小漩水电站电气一次及同期系统设计(编辑修改稿)

小漩水电站电气一次及同期系统设计(编辑修改稿)内容摘要：

需要按短路条件校验软导线的相同和相对地的安全距离。 (4) 在选择继电保护装置和运行整定计算时，需以各种短路时的短路电流为依据。 (5) 接地装置的设计，也需要用短路电流。 16 短路电流的计算条件 为使所选设备具有足够的可靠性、经济性和合理性，并在一定的时期内适应电力 系统发展的需要，做验算用的短路电流应按下列条件确定： (1) 容量与接线。 按设计的最终容量计算，并考虑电力系统远景发展规划（一般为建成后 5~10 年）；其接线应采用可能发生最大短路电流的正常接线方式。 (2) 短路种类。 一般按三相短路计算，或其他种类较三相短路严重时，则按最严重的情况计算。 (3) 计算短路点。 在计算电路图中，同电位的各短路点的短路电流值均相等，但通过各支路的短路电流将随着短路点的位置不同而不同。 在校验电器和载流导体时，必须确定电气设备和载流导体处于最严重的短路点，使通过的短路电流校验值为最大。 效验热稳定的短路计算时间 tk为急电保护动作时间 tpr和相应 断路 器的全开断时间 tbr 之和，即 brprk ttt  17 prt 一般取保护装备的后备保护动作时间，这是考虑到主保护有死区或拒动；而 brt 指对短路器的分闸脉冲传送到断路器操作机构的跳闸线圈时起，到各相触头分离后的电弧完全熄灭为止的时间段。 显然， brt 包括两个部分，即 ainbr ttt  式中， int 为断路器的分闸时间，它是由断路器接到分闸命令起，到灭弧触头刚分离的一段时间，此值可在相应手册中查出； at 为断路器开断时电弧持续时间，它是指由第一个灭弧触头分离瞬间起，到最后一级电弧熄灭为止的时间，对少油断路器为 ~，对 SF6断路器压缩空气断路器约为 ~，真空断路器约为。 断路器不仅在电路中作为操作开关，而且在短路时要迅速可靠的切断短路电流 ，作为保护电器。 为此，这种断路器应能在最严重的情况下开断短路电流，故短路计算的时间 39。 kt 应为主保护动作时间 tpr1和断路器固有分闸时间 tin 之和，即 inprk ttt  139。 对于无延时保护， tpr1 为主保护启动和执行机构动作时间之和，一般~。 为方便设计，此处规定各电源在不同短路点的短路计算时间为 kt =4s。 18 等效电路阻抗及短路电流的计算 用于设备选择的短路电流是按照变电所最终 规模：两台 40MVA 主变压器及 110kV 远景系统阻抗，考虑两台主变并列运行的方式进行计算的。 画出等值电路，如图 (1) 取 MVASd 100 avd UU  2202027642531XXXXXXX 19 (1) 1K 点短路的短路电流。 shK ，网络简化图为图（ 2），负荷支路断开不必画出。 438   XXX XXX 相同容量电源合并，简化为图（ 3） 20 1//989810 XXXXX 进一步简化为图（ 4） 21 10727212710210211XXXXXXXXXXXX 求各支路计算电抗： 32//GG caX 1G caX 求各支路供给的短路电流： 32//GG 供给： )( 139。 39。 39。 39。 KAIII  1G 供给： 39。 39。 I (由 查曲线 ) )( 39。 39。 KAI  系统供给： )(4 2031 008 8 139。 39。 39。 39。 KAIII  求总的短路电流和冲击短路电流： )()()()(39。 39。 11 KAi KAIkshk (2) 2K 点短路的短路电流。 shK。 利用上面的结果，可画出 2K 点短路时的等值电路如图（ 5） 22 6539。 104339。 92139。 8XXXXXXXXX 相同容量电源合并，进一步简化为图（ 6） 23 1//39。 1039。 939。 1039。 939。 11 XXXXX 求各支路计算电抗： 32//GG 供给： caX 1G 供给： caX 求各支路供给的短路电流： 32//GG 供给 39。 39。 I (由 查曲线 ) 39。 39。 I 1G 供给： 39。 39。 I (由 查曲线 ) 39。 39。 I 系统供给： 139。 39。 39。 39。 II 求总的短路电流和冲击短路电流： )()(39。 39。 22  kshkiI 计算结果如下： 24 表一 等效电路阻抗计算结果表 阻抗名称 发电机 GX 变压器 1TX 主变 2TX 线路 短路阻抗标幺值 表二 短路电流计算结果表 短 路类型 短路编号 短路点位置 短路点平均电压（ KV） 基准电流（ KA） 短路电流冲击值（ KA） 短路电流最大有效值（ KA） 三相短路 K1 发电机出口 K2 220KV母线 220 25 第三章 电气主设备的选择与校验 正确的选择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。 在进行设备选择时，应根据工程实际情况，在保证安全可靠的前提下，积极而稳定的采用新技术，并注意节约投资 ，选择合适的电气设备。 一般原则 (1) 应满足正常运行检修短路和过电压情况下的要求，并考虑远景发展的需要； (2) 应按当地环境条件校核； (3) 应力求技术先进和经济合理； (4) 选择导体时应尽量减少品种； (5) 扩建工程应尽量使新老电器型号一致； (6) 选用的新产品，均应具有可靠的试验数据，并经正式鉴定合格。 26 短路状态热稳定和动稳定的校验 短路电流通过电器时，电气设备各部件温度（或发热效应）应不超过允许值，满足热稳定的条件为 kt QtI 2 式中 kQ „短路电流产生的热效应 tI 、 t„电气设备允许通过的热稳定电流和时间 电动力稳定是电器承受短路电流机械效应的呢公里。 亦称动稳定，满足动稳定的条件： shesshes IIii  , 式中 shi 、 shI „短路冲击电流幅值及其有效值 esi 、 esI „电气设备允许通过的动稳定电流及其有效值 下列几种情况可不校验热稳定或动稳定： (1) 用熔断器保护的电气设备，其热稳定由熔断器时间保证，故可不验算热稳定 (2) 采用有限电流电阻熔断器保护的设备，可不校验动稳定 (3) 装设在电压互感器回路中的裸导体和电气设备可不校验动、热稳定 27 3）环境条件 环境条件主要有温度、日照、风速、冰雪、湿度、污秽、海拔和地震。 由于设计条件有限，所以在设计中没有考虑温度因素。 按照工程上的规定，普通高压电器在环境温度为四十 度时，允许按照额定电流长期工作。 当电器安装点的环境高于四十度时，每增加一度建议额定电流减少 %；当低于四十度时，每降低一度建议额定电流增加 %，但总的增加值不得超过额定电流的 20%。 高压断路器 断路器的种类和形式的选择 发电机回路的最大长期工作电流： KAU PINGNGNg a x   根据 KVUGN  、 KAIg  及屋内布置要求，查附录选型号为 2 5 0/1010 SN 型 断 路 器 ， 其 额 定 技 术 数 据 位 ：AIKVU NN 3 0 0 0,10  ,额定开断电流 ，动稳定电流 130KA，热稳定电流 KAIt  ，固有分闸时间 stg  ，燃弧时间 sth 。 28 确定短路计算点及相应短路电流 短路热稳定时间     stst kk  短路切断计算时间  st  设 K1点短路，系统至 K1 点的计算电抗 010 0050 Sx 3 则系统提供的短路电流为 KAIiKAIIsht 0 0 139。 39。 39。 39。  由发电机提供的短路电流，可由 39。 39。 dX 直接查水轮发电机运算曲线得 39。 39。 I I I 其电流基准值为 KAI d  各有名值分别为 KAI KAIKAI , 39。 39。   KAish  可见，发电机提供的短路电流数值较大，故取 K1 点为短路计算点（如K2 点短路，则仅有系统供出的短路电流流经断路器，显然较小）。 校验开断能力 因 stk  s1 故 KAII k 39。 39。 1  满足要求。 校验动稳定 29 KAKAi sh  满足要求。 校验热稳定 因 sstk  故可不计非周期分量的发热影响。   sKAsKAtIIIQ kk22222222239。 39。 7 5 4 0 10121 满足要求。 以上计算表明，选 2 5 0/1010 SN 型断路器可满足要求。 其主要参数： 型号 额 定 电压 (kV) 最高工作电压 (kV) 额定电流(A) 额定开断电流 (kA) 动稳定电流(kA) 1250/1010 SN 10 1250 130 热 稳定电流 (KA) 自 动 重合 闸 无电 流 间隔 时 间(s) 固有分闸时间 (s) 燃弧 时间(s) 断路器本体 质 量 (三相 )(kG) 油重(kG) 3360 120 30 隔离开关 220KV 侧： 由 AIKVU gNS 1 0 6 9,10 m a x  查手册，选 20xx/102 GN 可满足要求。 其中 551,85 22m a x  tIKAi t (2)短路热稳定和动稳定校验 (a)热稳定校验 SKASKAtIIIQ kk22239。 39。 )10(121 满足要求 (b)动稳定校验 KAKAi sh  满足要求 电流互感器 (1)额定电压和电流的选择 (a)额定电压 KVUU NSN 2。