220kV降壓變電站電氣一次部分設計(二)

第3章  短路電流計算
3.1．  概述
 在電力系的電氣設備，在其運行中都必須考慮到可能發生的各種故障和不正常運行狀態，最常見同時也是最危險的故障是發生各種型式的短路，因為它們會遭到破壞對用戶的正常供電和電氣設備的正常運行。
 短路是電力系統的嚴重故障，所謂短路，是指一切不正常的相與相之間或相與地（對于中性點接地系統）發生通路的情況。
 在三相系統中，可能發生的短路有：三相短路，兩相短路，兩相接地短路和單相接地短路。其中，三相短路是對稱短路，系統各相與正常運行時一樣仍處于對稱狀態，其他類型的短路都是不對稱短路。
 電力系統的運行經驗表明，在各種類型的短路中，單相短路占大多數，兩相短路較少，三相短路的機會最少。但三相短路雖然很少發生，其情況較嚴重，應給以足夠的重視。因此，我們都采用三相短路來計算短路電流，并檢驗電氣設備的穩定性。
 
3.2．短路計算的目的及假設
 3.2.1．短路電流計算是變電站電氣設計中的一個重要環節。
 其計算目的是：
 1）在選擇電氣主接線時，為了比較各種接線方案或確定某一接線是否需要采取限制短路電流的措施等，均需進行必要的短路電流計算。
 2）在選擇電氣設備時，為了保證設備在正常運行和故障情況下都能安全、可靠地工作，同時又力求節約資金，這就需要進行全面的短路電流計算。
 3）在設計屋外高壓配電裝置時，需按短路條件檢驗軟導線的相間和相對地的安全距離。
 4）在選擇繼電保護方式和進行整定計算時，需以各種短路時的短路電流為依據。
 5）按接地裝置的設計，也需用短路電流。
 3.2.2．短路電流計算的一般規定
 1）驗算導體和電器動穩定、熱穩定以及電器開斷電流所用的短路電流，應按工程的設計規劃容量計算，并考慮電力系統的遠景發展規劃（一般為本期工程建成后5～10年）。確定短路電流計算時，應按可能發生最大短路電流的正常接線方式，而不應按僅在切換過程中可能并列運行的接線方式。
 2）選擇導體和電器用的短路電流，在電氣連接的網絡中，應考慮具有反饋作用的異步電機的影響和電容補償裝置放電電流的影響。
 3）選擇導體和電器時，對不帶電抗器回路的計算短路點，應按選擇在正常接線方式時短路電流為最大的地點。
 4）導體和電器的動穩定、熱穩定以及電器的開斷電流一般按三相短路驗算。
 3.2.3．短路計算基本假設
 1）正常工作時，三相系統對稱運行；
 2）所有電源的電動勢相位角相同；
 3）電力系統中各元件的磁路不飽和，即帶鐵芯的電氣設備電抗值不隨電流大小發生變化；
 4）不考慮短路點的電弧阻抗和變壓器的勵磁電流；
 5）元件的電阻略去，輸電線路的電容略去不計，及不計負荷的影響；
 6）系統短路時是金屬性短路。
 3.2.4．基準值
 高壓短路電流計算一般只計算各元件的電抗，采用標幺值進行計算，為了計算方便選取如下基準值：
 基準容量：SB= 100MVA
 基準電壓：UB= 10.5    115    230kV
 3.2.5．短路電流計算的步驟：
 1）計算各元件電抗標幺值，并折算為同一基準容量下；
 2）給系統制訂等值網絡圖；
 3）選擇短路點；
 4）對網絡進行化簡，把供電系統看為無限大系統，不考慮短路電流周期分量的衰減求出電流對短路點的電抗標幺值，并計算短路電流標幺值、有名值。
 標幺值：Id* =
 有名值：Idi = Id*Ij
 5）計算短路容量，短路電流沖擊值
 短路容量：S = VjI˝
 短路電流沖擊值：Icj = 2.55I˝
 6）列出短路電流計算結果
 3.2.6．具體短路電流計算具體見計算說明書。

第4章  電氣設備的選擇
4.1  概述
 導體和電器的選擇是變電站設計的主要內容之一，正確地選擇設備是使電氣主接線和配電裝置達到安全、經濟的重要條件。在進行設備選擇時，應根據工程實際情況，在保證安全、可靠的前提下，積極而穩妥地采用新技術，并注意節約投資，選擇合適的電氣設備。
 電氣設備的選擇同時必須執行國家的有關技術經濟政策，并應做到技術先進、經濟合理、安全可靠、運行方便和適當的留有發展余地，以滿足電力系統安全經濟運行的需要。
 電氣設備要能可靠的工作，必須按正常工作條件進行選擇，并按短路狀態來校驗熱穩定和動穩定后選擇的高壓電器，應能在長期工作條件下和發生過電壓、過電流的情況下保持正常運行。
 4.1.1．一般原則
 1）應滿足正常運行、檢修、短路和過電壓情況下的要求，并考慮遠景發展的需要；
 2）應按當地環境條件校核；
 3）應力求技術先進和經濟合理；
 4）選擇導體時應盡量減少品種；
 5）擴建工程應盡量使新老電器的型號一致；
 6）選用的新品，均應具有可靠的試驗數據，并經正式鑒定合格。
 4.1.2．技術條件

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