【正文】 12所示 圖 12單母線分段接線 當(dāng)引出線數(shù)目較多時，為提高供電可靠性，可用斷路器將母線分段，成為單母線分段接線 。 （ 2） 分段斷路器斷開運行： 正常運行時分段斷路器 0QF 斷開，兩段母線上的電壓可不相同。 當(dāng)母線發(fā)生故障時，僅故障母線段停止工作，另一段母線仍繼續(xù)工作。 （ 1）電壓為 6～ 10k 時，出線回路數(shù)為 6回及以上，每段母線容量不超過 25MW，否則回路數(shù)過多，影響供電可靠性； （ 2）電壓為 35～ 63kV 時，出線回路數(shù)為 4～ 8 回為宜； （ 3）電壓 110～ 220kV時，出線回路數(shù)為 3～ 4 回為宜。當(dāng)采用一組母線工作、一組母線備用方式運行時，需要檢修工作母線，可將工作母 線轉(zhuǎn)換為備用狀態(tài)后，便可進(jìn)行母線停電檢修工作；檢修任一母線側(cè)隔離開關(guān)時，只影響該回路供電；工作母線發(fā)生故障后，所有回路短時停電并能迅速恢復(fù)供電；可利用母聯(lián)斷路器替代引出線斷路器工作，使引出線斷路器檢修期間能繼續(xù)向負(fù)荷供電。 （ 3）擴(kuò)建方便。 由于雙母線接線具有較高的可靠性和靈活性，這種接線在大、中型發(fā)電廠和變電站中得到廣泛的應(yīng)用。經(jīng)上述四種接線方案從供電可靠性和經(jīng)濟(jì)性來考慮，比較合適的方案為：單母分段接線。因此，在發(fā)電廠變電所的設(shè)計和運行中，都需要對短路電流進(jìn)行深入的分析和計算。 ，但計算步驟基本相同即首先繪制計算電路圖，然后將各元件依次編號，并計算各元件等值電抗，再根據(jù)短路點繪制等效電路，將電路簡化，最后求出等效總阻抗以及短路電流。 表 21 各短路點有關(guān)數(shù)據(jù) 短路點 Rkl/? Xkl/? Zkl/? ??3zMI /kA ??3shi /kA ??3zmI /kA ??3kS /MVA ??31k + 112 ??32k + ??33k + ??34k + 導(dǎo)體截面的選擇 為了供電的經(jīng)濟(jì)性，導(dǎo)線截面應(yīng)按緊急電流密度進(jìn)行選擇；各段導(dǎo)線的電流案子按式（ 21） [9]計算： 18 ee USU PI 3c os3 ?? ? ? （ 21） 1） 1變壓器的視在功率： S=583kVA 高壓側(cè) hI1 = 低壓側(cè) lI1 =1443A 根據(jù)年利用小時為（ T’ max） 3000~5000，查表得鋁絞線的經(jīng)濟(jì)電流密度為Jj=；銅芯電纜 Jj=；鋁芯電纜 Jj=。 19 4） 10kV 母線采用銅芯電纜 ,則 Jj=10kV母線的進(jìn)線電流： 4I = hI1 + hI2 + hI3 + shI =++= S4=jJI1 ==／ = 可得 ： r4= mm 因此， 選擇 90mm2的銅芯電纜。 相間及對地的安全距離為 kV≥ 2 公分， 10 kV≥ 公分； r —— 導(dǎo)線的外半徑，單位為 cm； r? —— 導(dǎo)線材料的相對磁導(dǎo)率，對于有色金屬 r? =1； 本設(shè)計的 f=50Hz，相間距 Dav=130mm， r? =1；所以可求得： 1變壓器 高壓側(cè)： X10h=（ +） 104 2 50 = ? 低壓側(cè)： X10l=（ +） 104 2 50 =? 因此， X1h= =? ， X1l= =? 2變壓器與 1變壓器情況相同 21 高壓側(cè)： X20h=?， 低壓側(cè)： X20l=? X2h=?， X2l=? 3變壓器 高壓側(cè)： X30h=（ ） 104 2 50 =? 低壓側(cè)： X30l=（ ） 104 2 50 =? 因此 X3h=?， X3h=? 10KV 母線： X40=（ ） 104 2 50 =? X4= 2=? 線路電壓損失按下式計算： ? ??? ??? QxUu e Pr1 電壓損失百分?jǐn)?shù)由下式計算： 0000 100???? eUuu Δ U1=101 [?+?]= Δ U1%= ?=% Δ U2=101 [?+?]= Δ U2%= ?=% 22 Δ U3=101[945?+?]= Δ U3%= ?=% Δ U4= ? ? ? ?? ?101 ???????= Δ U4%=?=% 故供電線路的電壓損失都滿足要求。 在選擇設(shè)備時，必須執(zhí)行國家的有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，根據(jù)工程實際情況，在保證安全、可靠的前提下，做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、運行方便和留有余地，選擇合適的電氣設(shè)備。 max 不得低于所接電網(wǎng)的最高運行電壓 Uy max一般不超過電網(wǎng)的額定電壓 UNW的 倍。 （二）按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件 我國目前生產(chǎn)的電器使用的額定環(huán)境溫度 θ0 ＝＋ 40℃ ，如果周圍環(huán)境溫度高于＋40℃ （但 ≤ ＋ 60℃ ）時，其允許電流一般可按每增高 1℃ ，額定電流減少 ％進(jìn)行修正， 當(dāng)環(huán)境溫度低于＋ 40℃ 時，環(huán)境溫度每降低 1℃ ，額定電流可增加 ％，但其最大電流不得超過額定電流的 20％。當(dāng)熔斷器有限流作用時，可不驗算動穩(wěn)定 用熔斷器保護(hù)的電壓互感器回路，可不驗算動、熱穩(wěn)定。 Ish ish─ 短路沖擊電流有效值及其幅值。 斷路器的選擇 斷路器是變電所主要電氣設(shè)備之一，其選擇的好壞，不但直接影響變電所的正常運行，而且也影響在故障條件下是否能可靠地分?jǐn)唷? 。用于電氣制動回路的斷路器，其合閘時間不宜大于 ～ 26 （電網(wǎng)工作電壓） ≤U n。但隨著生產(chǎn)和制造的擴(kuò)大，根據(jù)目前電力發(fā)展趨勢及電力投資力度的加大，并且我國要求實現(xiàn) “ 無油化、小型化、免維護(hù) ” ， 110kV 及其以上電壓等級基本上采用六氟化硫 斷路器； 35kV電壓使用六氟化硫 或戶外真空斷路器； 10kV 電壓基本上以真空斷路器為主，特殊地方使用六氟化硫 斷路器； 500kV 一般采用六氟化硫 斷路器。 由于高壓斷 路器沒有連續(xù)過載的能力，在選擇其額定電流時，應(yīng)滿足各種可能運行方式下回路持續(xù)工作電流的要求，即取最大持續(xù)工作電流 。 校驗短路應(yīng)按照最嚴(yán)重的短路類別進(jìn)行計算，但由于斷路器開斷單相短路的能力比開斷三相短路大 15%以上，因此只有單相短路比三相短路電流大 15%以上才作為短路計算條件。 28 在斷路器合閘之前，若線路上已存在短路故障，則在斷路器合閘過程中，觸頭間在未接觸時即有巨大的短路電流通過，容易發(fā)生觸頭損壞。一般在產(chǎn)品目錄中給出的是極限通過電流（峰值） IKW，它與電動穩(wěn)定電流的關(guān)系應(yīng)滿足。一般磁電式操動機(jī)構(gòu)雖配有專有專用的直流合閘電源，使其結(jié)構(gòu)簡單可靠；彈簧式的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，調(diào)速要求較高；液壓操動機(jī)構(gòu)加工精度要求較高，操作機(jī)構(gòu)的型式，可根據(jù)安裝調(diào)試方便和運行可靠性自行選擇。但由于隔離開關(guān)不能開斷負(fù)荷電流和短路電流，因此不需校驗其他參數(shù)。 、合閘時的同期性要好，要有最佳的跳、合閘速度，以盡可能降低操作時的過電壓。 ： Igmax（最大持續(xù)工作電流） ≤I n。 同時所選隔離開關(guān)的額定電壓應(yīng)大于或等于裝設(shè)電路所在電網(wǎng)的額定電壓，額定電充應(yīng)大于或等于裝設(shè)電路的最大持續(xù)工作電流。當(dāng)有壓縮空氣系統(tǒng)時，也可采用氣動機(jī)構(gòu)。 二 、載流導(dǎo)體的選擇 工業(yè)上常用的硬母線截面為矩形，槽形和管形。但是由于鄰近效應(yīng)的影響，多條母線并列的允許載流量并 成比例增加，故一般避免采用四條矩形母線。對于全年負(fù)荷利用小時數(shù)較大，母線較長（長度超過 20m），傳輸容量較大的回路，如發(fā)電機(jī) — 變壓器和發(fā) 電機(jī) — 主配電裝置的回路，均應(yīng)按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面。按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)體截面可使年計算費用最低。 熔斷器的選擇 熔斷器是最簡單的保護(hù)電氣設(shè)備，它用來保護(hù)電氣設(shè)備免受過載和短路電流的損害。另外對于充填石英砂有限流作用的熔斷器，則只能用在等于其額定電壓的電網(wǎng)中，因為這種類型的熔斷器能在電流達(dá)到最大值之前就將電流截斷，致使熔斷器熔斷時產(chǎn)生過電壓。 4． 熔斷器開斷電流校驗 對于有限流作用的熔斷器，因熔體在短路沖擊電流出現(xiàn)之前已熔斷（即在電流過最大值之前已截斷），其開斷電流 INKD應(yīng)滿足 INKD ≥ I′′ （ 37） 對沒有限流作用的跌落式高壓熔斷器，其斷流容量應(yīng)分別按上、下限值校驗，而且開斷電流應(yīng)以短路全電流校驗。 二 、 根據(jù)以上條件及 表 3－ 1 選擇熔斷器 本設(shè)計選型號為 RN1－ 10 的高壓熔斷器，型號為 RM10－ 60 的低壓熔斷器，型號為RM10－ 100 的低壓熔斷器。 ，按 GB120875 的規(guī)定，為下列數(shù)值之一： 1 2 3 50、 60、 80、 100VA。一般常用型式為： 低壓配電屏荷配電設(shè)備中 ： LQ 線圈式 ； LM 母線式 。載有條件時，如葫蘆中有變壓器套管、穿墻套管，應(yīng)有限采用套管電流互感器，以節(jié)約投資、減少占地。 3． 為保證自耦變壓器零序差動保護(hù)裝置各臂正常工作電流平衡，供該保護(hù)用的高、中壓側(cè)荷中性電電流互感器，變比應(yīng)盡量一致，一般按電流較大的中壓側(cè)額定電流來選擇。 5． 中性點非直接接地系統(tǒng)中的零序電流互感器，在發(fā)生單相差基地故 障時，通過的零序電流較中性點直接接地系統(tǒng)的小得多。根據(jù)運行經(jīng)驗，此電流一般取發(fā)電機(jī)額定 電流 的 20～ 30%。 用于電度計量的電流互感器，準(zhǔn)確度不應(yīng)低于 ， 500kV 宜用 級；用于電流電壓測量的，準(zhǔn)確 度不應(yīng)低于 1級，非重要回路可使用 3級。 一 、 電壓互感器應(yīng)按一次回壓、二次回路、安裝地點和使用條件、二次負(fù)荷及準(zhǔn)確級等要求進(jìn)行選擇。 電壓互感器的二次側(cè)額定電壓應(yīng)滿足保護(hù)和測量使用標(biāo)準(zhǔn)儀表的要求。電壓互感器準(zhǔn)確度級選擇的原則，可參照電流互感器準(zhǔn)確級選擇方法。 二 、 根據(jù)以上條件及 表 31，選擇電壓互感器 。 二 、 配電裝置的類型 開關(guān)柜：落地安裝， 裝配有各種開關(guān)設(shè)備的高低壓控制設(shè)備。 配電盤：落地安裝，無圍合結(jié)構(gòu)的配電箱。 38 第 4 章 配電工程的防雷與接地 在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中實際采用的防雷保護(hù)裝置主要有：避雷針、避雷線、保護(hù)間隙、各種避雷器、防雷接地、電抗線圈、電容器組、消弧線圈、自動重合閘等等。在中性點電位作用下，低壓繞組將流過大量的沖擊電流 ，沖擊電流全部成為激磁電流，產(chǎn)生很大的磁通，使高壓側(cè)感應(yīng)很高的。 1）逆變換過電壓 所謂逆變換過電壓，既當(dāng) 3～ 10kV側(cè)侵入雷電波時，避雷器動作，在接地電阻上流過大量的沖擊電流，產(chǎn)生壓降。 建筑中的配電柜通常設(shè)置在戶內(nèi)，選擇戶內(nèi)配置的原因是易于維護(hù)，不受氣候影響和有較短的饋電電纜或母線管道。 配電屏：落地安裝，無圍合結(jié)構(gòu)的配電柜。 37 配電 裝置 的選擇 一 、 配電柜的定義 配電柜是一個通用的名稱，它可以是單個的操作和斷路裝置，或有關(guān)的控制、測量、保護(hù)和調(diào)整設(shè)備等組合在一起的電氣裝置。 選定準(zhǔn)確度級后，此時互感器的額定二次容量 SN2應(yīng)不小于互感器的二次負(fù)荷 S2，并且最好使 SN2 和 S2接近，否則易使互感器的準(zhǔn)確度級降低。 表 31 電壓互感器二次繞組額定電壓選擇 電網(wǎng)電壓（ KV） 型式 二次繞組電壓（ V） 接成開口三角形的輔助繞組電壓（ V） 3～ 35 單相式 100 無此繞組 110J～ 550J 單相式 100 100 3～ 60 單相式 100/3 3～ 15 三相五柱式 100 100/3（相） 注： J 是指中性點 直接接地。如在需要檢查和監(jiān)視一次回路單相接 36 地時， 3～ 20kV 宜采用三相五柱式電壓互感器， 35kV 宜采用具有第三繞組的單相電壓互感器。 當(dāng)系統(tǒng)繼電保護(hù)要求裝設(shè)快速保護(hù)時， 330kV 及以上應(yīng)選用暫態(tài)特性好的電流互感器（如帶有校氣隙鐵芯的 TPY 級）。弱此時 5A 元件的電流變讀數(shù)大小時，可選用 1～ 元件的電流表。 35 6． 發(fā)電機(jī)橫聯(lián)差動保護(hù)用的電流互感器一次電流，應(yīng)按下列情況選擇； 1）安裝于各繞組出口處時，一般按定子繞組沒各之路的電流選擇。此電流通常發(fā)生在低壓側(cè)開斷，而高 中壓側(cè)傳輸自耦變壓器的額定容量時。 三．一次額定電流選擇 1． 當(dāng)電流互感器用于測量時，其一次額定電流應(yīng)盡量選擇得比回路中正常工作電流大 1/3 左右，以保證測量儀表的最佳工作，并在過負(fù)荷時使儀表有適當(dāng)?shù)闹甘尽? 發(fā)電機(jī)回路和 2020A 以上回路 ： LMC、 LMZ 型 ； LAJ、 LBJ 型 ； LRD、 LRZD 型。當(dāng)一個二次繞組的容量不能滿足要求時，否則應(yīng)采取措施，避免互相影響。 一．參數(shù)選擇 電流互感器應(yīng)按表 1所列技術(shù)條件選擇，并按表中使用環(huán)境條件校驗。各種型號熔斷器的熔體熔斷時間可由制造廠提供的安秒特性曲線上查出。 3． 按額定電流選擇 熔斷器的額定電流選擇，包括熔斷器 熔管的額定電流和熔體的額定電流的選擇。 一 、 高壓熔斷器的選擇、校驗條件，在選擇時應(yīng)注意以下幾點。 S= ／ Jj 式中 ： S—— 經(jīng)濟(jì)截面， mm2； —— 正常工作時的最大持續(xù)工作電流； Jj—— 經(jīng)濟(jì)電流密度， A/mm2 。因