发电厂电气设备论文

1、目录1. 发电厂的基本设备 .31.2.电气一次设备及其作用 .31.2.电气二次设备及其作用 .32. 电气设备的作用 .42.1.变压器 .42.2.高压断路器 .42.3.隔离开关 .52.4.电流互感器 .52.5.电压互感器 .62.6.限流电抗器 .62.7.自动空气开关 .62.8.接触器 .73. 电气设备选择的一般原则 .74 110KV 变电所设计 .84.1 文字说明部分 . .84.1.1所址的选择 .84.1.2主变压器的选择 .84.1.3变电站电气主接线 .94.1.4高压断路器和隔离开关的选择 .124.1.5互感器的选择 .13.裸导体的选择14补偿装置的选择

2、 .15避雷装置的选择15所用变压器的设置 .17变电所的自动化控制 .18电缆设施及防水 .19变压器事故排油系统 .19消防系统 .19保护配置 .204.2电气设备的选择及校验过程21变压器的选择21导线截面的选择34电压互感器的选择39补偿装置的选择42避雷针的保护围42避雷器的选择43接地刀闸的选择44.1. 发电厂的基本设备在发电厂和变电所中，根据电能生产、转换和分配等各环的需要，我们配置了各种电气设备。根据它们在运行中所起的作用不同，通常将它们分为电气一次设备和电气二次设备。1.2. 电气一次设备及其作用直接参与生产、变换、传输、分配和消耗电能的设备称为电气一次设备，主要有：（

3、1） 进行电能生产和变换的设备，如发电机、电动机、变压器等。（ 2） 接通、断开电路的开关电器，如断路器、隔离开关、自动空气开关、接触器、熔断器等。（ 3） 限制过电流或过电压的设备，如限流电抗器、避雷针等。（ 4） 将电路中的电压和电流降低，供测量仪表和继电保护装置使用的变换设备，如电压互感器、电流互感器。（ 5） 载流导体及其绝缘设备，如母线、电力电缆、绝缘子、穿墙套管等。(6) 为电气设备正常运行及人员、设备安全面采取的相应措施，如接地装置等。1.2. 电气二次设备及其作用为了保证电气一次设备的正常运行，对其运行状态进行测量、监视、控制、调节、保护等的设备称为电气二次设备，主要有：.（1

4、）各种测量表计，如电流表、电压表、有功功率表、无功功率表、功率因数表等。（2）各种继电保护及自动装置。（3）直流电源设备，如蓄电池、浮充电装置等。2. 电气设备的作用2.1. 变压器电力变压器是变电所的主要设备之一。变压器的作用是多方面的不仅能升高电压把电能送到用电地区，还能把电压降低为各级使用电压，以满足用电的需要。在电力系统传送电能的过程中，必然会产生电压和功率两部分损耗，在输送同一功率时电压损耗与电压成反比，功率损耗与电压的平方成反比。利用变压器提高电压，减少了送电损失。2.2. 高压断路器高压断路器是发电厂、变电所及电力系统中最重要的控制和保护设备，它的作用是：(1) 控制作用。根据电

5、力系统运行的需要，将部分或全部电气设备，以及部分或全部线路投人或退出运行。(2) 保护作用。当电力系统某一部分发生故障时，它和保护装置、自动装置相配合，将该故障部分从系统中迅速切除，减少停电围，防止事故扩大，保护系统中各类电气设备不受损坏，保证系统无故障部分安全运行。.2.3. 隔离开关隔离开关的作用： （ 1）隔离开关又称隔离刀闸，简称刀闸。是高压开关电器的一种。没有专门的灭弧装置，应与开关配合使用。（ 2）离开关能使停电工作的设备与带电部分可靠隔离，即具有明显的断开点，确保工作人员的安全。 （ 3）接通或断开小电流的特定电路。2.4. 电流互感器电流互感器的特点和作用：(1) 一次线圈串联

6、在电路中，并且匝数很少，因此，一次线圈中的电流完全取决于被测电路的负荷电流而与二次电流无关；(2) 电流互感器二次线圈所接仪表和继电器的电流线圈阻抗都很小，所以正常情况下，电流互感器在近于短路状态下运行。电流互感器一、二次额定电流之比，称为电流互感器的额定互感比： kn=I1n/I2n 。因为一次线圈额定电流 I1n 己标准化，二次线圈额定电流 I2n 统一为 5(1 或 0.5) 安，所以电流互感器额定互感比亦已标准化。 kn 还可以近似地表示为互感器一、二次线圈的匝数比，即 knkN=N1/N2式中 N1、N2 为一、二线圈的匝数。其主要作用是 :(1) 、将很大的一次电流转变为标准的5

7、安培；（ 2）、为测量装置和继电保护的线圈提供电流； （3）、对一次设备和二次设备进行隔离。.2.5. 电压互感器作用是：把高电压按比例关系变换成100V 或更低等级的标准二次电压，供保护、计量、仪表装置使用。同时，使用电压互感器可以将高电压与电气工作人员隔离。电压互感器虽然也是按照电磁感应原理工作的设备，但它的电磁结构关系与电流互感器相比正好相反。电压互感器二次回路是高阻抗回路，二次电流的大小由回路的阻抗决定。当二次负载阻抗减小时，二次电流增大，使得一次电流自动增大一个分量来满足一、二次侧之间的电磁平衡关系。可以说，电压互感器是一个被限定结构和使用形式的特殊变压器。2.6. 限流电抗器限流电

8、抗器应用在在6 10kV 系统中常用的干式水泥电抗器（ NKL）的主要作用是限制短路电流。按照安装地点分为：母线电抗器（其作用是限制短路电流，维持母线电压）和线路电抗器其作用是限制线路短路电流。2.7. 自动空气开关自动空气开关又称自动空气断路器，是低压配电网络和电力拖动系统中非常重要的一种电器，它集控制和多种保护功能于一身。除了能完成接触和分断电路外，尚能对电路或电气设备发生的短路严重过载及欠电压等进行保护，同时也可以用于不频繁地启动电动机。.2.8. 接触器接触器是一种用来频繁地接通或切断负载的主电路和大容量的控制电器，便于实现远距离控制的自动切换电器。3. 电气设备选择的一般原则供配电系

9、统中的电气设备的选择，既要满足在正常工作时能安全可靠运行，同时还要满足在发生短路故障时不至产生损坏，开关电器还必须具有足够的断流能力，并适应所处的位置(户或户外 )、环境温度、海拔高度，以及防尘、防火、防腐、防爆等环境条件电气设备选择的一般原则主要有以下几条：(1) 按工作环境及正常工作条件选择电气设备1) 根据设备所在位置 ( 户或户外 ) 、使用环境和工作条件，选择电气设备型号。2) 按工作电压选择电气设备的额定电压。3) 按最大负荷电流选择电气设备的额定电流。电气设备的额定电流IN 应不小于实际通过它的最大负荷电流I max( 或计算电流 I j ) ，即 I NImax 或 I NIj

10、(2) 按短路条件校验电气设备的动稳定和热稳定为保证电气设备在短路故障时不至损坏，按最大可能的短路电流校验电气设备的动稳定和热稳定。动稳定：电气设备在冲击短路屯流所产生的电动力作用下，电气设.备不至损坏。热稳定：电气设备载流导体在最大隐态短路屯流作用下，其发热温度不超过载流导体短时的允许发热温度。(3) 开关电器断流能力校验断路器和熔断器等电气设备担负着可靠切断短路电流的任务，所以开关电器还必须校验断流能力，开关设备的断流容量不小于安装地点最大三相短路容量。4 110KV 变电所设计4.1 文字说明部分所址的选择首先考虑变电所所址的标高，历史上有无被洪水浸淹历史；进出线走廊应便于架空线路的引入

11、和引出，尽量少占地并考虑发展余地；其次列出变电所所在地的气象条件：年均最高、最低气温、最大风速、覆冰厚度、地震强度、年平均雷暴日、污秽等级，把这些作为设计的技术条件。主变压器的选择变压器台数和容量的选择直接影响主接线的形式和配电装置的结构。它的确定除依据传递容量基本原始资料外，还应依据电力系统 5-10 年的发展规划、输送功率大小、馈线回路数、电压等级以及接入系统的紧密程度等因素，进行综合分析和合理选择。.选择主变压器型式时，应考虑以下问题：相数、绕组数与结构、绕组接线组别（在电厂和变电站中一般都选用YN，d11 常规接线）、调压方式、冷却方式。由于本变电所具有三种电压等级 110KV、 35

12、KV、10KV，各侧的功率均达到变压器额定容量的 15%以上，低压侧需装设无功补偿，所以主变压器采用三绕组变压器。为保证供电质量、降低线路的损耗此变压器采用的是有载调压方式，在运行中可改变分接头开关的位置，而且调节围大。由于本地区的自然地理环境的特点，故冷却方式采用自然风冷却。为保证供电的可靠性，该变电所装设两台主变压器。当系统处于最大运行方式时两台变压器同时投入使用，最小运行方式或检修时只投入一台变压器且能满足供电要求。所以选择的变压器为2×SFSZL7-31500/110型变压器。变电站电气主接线变电站主接线的设计要求，根据变电站在电力系统中的地位、负荷性质、出线回路数等条件和具

13、体情况确定。通常变电站主接线的高压侧，应尽可能采用短路器数目教少的接线，以节省投资，随出线数目的不同，可采用桥形、单母线、双母线及角形接线等。如果变电站电压为超高压等级，又是重要的枢纽变电站，宜采用双母线带旁母接线或采用一台半断路器接线。变电站的低压侧常采用单母分段接线或双母线接线，以便于扩建。.610KV馈线应选轻型断路器，如SN10型少油断路器或ZN13型真空断路器；若不能满足开断电流及动稳定和热稳定要求时，应采用限流措施。在变电站中最简单的限制短路电流的方法，是使变压器低压侧分列运行；若分列运行仍不能满足要求，则可装设分列电抗器，一般尽可能不装限流效果较小的母线电抗器。故综合从以下几个方

14、面考虑：1 断路器检修时，是否影响连续供电；2 线路能否满足 , 类负荷对供电的要求；3 大型机组突然停电对电力系统稳定运行的影响与产生的后果等因素。主接线方案的拟定：对本变电所原始材料进行分析，结合对电气主接线的可靠性、灵活性及经济性等基本要求，综合考虑。在满足技术、经济政策的前提下，力争使其技术先进，供电可靠，经济合理的主接线方案。此主接线还应具有足够的灵活性，能适应各种运行方式的变化，且在检修、事故等特殊状态下操作方便、调度灵活、检修安全、扩建发展方便。故拟定的方案如下：方案： 110KV侧采用桥接线， 35KV 采用单母分段， 10KV 单母接线。.方案： 110KV 侧采用单母分段，

15、 35KV 采用单母分段带旁母， 10KV 采用单母分段。由以上两个方案比较可知方案的 110KV 母线侧若增加负荷时不便于扩建， 35KV、10KV 出线的某一回路出现故障时有可能使整个线路停止送电，所以很难保证供电的可靠性、不便于扩建检修，故不采用。方案的110KV 母线侧便于扩建， 35KV线路故障、检修、切除或投入时，不影响其余回路工作，便于倒闸操作，10KV 侧某一线路出现故障时不至于使整个母线停电，满足供电可靠、操作灵活、扩建方便等特点，所以采用方案，主接线图如图所示。.高压断路器和隔离开关的选择1 断路器种类和型式的选择按照断路器采用的灭弧介质可分为油断路器、压缩空气断路器、SF

16、6断路器、真空断路器等。2 额定电压和电流选择Un Uns， In Im as式中Un 、 Uns 分别为电气设备和电网的额定电压，KVIn 、 Im as 分别为电气设备的额定电流和电网的最大负荷电流， A。3 开断电流选择高压断路器的额定开断电流Inbr ，不应小于实际开断瞬间的短路电流周期分量Ipt ，即Inbr Ipt4 短路关合电流的选择为了保证断路器在关合短路电流时间的安全，断路器的额定关合电流 iNel 不应小于短路电流最大冲击值ish。iNel ish5 断路热稳定和动稳定的校验校验式I 2t Qk ， ies ish隔离开关的选择：隔离开关也是发电厂和变电所中常用的开关电器。

17、它需与断路.器配套使用。但隔离开关无灭弧装置，不能用来接通和切断负荷电流和短路电流。隔离开关与断路器相比，额定电压、额定电流的选择及短路动、热稳定的项目相同。但由于隔离开关不用来接通和切断短路电流，故无需进行开断电流和短路关合电流的校验。互感器的选择互感器是电力系统中测量仪表、继电保护等一次设备获取电气一次回路信息的传感器。互感器将高电压、大电流按比例变成低电压（ 100、100/ ）和小电流（ 5、1A）。电流互感器的二次侧绝对不能够开路。电压互感器的二次侧绝对不能够短路1 种类和型式的选择选择电流互感器时，应根据安装地点（如屋、屋外）和安装方式（如穿墙式、支持式、装入式）选择其型式。当一次

18、电流较小时，宜优先采用一次绕组多匝式，弱电二次额定电流尽量采用1A，强电采用 5A。2 一次回路额定电压和电流的选择Un Uns， In Im as式中Un 、 Uns分别为电气设备和电网的额定电压，KVIn 、 Im as 分别为电气设备的额定电流和电网的最大负荷电3 准确级和额定容量的选择互感器所选定准确级所规定的额定容量s 应大雨等于二次册所2 N.2接负荷 I 2n Z 2 L ，即s2 N I 22 n Z 2L4 热稳定和动稳定的校验I 2t Qk ， ies i shI 2t 为电流互感器 1S通过的热稳定电流， ies 为电流互感器的动稳定电流。裸导体的选择导体截面可按照长期发

19、热允许电流或经济电流密度选择。对年负荷利用小时数大（通常指T m ax >5000h），传输容量大，长度在 20m 以上的导体，如发电机、变压器的连接导体其截面一般按经济电流密度选择。而配电装置的汇流母线通常在正常运行方式下，传输容量大，可按长期允许电流来选择。1 按导体长期发热允许电流选择Im as k I al2 按经济电流密度选择Sj = I maxJ3 电晕电压校验U cr >U MAX4 热稳定动稳定校验Smin = C1Qk K f.按电压损失要求选择导线截面（一般用于10KV以下）：为保证供电质量，导线上的电压损失应低于最大允许值，通常不超过5%。因此，对于输电距离较

20、长或负荷电流较大的线路，必须按允许电压损失来选择或校验导线截面。设线路允许电压损失为Ual%即 P （rl ）+Q（xl ）/10 Un 2 Ual%补偿装置的选择电力系统的无功功率平衡是系统电压质量的根本保证。在电力系统中，整个系统的自然无功负荷总大于原有的无功电源，因此必须进行无功补偿。通常情况下110KV 的变电所是在35KV母线和 10KV 母线上进行无功补偿，本变电所是在10KV母线上并联电容器和可调节的并联电抗器为主要的无功补偿（并联电容器和并联电抗器是电力系统无功补偿的主要常用设备，予优先采用），既将功率因数由0.8提高至0.92 ，合理的无功补偿和有效的电压控制，不仅可以提高电

21、力系统运行的稳定性、安全性和经济性，故所选的电容器型号为TBB 3 10-1500/50 。避雷装置的选择避雷针：单根接地电阻不大雨10，应布置单根垂直接地体，P=50 /m ， L=2.5m，d=0.05m 的钢管，由60*6 的扁钢连接，.埋入地下 3m处。接地电阻 Rc= P ln 4L =22.9 。2 Ld避雷器：对于本变电所来说，采用氧化锌避雷器，110KV 线路侧一般不装设避雷器，主变压器低压侧的一相上宜装设一台Y5W-12.7/42 型避雷器， 35KV 出线侧装设Y10W5-42/142 型避雷器。接地网： 变电所必须安装闭合的接地网，并装设必需的均压带，接地网采用水平接地为

22、主，辅以垂直的封闭复合式接地网。主接地网电阻R4；避雷针设独立接地体，它于主接地网地中距离T5m，其接地电阻R10。接地网 有均压、减少接触电势和跨步电压的作用，又有散流作用。在防雷接地装置中，可采用垂直接地体作为避雷针、避雷线和避雷器附近加强集中接地和散泄电流的作用。变电所不论采用何种接地体应敷设水平接地体为主的人工接地网。人工接地网的外缘应闭合，外缘的各角应做成圆弧行，圆弧半径不宜小于均牙带间距的一半，接地网敷设水平的均压带。接地网一般采用 0.6m 0.8m，在冻土地区应敷设在冻土层以下。均压带经常有人出入的走道应铺设沥青面（采用高电阻率的路面结构层），接地装置敷设成环形，目的是防止应接

23、地网流过中性点的不平衡电流在雨后地面积水成泥污时，接地装置附近的跨步电压引起行人和牲畜的触电事故。.此接地网水平接地体采用的是 60*6 的扁钢敷于地下 0.8m 处，垂直接地体为 50 ，L=2.5m 的圆钢，自地下 0.8m 处与水平接地体焊接，接地体引上线采用 25*4 的扁钢与设备焊接。接地网的工频电阻R0.5 。敷设在大气和土壤中有腐蚀的接地体和接地引下线，需采取一定的防腐措施（热镀锌，镀锡）。所用变压器的设置为保证重要变电所的安全用电，所以需装设两台所用变，以备用。为了保证供电的可靠性应在35KV 和 10KV 母线上各装设一台变压器。若只在10KV母线上引接所用电源，由于低压线路

24、故障率较高，所以不能保证变电所的不间断供电。故所用变采用的型号是S6-50/10 、S6-50/35 。接线图如下所示：.变电所的自动化控制本变电所采用综合自动化设备，远动信息按四遥配置。1. 遥测35KV线路有功功率、电流和电能； 10KV 线路有功功率、电流和电能；10KV电容器电流和电能；110KV、35KV、 10KV各段母线电压；主变压器高、中、低侧有功功率、电流和电能；所用电和直流系统母线电压；2. 遥信110KV、35KV、 10KV线路断路器、隔离开关、 PT隔离刀闸位置；主变三侧断路器、隔离开关、中性点接地位置；主变瓦斯动作信号；差动保护动作信号；复合电压闭锁过电流保护动作信

25、号；低频减载动作信号；35KV、10KV系统接地信号、保护动作信号；断路器控制回路断线总信号；变压器油温过高信号；主变压器轻瓦斯动作信号；变压器油温过低总信号；微机控制系统交流电源消失信号；.微机控制系统下行通道信号；直流系统绝缘监测信号；遥控转为当地控制信号；3. 遥调变压器档位调节4. 遥控110KV及以下断路器分合、预告信号复归。电缆设施及防水该变电所配电设有电缆沟，电缆沟沿主建筑物至主变区配合装置。通过电缆沟把控制及动力电缆引接到控制室及动力屏，在电缆沟进建筑物时，加装穿墙孔板，待电缆施工后进行封墙，防止火的蔓延和小动物进入。为防止干扰，二次电缆采用屏蔽电缆。变压器事故排油系统变电所设

26、有两台变压器，当主变压器发生事故时，要排出变压器油。因此，考虑设一座变压器排油井，用DN150 铸铁管排入事故贮油井，不考虑回收利用，排油井设在所区空地。消防系统变电所一般为多油、电引起火灾，危险性较大，宜选用化学和泡末剂灭火，且变压器旁可设置消防砂。.保护配置主变保护部分：采用微机保护装置A. 差动保护防止变压器绕组和引出线相间短路，直接接地系统侧和引出线的单相接地短路及绕组见的短路。B. 瓦斯保护防止变压器油箱部或断线故障及油面降低。C. 零序电流保护、零序电压保护防止直接接地系统中变压器外部接地短路并作为瓦斯保护和差动保护的后备。D. 防止变压器过励磁。E. 过电流保护（或阻抗保护）防止

27、变压器外部相间短路并作为瓦斯保护和差动保护的后备。F.过负荷保护防止变压器对称过负荷。G. 反映变压器油温及油箱压力升高和冷却系统故障的相应保护。110KV、 35KV线路保护部分：A. 距离保护B. 零序过电流保护C. 自动重合闸D. 过电压保护 在变电所周围装设独立避雷针，为防止直击雷和雷电波的危害，在 35kV 和 10kV 出线均安装金属氧化物避雷器；变压器安装金属氧化物避雷器； 10kV 母线也用一组金属氧化物避雷器进行过压保护。10KV线路保护：.1、10kV 线路保护：采用微机保护装置，实现电流速断及过流保护、实现三相一次重合闸。2、10kV 电容器保护：采用微机保护装置，实现电

28、流过流保护、过压、低压保护。3、 10kV 母线装设小电流接地选线装置，发送有选择性的单相接地遥信。4.2电气设备的选择及校验过程变压器的选择负荷计算：最大负荷时：1.35KV出线QL1= P L1 tan =9×tan （arccos0.8 ）=6.75MvarQL2= PL 2 tan =12×tan （arccos0.8 ）=9MvarQL3= PL 3 tan =8×tan （arccos0.8 ）=6Mvar2. 10KV出线'= Pl'Ql11 tan =1×tan （arccos0.8 ） =0.75Mvar'=Pl

29、'Ql 22 tan =1×tan （arccos0.8 ）=0.75Mvar''Ql 3= Pl 3 tan =0.8 ×tan （arccos0.8 ）=0.6Mvar'Ql 4 =P'l 4 tan =0.9 ×tan （arccos0.8 ）=0.675Mvar'= l'5 tan =0.6 ×tan （arccos0.8 ）=0.45MvarQl 5P'=Pl'Ql 66 tan =0.8 ×tan （arccos0.8 ）=0.6Mvar.于是母线侧的总负荷为&

30、#39;Pcm ax = K D1Pc + K D 2 Pc= 0.85（9+12+8）+0.8 （1+1+0.8+0.9+0.6+0.8 ）=24.65+4.08=28.73MWQcmax = K D1Qc + K D2'Qc=0.85（6.75+9+6 ） +0.8（ 0.75 ×2+0.6+0.675+0.45+0.6）=14.4875+3.06= 21.5475Mvar最小负荷时：1.35KV 出线QL 1 = P L1 tan =7×tan （arccos0.8 ）=5.25MvarQL 2 = PL 2 tan =8×tan （arccos0.

31、8 ）=6MvarQL 3 = PL 3 tan =6×tan （arccos0.8 ）=4.5Mvar2.10KV 出线'Ql1 = P'l1 tan =0.5 ×tan （arccos0.8 ）=0.375Mvar'=Pl'Ql 22 tan =0.7 ×tan （arccos0.8 ）=0.525Mvar'=l'tan =0.3 ×tan （arccos0.8 ）=0.225MvarQl 33P'=Pl'4 tan =0.5 ×tan （arccos0.8 ）=0.375Mv

32、arQl 4'=l'tan =0.3 ×tan （arccos0.8 ）=0.15MvarQl 55P'Ql 6 =P'l 6 tan =0.4 ×tan （arccos0.8 ）=0.3Mvar.于是母线侧的总负荷为Pcm ax = K D1'Pc + K D 2Pc= 0.85（7+8+6）+0.8 （0.5+0.7+0.3+0.5+0.2+0.4）=17.85+2.08=19.93MW'Qcmax = K D1Qc + K D2Qc= 0.85（5.25+6+4.5 ）+0.8 ×（ 0.375+0.525+0

33、.225+0.375+0.3）=13.3875+1.56= 14.9425Mvar则系统的计算负荷为：最大运行方式下：Scmax =2222=35.9125MVAPc maxQc max =28.7321.5475最小运行方式下：Sc min =2222=24.9125MVAPc maxQc max =19.9314.9475若待建变电所考虑15%的负荷发展余地，则'c max35.9125=s=42.25 MVASc max115%1 15%'=sc min=24.9125=29.3 MVAScmin115%1 15%考虑到变电所的安全运行，故需选用两台同样的变压器，且在系统

34、最大运行方式下两台变压器并列运行。系统最小运行方式下只起用一台变压器。综上考虑，选用两台绕组无励磁的调压变压器，其参.数如下所示：型号： SFSZL7-31500/110额定容量： 31500 KVA额定电压： 110±2×2.5% 35 ±2×2.5% 6.3空损： 46KW负损： 175 KW阻抗电压 %：高 - 中 10.5高- 低 17-18 中 - 低 6.5联结组号： Y N yn 0 d11所用电负荷统计如下：设备名称容量（ W）空调10000照明、电热取暖8000附属建筑取暖10000主变风扇2400载波通讯600检修用电6000微机用电

35、2000合计39000考虑各母线上的电压平衡，所用电取自于10KV 母线，由以上计算数据可选用S6-50/10 型和 S6-50/35型变压器。其参数如下所示：额定电压： 10/0.4额定电压： 35/0.4额定电压： 10/0.4额定电压： 10/0.4连接组构号 Y. yn0连接组构号 Y. yn 0短路电流计算：取 S =100MWA，U =U. 变压器各绕组电抗标幺值计算如下：BBAV各绕组的短路电压分别为：.U s1 %=1/2U s(12) %+ U s(3 1) %-U s(23 ) % =1/2 （10.5+17.5-6.5 ）=10.75U s2%=1/2 U s(12) %

36、+ U s( 2 3) %-U s( 13) % =1/2 （ 10.5+6.5-17.5）=-0.25U s3 %=1/2U s( 13) %+ U s( 2 3) %-U s( 12 ) % =1/2 （17.5+6.5-10.5 ）=6.75各绕组的电抗标幺值计算如下：X T1= （ U s1 %/100 ） × （ SB/SN） = （ 10.75/100） ×（100/31.5 ）=0.34X T 2= （ U s2 %/100 ） × （ SB/SN） = （ -0.25/100） ×（100/31.5 ）=-0.008X T 3= （ U

37、s3 %/100 ） × （ SB/SN） = （ 6.75/100） ×（100/31.5 ）=0.214变压器的等值网络如图1-1 所示：.当系统母线高压侧的最大三相短路容量为2000MVA时，短路电流的计算系统的等值网络如图1-2 所示：其中 X1=X T1 /2=0.34/2=0.17X2=X T 2 /2=-0.008/2=-0.004X3=X T 3 /2=0.214/2=0.107Xd=SB / SD =100/2000=0.051.当 f1 点短路时I f 1 =SB / （3 U B ）=100/ （ 3 ×37）=1.56KA短路电流I 

38、9;'f 1=1/ （ X1+X2+Xd） =1/ （ 0.17-0.004+0.05）=4.63短路电流的有名值I 'f 1 = I f 1 × I ''f 1 =4.63 ×1.56=7.22KA冲击电流i sh. f 1=1.82'=1.8 ×2×7.22=18.385KA× I f 1短路容量sf 1 = I ''f 1 × SB =4.63 ×100=463MVA2当 f2点短路时I f 2 = SB/ （3 UB ）=100/（ 3 ×10.5 ）

39、=5.5KA''短路电流I f 2 =1/ （X1+X3+Xd） =1/ （ 0.17+0.107+0.05 ）=3.短路电流的有名值I 'f 2 = I f 2× I ''f2 =5.5 ×3.=16.82KA冲击电流i sh. f 2 =1.8'×16.82=46.82KA2× I f 2 =1.8 ×2短路容量s=I''×S=3. ×100=305.8MVAf 2f 2B3当 f3点短路时I f 3=SB/（3 UB）=100/（3 × 115）

40、=0.502KA短路电流I''= S/ （3 UI）=2000/（3 ×115×f 3f 3Bf 3.0.502 ）=20短路电流的有名值I 'f 3 = I f 3 × I ''f 3 =20×0.502=10.04KA冲击电流i sh. f 3 =1.82'=1.8×2×10.04=25.56KA× I f 3断路器及隔离开关变压器 110KV侧断路器及隔离开关变压器的最大工作电流I m ax =（1.05 SN ）/ （3 U N ）=1.05 ×31500/3

41、 ×110=173.6A根据线路的电压及最大工作电流及断路器在屋外的要求，查表可选择 LW14-110型断路器。短路时间： tk=0.2+0.06+0.03=0.29S周期分 量的 热效应 ： Q p= tk/12 （ I '2f1 +10 I tk2' / 2+ I tk2'） =0.29/12 ×2222+10.04）=29.23 (KA).S（10.04 +10×10.04非周期分量的热效应： tk 1 时， T=0.05Qnp' 222.S=T× I f 1 =0.05×10.04 =5.04 (KA)2短路电流的热效应： QK =Q p +Qnp =29.23+5.04=34.27 (KA) .S断路器及隔离开关的相关数据并与计算值相比较，如下所示：计算数据LW14-110型断路器GW4-110D/1000-80型隔离开关U NS110KVU NU N110KVI MAX173.6A110KVI N''10.04KAIN1000AIish25.56KA2000AI NbrQK34.2731.5KA(KA)2 .SI Ncl80KA25.56KA22×t=2311.5ish