设计最终版(6)

华北电力大学成人教育学院本科毕业设计（论文）

\ ? 1 X ? 1 / 0 . 08025 ? 12 . 461 I * *?

次暂态短路电流有名值：

冲击电流：

' ' ' ' S 3 U ? 12 ? 100 ( 3 ? ? ????? kV ? II . 461115)

* B

av

' ? 2 ? 2 i . 55 ? I ' . 55 ? 6.26 ? 15.96. kA ch

全电流最大有效值：

I ? 1.' ? 1 52 I ' . 52 ?6.26=9.52kA ch 短路容量：

' ? S ? 12 S ? I *' . 461 ? 100 ? 1246 . 1 MVA B

d2点短路时： 等值网络为（图4-3）

图4-3 d2点短路时等值电路 次暂态短路电流标幺值：

\ ? 1 X ? 1 / 0 . 366 ? 2 . 732 I * *? 次暂态短路电流有名值： ' S I '' ? I *' B 冲击电流：

' ? 2 ? 2 . 55 ? I ' . 55 ? 4 . 26 ? 10 . 86k A i ch

3 U av ? 2 . 732 ? 100 ( 3 ? 37 ) ? 4. 26 kA

全电流最大有效值：

' ? 1 I ? 1 . 52 I ' . 52 ? 4 . 26 ? 6 . 475k A ch

短路容量：

' ? S ? 2. S ? I ' 732 ? 100 ? 273. 2 MVA

*

B

d3点短路时：

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等值网络为（图4-4）

图4-4 d3点短路时等值电路

次暂态短路电流标幺值：

I \ ? 1 X ? 1 / 0 . 1969 ? 5 . 079

* *?

次暂态短路电流有名值：

' ' ? ' ' ? . 079 ? 100 ( 3 ? 10. 5) ? 27 . 93 kA

I I * S B 3 U av 5 冲击电流：

' ? 2 ? 2 i . 55 I ' . 55 ? 27 . 93 ? 71 . 22 k A

ch

全电流最大有效值：

' ? 1 I ch ? 1 . 52 I ' . 52 ? 27. 93 ? 42 . 45k A

短路容量：

' ? S ? 5 . 079 ? 100 ? 507 . 9 MVA S ? I *' B

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4 电气设备的选择

4.1 概述

电气设备及母线选择是变电所设计的主要内容之一。正确选择电气设备是使电气主接线和配电装置达到安全经济运行的重要条件。在进行电气设备选择时，应根据工作实际情况，在保证可靠性的前提下，积极、稳妥地采用新技术并注意节省选择合适的电气设备。其基本要求是：电气设备要能可靠地工作，必须按正常的工作条件选择，并按短路状态来校验动热稳定。

4.1.1 一般原则

1.电器在选定后应按最大可能通过的短路电流进行动、热稳定校验。校验的短路电流一般取三相短路时的短路电流。若有比三相短路电流还大的短路电流则应按较大的计算。

2.用熔断器保护的电器可以不校验动、热稳定。当熔断器有限流作用或保护电压互感器回路是可不验算动、热稳定。

4.1.2 技术条件

1）按正常工作条件选择导体和电气

电压：所选电器和电缆允许最高工作电压Ug.max不得低于回路所接电网的最高运行电压Un，即

Un?Ug.ma x一般电缆和电器允许的最高工作电压，当额定电压在110KV及以下时为1.15Un，而实际电网运行的Ug.max一般不超过1.1Un。

电流：导体和电器的额定电流是指在额定周围环境温度Q 0下，导体和电器的长期允许电流Iy应不小于该回路的最大持续工作电流Ig.max，即

Iy≥Ig.max

由于变压器在电压降低5%时，出力保持不变，故其相应回路的Ig.max = 1.05In（In为电器额定电流）。

按当地环境条件校核：当周围环境温度和导体额定环境温度不等时，其长期允许电流

Iy 可按下式修正，即

K?TM?T2

TM?T1基中K为温度修正系数;TM为最高工作温度; T1为额定载流量基准下的环境温度（C）;

T2为实际环境温度；Iy对应于所选截面S、环境温度为+25C时，长期允许载流量（A）

2）按短路情况校验

电器在选定后应按最大可能通过的短路电流进行动、热稳定校验，一般校验取三相短路时的短路电流，如用熔断器保护的电器可不验算热稳定。当熔断器有限流作用时，可不验算动稳定，用熔断器保护的电压互感器回路，可不验算动、热稳定。

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A.短路热稳定校验 满足热稳定条件为： B.短路的动稳定校验 满足动稳定条件为：

ich?2.55I???imax

2I?tdz?It2t

验算热稳定所用的计算时间：

tdz?tz?0.05?''2?tz?0.05(I''I?)2

4.2 断路器的选择

断路器是变电所中重要的开关器件，具有灭弧装置，能够开断短路电流和负荷电流，其是母线、变压器及线路的保护元件。

断路器种类和型式选择：按照断路器采用的灭弧介质可以分为油断路器，压缩空气断路器，六氟化硫断路器，真空断路器，随着开关技术的发展，现在变电所设计一般是采用六氟化硫断路器和真空断路器，而油断路器基本上被淘汰，故本设计选择六氟化硫断路器。

4.2.1 按开断电流选择

高压断路器的额定开断电流IN应不小于其触头开始分离瞬间的短路电流即最大持续工作电流Ig.max即：

IN?Ig?max

4.2.2 短路关合电流的选择

在断路器合闸之前，若线路上已存在短路故障，则在断路器合闸过程中，触头间在未接触时即有巨大的短路电流通过（预击穿），更易发生触头熔焊和遭受电动力的损坏，且断路器在关合短路电流时，不可避免地接通后又自动跳闸，此时要求能切断短路电流，为了保证断路器在关合短路时的安全，断路器额定关合电流 不应小于短路电流最大冲击值。

4.2.3 断路器选择计算

110kV侧：选定断路器型号为SW4-110-10000其技术数据如表5-1

表5-1断路器型号为SW4-110-10000的技术数据 电压kV 型号 额 定 SW4-110 110 最 大 额定电流 A 额定断开 电流KA 断 开 容 量MVA 额 定 重 新 极限通过电流热 稳 定 电 流KA 合KA 闸时 最有1s 4s 5s 10s 间 大 效 S 55 32 32 15.8 21 14.8 0.25 固有分闸时间S 0.06 重 合 性 能 电流休止时间S 0.3 重 合 时 间S 0.4 126 1000 18.4 3500 3000

1）电压：

Ug?110KV?110KV?UN22

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2）电流：

Igmax?1.05IN?1.05SN3UN?1.05?40000/(3?110)?220.4A

Igmax?220.4?1000A?IN

3）开断电流：

‘I ’18. 4KA ? I ka I d - t ? ? 6.26 ?

4）动稳定：

ich?2.55I''?15.96kA?55KA?ima x

则满足动稳定。

5）热稳定： tdz?tz?0.05(I''I?)2?3.4?0.05?3.45s

2 I?tdz?6.262?3.45?15.82?4?It2t

则满足热稳定。

35kV侧：选定断路器型号为SW2-35--1000，其技术数据如表5-2

型号 电压kV 表5-2断路器型号为SW2-35--1000的技术数据 固 有 分合 闸闸时 间 时S 间S 额 定 最 大 额 定 电 流 A 额 定 断 额 定 开 断开容量电 MVA 流 KA 1500 极 限 通 过 电 流KA 最 大 有效 SW2-35--1000 35 40.5 1000 24.8 63.4 39.2 4s热 稳 定 电 流 KA 24.8 0.4 0.06 1）电压：

2）电流：

Igmax?1.05Pmax3UNcos??1.05?30000(3?35?0.85)?611.33A

Ug?35KV?35KV?UN

Igmax?611.33?1000A?IN

3）动稳定：

ich?10.86KA?63.4KA?ima x

则满足动稳定。 4）热稳定：

tdz?tz?0.05(I''I?)2?3.4?0.05?3.45s

2 I?tdz?4.262?3.45?24.82?4?It2t

则满足热稳定。

10kV侧：选定断路器型号为SN4-10G，其技术数据见表5-3

表5-3断路器型号为SN4-10G的技术数据

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