某110KV變電站初步設(shè)計(jì) 河南理工

1、某110KV變電站初步設(shè)計(jì)摘要變電站作為電力系統(tǒng)中的重要組成部分，直接影響整個(gè)電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。本論文設(shè)計(jì)的中間變電站，不僅增強(qiáng)了當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，而且為當(dāng)?shù)氐墓まr(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了足夠的電能，從而達(dá)到使本地區(qū)電網(wǎng)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的。本論文通過對(duì)原始資料的分析及根據(jù)變電站的總負(fù)荷選擇主變壓器，同時(shí)根據(jù)主接線的經(jīng)濟(jì)可靠、運(yùn)行靈活的要求，選擇了兩種主接線方案，并且進(jìn)行技術(shù)比較，淘汰較差的方案，確定了變電站的電氣主接線方案。其次進(jìn)行短路電流計(jì)算，從三相短路計(jì)算中得到當(dāng)短路發(fā)生在各自電壓等級(jí)的母線時(shí)，其短路穩(wěn)態(tài)電流和沖擊電流的值。再根據(jù)計(jì)算結(jié)果及電壓等級(jí)的額定電壓和最大持續(xù)工作電流進(jìn)行主要

2、電氣設(shè)備選擇及校驗(yàn)（包括斷路器、隔離開關(guān)、電流互感器、電壓互感器等），其中也包括智能設(shè)備的選擇和校驗(yàn)。最后，并繪制了電氣主接線圖、電氣總平面布置圖、防雷保護(hù)配置圖等相關(guān)設(shè)計(jì)圖紙。關(guān)鍵詞 電氣主接線設(shè)計(jì) 短路電流計(jì)算 電氣設(shè)備選擇 智能設(shè)備選擇1引言110KV降壓變電站作為一個(gè)中間變電站，將發(fā)電廠與負(fù)荷中心連接起來(lái)，起到了交換功率或長(zhǎng)距離輸電線路分段的作用，它的投入使用給我們帶來(lái)了極大的便利。在我國(guó)，電力工業(yè)正迅速發(fā)展，因此對(duì)發(fā)電廠（變電所）的設(shè)計(jì)也提出了更高的要求，而在發(fā)電廠（變電所）的設(shè)計(jì)組成中，電氣設(shè)計(jì)是一重要組成部分，需要我們認(rèn)真地研究對(duì)待。隨著高新技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，對(duì)電能質(zhì)量和供電可靠

3、提出了新的要求，高壓、超高壓變電站的控制和保護(hù)系統(tǒng)必須適應(yīng)這種新形勢(shì)，因此，改善電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，提高供電能力與可靠性以及綜合自動(dòng)化程度，以滿足日益增長(zhǎng)的社會(huì)需求是電力企業(yè)的首要目標(biāo)。在我國(guó)近幾年發(fā)展迅速，產(chǎn)品的更新?lián)Q代及定型也越來(lái)越快。從這幾年應(yīng)用和實(shí)踐看，數(shù)字化變電站給變電站設(shè)計(jì)安裝、調(diào)試和運(yùn)行、維護(hù)、管理等方面都帶來(lái)了一系列自動(dòng)化技術(shù)的變革。但是，目前國(guó)內(nèi)數(shù)字化變電站的運(yùn)用還不夠成熟，因此，我們應(yīng)該努力朝著數(shù)字化變電站1，以及智能電網(wǎng)2方向發(fā)展。近年來(lái)110kV變電站的建設(shè)迅猛發(fā)展。科學(xué)的變電站設(shè)計(jì)方案能夠提升配電網(wǎng)的供電能力和適應(yīng)性，降低配電網(wǎng)損耗和供電成本，減少電力設(shè)施占地資源，體現(xiàn)“增容、

4、升壓、換代、優(yōu)化通道”的技術(shù)改造思路。同時(shí)可以增加系統(tǒng)的可靠性，節(jié)約占地面積，使變電站的配置達(dá)到最佳，不斷提高經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。為了保障我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，以及持續(xù)的城鎮(zhèn)化進(jìn)程，我國(guó)電力系統(tǒng)進(jìn)入了一個(gè)快速發(fā)展階段，電網(wǎng)建設(shè)得到進(jìn)一步完善。目前，我國(guó)110KV及以上變電站的智能化程度總體水平較低。所以迫切需要提高變電站的智能化水平。本次設(shè)計(jì)在一般變電站的基礎(chǔ)上增加智能化的設(shè)備，例如在110KV側(cè)智能斷路器，電子式互感器等，提高了變電站的智能化水平，迎合了國(guó)內(nèi)變電站的發(fā)展需求。在變電站自動(dòng)化領(lǐng)域中，智能化電氣的發(fā)展，特別是智能化開關(guān)、光電式互感器等機(jī)電一體化設(shè)備的出現(xiàn)，變電站自動(dòng)化技術(shù)即將進(jìn)入新

5、階段。變電站自動(dòng)化系統(tǒng)是在計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。它以其簡(jiǎn)單可靠、可擴(kuò)展性強(qiáng)、兼容性好等特點(diǎn)逐步為國(guó)內(nèi)用戶所接受，并在一些大型變電站監(jiān)控項(xiàng)目中獲得成功的應(yīng)用。隨著智能化開關(guān)，光電式電流電壓互感器、一次運(yùn)行設(shè)備在線狀態(tài)檢測(cè)及自診斷、變電站運(yùn)行操作培訓(xùn)仿真這些新技術(shù)的日趨成熟以及廣泛應(yīng)用必將對(duì)現(xiàn)有變電站自動(dòng)化技術(shù)產(chǎn)生深刻的影響，帶來(lái)全數(shù)字化的變電站新概念。引入了智能化設(shè)備，提高變電站的綜合自動(dòng)化水平3是本次設(shè)計(jì)的亮點(diǎn)。但從整體上來(lái)講，其設(shè)計(jì)與一般變電站相似，那么，本設(shè)計(jì)將分別闡釋原始資料，主接線設(shè)計(jì)，短路電流計(jì)算，相關(guān)電氣設(shè)備選擇，變電站的整體布置，配電裝置的安裝，以及保護(hù)監(jiān)測(cè)設(shè)

6、備的使用，還有母線選擇布置，無(wú)功補(bǔ)償?shù)鹊?。本設(shè)計(jì)將會(huì)全面的講述110KV降壓變電站的初步設(shè)計(jì)內(nèi)容，以及相關(guān)計(jì)算，選型和校驗(yàn)。從經(jīng)濟(jì)型，安全性，可靠性，實(shí)用性等多方面考慮，認(rèn)真探討研究了110kv變電站的一次部分初步設(shè)計(jì)。2原始資料系統(tǒng)至110kV母線的短路容量1000MVA，功率因數(shù)為0.85。 最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為5000h/年，變電所10kV出線保護(hù)最長(zhǎng)動(dòng)作時(shí)間為1.5s。110kV架空線路兩回路供電，型號(hào)LGJ185，長(zhǎng)度為25KM，；10kV側(cè)16回出線，功率因數(shù)為0.8：1# ：負(fù)荷為900kW，長(zhǎng)度為3KM，負(fù)荷類型為民用；2# ：負(fù)荷為900kW，長(zhǎng)度為3KM，負(fù)荷類型為民用、市

7、政；3# ：負(fù)荷為1000kW，長(zhǎng)度為1.5KM，負(fù)荷類型為市政；4# ：負(fù)荷為1000kW，長(zhǎng)度為1.5KM，負(fù)荷類型為市政；5# 、6# ：負(fù)荷為6000kW，長(zhǎng)度為2.5KM，負(fù)荷類型為機(jī)械制造廠；7# 、8# ：負(fù)荷為1800 kW，長(zhǎng)度為2KM，負(fù)荷類型為紡織廠；9# 、10#：負(fù)荷為 600 kW，長(zhǎng)度為5KM，負(fù)荷類型為醫(yī)院；11#：負(fù)荷為 1000 kW，長(zhǎng)度為4.5KM，負(fù)荷類型為機(jī)械加工廠；12#：負(fù)荷為 1000 kW，長(zhǎng)度為4.5KM，負(fù)荷類型為食品加工廠；13# 、14#：負(fù)荷為950kW，長(zhǎng)度為3KM，負(fù)荷類型為印染廠15# ：負(fù)荷為1600kW，長(zhǎng)度為1.5KM，

8、負(fù)荷類型為化工廠；16# ： 負(fù)荷為1600kW，長(zhǎng)度為1.5KM，負(fù)荷類型為化工廠。設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮保證擴(kuò)建時(shí)，不中斷原有負(fù)荷的供電，擴(kuò)建后應(yīng)保證功率因素為0.9，該變電所海拔高度為1000M，歷史最高溫度為40攝氏度，最低溫度為-7攝氏度。最高月平均溫度為34攝氏度。該所附近地勢(shì)平坦，交通便利，可不考慮環(huán)境污染影響。3電氣主接線設(shè)計(jì)和選擇3.1概述電氣主接線是變電站電氣設(shè)計(jì)的首要部分，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。主接線的確定對(duì)電力系統(tǒng)及變電所本身運(yùn)行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性密切相關(guān)，并且對(duì)電氣設(shè)備選擇，配電裝置布置，繼電保護(hù)和控制方式的擬定有較大影響。因此必須正確處理好各方面的關(guān)系，全面分析有

9、關(guān)影響，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，合理確定主接線。在選擇電氣主接線時(shí)，應(yīng)以下列各點(diǎn)作為設(shè)計(jì)依據(jù)：變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用，負(fù)荷大小和重要性等條件確定，并且滿足可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性三項(xiàng)基本要求。1. 可靠性可靠性是電力生產(chǎn)和分配的首要要求。主接線首先應(yīng)滿足這個(gè)要求。主接線可靠性的具體要求：1) 斷路器檢修時(shí)，不宜影響對(duì)系統(tǒng)的供電2) 斷路器或母線故障以及母線檢修時(shí)，盡量減少停運(yùn)的回路數(shù)和停運(yùn)時(shí)間，并要保證對(duì)一級(jí)負(fù)荷及全部或部分二級(jí)負(fù)荷的供電。3) 盡量避免發(fā)電廠、變電所全部停運(yùn)。2. 靈活性主接線應(yīng)滿足在調(diào)度、檢修及擴(kuò)建時(shí)的靈活性。1) 調(diào)度時(shí)，應(yīng)可以靈活地投入和切除變壓器和線路，調(diào)配電源和負(fù)荷

10、，滿足系統(tǒng)在事故運(yùn)行方式、檢修運(yùn)行方式以及特殊運(yùn)行方式下的系統(tǒng)調(diào)度要求。2) 檢修時(shí)，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)行安全檢修而不致影響電力網(wǎng)的運(yùn)行和對(duì)用戶的供電。3) 擴(kuò)建時(shí)，可以容易地從初期接線過度到最終接線，在不影響連續(xù)供電或停電時(shí)間最短的情況下投入新設(shè)備并且對(duì)一次和二次部分的改建工作最少。3. 經(jīng)濟(jì)性主接線在滿足可靠性、靈活性要求的前提下，做到經(jīng)濟(jì)合理（1）投資省。1) 主接線應(yīng)力求簡(jiǎn)單，以節(jié)省斷路器、隔離開關(guān)、電流和電壓互感器、避雷器等一次設(shè)備。2) 要能使繼電保護(hù)和二次回路不過于復(fù)雜，以節(jié)省二次設(shè)備控制電纜。3) 如能滿足系統(tǒng)安全運(yùn)行及繼電保護(hù)要求，110KV及以下

11、終端或分支變電所可采用簡(jiǎn)易電器。（2）占地面積小。主接線設(shè)計(jì)要為配電裝置布置創(chuàng)造條件，盡量使占地面積減少。（3）電能損失少。經(jīng)濟(jì)合理地選擇主變壓器的種類（雙繞組、三繞組、自耦變壓器），容量、數(shù)量，要避免兩次變壓器而增加電能損失。3.2電氣主接線方式的選擇3.2.1 電氣主接線根據(jù)電力系統(tǒng)和變電站具體條件確定的，它以電源和出線為主體，在進(jìn)出線較多時(shí)（一般超過4回），為便于電能的匯集和分配，常設(shè)置母線作為中間環(huán)節(jié)，使接線簡(jiǎn)單清晰，運(yùn)行方便，有利于安裝和擴(kuò)建。本次所設(shè)計(jì)的變電站110KV進(jìn)出線有2回，10KV進(jìn)出線有16回，所以采用有母線的連接。（1）單母線接線優(yōu)點(diǎn)：接線簡(jiǎn)單，操作方便，設(shè)備少、經(jīng)濟(jì)

12、性好，并且母線便于向兩端延伸，擴(kuò)建方便。缺點(diǎn)：可靠性差。母線或母線格力開關(guān)檢修或故障時(shí)，所有回路都要停止運(yùn)行；調(diào)度不方便，電源只能并列運(yùn)行，并且線路側(cè)發(fā)生短路時(shí)，有較大的短路電流。所以這種接線形式一般只用在發(fā)電機(jī)容量小、太熟較多而符合較近的小型電廠和出現(xiàn)回路少，并且沒有重要負(fù)荷的發(fā)電廠和變電站中。（2）單母線分段接線 優(yōu)點(diǎn)：?jiǎn)文妇€用分段斷路器進(jìn)行分段，可以提高供電可靠性和靈活性，不致使重要用戶停電；缺點(diǎn)：這種接線當(dāng)進(jìn)出線較多或需要對(duì)重要負(fù)荷采用兩回出線供電時(shí)，增加了出線數(shù)目，且常使架空線交叉跨越，使整個(gè)母線系統(tǒng)的可靠性受到限制；適用范圍：在具有兩回進(jìn)線電源的條件下，采用單母線分段接線比較優(yōu)越。

13、1610KV配電裝置出線回路數(shù)為6回及以上時(shí)；2 35KV配電裝置出線回路數(shù)為48回時(shí)；110220KV配電裝置出線回路數(shù)34回時(shí)。（3）雙母線接線 雙母線接線有兩組母線，并且可以相互備用，兩組母線之間的聯(lián)絡(luò)，通過母線聯(lián)絡(luò)斷路器來(lái)實(shí)現(xiàn)。具有供電可靠、調(diào)度靈活、擴(kuò)建方便的優(yōu)點(diǎn)，與單母線接線相比，投資有所增加，但使運(yùn)行的可靠性和靈活性大為提高。其缺點(diǎn)是：當(dāng)母線故障或檢修時(shí)，需要隔離開關(guān)進(jìn)行倒閘操作，容易發(fā)生誤操作事故，需要隔離開關(guān)和斷路器之間裝設(shè)可靠的聯(lián)鎖裝置，對(duì)運(yùn)行人員的要求比較高。適用范圍：610KV配電裝置，當(dāng)短路電流較大，出線需要帶電抗器時(shí)，35KV配電裝置，當(dāng)出線回路數(shù)超過8回時(shí)或連接的

14、電源較多、負(fù)荷較大時(shí)；110220KV配電裝置，出線回路數(shù)為5回及以上時(shí)，或110220KV配電裝置在系統(tǒng)中站重要地位，出線回路數(shù)4回及以上時(shí)。（4）橋形接線當(dāng)只有兩臺(tái)變壓器和兩條線路時(shí)，宜采用橋型接線。內(nèi)橋接線在線路故障或切除、投入時(shí)，不影響其余回路工作，并且操作簡(jiǎn)單；而在變壓器故障或切除、投入時(shí)，要使相應(yīng)線路短時(shí)停電且操作復(fù)雜。因而該接線一般適用于線路較長(zhǎng)和變壓器不需要經(jīng)常切換的情況。外橋接線在運(yùn)行中的特點(diǎn)與內(nèi)橋接線相反，使用于線路夾斷和變壓器需啊喲經(jīng)常切換的情況。橋形接線投資省，但可靠性不高，只使用于小容量發(fā)電廠或變電站。3.2.2 110KV側(cè)方案擬定方案一：采用單母分段接線考慮到11

15、0側(cè)只有兩條進(jìn)線，因而可以選用單母分段接線。其優(yōu)點(diǎn)是：?jiǎn)文妇€用分段斷路器進(jìn)行分段，可以提高供電可靠性和靈活性，不致使重要用戶停電；缺點(diǎn)是：這種接線當(dāng)進(jìn)出線較多或需要對(duì)重要負(fù)荷采用兩天出現(xiàn)供電時(shí)，增加了出現(xiàn)數(shù)目，且常使架空線交叉跨越，使整個(gè)母線系統(tǒng)的可靠性受到限制；方案二：內(nèi)橋型接線110KV側(cè)以雙回路與系統(tǒng)相連，只有兩臺(tái)變壓器，在線路故障或切除、投入時(shí)，不影響其余回路工作，而且線路較長(zhǎng)，但不經(jīng)常投切，因此可采用內(nèi)橋式接線。優(yōu)點(diǎn)是：高壓器少，布置簡(jiǎn)單，造價(jià)低，經(jīng)適當(dāng)布置可較容易地過渡成單母線分段或雙母線接線。缺點(diǎn)是：可考性不是太高，切換操作比較麻煩。對(duì)于110KV側(cè)來(lái)說(shuō)，因而它要供給較多的一類、

16、二類負(fù)荷、因此其要求有較高的可靠性。對(duì)比以上兩種方案，單母分段接線供電可靠性、靈活性較差，橋型接線供電可靠性比單母分段接線高，且有利于以后擴(kuò)建，而且比較簡(jiǎn)單，設(shè)備少，投資也不大，因此，對(duì)于110KV側(cè)選用內(nèi)橋接線。3.2.3 10KV側(cè)主接線擬定方案一：?jiǎn)文阜侄谓泳€優(yōu)點(diǎn)：?jiǎn)文妇€用分段斷路器進(jìn)行分段，可以提高供電可靠性和靈活性，不致使重要用戶停電；缺點(diǎn)：這種接線當(dāng)進(jìn)出線較多或需要對(duì)重要負(fù)荷采用兩天出現(xiàn)供電時(shí)，增加了出現(xiàn)數(shù)目，且常使架空線交叉跨越，使整個(gè)母線系統(tǒng)的可靠性受到限制；方案二：雙母線接線雙母線接線有兩組母線，并且可以相互備用，兩組母線之間的聯(lián)絡(luò)，通過母線聯(lián)絡(luò)斷路器來(lái)實(shí)現(xiàn)。具有供電可靠、調(diào)

17、度靈活、擴(kuò)建方便的優(yōu)點(diǎn)，與單母線接線相比，投資有所增加，但使運(yùn)行的可靠性和靈活性大為提高。其缺點(diǎn)是：當(dāng)母線故障或檢修時(shí)，需要隔離開關(guān)進(jìn)行倒閘操作，容易發(fā)生誤操作事故，需要隔離開關(guān)和斷路器之間裝設(shè)可靠的聯(lián)鎖裝置，對(duì)運(yùn)行人員的要求比較高。對(duì)比以上兩種方案，均能滿足主接線要求，但采用雙母線要經(jīng)濟(jì)性差，采用單母線分段技能滿足負(fù)荷供電要求，又節(jié)省大量資金，而且其中有重要負(fù)荷，此種接線能給重要負(fù)荷提供雙回路供電，所以這是一種較理想的接線方式。綜合以上所選主接線方式，畫出主接線圖，如圖所示。圖14主變壓器的選擇4.1 概述變壓器4是變電站中的主要電器設(shè)備之一，它的主要作用是變換電壓以利于功率的傳輸，電壓經(jīng)升

18、壓變壓器升壓后，可以減少線路損耗，提高了經(jīng)濟(jì)效益，達(dá)到遠(yuǎn)距離送點(diǎn)的目的。而降壓變壓器的容量、臺(tái)數(shù)直接影響主接線的形式和配電裝置的結(jié)構(gòu)。因此，主變壓器的選擇除依據(jù)資料外，還取決于傳輸功率的大小，與系統(tǒng)的緊密程度，同時(shí)兼顧負(fù)荷的增長(zhǎng)速度等方面，并根據(jù)電力系統(tǒng)510年發(fā)展規(guī)劃，綜合分析，合理選擇。否則，將造成經(jīng)濟(jì)技術(shù)上的不合理。如果變壓器容量選得過大、臺(tái)數(shù)過多，不僅增加投資，增大占地面積，而且也增加運(yùn)行電能損耗，設(shè)備未能充分發(fā)揮效益；若容量選得小，將可能“封鎖”發(fā)電機(jī)剩余功率的輸出或者會(huì)滿足不了電站負(fù)荷的需要，這在技術(shù)上是不合理的。4.2 主變壓器的型號(hào)選擇4.2.1臺(tái)數(shù)由原始資料可知，我們本次設(shè)計(jì)

19、的變電站是一個(gè)110KV降壓變電站，主要是接受110KV的功率，通過主變向10KV線路輸送，是一個(gè)一般地區(qū)的變電站。由于出線有多回一類負(fù)荷，停電會(huì)對(duì)生產(chǎn)造成重大的影響。因此選擇主變臺(tái)數(shù)時(shí)，要確保供電的可靠性。為了提高供電的可靠性，防止一臺(tái)主變壓器故障或檢修時(shí)影響整個(gè)變電站的供電，變電站中一般裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器，互為備用，可以避免因主變檢修或故障而造成對(duì)用戶的停電。而且該變電站的電源來(lái)自兩座變電站，即2有兩條進(jìn)線，所以選擇兩臺(tái)主變壓器。4.2.2容量主變壓器容量一般按變電站建成后510年的規(guī)劃負(fù)荷選擇，并適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期1020年的負(fù)荷發(fā)展，對(duì)于城郊變電站主變壓器容量應(yīng)與城市規(guī)劃相結(jié)合，該變電站近期

20、和遠(yuǎn)期負(fù)荷都已給定，所以，應(yīng)該近期和遠(yuǎn)期總負(fù)荷來(lái)選擇主變?nèi)萘?。?duì)重要變電站，需要考慮當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量在計(jì)及過負(fù)荷能力允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)滿足一類及二類負(fù)荷的供電；對(duì)一般性變電站，當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器應(yīng)能滿足全部負(fù)荷的70%80%。 所以選擇50MVA4.2.3相數(shù)，繞組數(shù)和聯(lián)結(jié)組號(hào)容量為300MW及以下機(jī)組單元接線的主變壓器和330KV及以下電力系統(tǒng)中，一般應(yīng)選用三相變壓器。因?yàn)閱蜗嘧儔浩鹘M相對(duì)投資大、占地多、運(yùn)行損耗也較大，同時(shí)配電裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，也增加了維修工作量，但是，由于變壓器的制造條件和運(yùn)輸條件的限制，特別是大型變壓器需要考慮其運(yùn)輸?shù)目赡苄浴Ｒ虼吮咀冸娬緫?yīng)選用

21、三相繞組。而且因?yàn)樵撾娬臼?10KV到10KV的降壓變電站，所以應(yīng)選用雙繞組。在發(fā)電廠和變電站中，一般考考慮系統(tǒng)或機(jī)組的同步并列要求以及限制3次諧波對(duì)電源的影響等因素，主變壓器聯(lián)結(jié)組號(hào)一般選用YNd11常規(guī)接線。綜上所述，主變壓器的型號(hào)選擇為SZ9-5000/110,1158.25%/0.5KV，YNd11，Uk=15%。主變壓器參數(shù)表額定容量KVA額定電壓KV阻抗電壓%損耗W空載電流%高壓低壓空載短路500011510.5155000250004.05短路電流計(jì)算5.1 短路電流計(jì)算的目的在發(fā)電廠和變電所電氣設(shè)計(jì)中，短路電流計(jì)算是其中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，其計(jì)算的目的主要有以下幾個(gè)方面：1、選擇電

22、氣設(shè)備。在選擇各種電氣設(shè)備時(shí)，需要計(jì)算出可能通過電氣設(shè)備的最大短路電流及其產(chǎn)生的電動(dòng)力效應(yīng)及熱效應(yīng)，以便檢驗(yàn)電氣設(shè)備的動(dòng)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性；2、配置和整定繼電保護(hù)裝置。系統(tǒng)中應(yīng)配置哪些繼電保護(hù)以及參數(shù)整定，都必須對(duì)電力系統(tǒng)各種短路故障進(jìn)行計(jì)算分析；3、選擇限流電抗器。當(dāng)短路電流過大時(shí)，會(huì)造成設(shè)備選擇困難或不經(jīng)濟(jì)，這時(shí)可在供電線路中串接電抗器來(lái)限制短路電流。通過短路電流的計(jì)算，決定是否使用限流電抗器，并確定所選電抗器的參數(shù)；4、確定供電系統(tǒng)的接線和運(yùn)行方式。供電系統(tǒng)的接線和運(yùn)行方式不同，短路電流的大小也不同。只有在計(jì)算出在某種接線和運(yùn)行方式下的短路電流，才能判斷這種接線及運(yùn)行方式是否合理；5、 設(shè)

23、計(jì)屋外高壓配電裝置時(shí)，需按短路電流為依據(jù)；接地裝置的設(shè)計(jì)，也需用短路電流。5.2 短路電流的計(jì)算條件驗(yàn)算導(dǎo)體和電器時(shí)所用短路電流，一般有以下規(guī)定：1、計(jì)算的基本情況(1) 電力系統(tǒng)中所有電源均在額定負(fù)荷下運(yùn)行：(2) 所有同步電機(jī)都具有自動(dòng)調(diào)整勵(lì)磁裝置(包括強(qiáng)行勵(lì)磁)；(3) 短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間；(4) 所有電源的電動(dòng)勢(shì)相位角相同：(5) 應(yīng)考慮對(duì)短路電流值有影響的所有元件，但不考慮短路點(diǎn)的電弧電阻。對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的作用，僅在確定短路電流沖擊值和最大全電流有效值時(shí)才予以考慮。2、接線方式計(jì)算短路電流時(shí)所用的接線方式，應(yīng)是可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式(即最大運(yùn)行方式)，而不能用

24、僅在切換過程中可能并列運(yùn)行的接線方式。3、計(jì)算容量應(yīng)按本工程設(shè)計(jì)規(guī)劃容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃(一般考慮本工程建成后510年)。4、短路種類一般按三相短路計(jì)算。若發(fā)電機(jī)出口的兩相短路，或中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)以及自耦變壓器等回路中的單相(或兩相)接地短路較三相短路情況嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)按嚴(yán)重情況的進(jìn)行校驗(yàn)。5、短路計(jì)算點(diǎn)在正常接線方式時(shí)，通過電器設(shè)備的短路電流為最大的地點(diǎn)，稱為短路計(jì)算點(diǎn)。對(duì)于帶電抗器的610kV出線與廠用分支線回路，在選擇母線至母線隔離開關(guān)之間的引線、套管時(shí)，短路計(jì)算點(diǎn)應(yīng)該取在電抗器前。選擇其余的導(dǎo)體和電器時(shí)，短路計(jì)算點(diǎn)一般取在電抗器后。5.3短路電流的計(jì)算過程選取基準(zhǔn)容量

25、，同時(shí)取各級(jí)電壓的平均額定值為基準(zhǔn)值，既有 再計(jì)算系統(tǒng)到母線的電抗標(biāo)幺值（雙回路供電）： 線路阻抗：變壓器電抗標(biāo)幺值：5.3.1 110kV側(cè)最大短路電流計(jì)算：1、 系統(tǒng)阻抗不并聯(lián)，合上聯(lián)絡(luò)斷路器時(shí)，阻抗圖如圖2所示：圖22、 系統(tǒng)阻抗不并聯(lián)，合上聯(lián)絡(luò)斷路器時(shí)，阻抗如圖3所示：圖33、 系統(tǒng)阻抗并聯(lián)，斷開聯(lián)絡(luò)斷路器時(shí)，如圖4所示圖4所以，的短路電流的有名值為3.98 kA。5.3.2 10KV側(cè)最大短路電流計(jì)算1、110KV側(cè)聯(lián)絡(luò)斷路器斷開，10KV聯(lián)絡(luò)斷路器合上時(shí)，阻抗如圖所示：圖52、110KV側(cè)聯(lián)絡(luò)斷路器合上，10KV聯(lián)絡(luò)斷路器斷開時(shí)，阻抗如圖6所示：圖6所以，綜合得，短路時(shí)的最大短路電

26、流的有名值為18.48 kA。5.4 額定電流計(jì)算5.4.1 110KV側(cè)額定電流計(jì)算 所以最大額定工作電流為 短路電流前面計(jì)算得：由此得沖擊電流為：5.4.2 10KV側(cè)額定電流計(jì)算所以最大額定工作電流為短路電流前面計(jì)算得 ： 由此得沖擊電流為：5.4.3 負(fù)荷側(cè)電流計(jì)算由于每回負(fù)荷線路斷路器可采用所有負(fù)荷中最大的負(fù)荷值計(jì)算，所以P=0.6MW所以最大額定工作電流為 短路電流前面計(jì)算得由此得沖擊電流為綜上所述，制成表格，如下列表所示：110KV側(cè)參數(shù)表額定電壓（kV）最大額定工作電流（kA）最大短路電流（kA）短路沖擊電流（kA）1100.123.9810.6910KV側(cè)上方額定電壓（kV）

27、最大額定工作電流（kA）最大短路電流（kA）短路沖擊電流（kA）101.3118.4849.6610KV側(cè)下方額定電壓（kV）最大額定工作電流（kA）最大短路電流（kA）短路沖擊電流（kA）100.0418.4849.666電氣設(shè)備的選擇和校驗(yàn)6.1 智能斷路器和電子式互感器本設(shè)計(jì)110KV側(cè)采用了智能斷路器和電子式互感器，大大的提高了該變電站的智能化水平。6.1.1 智能斷路器智能斷路器11實(shí)現(xiàn)電子操動(dòng)，變機(jī)械能為電容儲(chǔ)能，變機(jī)械傳動(dòng)為變頻器經(jīng)電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件減少到一個(gè)，機(jī)械系統(tǒng)的可靠性提高，智能斷路器具有數(shù)字化的接口，可以將位置信息、狀態(tài)信息、分合閘命令通過網(wǎng)絡(luò)方式傳輸?？刂苹芈?/p>

28、中電子電路的壽命、可靠性將成為智能斷路器技術(shù)工程化應(yīng)用的關(guān)鍵。（1）智能斷路器工作原理與工作模式智能斷路器是用微電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)和新型傳感器建立新的斷路器二次系統(tǒng)。其主要特點(diǎn)是由電力電子技術(shù)、數(shù)字化控制裝置組成執(zhí)行單元，代替常規(guī)機(jī)械結(jié)構(gòu)的輔助開關(guān)和輔助繼電器。新型傳感器與數(shù)字化控制裝置相配合，獨(dú)立采集運(yùn)行數(shù)據(jù)，可檢測(cè)設(shè)備缺陷和故障，在缺陷變?yōu)楣收锨鞍l(fā)出報(bào)警信號(hào)，以便采取措施避免事故發(fā)生。在目前階段，智能斷路器得到了相應(yīng)的發(fā)展，具有智能操作功能的斷路器是在現(xiàn)有斷路器的基礎(chǔ)上引入智能控制單元，它由數(shù)據(jù)采集、智能識(shí)別和調(diào)節(jié)裝置3個(gè)基本模塊構(gòu)成。工作原理見圖1，圖中實(shí)線部分為現(xiàn)有斷路器和變電站的有關(guān)結(jié)

29、構(gòu)和相互關(guān)聯(lián)。智能識(shí)別模塊是智能控制單元的核心，由微處理器構(gòu)成的微機(jī)控制系統(tǒng)，能根據(jù)操作前所采集到的電網(wǎng)信息和主控制室發(fā)出的操作信號(hào)，自動(dòng)地識(shí)別操作時(shí)斷路器所處的電網(wǎng)工作狀態(tài)，根據(jù)對(duì)斷路器仿真分析的結(jié)果決定出合適的分合閘運(yùn)動(dòng)特性，并對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出調(diào)節(jié)信息，待調(diào)節(jié)完成后再發(fā)出分合閘信號(hào);數(shù)據(jù)采集模塊主要由新型傳感器組成，隨時(shí)把電網(wǎng)的數(shù)據(jù)以數(shù)字信號(hào)的形式提供給智能識(shí)別模塊，以進(jìn)行處理分析;執(zhí)行機(jī)構(gòu)由能接收定量控制信息的部件和驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器組成，用來(lái)調(diào)整操動(dòng)機(jī)構(gòu)的參數(shù)，以便改變每次操作時(shí)的運(yùn)動(dòng)特性。此外，還可根據(jù)需要加裝顯示模塊、通信模塊以及各種檢測(cè)模塊，以擴(kuò)大智能操作斷路器的智能化功能。智能斷路器基本

30、工作模式是根據(jù)監(jiān)測(cè)到的不同故障電流，自動(dòng)選擇操作機(jī)構(gòu)及滅弧室預(yù)先設(shè)定的工作條件，如正常運(yùn)行電流較小時(shí)以較低速度分閘，系統(tǒng)短路電流較大時(shí)以較高速度分閘，以獲得電氣和機(jī)械性能上的最佳分閘效果。這種智能操作要求斷路器具有機(jī)構(gòu)動(dòng)作時(shí)間上的可控性，目前斷路器常用的氣動(dòng)操作機(jī)構(gòu)，液壓操作機(jī)構(gòu)和彈簧操作機(jī)構(gòu)由于中間轉(zhuǎn)換介質(zhì)等因素，控制時(shí)間離散性大，其運(yùn)動(dòng)特性很難達(dá)到理想的可控狀態(tài)。采取電磁操作機(jī)構(gòu)13的斷路器利用電容儲(chǔ)能、永磁保持、電磁驅(qū)動(dòng)、電子控制14等技術(shù)，當(dāng)機(jī)構(gòu)確定后運(yùn)動(dòng)部件只有一個(gè)，沒有中間轉(zhuǎn)換介質(zhì)12，分合閘特性僅與線圈參數(shù)相關(guān)15，可以通過微電子技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)微秒級(jí)的控制，通過對(duì)于速度特性控制實(shí)現(xiàn)斷

31、路器的智能化操作16。智能操作斷路器的工作過程是:當(dāng)系統(tǒng)故障由繼電保護(hù)裝置發(fā)出分閘信號(hào)或由操作人員發(fā)出操作信號(hào)后，首先啟動(dòng)智能識(shí)別模塊工作，判斷當(dāng)前斷路器所處的工作條件，對(duì)調(diào)節(jié)裝置發(fā)出不同的定量控制信息而自動(dòng)調(diào)整操動(dòng)機(jī)構(gòu)的參數(shù)，以獲得與當(dāng)前系統(tǒng)工作狀態(tài)相適應(yīng)的運(yùn)動(dòng)特性，然后使斷路器動(dòng)作。隨著電力系統(tǒng)向大容量、超高壓和特高壓方向發(fā)展,電力設(shè)備越要求小型化、智能化、高可靠性。（2）智能斷路器技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和傳統(tǒng)的斷路器相比較，智能斷路器有著其自身的優(yōu)點(diǎn):1、采用智能斷路器技術(shù)后，對(duì)于非故障性的操作，斷路器都可以在較低的速度下斷開，減少斷路器斷開時(shí)的沖擊力和機(jī)械磨損，從而提高斷路器的使用壽命，在工程上達(dá)

32、到較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。2、采用智能斷路器技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)有關(guān)高壓開關(guān)設(shè)備的檢測(cè)、保護(hù)、控制和通信等智能化功能。3、傳統(tǒng)的重合閘采用重合閘繼電器，正常運(yùn)行時(shí)，重合閘繼電器的電容進(jìn)行充電，當(dāng)發(fā)生故障斷路器斷開后，電容進(jìn)行瞬間放電從而到達(dá)重合目的，當(dāng)重合于故障時(shí)，由于電容未再進(jìn)行充電，因此重合閘只能進(jìn)行一次。采用智能斷路器技術(shù)后有可能改變目前的試探性自動(dòng)重合閘的工作方式，實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)自動(dòng)重合閘，即做到在短路故障開斷后，如故障仍存在則拒絕重合閘，只有當(dāng)故障消失后才進(jìn)行重合。采用智能技術(shù)后就會(huì)避免傳統(tǒng)重合閘只能重合一次的弊端。4、實(shí)現(xiàn)定相合閘，降低合閘操作過電壓，取消合閘電阻，進(jìn)一步提高可靠性;實(shí)現(xiàn)選相

33、分閘，控制實(shí)際燃弧時(shí)間，使斷路器起弧時(shí)間控制在最有利于燃弧的相位角，不受系統(tǒng)燃弧時(shí)差要求限制，從而提高斷路器實(shí)際開斷能力。隨著微機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)字通信技術(shù)的飛速發(fā)展，以及人工智能技術(shù)在產(chǎn)品研發(fā)和研究領(lǐng)域的應(yīng)用，能斷路器將會(huì)從簡(jiǎn)單的采用微機(jī)控制取代傳統(tǒng)繼電器功能的單一封閉裝置，發(fā)展到具有完整的理論體系和多學(xué)科交叉的電器智能化系統(tǒng)，成為電氣工程領(lǐng)域中電力開關(guān)設(shè)備、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)、工業(yè)供配系統(tǒng)及工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)新的發(fā)展方向。（3）智能斷路器特點(diǎn)1、監(jiān)測(cè)控制回路特點(diǎn)以微電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)和新型傳感器建立新的斷路器二次系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)斷路器的智能化，使其具有按電壓波形調(diào)節(jié)通斷角度，精確控制通

34、斷過程時(shí)間和滅弧室工況。電力電子裝置取代傳統(tǒng)的機(jī)械操動(dòng)機(jī)構(gòu)，使斷路器動(dòng)作性能大大提高。二次系統(tǒng)通過有效地監(jiān)視斷路器運(yùn)行狀態(tài)，可以動(dòng)態(tài)評(píng)估斷路器壽命，分析故障遮斷能力，實(shí)現(xiàn)斷路器運(yùn)行監(jiān)視，進(jìn)行壽命周期評(píng)估和失效率評(píng)估，提高斷路器的可用率。主要的監(jiān)視環(huán)節(jié)有：統(tǒng)計(jì)動(dòng)作次數(shù)。統(tǒng)計(jì)斷口開斷電流值。監(jiān)視通斷線圈電流波形，判斷故障。監(jiān)視滅弧室內(nèi)絕緣介質(zhì)的壓力、溫度及密度等。監(jiān)視觸頭通斷速度和操動(dòng)機(jī)構(gòu)狀態(tài)。新型微控制器(DSP)的廣泛使用，使得上述功能的實(shí)現(xiàn)和完善成為可能。2、數(shù)據(jù)通信回路特點(diǎn)數(shù)字化變電站背景下的斷路器智能化使得斷路器線圈動(dòng)作方式發(fā)生了根本變化。傳統(tǒng)斷路器動(dòng)作信號(hào)由二次電纜傳遞至斷路器控制箱，

35、而智能化斷路器的控制信號(hào)依據(jù)IEC61850 規(guī)約中的GOOSE 通信協(xié)議，以通信報(bào)文形式通過變電站二次通信光纜傳遞至斷路器的智能控制器，不僅節(jié)省大量電纜而且其可靠性和實(shí)時(shí)性都得到極大提高。6.1.2 電子式互感器目前電力系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用常規(guī)電磁式電流、電壓互感器或電容式電壓互感器,因系統(tǒng)電壓增高,使互感器的絕緣結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積增加,造價(jià)也隨之升高,同時(shí)電磁式互感器還有磁飽和、鐵磁諧振、動(dòng)態(tài)范圍小等缺點(diǎn),難以滿足電力系統(tǒng)應(yīng)用的發(fā)展要求。而新型電子式互感器結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、抗電磁干擾、不飽和及易于數(shù)字信號(hào)傳輸,能順應(yīng)電力工程的發(fā)展要求。新型互感器大致可分為兩類：一是電子式互感器；二是光電式互感器。電

36、子式互感器的傳感原理與傳統(tǒng)互感器的相同，即應(yīng)用變壓器原理、分壓器原理，有的也用霍爾效應(yīng)。與傳統(tǒng)互感器的區(qū)別只是它的傳感器部分不傳送功率而只送信號(hào)，再由電子放大后送到負(fù)荷，它依靠光導(dǎo)纖維傳遞光信號(hào)，并作為互感器高低壓側(cè)之間的絕緣。光電式電流互感器的原理是：利用材料的慈光效應(yīng)或光電效應(yīng)，將電流的變化轉(zhuǎn)換成激光或光波，經(jīng)過光通道傳送到低壓側(cè)，再轉(zhuǎn)變成電信號(hào)經(jīng)放大后供儀表和繼電器使用。光電式電壓互感器是利用材料的泡克耳斯效應(yīng)，材料在電場(chǎng)作用下，出現(xiàn)雙折射作用，兩種折射率之差 與電場(chǎng)強(qiáng)度E成正比，通過 波長(zhǎng)板和檢光板變成強(qiáng)光信號(hào)輸出。（1）電子式互感器標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)電子式互感器必須在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范下進(jìn)行設(shè)計(jì)、制造、

37、試驗(yàn)和運(yùn)行, IEC6004427電子式電壓互感器、IEC6004428電子式電流互感器、IEC61850變電站網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)等標(biāo)準(zhǔn)的相繼頒布,相應(yīng)國(guó)標(biāo)報(bào)批稿也已經(jīng)定稿,為電子式互感器的推廣應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。（2）電子式互感器與常規(guī)互感器的對(duì)比1、定義的區(qū)別根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)描述,電子式互感器是具有模擬量電壓或數(shù)字量輸出,供頻率15100 Hz 的電氣測(cè)量?jī)x器和繼電保護(hù)裝置使用的電流電壓互感器?？梢娖涔δ?、應(yīng)用范圍和常規(guī)互感器完全一致,區(qū)別在于輸出量,是可供二次設(shè)備直接使用的模擬電壓信號(hào)或數(shù)字量,如電子式電流互感器(ETA) 模擬量輸出標(biāo)準(zhǔn)值為22. 5 ,150 ,200 ,225 mV (測(cè)量用) 和4

38、V (保護(hù)用) , 數(shù)字量輸出標(biāo)準(zhǔn)值為2D41H (測(cè)量用) 和01CFH(保護(hù)用) ,而常規(guī)電流互感器(常規(guī)TA) 輸出為電流信號(hào),這直接導(dǎo)致了包括設(shè)備銘牌參數(shù)在內(nèi)的一系列不同,如電子式互感器可根據(jù)需要通過軟件設(shè)定變比,而不再使用常規(guī)形式如600/ 300/ 5來(lái)定義。電子式互感器的精度等級(jí)與常規(guī)的差別不大。以電流互感器(TA) 為例,測(cè)量用TA 的標(biāo)準(zhǔn)精度為0. 1 ,0. 2 ,0. 5 ,1 ,3 ,5 級(jí),供特殊用途的為0. 2S 和015S 級(jí); 保護(hù)用TA 的標(biāo)準(zhǔn)精度為5P , 10P , 和5 TPE ,其中5 TPE 的特性考慮短路電流中有非周期分量的暫態(tài)情況,其穩(wěn)態(tài)、暫態(tài)誤

39、差限值分別與5P級(jí)、TPY級(jí)常規(guī)TA 相同。2、結(jié)構(gòu)的區(qū)別ETA結(jié)構(gòu)，在高電位等勢(shì)體內(nèi),完成一次電流傳變、二次信號(hào)采集、數(shù)字信號(hào)調(diào)制和光信號(hào)輸出,光纖從等勢(shì)體出線,通過絕緣支柱走線到地電位,進(jìn)入光纜引至位于集控室的合并器單元。常規(guī)TA 不論正置式或倒置式,都要把地電位引至二次線圈,使高低電位之間的絕緣距離為線圈內(nèi)半徑。因采用光纖絕緣體,電子式互感器將高低電位間的絕緣距離擴(kuò)大至整支絕緣柱高度。3、性能的區(qū)別1) 絕緣性能 由前文可知,電子式互感器的絕緣性能遠(yuǎn)優(yōu)于常規(guī)互感器,尤其在超、特高壓系統(tǒng)中,它的應(yīng)用將使其可靠性得到極大提高。2) 系統(tǒng)精度 應(yīng)用常規(guī)互感器的系統(tǒng)存在若干獨(dú)立誤差環(huán)節(jié),如二次小

40、信號(hào)變換誤差、采樣誤差、傳輸誤差等,且互感器要求暫態(tài)試驗(yàn),但二次小信號(hào)傳變器的暫態(tài)特性往往不能滿足要求,從而增加了系統(tǒng)誤差。而對(duì)于電子式互感器,其額定誤差是指數(shù)字信號(hào)與標(biāo)準(zhǔn)一次信號(hào)間的比差和相角差,即以上沒有被計(jì)入常規(guī)互感器誤差項(xiàng)目,在電子式互感器誤差中被計(jì)入,其輸出直接供給二次設(shè)備使用,降低了系統(tǒng)誤差。3) 負(fù)載特性 常規(guī)互感器對(duì)負(fù)載要求嚴(yán)格, TA二次不能開路,電壓互感器( TV) 二次不能短路,負(fù)載特性試驗(yàn)要在額定負(fù)載下完成。電子式互感器輸出為數(shù)字量,通過光纖傳遞至二次設(shè)備而基本無(wú)損耗,無(wú)負(fù)載要求,避免了可能導(dǎo)致危及設(shè)備或人身安全的問題。4) 體積造價(jià) 常規(guī)互感器為滿足絕緣、負(fù)荷和暫態(tài)等

41、方面要求,設(shè)備體積較大,且隨著電壓等級(jí)上升,體積越加龐大,造價(jià)昂貴。而ETA 由于采用的羅哥夫斯基線圈為非磁性線圈,不會(huì)出現(xiàn)磁飽和及磁滯現(xiàn)象,具有良好的線性度和暫態(tài)特性,用于保護(hù)可輕易達(dá)到5 TPE 級(jí)而體積很小;用于測(cè)量計(jì)量的低功率鐵心線圈,輸出功率微小,因此可用較小的截面達(dá)到精度要求。在超高壓和特高壓等級(jí),電子式互感器的體積造價(jià)均遠(yuǎn)小于常規(guī)互感器。4應(yīng)用的區(qū)別常規(guī)互感器二次輸出側(cè)以1 A 、5 A或100 V 的信號(hào)形式與電能表計(jì)、控制保護(hù)等二次設(shè)備相連接,目前絕大多數(shù)二次設(shè)備廠商提供的產(chǎn)品也是按此匹配的。而電子式互感器的二次輸出參數(shù)則完全不同,繼電保護(hù)、計(jì)量?jī)x表及測(cè)控裝置等二次裝置適合數(shù)

42、字化,與電子式互感器的應(yīng)用較為接近。因此,互感器的精度等級(jí)、二次側(cè)輸出參數(shù)和與之相連的二次設(shè)備匹配和無(wú)縫連接,是電子式互感器應(yīng)用于工程的關(guān)鍵所在。6.2 電氣設(shè)備選擇的一般條件電氣設(shè)備總是在一定的電壓、電流、頻率和工作環(huán)境下工作的，電氣設(shè)備的選擇除了滿足正常工作條件下安全可靠運(yùn)行，還應(yīng)滿足在短路故障條件下不損壞，開關(guān)電器還必須具有足夠的斷流能力，并適應(yīng)所處的位置（戶內(nèi)或戶外）、環(huán)境溫度，海拔高度及防塵、防火、防腐、防爆等環(huán)境條件。1、 按環(huán)境條件選擇電氣設(shè)備。根據(jù)電氣裝置所處的位置（戶內(nèi)或戶外）、使用環(huán)境和工作條件，選擇電氣設(shè)備的型號(hào)；2、 按工作電壓選擇電氣設(shè)備的額定電壓 ，電氣設(shè)備的額定電

43、壓 應(yīng)不低于其所在電網(wǎng)的額定電壓U，即 ；3、 按長(zhǎng)期工作電流選擇電氣設(shè)備的額定電流 ，電氣設(shè)備的額定電流應(yīng)不小于通過它的長(zhǎng)時(shí)最大工作電流（即30min平均最大負(fù)荷電流，以 表示），即 4、按短路條件校驗(yàn)電氣設(shè)備的熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定。為保證電氣設(shè)備在短路故障時(shí)不致?lián)p壞，就必須按最大可能的短路電流校驗(yàn)電氣設(shè)備的熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定，即 ， ；5、 開關(guān)電器斷流能力的校驗(yàn)。斷路器和熔斷器等電氣設(shè)備負(fù)擔(dān)著切斷短路電流的任務(wù)，通過最大短路電流時(shí)必須可靠切斷，包括開斷電流和短路關(guān)合電流的校驗(yàn)，即 ， 。 智能斷路器與電子式互感器的選型與傳統(tǒng)的選型相似，基本可以參照普通的選型。6.3 相關(guān)電氣設(shè)備選擇和校驗(yàn)6.3.

44、1 電流互感器選擇1、110KV側(cè)電子式電流互感器1) 選擇：型號(hào)為HT E CT-110額定電壓：110KV額定電流：600A熱穩(wěn)定電流：12KA, 1S動(dòng)穩(wěn)定電流：30KA2) 校驗(yàn)：電壓：(110KV=110KV)電流： (600A120A)動(dòng)穩(wěn)定: (30KA10.69KA)熱穩(wěn)定： (為繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間， 為斷路器固有分閘時(shí)間，為斷路器開端時(shí)電弧持續(xù)時(shí)間) 因?yàn)?所以 = = =3.98*3.98*1.62 =25.66 綜合考慮得：110KV側(cè)電流互感器20為 HT E CT-110 ;600/5;10P/10P/0.5/0.22、10KV側(cè)電流互感器1）10KV上側(cè)1選擇： 型號(hào)

45、為 LZZBJ9-10額定電壓：10KV額定電流：2000A熱穩(wěn)定電流：100KA, 1S動(dòng)穩(wěn)定電流：160KA2) 校驗(yàn)：電壓：(10KV=10KV)電流： (2000A1310A)動(dòng)穩(wěn)定: (160KA49.66KA)熱穩(wěn)定： (為繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間， 為斷路器固有分閘時(shí)間，為斷路器開端時(shí)電弧持續(xù)時(shí)間) 因?yàn)?所以 =341.5 2）10KV下側(cè)1選擇： 型號(hào)為 LZZBJ9-10額定電壓：10KV額定電流：600A熱穩(wěn)定電流：65KA, 1S動(dòng)穩(wěn)定電流：130KA2校驗(yàn)：電壓：(10KV=10KV)電流： (600A40A)動(dòng)穩(wěn)定: (130KA49.66KA)熱穩(wěn)定： (為繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)

46、間， 為斷路器固有分閘時(shí)間，為斷路器開端時(shí)電弧持續(xù)時(shí)間) 因?yàn)?所以 = = =341.5 6.3.2 電壓互感器選擇1) 110KV側(cè)電子式電壓互感器選擇：型號(hào)為 HT E VT-110 2) 10KV側(cè)電壓互感器選擇： 型號(hào)為 JDZ-10 6.3.3 斷路器選擇1、110KV側(cè)智能斷路器1) 選擇： PASS M0 額定電壓：110kV 額定電流：2000A 額定開斷電流：40kA 極限通過電流：80kA 熱穩(wěn)定電流：40kA, 4S2) 校驗(yàn)：額定電壓：(110kV=110kV)額定電流： (2000A120A)開斷電流： (40kA3.98kA)動(dòng)穩(wěn)定: (80kA10.69kA)熱

47、穩(wěn)定： (為繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間， 為斷路器固有分閘時(shí)間，為斷路器開端時(shí)電弧持續(xù)時(shí)間) 因?yàn)?所以 = = =25.66 2、10KV側(cè)斷路器1）10KV靠近變壓器側(cè) 1選擇：型號(hào)為 VD4-12/3150A 額定電壓：10kV 額定電流：3.15kA 額定開斷電流：50kA 極限通過電流：125kA 熱穩(wěn)定電流：50kA,4S 2校驗(yàn)：額定電壓：(10kV=10kV)額定電流： (3150A1310A)開斷電流： (125kA49.66kA)動(dòng)穩(wěn)定: (80kA10.69kA)熱穩(wěn)定： (為繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間， 為斷路器固有分閘時(shí)間，為斷路器開端時(shí)電弧持續(xù)時(shí)間) 因?yàn)?所以 = = =341.5

48、(2)負(fù)荷側(cè)1選擇：型號(hào)為 ZN5-10/630 額定電壓：10kV 額定電流：630A 額定開斷電流：20kA 極限通過電流：50kA 熱穩(wěn)定電流：20kA, 4S2校驗(yàn)：額定電壓：(10kV=10kV)額定電流： (630A40A)開斷電流： (20kA18.48kA)動(dòng)穩(wěn)定: (125kA49.66kA)熱穩(wěn)定： (為繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間， 為斷路器固有分閘時(shí)間，為斷路器開端時(shí)電弧持續(xù)時(shí)間) 因?yàn)?所以 = = =341.5 6.3.4 隔離開關(guān)的選擇1、110KV側(cè)隔離開關(guān)1) 選擇： GW4-110D/1000-80 額定電壓：110KV 額定電流：1000A 極限通過電流：80KA 熱穩(wěn)定電流：21.5KA, 5S2) 校驗(yàn)：額定電壓：(110kV=110kV)額定電流： (1000A120A)動(dòng)穩(wěn)定: (80kA10.69kA)熱穩(wěn)定： (為繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間， 為斷路器固有分閘時(shí)間，為斷路器開端時(shí)電弧持續(xù)時(shí)間) 因?yàn)?所以 = = =25.66 2、10KV側(cè)接地開關(guān)GN2-10/2000-851) 選擇：型號(hào)為 GN2-10/2000-85額定電壓：10KV額定電流：2000A極限通過電流：85KA熱穩(wěn)定電流：51KA,5