全文 - 某10kV变电工程设计及其概预算编制(4)

位制法）和短路容量法。欧姆法属于最基本的短路电流计算法，但标么值法在工程设计中应用广泛。其实短路计算是否合理，首先是看短路计算点选择是否合理。这涉及到短路计算的目的。用来选择校验电气设备的短路计算，其短路计算点应选择为使电气设备可能通过最大短路电流的地点，一般来讲，用来选择校验高压侧设备的短路计算，应选择高压母线为计算短路点。用来选择校验低压侧设备的短路计算，应选择低压母线为短路计算点。但如果线路装有限流电抗器（用来限制短路电流），则选择校验线路设备的短路计算点，应选在限流电抗器之后。

对于各级高压电力线路合理的输送功率是：对于0.38kV的电缆线路，输送距离要≤0.35 。对于10kV的电缆线路，输送距离≤10km。而架空线路输送距离一般在6-20km。

变电所短路计算：

（1）确定基准值： 取 Sd=100MVA， Ud1=10.5kV ， Ud2=0.4kV (基准电压选取额定电压的1.05倍) Id1=Sd /3*Ud1=100MVA / Id2=Sd /

3*10.5kV = 5.5 kA 3*0.4kV =144 kA 3*Ud2=100MVA/

（2）短路中各元件的电抗标么值： 断路器： X*1=Sd/Sn=100MVA/500MVA=0.2 架空线路：（查表得：X0=0.38Ω/km） X*2=X0*L*Sd/U2d1=0.38*5*100 / 10.52=1.72 电缆线路：（查表：X0=0.08Ω/.km）

X*3=X*4=X0*L*Sd / U2d1=0.08*0.5*100/10.52=0.036 电力变压器：（查表：Uk%=4%）

X*5=X*6=Uk%*Sd /100*Sn=400*1000/100*315=12.7 1 最大运行方式下（正常工作时，如图5.1和图5.2）

*（1）在d1点短路时： 总电抗 X?1=X*1+X*2=0.2+1.72=1.92

三相短路电流周期分量有效值：

I(3)d1=Id1/

X*?1=5.5/1.92=2.86kA=I''(3)=I?(3)

)ish(3=2.55*I''(3)=2.55*2.86=7.3kA

(3)''(3)冲击电流有效值： Ish=1.51*I=1.51*2.86= 4.3kA

(3)*三相短路容量： Sd1=Sd/ X?1=100MVA/1.92=52.1MVA

短路冲击电流

（2） 在d2点短路时：总电抗：

X*?2=X*1+X*2+(X*3+X*5X*4+X*6)=0.2+1.72+（0.036+12.7‖0.036+12.7）

=8.29

*''(3)I(3)d2=Id2/X?I=144kA/8.29=17.37kA= 2(3)''(3)短路冲击电流： ish=1.84*I=1.84*17.37=31.96kA

三相短路电流周期分量有效值

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)Ish(3=1.09*I''(3)=1.09*17.37=18.93kA (3)*Sd=Sd/A/8.29=12.06MVA X2?2=100MV

***冲击电流有效值 三相短路容量

（3）在d3点短路： X?3=X?2+X7=18.29 三相短路电流周期分量有效值：

**IIdX= / d23?3=7.87 kA

(3)(3)短路冲击电流： ish=14.48kA 冲击电流有效值 Ish=8.58kA

(3)*三相短路容量 Sd3= Sd/ X?= 5.47MVA 3

图5.1 系统最大运行方式下短路阻抗图

图5.2 系统最大运行方式下短路的等值电抗图

2 最小运行方式下 （故障时）（如图5.3 和图5.4 ）

（1）在d1点短路时： 总电抗 X*?1=X*1+X*2=0.2+1.72=1.92 三相短路电流周期分量有效值：

I(3)d1=Id1/ X*?1=5.5/1.92=2.86kA=

I''(3)=I?(3)

ish(3)=2.55*I''(3)=2.55*2.86=7.3kA

(3)''(3)冲击电流有效值： Ish=1.51*I=1.51*2.86= 4.3kA

短路冲击电流

)三相短路容量： Sd1(3=Sd/ X*?1=100MVA/1.92=52.1MVA

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在d2点短路时 X(3)*?2=X*1+X*2+X*3+X*5=14.66

(3)d2=Id2/X?2=144kA/14.66=9.8 kA=I*三相短路电流周期分量有效值 I短路冲击电流：ish=1.84*冲击电流有效值 三相短路容量

''(3)

(3)*Sd2=Sd /X?2=100MVA/14 .66= 6.8 MVA

Ish(I''(3)=1.84*9.8=18 kA

3)''(3)=1.09*I=1.09*9.8= 10.68 kA

***（3）在d3点短路： X?3=X?2+X7=24.66

**IIdX= / d23?3=5.84 kA

(3)(3)Ii短路冲击电流： sh=10.74 kA 冲击电流有效值 sh= 6.36 kA

(3)*三相短路容量 Sd3= Sd/ X?= 4.05 MVA 3三相短路电流周期分量有效值：

图 5.3 系统最小运行方式下短路阻抗图

图 5.4 系统最小运行方式下短路等值电抗图

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第6章 电气设备的选择及其校验

6.1 高压设备的选择及校验

电气设备按正常条件下工作选择，就是要考虑电气装置的环境条件和电气要求。环境条件就是指电气装置所处的位置（室外或室内），环境温度，海拔以及有无防尘，防腐，防火，防爆等要求。电气要求是指电气装置对设备的电压，电流，频率等方面的要求。

1高压断路器的选择及校验：

高压断路器（文字符号：QF）：它的功能不仅能通断正常的负荷电流，而且能接通和接受一定时间的短路电流，并能保护装置作用下自动跳闸，切除短路故障。

我采用的就是SN10—10型户内少油断路器。这种少油断路器是由框架，传动机构和油箱等三个主要部分组成。油箱是其核心部分。油箱下部是由高强度铸铁成的基座。基座上部固定着中间滚动触头。断路器跳闸时，动触头离开静触头，最后离开弧触片。这种断路器的油箱上部设有油气分离室，其作用是使灭弧过程中产生的油气混合物旋转分离，气体从油箱顶部的排气孔排出。对于变电所的高压断路器QF1，QF3等，我选择的是 SN10-10I/630-300型断路器。

表6.1 高压断路器的校验表如下：

安装地点的电气条件 额定电压Un (3)I短路电流有效值 d1 (3)SN10-10I/630-300型断路器 10kV 10kV 630A 16kA 40kA 合格 合格 合格 合格 合格 额定电流Ijs 24.7A 2.86kA 冲击电流 ish 7.3kA 热稳定校验I?(3)2*Tima 2.862*1.4=11.45 162*4=1024

2高压隔离开关选择及校验：

高压隔离开关（文字符号：QS）：它的功能主要是隔离高压电源，以保证其他设备和线路的安全检修。因此结构有以下特点，即断开后有明显可见的断开间隙，而且断开间隙的绝缘及相同绝缘都是足够可靠的，能充分保证设备检修的人

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身安全。但是隔离开关没有专门的灭弧装置，因此不允许带负荷操作。然而它可用来通断一定的小电流，如励磁电流不超过2A的空载变压器，电容电流不超过5A的空载线路以及电压互感器和避雷器电路等。高压隔离开关按安装地点，分为户内式和户外式两大类。对于变电所的高压隔离开关QS1，QS2等我选用的是：GN6-10T/600户内型高压隔离开关。

表6.2 高压隔离开关的校验表如下：

安装地点的电气条件 额定电压Un 短路电流有效值 Id1 (3)GN6-10T /600型隔离开关 10kV 10kV 600A 52kA 20kA 20kA（5S热稳定电流） 合格 合格 合格 合格 合格 额定电流Ijs 24.7A (3) 2.86kA 冲击电流 ish 7.3kA 热稳定校验I?(3)2*Tima 2.862*1.4=11.45 6.2 低压设备的选择及校验

低压一次设备的选择，与高压一次设备的选择一样，必须满足在正常条件下合短路故障条件下工作的要求，同时设备应工作安全可靠，运行维护方便，投资经济合理。对于大部分的低压设备一般可以不校验动稳定和热稳定。

1低压断路器的选择及校验：

低压断路器（文字符号：QF）：又叫自动开关，它既能带负荷通断电路，又能在短路，过负荷和低电压（或失压）时自动跳闸，其功能与高压断路器类似。当线路上出现短路故障时，其过电流脱扣器动作，使开关跳闸。如出现过负荷时，其串联在一次线路上的电阻发热，使双金属片弯曲，也使开关跳闸。

我选用的就是DW16型万能式低压断路器。又称为框架式自动开关。它是敞开地装设在金属框架上的，而其保护方案和操作方式较多，装设地点也很灵活，所以叫万能式。现在推广应用的万能式断路器，有DW15，DW16，等型，及引进国外技术生产地ME，AI等型，此外还有智能型的DW48等型，其中DW16型保留了DW10型结构简单，使用维护方便和价格低廉的优点，而在保护性能方面大有改善，是取代DW10型的新产品。

变电所QF2，QF4等断路器选用是： DW16-630-160型低压断路器。下表就是选择校验表：（特别说明：对于最大运行方式和最小运行方式下，不同的数据一

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