用平均电压作为基准值的近似计算方法

用平均电压作为基准值的近似计算方法，在这种方法中，不仅近似认为变压器的标幺值电压比为1，还近似认为变压器、电抗器等的额定电压等于平均电压，这样一来，变压器、电抗器阻抗标幺值在不同基准值下转换时，就可以只考虑BS的不同。如：变压器在基准值BBUS,下的阻抗标幺值为BBTrkSUSUuTr2200,100，式中BU取为电网等平均电压，其值不一定等于,TrU但计算时近似认为相等，则标幺值近似值为10000kuTrBSS。经过大量的计算验证，这种近似所产生的误差在工程上是可以容忍的。由有名值法得到的结果可知，短路回路中电阻相对很小，可以忽略。因此各元件电抗的计算公式如下：架空线路：BBLSUlxX20变压器：TrBkBBTrTrkTSSuSUSUuX100100002200因此，选电压基准值为kVUkVUBB37,115，容量基准值仍为AMVSB100,各元件电抗标幺值如下：变压器T1：26.040100105.01001001*1TrBTkSSuX架空线L1：12.0224.02100115804.0222*2BBLSUXX变压器T2：26.040100105.01002002*3TrBTkSSuX架空线L2;34.210037804.022*4BBLSUXX(1)d1点短路时短路阻抗12.112.01*2**XXXS(无限大容量电源电压标幺值0.11*BSSUUU),故89.012.111*)3(XIk各电压等级电流有名值如下：kAUsIIBBkk39.137310089.03)3(*)3(kAUsIIBBkk45.0115310089.03)3(*)3((2)d2点短路时短路阻抗38.112.026.01*2*1**XXXXS(无限大容量电源电压标幺值0.11*BSSUUU),故72.038.111*)3(XIk各电压等级电流有名值如下：kAUsIIBBkk12.137310072.03)3(*)3(kAUsIIBBkk36.0115310072.03)3(*)3((3)d3点短路时：短路阻抗为：98.334.226.012.026.01*4*3*2*1**XXXXXXS(无限大容量电源电压标幺值0.11*BSSUUU),故各电压等级电流有名值如下：kAUsIIBBkk21.637310098.33)3(*)3(kAUsIIBBkk15.1115310098.33)3(*)3(第五章电气设备的选择与校验由于电气设备和载流导体得用途及工作条件各异,因此它们的选择校验项目和方法也都完全不相同。但是，电气设备和载留导体在正常运行和短路时都必须可靠地工作，为此，它们的选择都有一个共同的原则。电气设备选择的一般原则为：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。2.应满足安装地点和当地环境条件校核。3.应力求技术先进和经济合理。4.同类设备应尽量减少品种。5.与整个工程的建设标准协调一致。6.选用的新产品均应具有可靠的试验数据并经正式签订合格的特殊情况下选用未经正式鉴定的新产品应经上级批准。技术条件：选择的高压电器，应能在长期工作条件下和发生过电压、过电流的情况下保持正常运行。1.电压选用的电器允许最高工作电压Umax不得低于该回路的最高运行电压Ug,即，UmaxUg2.电流选用的电器额定电流Ie不得低于所在回路在各种可能运行方式下的持续工作电流Ig，即IeIg校验的一般原则：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最严重情况的短路电流。2.用熔断器保护的电器可不校验热稳定。3.短路的热稳定条件QdIrt2Qdt——在计算时间ts内，短路电流的热效应（KA2S）It——t秒内设备允许通过的热稳定电流有效值（KA2S）T——设备允许通过的热稳定电流时间（s）校验短路热稳定所用的计算时间Ts按下式计算t=td+tkd式中td——继电保护装置动作时间内（S）tkd——断路的全分闸时间（s）4.动稳定校验电动力稳定是导体和电器承受短时电流机械效应的能力，称动稳定。满足动稳定的条件是：iidwchIIdwch上式中ichIch——短路冲击电流幅值及其有效值idwIdw——允许通过动稳定电流的幅值和有效值5.绝缘水平：在工作电压的作用下，电器的内外绝缘应保证必要的可靠性。接口的绝缘水平应按电网中出现的各种过电压和保护设备相应的保护水平来确定。由于变压器短时过载能力很大，双回路出线的工作电流变化幅度也较大，故其计算工作电流应根据实际需要确定。高压电器没有明确的过载能力，所以在选择其额定电流时，应满足各种可能方式下回路持续工作电流的要求。5.1导体的选择和校验裸导体应根据具体情况，按导体截面，电晕（对110kV及以上电压的母线），动稳定性和机械强度，热稳定性来选择和校验，同时也应注意环境条件，如温度、日照、海拔等。tdtdtdQQdIII2222/1012一般来说，母线系统包括截面导体和支撑绝缘两部分，载流导体构成硬母线和软母线，软母线是钢芯铝绞线，有单根、双分和组合导体等形式，因其机械强度决定支撑悬挂的绝缘子，所以不必校验其机械强度。导体的选择校验条件如下：一、导体截面的选择：1、按导体的长期发热允许电流选择maxalII(5-1)当实际环境温度不同于导体的额定环境温度时，其长期允许电流应该用下式修正alKIIal(5-2)式中K—综合修正系数。不计日照时，裸导体和电缆的综合修正系数为allKa(5-3)式中,al—导体的长期发热最高允许温度，裸导体一般为C70；—导体的额定环境温度，裸导体一般为C25。由载流量RFIalal)(可得，正常运行时导体温度为22maxalalII）（（5-4）必须小于导体的长期发热最高允许温度C702、按经济电流密度选择按经济电流密度选择导体截面可以使年计算费用最小。除配电装置的汇流母线外，对于年负荷利用小时数大，传输容量大，长度在20米以上的导体，其截面一般按经济电流密度选择。经济截面积用下式计算：JISmax式中，maxI—正常运行方式下导体的最大持续工作电流，计算式不考虑过负荷和事故时转移过来的负荷；J—经济电流密度，常用导体的J值，可根据最大负荷利用时数maxT，由经济电流密度曲线中查出来。按经济电流密度选择的导体截面应尽量接近上式计算出的经济截面积。二、导体的校验：1、电晕电压校验axrUUmc220kV采用了不小于LGJ-300或110kV采用了不小于LGJ-70钢芯铝绞线，或220kV采用了外径不小于30型或110kV采用了外径不小于20型的管形导体时，可不进行电晕电压校验。2、热稳定校验按最小截面积进行校验skKQCS1min（5-5）当所选导体截面积minSS时，即满足热稳定性要求。5.1.1110kv母线选择及校验按导体的长期发热允许电流选择：AUSINN14.21231105847805.1305.1maxAkIIal06.2162570347011035847805.1max查矩形导体长期允许载流量表，每相选用单条254mm矩形铝导体，平放时允许电流AIal292，集肤系数为1SK，环境温度为34度时的允许电流为：06.21617.26125703470292alalKII，满足长期发热条件要求。热稳定校验：短路电流热效应：nppkQQQSpkAQ222263.575124.53317.5105827.5122SnpkATIQ222558.15827.505.0SnppkkAQQQ2218.59558.163.57短路前导体的工作温度为：wal34703422maxalII2217.26114.21275.57由插值法得：9.919193556075.576091211222CCCCw26min101218.599.9111mmKQCSsk2735.83mm所选截面S2min2735.83100mmSmm，能满足热稳定性要求5.1.235kv母线选择及校验按导体的长期发热允许电流选择：AUSINN11.2503355847805.1305.1maxAkIIal63.279257034705.38359478max查矩形导体长期允许载流量表，每相选用单条255mm矩形铝导体，平放时允许电流AIal332，集肤系数为1SK，环境温度为34度时的允许电流为：63.27995.29625703470332alalKII，满足长期发热条件要求。热稳定校验：短路电流热效应：nppkQQQSPkAQ222223.182734.42734.4102297.4121SnpkATIQ22289.02297.405.0SnppkkAQQQ212.1989.023.18短路前导体的工作温度为：wal34703422maxalII2295.29611.250539.59由插值法得：184.9191935560539.596091211222CCCCw26min10112.19184.9111mmKQCSsk295.47mm所选截面S2min295.47125mmSmm，能满足热稳定性要求5.2断路器和隔离开关的选择及校验高压断路器的选择，除满足各项技术条件和环境条件外，还应考虑到要便于安装调试和运行维护，并且经过经济技术方面都比较厚才能确定。根据目前我国高压断路器的生产情况，电压等级在10Kv～220kV的电网一般选用少油断路器，而当少油断路器不能满足要求时，可以选用6SF断路器。高压断路器选择的技术条件如下：1、额定电压选择：sNNUU（5-6）2、额定电流选择：maxIIN（5-7）3、额定开断电流选择：kNIIbr（5-8）4、额定关合电流选择：shNclii（5-9）5、热稳定校验：ktQtI2（5-10）6、动稳定校验：shesshesIIii或（5-11）隔离开关的选择，由于隔离开关没有灭弧装置，不能用来开断和接通负荷电流及短路电流，故没有开断电流和关合电流的校验，隔离开关的额定电压、额定电流选择和热稳定、动稳定校验项目与断路器相同。5.2.1110kv侧断路器及隔离开关的选择及校验1.断路器的选择和校验流过断路器的最大持续工作电流：AUSINN14.21211033849305.1305.1max选择及校验过程如下：（1）额定电压选择：VUUNNk110s（2）额定电流选择：AIIN14.212max（3）额定开断电流选择：由上述短路计算得，kAIk5827.5所以，AIIkNk5827.5br（4）额定关合电流选择：kAiiksh2359.145827.555.255.2kAiishNcl2359.14根据以上条件查手册，选择的满足要求的高压断路器的型号为SW6—110Ⅰ/1200，技术参数如下表：表5-1SW6—110Ⅰ/1200技术参数表型号额定电压/kV额定电流/A额定开断电流/kA动稳定电流/kA热稳定电流/kA固有分闸时间/S4sSW6—110Ⅰ/1200110120031.58031.50.04（5）热稳定校验：ktQtI2根据110kV侧短路计算结