朔黃線樞紐變電所設(shè)計(jì)-

1、東冶變電所東冶變電所高艷霞高艷霞前前 言言 摘要：地區(qū)性樞紐變電所位于地區(qū)網(wǎng)絡(luò)的樞紐點(diǎn)上，在摘要：地區(qū)性樞紐變電所位于地區(qū)網(wǎng)絡(luò)的樞紐點(diǎn)上，在整個(gè)電力系統(tǒng)中起著舉足輕重的作用。地區(qū)性樞紐變電所整個(gè)電力系統(tǒng)中起著舉足輕重的作用。地區(qū)性樞紐變電所作為一個(gè)聯(lián)系高壓側(cè)和低壓側(cè)的紐帶，承擔(dān)著整個(gè)地區(qū)各作為一個(gè)聯(lián)系高壓側(cè)和低壓側(cè)的紐帶，承擔(dān)著整個(gè)地區(qū)各類負(fù)荷供電的任務(wù)。類負(fù)荷供電的任務(wù)。 第一章第一章 緒緒 論論l地區(qū)樞紐變電所位于地區(qū)網(wǎng)絡(luò)的樞紐點(diǎn)上，高壓側(cè)以交地區(qū)樞紐變電所位于地區(qū)網(wǎng)絡(luò)的樞紐點(diǎn)上，高壓側(cè)以交換或接受功率為主，供電給地區(qū)的中壓側(cè)和附近的低壓換或接受功率為主，供電給地區(qū)的中壓側(cè)和附近的低壓側(cè)負(fù)

2、荷。全所停電后，將引起地區(qū)電網(wǎng)瓦解，影響整個(gè)側(cè)負(fù)荷。全所停電后，將引起地區(qū)電網(wǎng)瓦解，影響整個(gè)地區(qū)供電。地區(qū)供電。l變電所設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有以下幾個(gè)方面：變電所設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有以下幾個(gè)方面：l (1)主變壓器選擇主變壓器選擇 l (2）主接線方案的擬定）主接線方案的擬定 l（3）主接線經(jīng)濟(jì)比較）主接線經(jīng)濟(jì)比較 l（4）短路電流的計(jì)算）短路電流的計(jì)算 l（5）電氣設(shè)備的選擇）電氣設(shè)備的選擇l（6）防雷接地系統(tǒng)）防雷接地系統(tǒng) 本次設(shè)計(jì)就是一個(gè)地區(qū)性樞紐變電所，該變電所容量為本次設(shè)計(jì)就是一個(gè)地區(qū)性樞紐變電所，該變電所容量為31500MVA，變電所電壓等級(jí)共分為三級(jí)：，變電所電壓等級(jí)共分為三級(jí)：220KV

3、、110KV、35KV。變電所進(jìn)線。變電所進(jìn)線110KV側(cè)側(cè)2回；回；35KV側(cè)側(cè)4回?；?。220KV由系統(tǒng)以兩回線聯(lián)系接本所，又從本所以兩回線至由系統(tǒng)以兩回線聯(lián)系接本所，又從本所以兩回線至另一地區(qū)變電所，另一地區(qū)變電所，110KV以兩回聯(lián)絡(luò)線連接以兩回聯(lián)絡(luò)線連接110KV系統(tǒng)，系統(tǒng)，此兩回線在正常工作情況下，只起聯(lián)絡(luò)作用。在故障或檢此兩回線在正常工作情況下，只起聯(lián)絡(luò)作用。在故障或檢修情況下，才需短時(shí)間向修情況下，才需短時(shí)間向110KV地區(qū)負(fù)荷供電申請(qǐng)停電手地區(qū)負(fù)荷供電申請(qǐng)停電手續(xù)，續(xù)，110KV以兩回線供以兩回線供110KV地區(qū)負(fù)荷，地區(qū)負(fù)荷，35KV側(cè)以側(cè)以4回線回線供供35KV側(cè)負(fù)荷。側(cè)

4、負(fù)荷。 第二章第二章 變壓器的選擇變壓器的選擇主變壓器選擇包括容量、臺(tái)數(shù)和類型的選擇。主變壓器容量必主變壓器選擇包括容量、臺(tái)數(shù)和類型的選擇。主變壓器容量必須滿足網(wǎng)絡(luò)中各種可能運(yùn)行方式時(shí)最大負(fù)荷的需要，考慮到負(fù)須滿足網(wǎng)絡(luò)中各種可能運(yùn)行方式時(shí)最大負(fù)荷的需要，考慮到負(fù)荷的發(fā)展，主變壓器的容量應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)荷的發(fā)展，主變壓器的容量應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)510年的發(fā)展規(guī)劃年的發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行選擇，并考慮變壓器允許的正常過負(fù)荷能力。因此首先計(jì)進(jìn)行選擇，并考慮變壓器允許的正常過負(fù)荷能力。因此首先計(jì)算變電所各用戶的計(jì)算負(fù)荷，然后計(jì)算變電所設(shè)計(jì)當(dāng)年的計(jì)算算變電所各用戶的計(jì)算負(fù)荷，然后計(jì)算變電所設(shè)計(jì)當(dāng)年的計(jì)算負(fù)荷，最后計(jì)算計(jì)

5、及負(fù)荷增長(zhǎng)的變電所最大計(jì)算負(fù)荷，據(jù)此選負(fù)荷，最后計(jì)算計(jì)及負(fù)荷增長(zhǎng)的變電所最大計(jì)算負(fù)荷，據(jù)此選擇變壓器的容量。擇變壓器的容量。主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇可考慮如下：電力負(fù)荷季節(jié)性很強(qiáng)，適宜主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇可考慮如下：電力負(fù)荷季節(jié)性很強(qiáng)，適宜于采用經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式的變電所，可裝設(shè)兩臺(tái)等容量或不等容量于采用經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式的變電所，可裝設(shè)兩臺(tái)等容量或不等容量的主變壓器；變電所有重要負(fù)荷，應(yīng)采用兩臺(tái)變壓器；除上述的主變壓器；變電所有重要負(fù)荷，應(yīng)采用兩臺(tái)變壓器；除上述兩種情況外，一般變電所設(shè)置一臺(tái)主變壓器。兩種情況外，一般變電所設(shè)置一臺(tái)主變壓器。在在330kv及以下的電力系統(tǒng)中，一般選用三相變壓器，因?yàn)閱蜗嗉耙韵碌碾?/p>

6、力系統(tǒng)中，一般選用三相變壓器，因?yàn)閱蜗鄩浩鹘M相對(duì)來講，投資大、占地多，運(yùn)行損耗也較大。同壓器組相對(duì)來講，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，但是由于主變壓器的制造條件和運(yùn)輸?shù)怯捎谥髯儔浩鞯闹圃鞐l件主變壓器的制造條件和運(yùn)輸?shù)怯捎谥髯儔浩鞯闹圃鞐l件和運(yùn)輸條件的限制，特別是大型變壓器，尤其是考察其運(yùn)和運(yùn)輸條件的限制，特別是大型變壓器，尤其是考察其運(yùn)輸?shù)目赡苄裕瑥闹圃鞆S到發(fā)電廠（或變電所）之間，變壓輸?shù)目赡苄?，從制造廠到發(fā)電廠（或變電所）之間，變壓器尺寸是否超過運(yùn)輸中隧道、涵洞、橋洞的允許通過限額；器尺寸是否

7、超過運(yùn)輸中隧道、涵洞、橋洞的允許通過限額；變壓器尺寸是否超過運(yùn)輸途中車輛、船舶、碼頭等運(yùn)輸工變壓器尺寸是否超過運(yùn)輸途中車輛、船舶、碼頭等運(yùn)輸工具或設(shè)施的允許承載能力，若受到限制時(shí)，則宜選用兩臺(tái)具或設(shè)施的允許承載能力，若受到限制時(shí)，則宜選用兩臺(tái)小容量的三相變壓器取代一臺(tái)大容量三相變壓器，或者選小容量的三相變壓器取代一臺(tái)大容量三相變壓器，或者選用單相變壓器組，如果以兩臺(tái)升高電壓級(jí)向用戶供電或與用單相變壓器組，如果以兩臺(tái)升高電壓級(jí)向用戶供電或與系統(tǒng)連接時(shí)，可以采用兩臺(tái)雙繞組變壓器或三繞組變壓器，系統(tǒng)連接時(shí)，可以采用兩臺(tái)雙繞組變壓器或三繞組變壓器，因?yàn)橐慌_(tái)三繞組變壓器的價(jià)格及所使用的控制電器和輔助因?yàn)?/p>

8、一臺(tái)三繞組變壓器的價(jià)格及所使用的控制電器和輔助設(shè)備與相應(yīng)的兩臺(tái)雙繞組變壓器相比都較少。對(duì)于電壓偏設(shè)備與相應(yīng)的兩臺(tái)雙繞組變壓器相比都較少。對(duì)于電壓偏移較大的變電所可采用有載調(diào)壓變壓器。容量較大的移較大的變電所可采用有載調(diào)壓變壓器。容量較大的110kv及以上電壓等級(jí)的變電所，為滿足不同電壓等級(jí)用戶的要及以上電壓等級(jí)的變電所，為滿足不同電壓等級(jí)用戶的要求，可采用三繞組變壓器。在此次變電所設(shè)計(jì)中，可選用求，可采用三繞組變壓器。在此次變電所設(shè)計(jì)中，可選用兩臺(tái)三繞組變壓器或兩臺(tái)自耦變壓器的組合。兩臺(tái)三繞組變壓器或兩臺(tái)自耦變壓器的組合。變壓器變壓器 第三章第三章 電氣主接線方案設(shè)計(jì)電氣主接線方案設(shè)計(jì)電氣主接

9、線是構(gòu)成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)的合理與否直接電氣主接線是構(gòu)成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)的合理與否直接影響到供電的可靠性以及電網(wǎng)運(yùn)行方式的靈活性，并在很大程影響到供電的可靠性以及電網(wǎng)運(yùn)行方式的靈活性，并在很大程度上影響電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。隨著電網(wǎng)負(fù)荷的飛速增長(zhǎng)，如度上影響電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。隨著電網(wǎng)負(fù)荷的飛速增長(zhǎng)，如何正確處理好各方面的關(guān)系，通過經(jīng)濟(jì)綜合比較，合理確定變何正確處理好各方面的關(guān)系，通過經(jīng)濟(jì)綜合比較，合理確定變電所主接線方案，是擺在我們面前的主要課題。電所主接線方案，是擺在我們面前的主要課題。主接線應(yīng)滿足可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性主接線應(yīng)滿足可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性3項(xiàng)基本要素，本設(shè)計(jì)考項(xiàng)

10、基本要素，本設(shè)計(jì)考慮的變電所主接線可靠運(yùn)行的具體要求如下：慮的變電所主接線可靠運(yùn)行的具體要求如下：（1）開關(guān)檢修時(shí)，盡可能不影響或少影響對(duì)系統(tǒng)的正常供電。）開關(guān)檢修時(shí)，盡可能不影響或少影響對(duì)系統(tǒng)的正常供電。（2）任何單一元件故障或無故障跳閘時(shí)，應(yīng)盡可能保證正常設(shè)）任何單一元件故障或無故障跳閘時(shí)，應(yīng)盡可能保證正常設(shè)備繼續(xù)運(yùn)行及主要負(fù)荷的安全供電。備繼續(xù)運(yùn)行及主要負(fù)荷的安全供電。（3）盡量減少變電所全所停電的可能性。）盡量減少變電所全所停電的可能性。（4）滿足故障后可靠切除故障設(shè)備的要求。）滿足故障后可靠切除故障設(shè)備的要求。主接線同時(shí)應(yīng)滿足調(diào)度運(yùn)行、檢修及擴(kuò)建時(shí)的靈活性。只主接線同時(shí)應(yīng)滿足調(diào)度運(yùn)行

11、、檢修及擴(kuò)建時(shí)的靈活性。只能滿足正常情況安全運(yùn)行的主接線不能稱為合理的主接線。能滿足正常情況安全運(yùn)行的主接線不能稱為合理的主接線。理想的主接線既能滿足調(diào)度運(yùn)行中對(duì)各個(gè)設(shè)備的靈活投運(yùn)理想的主接線既能滿足調(diào)度運(yùn)行中對(duì)各個(gè)設(shè)備的靈活投運(yùn)與檢修，又能兼顧擴(kuò)建過渡到最終接線的方便性。與檢修，又能兼顧擴(kuò)建過渡到最終接線的方便性。電氣主接線設(shè)計(jì)的基本原則是以任務(wù)書為依據(jù)，以國(guó)家經(jīng)電氣主接線設(shè)計(jì)的基本原則是以任務(wù)書為依據(jù)，以國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的方針、政策、技術(shù)規(guī)定，標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)繩，結(jié)合工程濟(jì)建設(shè)的方針、政策、技術(shù)規(guī)定，標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)繩，結(jié)合工程實(shí)際情況，在保證供電可靠、調(diào)度靈活、滿足各項(xiàng)技術(shù)要實(shí)際情況，在保證供電可靠、調(diào)度靈

12、活、滿足各項(xiàng)技術(shù)要求的前提下，兼顧運(yùn)行、維護(hù)方便，盡可能的節(jié)省投資，求的前提下，兼顧運(yùn)行、維護(hù)方便，盡可能的節(jié)省投資，就近取材，力爭(zhēng)設(shè)備元件和設(shè)計(jì)的先進(jìn)性和可靠性，堅(jiān)持就近取材，力爭(zhēng)設(shè)備元件和設(shè)計(jì)的先進(jìn)性和可靠性，堅(jiān)持可靠、先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)、美觀的原則。電氣主接線是發(fā)電廠和可靠、先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)、美觀的原則。電氣主接線是發(fā)電廠和變電所部分的主體，是保證出力，連續(xù)供電和電能質(zhì)量的變電所部分的主體，是保證出力，連續(xù)供電和電能質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，它應(yīng)滿足供電可靠性、調(diào)度靈活性、運(yùn)行檢修關(guān)鍵環(huán)節(jié)，它應(yīng)滿足供電可靠性、調(diào)度靈活性、運(yùn)行檢修方便性和擴(kuò)建發(fā)展的可能性等基本要求，但各廠、所的主方便性和擴(kuò)建發(fā)展的可能性等基本要

13、求，但各廠、所的主要接線應(yīng)隨容量，裝機(jī)臺(tái)數(shù)，負(fù)荷性質(zhì)以及在系統(tǒng)中的地要接線應(yīng)隨容量，裝機(jī)臺(tái)數(shù)，負(fù)荷性質(zhì)以及在系統(tǒng)中的地位等條件的限制而有所不同，設(shè)計(jì)主接線時(shí)，須因地制宜位等條件的限制而有所不同，設(shè)計(jì)主接線時(shí)，須因地制宜進(jìn)行綜合分析，以便正確的確定主接線形式，合理選擇變進(jìn)行綜合分析，以便正確的確定主接線形式，合理選擇變壓器的容量和結(jié)構(gòu)形式。壓器的容量和結(jié)構(gòu)形式。主接線的形式可概括為兩大類：其一，有匯流母線式接線，主接線的形式可概括為兩大類：其一，有匯流母線式接線，包括單母線、雙母線，一臺(tái)半斷路器接線，三分之四臺(tái)斷包括單母線、雙母線，一臺(tái)半斷路器接線，三分之四臺(tái)斷路器接線以及變壓器組接線等；其二，

14、無匯流母線式接線，路器接線以及變壓器組接線等；其二，無匯流母線式接線，包括橋形接線，多角形接線，單元接線等。為了提高供電包括橋形接線，多角形接線，單元接線等。為了提高供電可靠性及靈活性，常采用一些輔助改進(jìn)措施，如：加設(shè)旁可靠性及靈活性，常采用一些輔助改進(jìn)措施，如：加設(shè)旁路母線和將母線分段等。路母線和將母線分段等。發(fā)電廠和變電所使用的電力變壓器有主變壓器、聯(lián)絡(luò)變壓發(fā)電廠和變電所使用的電力變壓器有主變壓器、聯(lián)絡(luò)變壓器和廠用變壓器之分。各自的容量、形式及臺(tái)數(shù)的選擇和器和廠用變壓器之分。各自的容量、形式及臺(tái)數(shù)的選擇和連接點(diǎn)的確定，直接影響主接線的可靠性，靈活性和經(jīng)濟(jì)連接點(diǎn)的確定，直接影響主接線的可靠性

15、，靈活性和經(jīng)濟(jì)性。性。短路電流直接影響電氣設(shè)備的安全運(yùn)行，為了合理的選擇短路電流直接影響電氣設(shè)備的安全運(yùn)行，為了合理的選擇開關(guān)電器并限制短路電流，在開關(guān)電器并限制短路電流，在220KV及以下電壓等級(jí)中應(yīng)及以下電壓等級(jí)中應(yīng)考慮限制短路電流的措施，除在主接線形式和運(yùn)行方式上考慮限制短路電流的措施，除在主接線形式和運(yùn)行方式上盡可能采用等效阻抗較大的接線形式，如單元接線、母線盡可能采用等效阻抗較大的接線形式，如單元接線、母線硬分段外，更重要的是在某些電路中加裝電抗器，亦可選硬分段外，更重要的是在某些電路中加裝電抗器，亦可選用低壓分裂繞組變壓器取代普通變壓器，所以，電氣主接用低壓分裂繞組變壓器取代普通變

16、壓器，所以，電氣主接線的設(shè)計(jì)應(yīng)經(jīng)歷以下幾個(gè)階段：線的設(shè)計(jì)應(yīng)經(jīng)歷以下幾個(gè)階段：對(duì)任務(wù)書原始資料進(jìn)行分析，畫出主接線框圖；對(duì)任務(wù)書原始資料進(jìn)行分析，畫出主接線框圖；草擬主接線方案并進(jìn)行比較；草擬主接線方案并進(jìn)行比較；短路電流計(jì)算；短路電流計(jì)算；選擇主要電氣設(shè)備；選擇主要電氣設(shè)備；完成主接線圖及設(shè)計(jì)技術(shù)說明書。完成主接線圖及設(shè)計(jì)技術(shù)說明書。隨著系統(tǒng)工程學(xué)的興起，可靠性理論及其應(yīng)用的迅速發(fā)展，隨著系統(tǒng)工程學(xué)的興起，可靠性理論及其應(yīng)用的迅速發(fā)展，對(duì)大型發(fā)電廠或變電所電氣主接線設(shè)計(jì)時(shí)不能只憑借設(shè)計(jì)對(duì)大型發(fā)電廠或變電所電氣主接線設(shè)計(jì)時(shí)不能只憑借設(shè)計(jì)和運(yùn)行人員進(jìn)行判斷，做出決策。必須用定量計(jì)算的方法，和運(yùn)行人

17、員進(jìn)行判斷，做出決策。必須用定量計(jì)算的方法，判斷出能夠反映其可靠性能的指標(biāo)，來衡量主接線完成功判斷出能夠反映其可靠性能的指標(biāo)，來衡量主接線完成功能和喪失功能的判據(jù)，使主接線的設(shè)計(jì)和運(yùn)行建立在更加能和喪失功能的判據(jù)，使主接線的設(shè)計(jì)和運(yùn)行建立在更加科學(xué)的運(yùn)行基礎(chǔ)上，但在本次設(shè)計(jì)中，仍根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷其科學(xué)的運(yùn)行基礎(chǔ)上，但在本次設(shè)計(jì)中，仍根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷其可靠性滿足要求，不在進(jìn)行計(jì)算?？煽啃詽M足要求，不在進(jìn)行計(jì)算。 第四章第四章 短路電流的危害短路電流的危害電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，各節(jié)點(diǎn)的電壓、支路電流和電網(wǎng)頻率都電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，各節(jié)點(diǎn)的電壓、支路電流和電網(wǎng)頻率都在設(shè)計(jì)規(guī)定的正常值范圍內(nèi)。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)按規(guī)定的節(jié)

18、拍有規(guī)律的在設(shè)計(jì)規(guī)定的正常值范圍內(nèi)。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)按規(guī)定的節(jié)拍有規(guī)律的進(jìn)行電能生產(chǎn)、輸送及能量轉(zhuǎn)換工作。當(dāng)系統(tǒng)的運(yùn)行受到某種進(jìn)行電能生產(chǎn)、輸送及能量轉(zhuǎn)換工作。當(dāng)系統(tǒng)的運(yùn)行受到某種原因的干擾時(shí)，可使發(fā)電廠的發(fā)出功率和用戶的需要功率失去原因的干擾時(shí)，可使發(fā)電廠的發(fā)出功率和用戶的需要功率失去平衡。這時(shí)，電網(wǎng)的頻率及某些節(jié)點(diǎn)的電壓可能因發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子平衡。這時(shí)，電網(wǎng)的頻率及某些節(jié)點(diǎn)的電壓可能因發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子搖擺或轉(zhuǎn)速失調(diào)而發(fā)生變化及波動(dòng)，使正常運(yùn)行狀態(tài)遭受干擾、搖擺或轉(zhuǎn)速失調(diào)而發(fā)生變化及波動(dòng)，使正常運(yùn)行狀態(tài)遭受干擾、破壞絕大多數(shù)原因是由于短路故障造成的。短路故障是危害系破壞絕大多數(shù)原因是由于短路故障造成的。短路故障

19、是危害系統(tǒng)最嚴(yán)重的故障。統(tǒng)最嚴(yán)重的故障。所謂短路，是指電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的相與相之間或相與相之間所謂短路，是指電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的相與相之間或相與相之間的連接，電力系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，單相接地短路占大多數(shù)，的連接，電力系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，單相接地短路占大多數(shù)，三相短路分為對(duì)稱短路和不對(duì)稱短路，產(chǎn)生短路的主要原因是三相短路分為對(duì)稱短路和不對(duì)稱短路，產(chǎn)生短路的主要原因是電器部分的截流部分的相間絕緣或相對(duì)地絕緣被破壞，電力系電器部分的截流部分的相間絕緣或相對(duì)地絕緣被破壞，電力系統(tǒng)的短路大部分發(fā)生在架空線部分。統(tǒng)的短路大部分發(fā)生在架空線部分?？傊?，產(chǎn)生短路的原因有主觀的也有客觀的，只要運(yùn)行人員總之，產(chǎn)生短

20、路的原因有主觀的也有客觀的，只要運(yùn)行人員加強(qiáng)責(zé)任心，嚴(yán)格按規(guī)定辦事，就可以把短路故障控制在一加強(qiáng)責(zé)任心，嚴(yán)格按規(guī)定辦事，就可以把短路故障控制在一個(gè)很低的限度內(nèi)。個(gè)很低的限度內(nèi)。短路對(duì)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行和電器部分有很大的危害，在發(fā)短路對(duì)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行和電器部分有很大的危害，在發(fā)生短路時(shí)，由于其總阻抗突然變小而出現(xiàn)電磁暫態(tài)過程，而生短路時(shí)，由于其總阻抗突然變小而出現(xiàn)電磁暫態(tài)過程，而后可進(jìn)入穩(wěn)態(tài)短路過程。發(fā)生短路故障時(shí)的基本現(xiàn)象是短路后可進(jìn)入穩(wěn)態(tài)短路過程。發(fā)生短路故障時(shí)的基本現(xiàn)象是短路電路中的電流急劇增大，其值可達(dá)額定電流的數(shù)倍乃至數(shù)十電路中的電流急劇增大，其值可達(dá)額定電流的數(shù)倍乃至數(shù)十倍。尤其

21、系統(tǒng)發(fā)生三相短路而且短路點(diǎn)直接短接時(shí)，系統(tǒng)中倍。尤其系統(tǒng)發(fā)生三相短路而且短路點(diǎn)直接短接時(shí)，系統(tǒng)中各段母線電壓均有程度不同的降低，會(huì)對(duì)系統(tǒng)的正常運(yùn)行造各段母線電壓均有程度不同的降低，會(huì)對(duì)系統(tǒng)的正常運(yùn)行造成嚴(yán)重影響。成嚴(yán)重影響。短路事故對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生的影響可以是局部的，也可能是全局性短路事故對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生的影響可以是局部的，也可能是全局性的。具體表現(xiàn)在下列幾方面：的。具體表現(xiàn)在下列幾方面：1、如前所述，強(qiáng)大的短路電、如前所述，強(qiáng)大的短路電流通過發(fā)電機(jī)時(shí)，會(huì)使發(fā)電廠的原動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)之間的機(jī)電流通過發(fā)電機(jī)時(shí)，會(huì)使發(fā)電廠的原動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)之間的機(jī)電 能量失去平衡，如故障持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，則很可能導(dǎo)致發(fā)電能量失去平衡，

22、如故障持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，則很可能導(dǎo)致發(fā)電機(jī)失去同步，甚而導(dǎo)致系統(tǒng)失去穩(wěn)定性而造成大面積停電，機(jī)失去同步，甚而導(dǎo)致系統(tǒng)失去穩(wěn)定性而造成大面積停電，給工業(yè)生產(chǎn)和人民生活帶來重大損失。給工業(yè)生產(chǎn)和人民生活帶來重大損失。2、強(qiáng)大的短路電流通過開關(guān)、斷路器、變壓器、互感器等、強(qiáng)大的短路電流通過開關(guān)、斷路器、變壓器、互感器等電氣設(shè)備，會(huì)產(chǎn)生很大的熱量。溫升過高，會(huì)燒損絕緣，電氣設(shè)備，會(huì)產(chǎn)生很大的熱量。溫升過高，會(huì)燒損絕緣，短路點(diǎn)的電弧也可能使導(dǎo)體材料燒熔，進(jìn)而造成嚴(yán)重的短短路點(diǎn)的電弧也可能使導(dǎo)體材料燒熔，進(jìn)而造成嚴(yán)重的短路事故。路事故。3、強(qiáng)大的短路電流將產(chǎn)生很大的電動(dòng)力，電氣設(shè)備導(dǎo)電體，、強(qiáng)大的短路電流將產(chǎn)

23、生很大的電動(dòng)力，電氣設(shè)備導(dǎo)電體，絕緣子等在此強(qiáng)大的電動(dòng)力作用下，可能產(chǎn)生機(jī)械變形或絕緣子等在此強(qiáng)大的電動(dòng)力作用下，可能產(chǎn)生機(jī)械變形或機(jī)械損傷，從而威脅系統(tǒng)的安全運(yùn)行。機(jī)械損傷，從而威脅系統(tǒng)的安全運(yùn)行。4、短路時(shí)，由于系統(tǒng)電壓急劇下降，會(huì)直接使用戶的電氣、短路時(shí)，由于系統(tǒng)電壓急劇下降，會(huì)直接使用戶的電氣設(shè)備的正常工作受到破壞，甚至造成停電。系統(tǒng)中的主要設(shè)備的正常工作受到破壞，甚至造成停電。系統(tǒng)中的主要電力負(fù)荷是異步電動(dòng)機(jī)，其電磁轉(zhuǎn)矩與外施電壓的平方成電力負(fù)荷是異步電動(dòng)機(jī)，其電磁轉(zhuǎn)矩與外施電壓的平方成正比，當(dāng)母線電壓降至殘余電壓時(shí)，電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩嚴(yán)正比，當(dāng)母線電壓降至殘余電壓時(shí)，電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩

24、嚴(yán)重下降，以致不能克服機(jī)件的機(jī)械力矩而迫使電機(jī)停轉(zhuǎn)，重下降，以致不能克服機(jī)件的機(jī)械力矩而迫使電機(jī)停轉(zhuǎn)，甚至造成產(chǎn)品報(bào)廢及設(shè)備損壞等嚴(yán)重后果。甚至造成產(chǎn)品報(bào)廢及設(shè)備損壞等嚴(yán)重后果。5、接地短路時(shí)，接地相出現(xiàn)的短路電流為不平衡電流，其、接地短路時(shí)，接地相出現(xiàn)的短路電流為不平衡電流，其所產(chǎn)生的磁通將在與其平行的附近弱電線路中感應(yīng)附加電所產(chǎn)生的磁通將在與其平行的附近弱電線路中感應(yīng)附加電勢(shì)，干擾通訊系統(tǒng)，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)危及設(shè)備及人員安全。勢(shì)，干擾通訊系統(tǒng)，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)危及設(shè)備及人員安全。短路問題是電力問題方面的基本問題之一，在發(fā)電廠、變電所以短路問題是電力問題方面的基本問題之一，在發(fā)電廠、變電所以及電力系統(tǒng)的

25、設(shè)計(jì)和運(yùn)行過程中，都必須先進(jìn)行短路計(jì)算，以此及電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行過程中，都必須先進(jìn)行短路計(jì)算，以此作為合理選擇電氣接線，選用由足夠熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定的電氣設(shè)備作為合理選擇電氣接線，選用由足夠熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定的電氣設(shè)備和截流體，確定限制短路電流的措施，在電力系統(tǒng)中合理的設(shè)置和截流體，確定限制短路電流的措施，在電力系統(tǒng)中合理的設(shè)置各種繼電保護(hù)并整定其參數(shù)等的重要依據(jù)，為此，掌握短路發(fā)生各種繼電保護(hù)并整定其參數(shù)等的重要依據(jù)，為此，掌握短路發(fā)生后的物理過程以及計(jì)算短路時(shí)的各種運(yùn)行參數(shù)（電流、電壓等）后的物理過程以及計(jì)算短路時(shí)的各種運(yùn)行參數(shù)（電流、電壓等）的計(jì)算過程是非常重要和必要的。的計(jì)算過程是非常重要和

26、必要的。對(duì)短路過程的研究及計(jì)算短路電流的量值，是關(guān)系到供電系統(tǒng)合對(duì)短路過程的研究及計(jì)算短路電流的量值，是關(guān)系到供電系統(tǒng)合理設(shè)計(jì)和安全可靠運(yùn)行的重要因素。在牽引變電所和各類供電系理設(shè)計(jì)和安全可靠運(yùn)行的重要因素。在牽引變電所和各類供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行中，除了應(yīng)考慮正常工作的最大長(zhǎng)期工作電流及統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行中，除了應(yīng)考慮正常工作的最大長(zhǎng)期工作電流及系統(tǒng)允許的電壓波動(dòng)外，還必須根據(jù)短路計(jì)算的數(shù)據(jù)，對(duì)電氣設(shè)系統(tǒng)允許的電壓波動(dòng)外，還必須根據(jù)短路計(jì)算的數(shù)據(jù)，對(duì)電氣設(shè)備及電氣結(jié)線進(jìn)行選擇和比較，合理的從短路時(shí)的動(dòng)力穩(wěn)定性及備及電氣結(jié)線進(jìn)行選擇和比較，合理的從短路時(shí)的動(dòng)力穩(wěn)定性及熱穩(wěn)定性等方面選擇電流導(dǎo)體和相關(guān)

27、電氣設(shè)備，以及決定限制短熱穩(wěn)定性等方面選擇電流導(dǎo)體和相關(guān)電氣設(shè)備，以及決定限制短路電流的技術(shù)措施。短路電流計(jì)算的數(shù)據(jù)，還可提供進(jìn)行系統(tǒng)繼路電流的技術(shù)措施。短路電流計(jì)算的數(shù)據(jù)，還可提供進(jìn)行系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置設(shè)計(jì)及接地保護(hù)裝置設(shè)計(jì)的數(shù)字依據(jù)。短路電流計(jì)算電保護(hù)裝置設(shè)計(jì)及接地保護(hù)裝置設(shè)計(jì)的數(shù)字依據(jù)。短路電流計(jì)算的理論也給人們提供了分析運(yùn)行著的系統(tǒng)故障性狀的理論基礎(chǔ)，的理論也給人們提供了分析運(yùn)行著的系統(tǒng)故障性狀的理論基礎(chǔ)，從而可以發(fā)展新型自動(dòng)裝置及新型繼電保護(hù)系統(tǒng)。從而可以發(fā)展新型自動(dòng)裝置及新型繼電保護(hù)系統(tǒng)。在分析研究供電系統(tǒng)的電磁暫態(tài)過程中，會(huì)有多種物理過在分析研究供電系統(tǒng)的電磁暫態(tài)過程中，會(huì)有多種物

28、理過程相互發(fā)生影響，例如發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的變化，磁路飽程相互發(fā)生影響，例如發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的變化，磁路飽和等。實(shí)際上，短路計(jì)算時(shí)，要同時(shí)將所有產(chǎn)生影響的物和等。實(shí)際上，短路計(jì)算時(shí)，要同時(shí)將所有產(chǎn)生影響的物理因素考慮在內(nèi)是困難的。這樣，不但在很大程度上增加理因素考慮在內(nèi)是困難的。這樣，不但在很大程度上增加了對(duì)電磁暫態(tài)過程分析的繁復(fù)程度，至使分析過程容易出了對(duì)電磁暫態(tài)過程分析的繁復(fù)程度，至使分析過程容易出錯(cuò)，同時(shí)這樣做也不會(huì)產(chǎn)生大幅度提高工程分析精度的結(jié)錯(cuò)，同時(shí)這樣做也不會(huì)產(chǎn)生大幅度提高工程分析精度的結(jié)果。因此，在滿足工程技術(shù)要求的基礎(chǔ)上，采用一些合理果。因此，在滿足工程技術(shù)要求的基礎(chǔ)上，采用一些

29、合理的假設(shè)，忽略一些次要因素，對(duì)簡(jiǎn)化分析過程是有利的。的假設(shè)，忽略一些次要因素，對(duì)簡(jiǎn)化分析過程是有利的。 第五章第五章 主要設(shè)備的選型主要設(shè)備的選型 第一節(jié)第一節(jié) 電氣設(shè)備選型的一般要求電氣設(shè)備選型的一般要求發(fā)電廠、變電所中使用著各種各樣的電氣設(shè)備，正確地選擇電發(fā)電廠、變電所中使用著各種各樣的電氣設(shè)備，正確地選擇電氣設(shè)備，是使電氣主接線和配電裝置達(dá)到安全可靠和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行氣設(shè)備，是使電氣主接線和配電裝置達(dá)到安全可靠和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要保證之一。由于各種電氣設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、技術(shù)參數(shù)都的重要保證之一。由于各種電氣設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、技術(shù)參數(shù)都各不相同，因此采用的具體選擇方法也不完全相同。但是，在各不相同，因此

30、采用的具體選擇方法也不完全相同。但是，在一些基本要求方面卻是共同的，即電氣設(shè)備要能可靠地工作，一些基本要求方面卻是共同的，即電氣設(shè)備要能可靠地工作，必須按正常工作條件進(jìn)行選擇和按短路狀態(tài)校驗(yàn)其熱穩(wěn)定性和必須按正常工作條件進(jìn)行選擇和按短路狀態(tài)校驗(yàn)其熱穩(wěn)定性和動(dòng)穩(wěn)定性。動(dòng)穩(wěn)定性。一、一般原則：一、一般原則：1、應(yīng)滿足正常運(yùn)行、檢修、短路和過電壓情況下的要求，、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；并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展；2、應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核；、應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核；3、應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理；、應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理；4、與整個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)協(xié)調(diào)一致；、與整個(gè)工程的建設(shè)

31、標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)協(xié)調(diào)一致；5、同類設(shè)備應(yīng)盡量減少品種；、同類設(shè)備應(yīng)盡量減少品種；6、用的新產(chǎn)品均應(yīng)有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。、用的新產(chǎn)品均應(yīng)有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。在特殊情況下，選用未經(jīng)正式鑒定的新產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)經(jīng)上級(jí)在特殊情況下，選用未經(jīng)正式鑒定的新產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)經(jīng)上級(jí)批準(zhǔn)。批準(zhǔn)。二、技術(shù)條件：二、技術(shù)條件：選擇的高壓電器，應(yīng)能在長(zhǎng)期工作條件下和發(fā)生過電壓、選擇的高壓電器，應(yīng)能在長(zhǎng)期工作條件下和發(fā)生過電壓、過電流的情況下保持正常運(yùn)行。過電流的情況下保持正常運(yùn)行。 第二節(jié)第二節(jié) 高壓斷路器及隔離開關(guān)的選擇高壓斷路器及隔離開關(guān)的選擇 根據(jù)目前我國(guó)高壓電器制造情況，電壓等級(jí)在根據(jù)目前我國(guó)高壓電

32、器制造情況，電壓等級(jí)在6220KV的電網(wǎng)中，一般選用少油斷路器；電壓等級(jí)在的電網(wǎng)中，一般選用少油斷路器；電壓等級(jí)在110330KV的電網(wǎng)中，當(dāng)少油斷路器技術(shù)條件不能滿足要求時(shí)，的電網(wǎng)中，當(dāng)少油斷路器技術(shù)條件不能滿足要求時(shí)，可選用六氟化硫（可選用六氟化硫（SF6）或空氣斷路器。電壓等級(jí)為）或空氣斷路器。電壓等級(jí)為500KV的電網(wǎng)，一般采用六氟化硫（的電網(wǎng)，一般采用六氟化硫（SF6）斷路器。對(duì)于大容量的）斷路器。對(duì)于大容量的發(fā)電機(jī)組采用封閉母線時(shí)，如果需要裝設(shè)斷路器，宜選用發(fā)發(fā)電機(jī)組采用封閉母線時(shí)，如果需要裝設(shè)斷路器，宜選用發(fā)電機(jī)專用斷路器。電機(jī)專用斷路器。 第三節(jié)第三節(jié) 電壓互感器的選擇電壓互感

33、器的選擇 電壓互感器的種類和形式應(yīng)根據(jù)安裝地點(diǎn)和使用條件電壓互感器的種類和形式應(yīng)根據(jù)安裝地點(diǎn)和使用條件來選擇。來選擇。635KV戶內(nèi)配電裝置一般選用油浸絕緣結(jié)構(gòu)，也戶內(nèi)配電裝置一般選用油浸絕緣結(jié)構(gòu)，也可選用樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)的電壓互感器；可選用樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)的電壓互感器；110220KV配電配電裝置，一般選用串級(jí)式電磁式電壓互感器；裝置，一般選用串級(jí)式電磁式電壓互感器；220KV及以上配及以上配電裝置，當(dāng)容量和準(zhǔn)確級(jí)滿足要求時(shí)，一般采用電容式電壓電裝置，當(dāng)容量和準(zhǔn)確級(jí)滿足要求時(shí)，一般采用電容式電壓互感器。對(duì)于需要檢查和監(jiān)視一次回路單相接地時(shí)，應(yīng)選用互感器。對(duì)于需要檢查和監(jiān)視一次回路單相接地時(shí)，應(yīng)選用三相五柱式電壓互感器或具有第三繞組的單相電壓互感器組。三相五柱式電壓互感器或具有第三繞組的單相電壓互感器組。電壓互感器電壓互感器 第四節(jié)第四節(jié) 電流互感器的選擇電流互感器的選擇 電流互感器的形式應(yīng)根據(jù)使用環(huán)境條件、安裝方式和電流互感器的形式應(yīng)根據(jù)使用環(huán)境條件、安裝方式和產(chǎn)品情況來選擇。對(duì)于產(chǎn)品情況來選擇。對(duì)于620KV室內(nèi)配電裝置，可采用瓷絕室內(nèi)配電裝置，可采用瓷絕緣結(jié)構(gòu)或樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)的電流互感器；對(duì)于緣結(jié)構(gòu)或樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)的電流互感器；對(duì)于35KV及以及以上