43 16
④略去负荷。 (2)进行网络变换。
按网络变换的原则，将网络中的电源合并成若干组，例如，共有g 组，每组用一个等值发电机代表。无限大功率电源（如果有的话）另成一组。求出各等值发电机对短路点的转移电抗Xfs(i?1,2,.....,g)， 以及无限大功率电源对短路点的转移电抗Xfs。
(3)将前面求出的转移电抗按各相应的等值发电机的容量进行归算，便得到各等值发电机对短路点的计算电抗。
xjs?xfsSN?i(i?1,2,....,g) SB式中，SN?i为第i台等值发电机的额定容量，即由它所代表的那部分发电机的额定容量之和。
(4)由计算电抗分别根据适当的计算曲线找出指定时刻t 各等值发电机提供的短路周期电流标幺值I。
(5)网络中无限大功率电源供给的短路电流周期是不衰减的，并由下式确定
Ipt*?(6)计算短路电流周期分量的有名值。
1 xfs第i 台等值发电机提供的短路电流为：
Ipt?i?Ipt*?INi?Ipt*?无限大功率电源提供的短路电流为
Sn3Uav
Ipt?Ipt*?IB?Ipt*?SB3UB
短路点电流的有名值为上面两者的傅里叶级数和，式中，Uav应取短路处电压级的平均额定电压；INi为归算到短路处电压级的第i台等值发电机的额定电流；IB为对应于所选基准功率SB在短路处电压级的基准电流。
(7)计算短路容量和短路电流冲击值。 (8)绘制短路电流计算结果表。
43 17
4.4 短路电流计算结果
本变电站短路电流计算结果如下（计算过程见设计计算书第3 章）：
110 KV
K1
35 KV
K2
10 KV
K3
三相短路电流计算结果见表4.1
表4.1 短路电流计算结果
次暂态电流 短路点 标幺值I*\/KA 有名值I\/KA K1 K2 K3 10.15 1.604 1.05 5.096 2.503 5.77 冲击电流值ish/KA 冲击电流有效值Ish/KA 7.69 3.78 8.71 12.97 6.37 14.69
43 18
五、 电器设备的选择
5.1 电器选择的一般条件
电器选择是发电厂和变电站电气设计的主要内容之一。正确的选择电器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。在进行电器选择时，应根据工程实际情况，在保证安全、可靠的前提下，积极而稳妥地采用新技术，并注意节省投资，选择合适的电器。
它包括断路器、隔离开关、负荷开关、高压熔断器等都是断开和合上电路的设备。断路器在电力系统正常运行情况下用来合上和断开电路故障时在继电保护装置控制下自动把故障设备和线路断开，还可以有自动重合闸功能。在我国，220KV以上变电站使用较多的是空气断路器和六氟化硫断路器。
隔离开关（刀闸)的主要作用是在设备或线路检修时隔离电压，以保证安全。它不能断开负荷电流和短路电流，应与断路器配合使用。在停电时应先拉断路器后拉隔离开关送电时应先合隔离开关后合断路器。如果误操作将引起设备损坏和人身伤亡。
负荷开关能在正常运行时断开负荷电流没有断开故障电流的能力，一般与高压熔断丝配合用于10KV及以上电压且不经常操作的变压器或出线上。
为了减少变电站的占地面积近年来积极发展六氟化硫全封闭组合电器(GIS)。它把断路器、隔离开关、母线、接地开关、互感器、出线套管或电缆终端头等分别装在各自密封间中集中组成一个整体外壳充以六氟化硫气体作为绝缘介质。这种组合电器具有结构紧凑体积小重量轻不受大气条件影响，检修间隔长，无触电事故和电噪声干扰等优点，具有发展前景。目前，它的缺点是价格贵，制造和检修工艺要求高。
尽管电力系统中各种电器的作用和工作条件并不一样，具体选择方法也不完全相同，但对它们的基本要求却是一致的。电器要能可靠的工作，必须按正常工作条件进行选择，并按短路状态来校验热稳定和动稳定。
(1)按正常工作条件选择电器 ①额定电压和最高工作电压
在选择电器时，一般可按照电器的额定电压UN不低于装置地点电网额定电压UNS的条件选择，即
43 19
UN?UNs
②额定电流
电器的额定电流IN是指在额定周围环境温度?0下，电器的长期允许电流。IN应不小于该回路在各种合理运行方式下的最大持续工作电流Imax，即
IN?Imax
③按当地环境条件校核
在选择电器时，还应考虑电器安装地点的环境（尤其是小环境）条件当气温、风速、污秽等级、海拔高度、地震烈度和覆冰厚度等环境条件超过一般电器使用条件，应采取措施。
(2)按短路情况校验 ①短路热稳定校验
短路电流通过电器时，电器各部件温度应不超过允许值。满足热稳定的条件为
It2t?QK
式中QK ——短路电流产生的热效应；
It、t ——电器允许通过的热稳定电流和时间。 ②电动力稳定校验
电动力稳定是电器承受短路电流机械效应的能力，亦称动稳定。满足动稳定的件为
Ies?Ish或ies?ish
式中ish、Ish ——短路冲击电流幅值及其有效值；
ies 、Ies ——电器允许通过的动稳定电流的幅值及其有效值。 下列几种情况可不校验热稳定或动稳定：
1)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。 2)采用有限流电阻的熔断器保护的设备，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器可不验算动、热稳定。
43 20
③短路电流计算的条件
为使电器具有足够的可靠性、经济性和合理性，并在一定时期内适应电力系统发展的需要，作验算用的短路电流应按下列条件确定：
1)容量和接线 按本工程设计最终容量计算，并考虑电力系统远景发展规划（一般为本工程建成后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，但不考虑在切换过程中可能短时并列的接线方式。
2)短路种类 一般按三相短路验算，若其它种类短路较三相短路严重时，则应按最严重的情况验算。
3)计算短路点 选择通过电器的短路电流为最大的那些点为短路计算点。 ④短路计算时间
校验电器的热稳定和开断能力时，还必须合理的确定短路计算时间。验算热稳定的计算时间tk为继电保护动作时间即
tpr和相应断路器的全开断时间tab之和，
tk?tpr?tab
而tab?tin?ta
式中tab ——断路器全开断时间；
tpr ——后备保护动作时间；
tin ——断路器固有分闸时间；
ta ——断路器开断时电弧持续时间。tab?tin?ta
开断电器应能在最严重的情况下开断短路电流，故电器的开断计算时间tbr 应为主保护时间tpr1 和断路器固有分闸时间之和，即
tbr?tpr1?tin
5.2 高压断路器的选择
高压断路器的主要功能是：正常运行时，用它来倒换运行方式，把设备或线路接入电路或退出运行，起着控制作用；当设备或线路发生故障时，能快速切除故障回路、保证无故障部分正常运行，能起保护作用。高压断路器是开关电器中