王宇峰：辽河油田60KV/10KV变电站电气设计
表3-1短路电流列表
Tab.3-1 Tabulation of the electric current that short out
短路点
三相短路电流周期分量
最大运行方式 短路冲击电流峰值
短路冲击电流有效值
三相短路容量
三相短路电流周期分量
最小运行方式 三相短路容量
短路冲击
电流峰值
短路冲击电流有效值
S(3) k.maxS(3)k.mini(3) sh.maxI(3) sh.max（MVA） (MVA)
I(3)sh.min
I(3) z.max（kA） （kA）
i(3)sh.min
(kA)
（kA）
I 11.63 38.8 7.7 7.7 5.5 6.4 6.4 3.5
6.93 23.1 4.56 4.56 3.28 3.8 3.8 2.1
550 277 55 55 39.5 50 50 25
(3)z.min
(kA)
K(A)
k1 k2 k3 k4 k5 k6 k7 k8
18
4.56 15.2 3.0 3.0 2.16 2.52 2.52 1.38
4.13 14.4 2.9 2.9 3.0 2.5 2.5 1.37
10.5 36.8 7.3 7.3 7.65 6.3 6.3 3.49
6.27 21.8 4.4 4.4 4.56 3.8 3.8 2.0
493 263 54 54 39 46 46 24.9
辽宁工程技术大学毕业设计
4 高压电气设备选择
4.1 电器选择的一般要求
4.1.1 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； 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、与整个工程的建设标准应协调一致； 5、同类设备应尽量减少品种；
6、选用的新产品均应有可靠的试验数据，并经正式验定合格。在特殊情况 下，选用未经正式鉴定的新产品时，应经上级批准。
4.1.2 技术条件
(1)长期工作条件
1)电压：
Umax≥Ug （4-1）
式中：Umax —— 电器允许最高工作电压 Ug —— 系统最高运行电压
2)电流
Ie≥Igmax （4-2）
式中：Ie —— 电器额定电流；
Igmax —— 线路最大持续工作电流。
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比较大，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，应满足各种可能运行方式下回路最大持续工作电流的要求。 (2)短路稳定条件
1)校验的一般原则：
a 电器在选定后应按最大可能通过的短路电流进行动、热稳定效验。校验的短路电流一般取三相短路时的短路电流,若发电机出口的两相短路或中性点直接接地系统回路中的单相、两相接地短路较三相短路严重时，则应按严重情况校验。
b 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，可不演算动稳定；
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用熔断器保护的电压互感器回路，可不验算动、热稳定。
2)短路的热稳定条件：
It2t≥Qd （4-3） Qd = (I\2+10It/22+It2)×t/12 （4-4）
式中：Qd —— 短路电流产生的热效应
It、t —— 电器允许通过的稳定电流和持续时间 3)电动力稳定效验：
idw ≥ich （ 4-5）
式中 ich —— 短路冲击电流幅值
Idw —— 电器允许通过的动稳定电流的幅值 4)下列几种情况下可不效验热稳定或动稳定
a 用熔断器保护的电器，其热稳定由熔断时间保证，故可不验算热稳定； b 采用有限流电阻的熔断器保护的设备，可不效验动稳定； c 装设在电压互感器回路中的裸导体和电器可不验算动、热稳定。 (3)环境条件
1)温度：按《交流高压电器在长期工作时的发热》（GB763-74）的规定，普通高压电器在环境最高温度为+400C时，允许按额定电流长期工作。当电器安装点的环境温度高于+400C（但不高于+600C）时，每增高10C，建议额定电流减少1.8%；当低于+400C时，每降低10C，建议额定电流增加0.5%，但总的增加值不得超过额定电流的20%。本电厂地区夏季最高温度为380C，冬季最低温度为-250C摄氏度，年平均气温为100C，应选用普通高压电器。
2)日照：屋外高压电器在日照影响下将产生附加温升。但高压电器的发热实验是在避免阳光直射的条件下进行的。如果制造部门未能提出产品在日照下额定载流量下降的数据，在设计中可暂按电器额定电流的80%选择设备。
3)污秽：根据资料显示，厂址附近无严重空气污染，可不考虑。 4)海拔：本地区海拔高度为700米，可选择普通高压电器。 5)地震：本地区为五级地震区，故可不考虑防震。
4.2 断路器的选择
4.2.1 参数的选择
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(1)按额定电压选择： Ue≥UN (2)按额定电流选择： Ie≥Igmax (3)按开断电流选择： Iebr≥I\ (4)按额定关合电流选择： ieg≥ish (5)热稳定效验： It2t≥Qd (6)动稳定效验： idw≥ish
4.2.2 形式选择
断路器的形式选择，除应满足各项技术条件和环境条件外，还应考虑便于施工调试的运行维护，并经技术经济比较后确定。
按种类和形式选择：高压断路器的种类和形式的选择除应满足各项技术和环境条件外，还应考虑便于安装调试和运行维护并经技术比较后才能确定。
综上所述：本设计选用SW2-60/1000型六氟化硫断路器。
4.2.3 60KV侧断路器的选择
（1）根据安装地点的工作电压，最大长期工作电流选择
安装地点的工作电压为60KV,制造厂所保证断路器的最高工作电压应大于60KV 最大长期工作电流为：
Igmax?1.05Ie?1.0520000?202.07(A)3?60
由此根据工作电压和工作电流以及户外工作条件，本设计可初步选用少油断路器，其型号为三SW2-60/1000型。
表4-1 SW2-60/1000型断路器有关技术数据表
Tab.4-1 SW2-60/1000 circuit breaker relevant technical data sheet type
额定短
最高工
额定电
型号
压（kv）
（kv）
SW2-63
63
72.5
（A）
（kA）
1600
31.5
80
80
31.5
0.5
0.08
作电压
电流
电流
（kA） （kA） （kA）
（s）
额定
路开断
合电流
电流
电流4s
时间
间（s）
额定关
动稳定
热稳定
合闸
分闸时
额定电压 Ue=63kv>Uwe=60kv
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额定短路开断电流Iebr=31.5kA>itd1=6.326kA 额定关合电流Ie.g=80kA>iimd1=16.2kA 动稳定电流idw=80kA> iimd1=16.2kA 短路计算时间td=4+0.08=4.08(s)
为了计算方便，本设计在设备选折中把系统容量视为无穷大电源，这样假设对于设备选折校验是偏于保守的，无穷大电源的特点是短路电流的周期分量是不衰减的。即
????It???I???0??I?2??I?4?所以
????It???I???(kA)0??I?2.04??I?4.08??6.362
由于短路计算时间td大于1s,所以热效应不考虑非周期分量发热。
22222????QZ?(I????I?I)t/12?6.362?4.08?165.14(kA.s)0??2.04??4.08?d
Ir2tr?31.52?4?Qd
所以，满足热稳定。 由以上计算得
其保证值与计算值的比较见表4-2
表4-2 60KV断路器各项技术数据与各项计算数据比较表
Tab.4-2 60 KV technical data and the circuit breaker data calculation comparison
计 算 数 据 电网电压U=60KV
长期最大工作电流Igmax=202.1KA 次暂态短路电流ISW2-63/1600断路器额定值
额定电压Ue=63KV 额定电流Ie=1600A 额定开断电流Iekd=31.5KA 额定关合电流iegd=80KA 动稳定电流idw=80KA 热稳定：31.522*4 KA2S
\=6.36KA
冲击电流ich =16.2KA 短路冲击电流Ich =16.2KA 热效应QK=165.14KA2S
4.3 隔离开关的选择
4.3.1 参数的选择
(1)按额定电压选择： Ue≥UN
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