次變電所,在中、低壓側(cè)已經(jīng)構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的情況下,以裝兩臺主變?yōu)橐?；對地區(qū)性孤立的一次變電所或大型工業(yè)專用變電所,設(shè)計時應(yīng)考慮裝三臺主變壓器的可能性；對規(guī)劃只裝兩臺主變的變電所,其主變基礎(chǔ)宜按大于變壓器容量的12級設(shè)計,以便負(fù)荷發(fā)展時更換主變。(2) 對于只供電給二類、三類負(fù)荷的變電站，原則上只裝設(shè)一臺變壓器。(3) 對于供電負(fù)荷較大的城市變電站或有一類負(fù)荷的重要變電站，應(yīng)選用兩臺相同容量的主變壓器，每臺變壓器的容量應(yīng)滿足一臺變壓器停運(yùn)后，另一臺變壓器能供給全部一類負(fù)荷的需要；在無法確定一類負(fù)荷所占比重時，每臺變壓器的容量按計算負(fù)荷的60%-80%選擇。3.3.2本升壓變電站主變壓器具體分析情況如下：（1）本升壓變電站因目前只規(guī)劃一期工程，加之主變壓器運(yùn)行可靠性高，發(fā)生故障的幾率小，檢修周期長，損耗低，所以在選擇時一般不考慮主變壓器的備用,故按一臺主變壓器進(jìn)行配置；（2）因風(fēng)場是將35kV電壓升至110kV，只有兩種電壓，所以選雙繞組變壓器即可滿足要求；（3）我國110kV及以上的電壓等級變壓器均采用Y形連接，35kV電壓采用連接，所以聯(lián)結(jié)組別選用；在變電站中,主變壓器接線組別采用,能限制三次諧波。如接線組別高、低壓側(cè)均采用全星形，則三次諧波無通路，因此將會引起正弦波電壓畸變，并對通信設(shè)備發(fā)生干擾，同時對繼電保護(hù)整定的準(zhǔn)確度和靈敏度均會有影響3。（4）由于風(fēng)場發(fā)電多入地方電網(wǎng)，而地方多力多供應(yīng)不足，電網(wǎng)電壓波動較大，所以主變壓器可采用有載調(diào)壓裝置。高壓側(cè)有載調(diào)壓是改善電壓質(zhì)量、減少電壓波動最有效的手段。（5）凡是能夠采用三相變壓器時都應(yīng)首先三相變壓器，在330kV及以下的電力系統(tǒng)中，一般都應(yīng)選用三相變壓器4。（6）對于三相雙繞組變壓器的高壓側(cè)，110kV及以上電壓等級均為中性點直接接地系統(tǒng)。（7）由于風(fēng)場升壓變電站多處于風(fēng)場中心位置，常年風(fēng)資源盛行，散熱條件良好，冷卻方式采用自然風(fēng)冷即可滿足要求。綜合上述分析，本變壓站主變壓器選擇參數(shù)如下：型號額定 容量 KVA額定 電壓 -高壓（KV）額定 電壓 -低壓（KV）空載 損 耗kw空載電流 %負(fù)載損耗kw連接組別短路阻抗 %SZ11-50000/110500001108*1.25%38.5420.418410.54 電氣主接線設(shè)計4.1 引言電氣主接線是變電站電氣部分的主體,是電力系統(tǒng)中電能傳遞通道的重要組成部分之一；其連接方式的確定對電力系統(tǒng)整體以及變電站本身的供電可靠性、運(yùn)行靈活性、檢修方便與否和經(jīng)濟(jì)合理性起著決定性的作用,同時也對變電站電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)和控制方式的擬定有著很大的影響。電氣主接線設(shè)計是一項繁瑣而復(fù)雜的綜合性工作，必須遵循國家的有關(guān)法律、法規(guī)、方針、政策，依據(jù)相應(yīng)的國家規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計規(guī)程，結(jié)合具體工程的不同情況、不同要求、按照嚴(yán)格的設(shè)計程序，由宏觀到微觀，逐步細(xì)化和充實，反復(fù)地比較和優(yōu)化，最后提出技術(shù)上先進(jìn)可靠、經(jīng)濟(jì)上合理的電氣主接線設(shè)計方案。4.2 電氣主接線設(shè)計的原則和基本要求4.2.1電氣主接線設(shè)計的原則： 電氣主接線設(shè)計是變電站電氣設(shè)計的主體，必須以設(shè)計任務(wù)書為依據(jù)，以國家相關(guān)的法規(guī)、規(guī)程為準(zhǔn)則，結(jié)合工程的具體特點，全面地、綜合地加以分析，設(shè)計出可靠性高，運(yùn)行方便靈活而又經(jīng)濟(jì)合理的最佳方案。4.2.2主接線設(shè)計的基本要求：（1）可靠性 供電可靠性是電力生產(chǎn)的基本要求，運(yùn)行實踐是電氣主接線可靠性的客觀衡量標(biāo)準(zhǔn)，國內(nèi)外長期積累的運(yùn)行實踐經(jīng)驗在評價可靠性時起決定性的作用。目前，常被選用的主接線類型并不很多。在主接線設(shè)計中可以從以下幾方面加以考慮：1)任一斷路器檢修時，盡量不會影響其所在回路供電。2)斷路器或母線故障及母線檢修時，盡量減少停運(yùn)回路數(shù)和停運(yùn)時間，并保證對一級負(fù)荷及全部二級負(fù)荷或大部分二級負(fù)荷的供電。3)盡量減少變電所全部停電的可能性。（2）靈活性 主接線應(yīng)該滿足在調(diào)度、檢修及擴(kuò)建時的靈活性。1）調(diào)度時，應(yīng)可以靈活地投入和切除變壓器和線路，靈活調(diào)配電源和負(fù)荷，滿足系統(tǒng)在事故、檢修以及特殊運(yùn)行方式下的系統(tǒng)調(diào)度要求。2）檢修時，可以方便地停運(yùn)斷路器、母線及其繼電保護(hù)設(shè)備，進(jìn)行安全檢修不致影響電力系統(tǒng)的運(yùn)行和對用戶的供電。3）擴(kuò)建時，可以容易地從初期接線過渡到最終接線。在不影響連續(xù)供電或停電時間最短的情況下，投入新裝機(jī)組、變壓器或線路而不互相干擾，并對一次和二次系統(tǒng)的改建工作量最小。（3）經(jīng)濟(jì)性 在滿足可靠性、靈活性要求的前提下，還應(yīng)盡量做到經(jīng)濟(jì)合理。對于經(jīng)濟(jì)性的考慮主要包括下列內(nèi)容：1）投資省 主接線力求簡單，以節(jié)省斷路器、隔離開關(guān)、互感器、避雷器等一次設(shè)備；繼電保護(hù)和二次回路不過于復(fù)雜，以節(jié)省二次設(shè)備和控制電纜；采取限制短路電流的措施，以便選取價格較低的電氣設(shè)備或輕型電器。2）占地面積小。主接線設(shè)計中要為配電裝置布置創(chuàng)造條件，盡量使占地面積小。3）電能損失少。在變電站中，電能損耗主要來自變壓器，應(yīng)經(jīng)濟(jì)合理地選擇主變壓器的種類、容量、數(shù)量，并盡量避免因兩次變壓而增加的電能損失。（4）其它方面的綜合考慮 其他應(yīng)考慮因素也很多，如:主要設(shè)備的供貨廠家、交通運(yùn)輸、環(huán)境、氣象、地震、地質(zhì)、地形及海拔高度等都會影響電氣主接線的設(shè)計，須綜合加以考慮5。4.3 電氣主接線設(shè)計說明4.3.1 電氣主接線形式主接線形式可以分為兩大類：有匯流母線和無匯流母線。匯流母線，簡稱母線，是匯集和分配電能的設(shè)備。有匯流母線的接線形式便于實現(xiàn)多回路的集中。由于有母線作為中間環(huán)節(jié)，使接線簡單、清晰、運(yùn)行方便，有利于安裝和擴(kuò)建。一般進(jìn)出線數(shù)目大于4回。有匯流母線的接線形式包括：單母線、單母線分段、雙母線、雙母線分段、帶旁路母線等。無匯流母線的接線形式使用開關(guān)電器較少，占地面積少，但只適用于進(jìn)出線回路少，不再擴(kuò)建和發(fā)展的變電站。無匯流母線的接線形式包括：單元接線、橋形接線、角形接線、變壓器-線路單元接線等。不同的接線方式?jīng)Q定于電壓等級及出線回路數(shù)。按電壓等級的高低和出線回路的多少，不同的接線形式有其大致的使用范圍。電氣主接線的常見形式：（1）單元接線 單元接線是最簡單的接線形式，即發(fā)電機(jī)和主變壓器組成一個單元，發(fā)電機(jī)生產(chǎn)的電能直接輸送給變壓器，經(jīng)過變壓器升壓后送給系統(tǒng)。（2）橋形接線 當(dāng)變配電裝置中只有兩條線路連接站內(nèi)兩臺主變壓器時，常采用橋形接線，此時這兩回進(jìn)線分別和兩條線路連接，形成了兩條線路-變壓器的供電路徑，在這兩條供電路徑由橋形斷路器聯(lián)絡(luò)，根據(jù)橋形斷路器相對于變壓器和線路的安裝位置，又分為內(nèi)橋接線和外橋接線。內(nèi)橋接線的橋斷路器靠近變壓器，對于變壓器的投切需要操作兩臺斷路器，對于線路的操作只需要一臺斷路器，而外橋接線則相反，對于變壓器的投切操作一臺斷路器，線路則操作兩臺斷路器?？梢钥闯?，內(nèi)橋接線對于線路的操作較為簡單，而外橋接線則易于操作主變，因此內(nèi)橋接線適用于變壓器不經(jīng)常切換，而線路較長，故障概率較高所造成的線路需要經(jīng)常操作的場合；外橋接線適用于變壓器切換頻繁，或線路較短，故障概率小的場合，此外，當(dāng)線路有穿越功率時，也宜采用外橋接線。橋形接線采用的高壓斷路器數(shù)量小，4個回路只需要3臺斷路器，在容量較小的發(fā)電廠、變電站經(jīng)常采用。（3）單母線接線 單母線接線以一條母線用為配電裝置中的電能匯集節(jié)點，是有母線接線形式中最簡單的接線形式。單母線接線的優(yōu)點是：接線簡單清淅、設(shè)備少、操作簡單、便于擴(kuò)建和采用成套配電裝置。但是單母線接線的可靠性較低，當(dāng)其中的任一斷路器檢修停運(yùn)，其所在回路必須停電，而當(dāng)母線或母線隔壁離開關(guān)故障或檢修的時候，由于母線停運(yùn)，整個配電裝置都需要停電，也就有可能造成整個廠站的停電。單母線接線適用于電源數(shù)目較少、容量較波折場合，例如母線上只有一個電源的情況，也就是只有一臺發(fā)電機(jī)或一臺變壓器的時候：1）6-10KV配電裝置的出線回路數(shù)不超過5回。2）35-66KV配電裝置的出線回路數(shù)不超過3回3）110-220KV配電裝置的出線回路數(shù)不超過2回（4）單母線分段接線 在配電裝置中有多個電源存在的時候，單母線不在適用，此時可以將單母線根據(jù)電源的數(shù)目進(jìn)行分段，這就是單母線分段接線形式。單母線分段的數(shù)目由電源的數(shù)量和容量決定，分段數(shù)目越多，母線停電的范圍越小，但是斷路器的數(shù)目也越多，配電裝置和運(yùn)行也越復(fù)雜。因此一般以2-3段為宜；同時也需要注意，為了減少功率在分配斷路器上的流動，電源和負(fù)荷要盡量分配到每條母線上，以保證母線間的功率平衡。單母線分段接線具有以下優(yōu)點：1） 重要用戶可以從兩段母線上引出兩個回路，由不同的電源供電。2） 當(dāng)一段母線發(fā)生故障或需要要檢修的時候，分段斷路器可以斷開，保證另一段母線的正常運(yùn)行。由此可見，單母線分段接線相對單母線接線，可靠性和靈活性都有提高。但是此時，當(dāng)一段母線故障的時候，其所連接的回路依然需要停電；同時重要負(fù)荷采用雙回線時，常使得架空線路出線交叉跨越，為了使得兩段母線負(fù)荷和電源均衡配置，在擴(kuò)建的時候需要向兩個方向均衡擴(kuò)建。單母線分段接線的適用范圍如下：1）6-10KV配電裝置的出線回路數(shù)為6回及以上。2）35-66KV配電裝置的出線回路數(shù)為4-8回。3）110-220KV配電裝置的出線回路數(shù)為3-4回。（5）雙母線接線 單母線分段接線在母線故障的時候雖然保證了部分負(fù)荷的供電，但是故障母線所連的回路依然需要停運(yùn)，在可靠性要求較高的情況下無法滿足要求，而雙母線接線可以解決上述問題。每個回路通過一個斷路器和兩個隔離開關(guān)和兩條母線相連，母線之間通過母線聯(lián)絡(luò)斷路器連接，此時回路的分合由斷路器來實現(xiàn)，而回路運(yùn)行于那條母線則由母線隔離開關(guān)決定。除了母線檢修情況以外，雙母線接線在運(yùn)行時一般采用固定連接運(yùn)行方式，即兩條母線運(yùn)行，通過母線并列，電源和負(fù)荷平均分配在兩條母線上。相對于單母線接線及單母線分段接線，雙母線接線具有以下優(yōu)點：1）供電可靠，由于任意回路可以和兩條母線聯(lián)系，通過兩個母聯(lián)隔離開關(guān)的倒閘操作，可以使得回路靈活地在兩條母線間切換，也就使得檢修任一母線只停母線本身，不至于造成供電中斷，而當(dāng)故障的時候，可以迅速地將停電回路倒到另一條帶電母線上，減少了故障的影響。2）調(diào)度靈活，每個回路都可以運(yùn)行于任一母線，也就使得電源和負(fù)荷可以錄活地在母線上分配，這就可以靈活地適應(yīng)系統(tǒng)中的各種運(yùn)行方式的調(diào)度及潮流變化的需求。3）擴(kuò)建方便，相對于單母線分段接線，向任一方向擴(kuò)建都不影響電源和負(fù)荷的平均分配，不會引起原有回路的停電；當(dāng)存在雙回架空線時可以順序布置，不會出現(xiàn)單母線分段接線所導(dǎo)致的交叉跨越。4）便于試驗，當(dāng)個別回路需要單獨(dú)試驗的時候，可以將該回路單獨(dú)接于一條母線進(jìn)行試驗。雙母線接線適用于回路數(shù)或母線上電源較多、輸送和穿越功率大、母線故障后要求迅速恢復(fù)供電、母經(jīng)線或母線設(shè)備檢修時不允許影響對用戶的供電，系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)度對接線的靈活性有一定要求的情況下采用，各個電壓等級采用的具體條件如下：1）6-10KV配電裝置，當(dāng)短路電流較大的時候，出線需要加裝電抗器時。2）35-66KV配電裝置，當(dāng)出線回路數(shù)超過8回時；或連接電源較多，負(fù)荷較大時。3）110-220KV配電裝置，當(dāng)出線回路數(shù)在5回及以上時，或在系統(tǒng)中具有重要地位，出線回路數(shù)為4回及以上。（6）雙線線分段接線 當(dāng)220KV進(jìn)出線回路數(shù)甚多時，為了減少母線故障時候的停電范圍，需要對雙母線進(jìn)行分段，原則如下：1）當(dāng)進(jìn)出線回路數(shù)為10-14回時，在一組母線上用斷路器分段。2）當(dāng)進(jìn)出線回路數(shù)為15回及以上時，兩組母線都分段。3）為限制220KV母線短路電流或系統(tǒng)解列運(yùn)行的要求，可根據(jù)需要將母線分段6。4.3.2風(fēng)電場電氣主接線設(shè)計：（1）風(fēng)電機(jī)組的電氣接線 這里的風(fēng)電機(jī)組除了包括風(fēng)力機(jī)和發(fā)電機(jī)以外，還包括變頻器和對應(yīng)的機(jī)組升壓變壓器。目前，風(fēng)電場的主流風(fēng)力發(fā)電機(jī)本身輸出電壓為690V，經(jīng)過機(jī)組升壓變壓器將電壓升高到35kV。這樣風(fēng)電機(jī)組的接線大都采用單元接線。一般情況下，多采用一機(jī)一變，即一臺風(fēng)力發(fā)電機(jī)組配備一臺箱式變壓器。（2）集電線路及其接線 集電系統(tǒng)將風(fēng)電機(jī)組生產(chǎn)的電能按組收集起來。分組采用位置就近原則，每組包含的風(fēng)電機(jī)組數(shù)目大體相同，多為11臺。多組機(jī)群的輸出匯集到35kV母線，再經(jīng)35kV架空線路輸送到升壓變電站。當(dāng)然，采用地下電纜還是架空線，還要看風(fēng)電場的具體情況。架空線路投資低，但在風(fēng)電場內(nèi)需要條形或格形布置，不利于設(shè)備檢修，也不美觀；采用直埋電力電纜敷設(shè)，風(fēng)電場景觀較好，但投資較高。就接線形式而言，風(fēng)電場集電環(huán)節(jié)的接線多為單母線分段接線。每段母線的進(jìn)線，是各箱式變電所匯集的多臺風(fēng)電機(jī)組的并聯(lián)輸出，每一組機(jī)群的箱式變電所提供匯流母線的一條進(jìn)線，每段母線的出線是一條通向升壓變電站的35kV輸出線路。（3）升壓變電站的主接線 升壓變電站的主變壓器將集電線路匯集的電能再次升高到110kV接入電力系統(tǒng)。就接線形式而言，風(fēng)電場升壓站的主接線多為單母線接線或單母線分段接線（有擴(kuò)建工程時），取決于風(fēng)電機(jī)組的分組數(shù)目。（4）風(fēng)電場所用電的主接線 風(fēng)電場的所用電包括維持風(fēng)電場正常運(yùn)行及安排檢修維護(hù)等生產(chǎn)用電和風(fēng)電場運(yùn)行維護(hù)人員在風(fēng)電場內(nèi)的生活用電等，也就是風(fēng)電場內(nèi)自用電的部分，電壓為400V的電壓等級，主接線采用單母線分段接線，負(fù)荷分配在兩段母線上，兩段母線通過母線橋連接起來。5 短路電流計算5.1 短路電流計算的目的5.1.1短路電流的計算目的有以下幾點:1）電氣接線方案的比較和選擇2）選擇和校驗電氣設(shè)備3）選擇和校驗載流導(dǎo)體4）繼電保護(hù)的選擇與整定5）接地裝置的設(shè)計及確定中性點接地方式6）計算軟導(dǎo)線的短路搖擺7）確定分裂導(dǎo)線間隔棒的間距8）驗算接地裝置的接觸電壓和跨步電壓5.1.2概念短路：是指一切不正常的相與相之間或相與地（對于中性點接地的系統(tǒng)）發(fā)生通路的情況。其值可遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于額定電流 ，大小并取決于短路點距電源的電氣距離。5.1.3分類三相系統(tǒng)中發(fā)生的短路有 4 種基本類型：三相短路，兩相短路，單相對地短路和兩相對地短路。其中三相短路時，三相回路依舊對稱，因而又稱對稱短路，其余三類均屬不對稱短路。在中性點接地的電力網(wǎng)絡(luò)中，以一相對地的短路故障最多，約占全部故障的90。在中性點非直接接地的電力網(wǎng)絡(luò)中，短路故障主要是各種相間短路。發(fā)生短路時,電力系統(tǒng)從正常的穩(wěn)定狀態(tài)過渡到短路的穩(wěn)定狀態(tài)，一般需35秒。在這一暫態(tài)過程中，短路電流的變化很復(fù)雜。它有多種分量，其計算需采用電子計算機(jī)。在短路后約半個周波（0.01秒）時將出現(xiàn)短路電流的最大瞬時值，稱為沖擊電流。它會產(chǎn)生很大的電動力，其大小可用來校驗電氣設(shè)備在發(fā)生短路時機(jī)械應(yīng)力的動穩(wěn)定性。5.2 變電所短路電流計算5.2.1計算條件（1）假設(shè)系統(tǒng)有無限大的容量。用戶處短路后,系統(tǒng)母線電壓能維持不變.即計算阻抗比系統(tǒng)阻抗要大得多。具體規(guī)定: 對于335KV級電網(wǎng)中短路電流的計算,可以認(rèn)為110KV及以上的系統(tǒng)的容量為無限大.只要計算35KV及以下網(wǎng)絡(luò)元件的阻抗。（2）在計算高壓電器中的短路電流時,只需考慮變壓器、電抗器的電抗,而忽略其電阻;對于架空線和電纜,只有當(dāng)其電阻大于電抗1/3時才需計入電阻,一般情況下也只計電抗而忽略電阻。（3）短路電流計算公式或計算圖表,都以三相短路為計算條件。因為單相短路或二相短路時的短路電流都小于三相短路電流。能夠分?jǐn)嗳喽搪冯娏鞯碾娖?一定能夠分?jǐn)鄦蜗喽搪冯娏骰蚨喽搪冯娏鳌?.2.2簡化計算法即使設(shè)定了上述假設(shè)條件,要正確計算短路電流還是十分困難,對于一般用戶也沒有必要.一些設(shè)計手冊提供了簡化計算的圖表.省去了計算的麻煩.用起來比較方便.但要是手邊一時沒有設(shè)計手冊就可以借助“口訣式”的計算方法,只要記牢7句口訣,就可掌握短路電流計算方法.下面先了解一些基本概念. （1）主要參數(shù)三相短路容量 (MVA) 簡稱短路容量校核開關(guān)分?jǐn)嗳萘?三相短路電流周期分量有效值(KA ) 簡稱短路電流校核開關(guān)分?jǐn)嚯娏骱蜔岱€(wěn)定三相短路第一周期全電流有效值(KA) 簡稱沖擊電流有效值校核動穩(wěn)定三相短路第一周期全電流峰值(KA) 簡稱沖擊電流峰值校核動穩(wěn)定 X電抗() 其中系統(tǒng)短路容量和計算點電抗X是關(guān)鍵. （2） 標(biāo)么值計算時選定一個基準(zhǔn)容量(Sjz)和基準(zhǔn)電壓(Ujz)。將短路計算中各個參數(shù)都轉(zhuǎn)化為和該參數(shù)的基準(zhǔn)量的比值(相對于基準(zhǔn)量的比值),稱為標(biāo)么值?；鶞?zhǔn)容量： Sjz =100 MVA基準(zhǔn)電壓： Ujz規(guī)定為8級： 230, 115, 37, 10.5, 6.3, 3.15 ,0.4, 0.23 kV有了以上兩項, 由公式S=1.73*U*I，所以各級電壓的基準(zhǔn)電流即可計算出來。1） 標(biāo)么值計算容量標(biāo)么值 S* =S/.例如:當(dāng)10KV母線上短路容量為200 MVA時,其標(biāo)么值容量S* = 200/100=2.電壓標(biāo)么值 U*= U/ ; 電流標(biāo)么值 I* =I/2）無限大容量系統(tǒng)三相短路電流計算公式短路電流標(biāo)么值: I*d = 1/X* (總電抗標(biāo)么值的倒數(shù)).短路電流有效值: = * I*d=/ x*(KA)當(dāng)1000KVA以上變壓器二次側(cè)短路時,沖擊系數(shù),取1.8沖擊電流有效值: = 1.52 沖擊電流峰值: =1.41* *=2.55 (kA)當(dāng)1000KVA及以下變壓器二次側(cè)短路時,沖擊系數(shù),取1.3沖擊電流有效值: =1.09 (kA)沖擊電流峰值: =1.84 (kA)掌握了以上知識,就能進(jìn)行短路電流計算了.公式不多,又簡單.關(guān)鍵在于知道短路點的總電抗，一種方法是查有關(guān)設(shè)計手冊,從中可以找到常用變壓器、輸電線路及電抗器的電抗標(biāo)么值.求得總電抗后,再用以上公式計算短路電流；設(shè)計手冊中還有一些圖表,可以直接查出短路電流.（3） 口訣式簡化算法1）系統(tǒng)電抗的計算方法：系統(tǒng)電抗，百兆為一。容量增減，電抗反比。100除以系統(tǒng)容量例：基準(zhǔn)容量 100MVA。當(dāng)系統(tǒng)容量為100MVA時，系統(tǒng)的電抗為*=100/1001；當(dāng)系統(tǒng)容量為200MVA時，系統(tǒng)的電抗為*=100/2000.5；當(dāng)系統(tǒng)容量為無窮大時，系統(tǒng)的電抗為*=100/0 系統(tǒng)容量單位：MVA系統(tǒng)容量應(yīng)由當(dāng)?shù)毓╇姴块T提供。當(dāng)不能得到時，可將供電電源出線開關(guān)的開斷容量作為系統(tǒng)容量。如已知供電部門出線開關(guān)為W-VAC 12KV 2000A 額定分?jǐn)嚯娏鳛?0KA。則可認(rèn)為系統(tǒng)容量S=1.73*40*10=692MVA, 系統(tǒng)的電抗為*=100/6920.144。2）變壓器電抗的計算110KV, 10.5除以變壓器容量；35KV, 7除以變壓器容量；10KV(6KV), 4.5除以變壓器容量。例：一臺35KV 3200KVA變壓器的電抗X*=7/3.2=2.1875一臺10KV 1600KVA變壓器的電抗X*=4.5/1.6=2.813變壓器容量單位：MVA這里的系數(shù)10.5，7，4.5 實際上就是變壓器短路電抗的數(shù)。不同電壓等級有不同的值3）電抗器電抗的計算電抗器的額定電抗除以額定容量再打九折。例：有一電抗器 U=6KV I=0.3KA 額定電抗 X=4%。額定容量 S=1.73*6*0.3=3.12 MVA. 電抗器電抗X*=(4/3.12)*0.9=1.15電抗器容量單位：MVA4）架空線路及電纜電抗的計算架空線：6kV，等于公里數(shù)；10KV，取1/3；35kV，取 3；電纜：按架空線再乘0.2。例：10KV 6km架空線。架空線路電抗X*=6/3=210KV 0.2km電纜。電纜電抗X*=(0.2/3)*0.2=0.013。這里作了簡化，實際上架空線路及電纜的電抗和其截面有關(guān)，截面越大電抗越小5）短路容量的計算電抗之和，去除100。例：已知短路點前各元件電抗標(biāo)么值之和為 X*=2, 則短路點的短路容量：=100/2=50 MVA。短路容量單位：MVA6）短路電流的計算6KV，9.2除以電抗；10KV，5.5除以電抗；35KV，1.6除以電抗； 110KV，0.5除以電抗。0.4KV，150除以電抗例：已知一短路點前各元件電抗標(biāo)么值之和為 X*=2, 短路點電壓等級為6KV,則短路點的短路電流 Id=9.2/2=4.6kA。短路電流單位：KA7）短路沖擊電流的計算當(dāng)1000KVA以上變壓器二次側(cè)短路時, 沖擊電流有效值: = 1.52 沖擊電流峰值: =2.55 (kA)當(dāng)1000KVA及以下變壓器二次側(cè)短路時, 沖擊電流有效值: =1.09 (kA)沖擊電流峰值: =1.84 (kA)例：已知短路點(1600KVA變壓器二次側(cè))的短路電流 Id=4.6KA，則該點沖擊電流有效值=1.521.52*4.66.992kA,沖擊電流峰值 =2.55=2.55*4.6=11.73kA?？梢姸搪冯娏饔嬎愕年P(guān)鍵是算出短路點前的總電抗(標(biāo)么值)，但一定要包括系統(tǒng)電抗7。5.2.3本風(fēng)場升壓變電站短流電流計算根據(jù)接入系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析,經(jīng)過短路電流計算，風(fēng)場升壓變電站接入電力系統(tǒng)后，電網(wǎng)短路水平不大，不影響相關(guān)變電站的設(shè)備選型。風(fēng)電場110kV母線遠(yuǎn)景最大三相短路電流為6.26kA，35kV母線最大三相短路電流7.5kA。故本期工程110kV設(shè)備短路水平按31.5kA設(shè)計；35kV短路電流水平也按31.5kA設(shè)計。6 電氣設(shè)備的選擇6.1 電氣設(shè)備選擇的依據(jù)電氣主接線是由導(dǎo)體和電氣設(shè)備連接而構(gòu)成的電路。選擇適合本地使用的導(dǎo)體和電氣設(shè)備，不僅需要考慮電氣設(shè)備的電氣參數(shù)，要滿足正常工作時流過的電流，承載的電壓以及故障時所受到的高溫和電動力的影響（短路后的大電流造成），還需要綜合考慮電氣設(shè)備所處的環(huán)境因素，如海拔、環(huán)境溫度、日照及風(fēng)速等。此外，也要注意電氣設(shè)備運(yùn)行可能給環(huán)境帶來的影響，如噪聲和電磁干擾。6.1.1電氣設(shè)備選擇的一般條件選擇適用的電氣設(shè)備，首先要確定其額定參數(shù)，使其可以長期承載流過它的電流而不過熱，可以承受加于其上的電壓而不致使設(shè)備絕緣受到損壞。同時，還要考慮設(shè)備安裝地點的環(huán)境因素以應(yīng)對工作現(xiàn)場實際情況，只有這樣才能保證電氣設(shè)備的長期穩(wěn)定工作。此外，必須考慮電力系統(tǒng)中短路所造成的巨大短路電流對系統(tǒng)的損害，要使電氣設(shè)備本身可以承受短路時的短時發(fā)熱和電動力對設(shè)備的影響。在選擇電氣設(shè)備時，必須考慮下列各項原則：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；2）應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核，因地因網(wǎng)制宜原則；3）應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理；4）與整個工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致；5）同類設(shè)備盡量減少品種，應(yīng)采取“一次配置到位，并留有裕度”的原則；6）重要技術(shù)參數(shù)指標(biāo)從嚴(yán)把關(guān)原則，如為保證整個電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展，在選用550kV斷路器時，其額定開斷電流一般應(yīng)不超過63kA；252kV斷路器，開斷電流不超過50kA；126kV斷路器，開斷電流不超過40（31.5）kA。對126kV支柱絕緣子強(qiáng)度應(yīng)選4-6kN；對252kV支柱絕緣子強(qiáng)度應(yīng)選6-8kN；對550kV支柱絕緣子強(qiáng)度應(yīng)選8-12kN8；7）選用的新產(chǎn)品均應(yīng)具有可靠的試驗數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格；8）金屬封閉開關(guān)設(shè)備宜選用加強(qiáng)絕緣型金屬封閉式高壓開關(guān)柜，柜體宜選用母線和斷路器具有獨(dú)立隔室的開關(guān)柜，柜內(nèi)絕緣件應(yīng)采用阻燃絕緣材料，應(yīng)完備“五防”功能。6.1.2電氣設(shè)備選擇的技術(shù)條件（1）按照正常工作狀態(tài)選擇 對電氣設(shè)備來說，首先要考慮其是否可以承受流過的電流和加于其上的電壓：1）額定電壓 即電氣設(shè)備的額定電壓要大于設(shè)備安裝處的電網(wǎng)額定電壓2）額定電流 即運(yùn)行中的電氣設(shè)備額定電流不得低于所在回路在各種可能運(yùn)行方式下的最大持續(xù)工作電流不同回路的持續(xù)電流需要分別計算。對于變壓器，其回路最大持續(xù)工作電流按照其額定電流的1.05倍計算，如果變壓器可能過負(fù)荷運(yùn)行則按照1.3-2倍的變壓器額定電流確定；對于母聯(lián)斷路器回路，一般按照母線上最大一臺變壓器的確定；對于母線分段電抗器，應(yīng)為母線上最大一臺發(fā)電機(jī)跳閘時，保證該母線負(fù)荷所需電流，或最大一臺發(fā)電機(jī)額定電流的50-80%；出線回路的除考慮正常電流外，還應(yīng)考慮事故時由其回路轉(zhuǎn)移過來的負(fù)荷。高壓電氣設(shè)備沒有明確的過載能力，所以在選擇額定電流的時候，應(yīng)滿足各種可能運(yùn)行方式在回路持續(xù)工作電流的要求。此外，對于套管和絕緣子等承力設(shè)備還需要考慮其機(jī)械負(fù)載能力。（2）按照短路狀態(tài)校驗由于短路以后電氣設(shè)備將承受比正常時候大很多的熱積累和電動力，雖然時間很短，但仍可能對設(shè)備造成巨大破壞，因此，按照正常條件選出的電氣設(shè)備必須要校驗一下其熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定能力。一般來說，電氣設(shè)備在出廠時都會給定以下參數(shù)：1）設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流和時間t，并以此校驗其熱穩(wěn)定性是否滿足要求： 式中，為實際計算得到的短路電流熱效應(yīng)。2）設(shè)備允許通過的動穩(wěn)定電流幅值及其有效值，以此校驗電氣設(shè)備是否可以滿足動穩(wěn)定的要求： 或式中，或為實際計算得到的沖擊電流幅值（kA）及其有效值（kA）和 需要由短路電流計算求得。計算短路電流時，需要考慮系統(tǒng)遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃，按照最終的容量計算；計算時應(yīng)按能造成最大的短路電流的接線形式進(jìn)行分析；短路種類一般取最嚴(yán)重的三相短路；同時需要考慮短路點的選取，要選能使通過設(shè)備的短路電流最大的情況。在計算時，需要選取合適的短路時間，一般考慮短路時間為保護(hù)動作時間和斷路器全開斷時間之和即考慮到主保護(hù)可能拒動，使得通過電氣設(shè)備的短路電流持續(xù)時間較長，一般采用后備保護(hù)動作時間；而斷路器全開斷時間為斷路器分閘命令發(fā)出促使斷路器機(jī)構(gòu)的跳閘線圈動作，由此引發(fā)斷路器的各相觸頭分離直至觸頭間電弧完全熄滅的過程所需的時間，即：式中，為斷路器的固有分閘時間，指斷路器從接受跳閘命令到跳閘機(jī)構(gòu)拉開觸頭的時間；為斷路器觸頭開始拉開直至觸頭間電弧完全熄滅為止。對于以下幾種情況，也可以不去校驗動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定性：1） 用熔斷器保護(hù)的電氣設(shè)備，其熱穩(wěn)定由熔斷時間保證，故可不驗算熱穩(wěn)定。2） 采用有限流電阻的熔斷器保護(hù)的設(shè)備，其回路電流被電阻限制。3） 裝設(shè)在電壓互感器回路中的裸導(dǎo)體和電氣設(shè)備。6.1.3電氣設(shè)備選擇的環(huán)境因素電氣設(shè)備必須能夠適應(yīng)工作場所的實際環(huán)境，因此，應(yīng)根據(jù)具體工作場院所的實際情況有針對性地選擇電氣設(shè)備的結(jié)構(gòu)和、型式。對環(huán)境因素的考慮主要涉及以下方面：（1）溫度 目前我國生產(chǎn)的電氣設(shè)備，在設(shè)計時一般按周圍的介質(zhì)溫度為 40考慮。當(dāng)環(huán)境溫度高于40時，每增高1，設(shè)備允許電流減少1.8%；當(dāng)環(huán)境溫度低于40是每降低1,設(shè)備的允許電流可增加0.5%，但是總的增量不能超過20%。在高寒地區(qū),應(yīng)選擇可以適應(yīng)最低溫度為-40的高寒電氣設(shè)備。在最高溫度超過40、長期處于低濕度的干熱地區(qū)，應(yīng)選用型號后帶“TA”字樣的干熱型產(chǎn)品。（2）日照 屋外高壓電氣設(shè)備在日照的作用下將產(chǎn)生附加溫升，由于電氣鳳備的發(fā)熱試驗是在避免陽光直射的條件下進(jìn)行的，因此當(dāng)設(shè)備提供的額定載流量未考慮日照時，在電氣設(shè)計中可以按電氣設(shè)備額定電流值的80%滿足電流要求來選擇設(shè)備。（3）風(fēng)速 一般高壓電氣設(shè)備可在風(fēng)速不大于35m/s的環(huán)境下正常運(yùn)行。當(dāng)最大風(fēng)速超過35m/s時，除向向制造廠商提出特殊訂貨外，還應(yīng)在設(shè)計和布置時采取有效防護(hù)措施，如降低安裝高度、加強(qiáng)基礎(chǔ)固定。（4）冰雪 在積雪和覆冰嚴(yán)重的地區(qū)，應(yīng)采取措施防止冰串引起瓷件絕緣發(fā)生對地閃絡(luò)。（5）濕度 一般高壓電氣設(shè)備可在環(huán)境溫度為20、環(huán)境濕度為90%的環(huán)境中使用。在沿海地區(qū)，當(dāng)相對濕度超過一般產(chǎn)品使用標(biāo)準(zhǔn)的時候，可選用型 號后標(biāo)有“TH”的濕熱帶型高壓電氣設(shè)備。（6）污穢 電氣設(shè)備工作于污穢環(huán)境時，要考慮環(huán)境可能給電氣設(shè)備帶來的化學(xué)腐蝕。根據(jù)鹽密和泄漏比距，變電所的污穢等級可以分為：1、2、3級。根據(jù)實際情況，應(yīng)采取以下措施：增大電瓷絕緣的有效泄漏比距或選用有利于防污的電瓷造型，如采用半導(dǎo)體、大小傘、大傾角、鐘罩等特制絕緣子；采用屋內(nèi)配電裝置，2級及以上污穢區(qū)的66-110KV配電裝置采用屋內(nèi)型。（7） 對安裝在海拔高度超過1000m地區(qū)的電氣設(shè)備外絕緣一般應(yīng)預(yù)以加強(qiáng)，可選用高原型產(chǎn)品或選用外絕緣提高一級的產(chǎn)品。（8）地震 選擇電氣設(shè)備時要考慮本地地震烈度，選用可以滿足地震要求的產(chǎn)品9。6.1.4環(huán)境保護(hù)選擇電氣設(shè)備時，還應(yīng)考慮電氣設(shè)備對周圍環(huán)境的影響，主要考慮電磁干擾和噪聲。（1） 電磁干擾會損害或破壞電磁信號的正常接收及電氣設(shè)備、電子設(shè)備的正常運(yùn)行。無線電干擾主要來自電氣設(shè)備的電流、電壓突變和電暈放電。因此，要求電氣設(shè)備及金具在最高工作相電壓下，晴天的夜晚不應(yīng)出現(xiàn)可見電暈，110kV及以上的電氣設(shè)備、戶外晴天無經(jīng)理發(fā)干擾電壓不應(yīng)大于2500Uv。對于是110kV以下的電氣設(shè)備，一般可不校驗無線電干擾電壓。（2） 電氣設(shè)備的噪聲水平應(yīng)控制在以下水平：在距電氣設(shè)備2m處，連續(xù)性噪聲不應(yīng)大于85dB；非連續(xù)性噪聲，屋內(nèi)設(shè)備不應(yīng)大于90dB，屋外設(shè)備不應(yīng)大于110dB。6.2 開關(guān)設(shè)備的選擇6.2.1斷路器的選擇 斷路器應(yīng)選用無油化產(chǎn)品。真空斷路器應(yīng)選用本體和機(jī)構(gòu)一體化設(shè)計和制造的產(chǎn)品。投切電容器組的開關(guān)應(yīng)選用開斷時無重燃及適合于頻繁操作的開關(guān)設(shè)備。40.5kV及以上投切容性或感性負(fù)載的斷路器宜采用SF6斷路器。（1）斷路器的型式 根據(jù)滅弧介質(zhì)，斷路器可以分為：油斷路器（多油、少油）、壓縮空氣斷路器、SF6斷路器、真空斷路器。SF6（純凈的SF6氣體是無色、無味、無毒的，不支持燃燒、也不支持呼吸的氣體）斷路器，雖造價高，但此開關(guān)性能好、可靠性高、使用方便。SF6斷路器，宜選取配用優(yōu)質(zhì)彈簧機(jī)構(gòu)、模塊化設(shè)計的液壓機(jī)構(gòu)或彈簧儲能的液壓機(jī)構(gòu)。252kV母聯(lián)斷路器、變壓器出口斷路器盡量選用機(jī)械聯(lián)動機(jī)構(gòu)。選用斷路器時，其控制回路應(yīng)盡可能簡單，不宜選用“控制線圈串RC回路的結(jié)構(gòu)10。（2）斷路器的電氣參數(shù) 高壓斷路器的作用是分合電路，不僅需要分合正常的負(fù)荷電流，而且要能分合故障時的短路電流。因此選擇高壓斷路器時不僅要考慮其額定電壓和額定電流的大小，還要考慮其對故障電流的開合能力，即考慮其額定開斷電流和短路關(guān)合電流。1）額定電流和電壓 斷路器的額定電壓要大于其安裝位置的電網(wǎng)額定電壓，斷路器的額定電流不得低于所在回路在各種可能運(yùn)行方式下的最大持續(xù)工作電流。2）額定開斷電流 額定開斷電流是表明斷路器滅弧能力的