【正文】 著重要 的作用。當(dāng)母線故障時，也會導(dǎo)致全部停電。 經(jīng)濟(jì)性：簡單清晰，設(shè)備少，運(yùn)行操作方便，需要的斷路器臺數(shù)為 4臺，隔離開關(guān)為 6臺。所以供電可靠性較高，適用一、二級負(fù)荷的工廠。 ③ 方案三：單母線分段接線，如圖 所示。 靈活性：可能出現(xiàn)的運(yùn)行方式比較多，可以通過相應(yīng)的道閘操作進(jìn)行運(yùn)行方式的改變，兩母線段可并列運(yùn)行（分?jǐn)鄶嗦菲鹘油ǎ?，也可分裂運(yùn)行（分?jǐn)鄶嗦菲鲾嚅_）。 10kV 側(cè)主接線擬定方案 ① 方案一：單母線分段接線，如圖 所示。 靈活 性：可能出現(xiàn)的運(yùn)行方式比較多，可以通過相應(yīng)的道閘操作進(jìn)行運(yùn)行方攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 電氣主接線設(shè)計 14 式的改變，兩母線段可并列運(yùn)行（分?jǐn)鄶嗦菲鹘油ǎ?，也可分裂運(yùn)行（分?jǐn)鄶嗦菲鲾嚅_）。 圖 雙母線接線 可靠性：檢修任一母線時，可以利用母聯(lián)把該母線上的全部回路倒換到另一組母線上，不會中斷供電。所以靈活性較高。 圖 變電所主接線圖 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 （論文） 6 短路電流計算 16 6 短路電流計算 短路的概念 在電力系統(tǒng)中運(yùn)行的電器設(shè)備，在其運(yùn)行中都必須考慮到會發(fā)生各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，最常見同時最危險的故障是各種形式的短路，它會破壞電力系統(tǒng)對用戶正常供電和電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。此外，如輸電線路斷 線、線路倒桿也能造成短路事故。因此本次采用三相短路來計算短路電流，并檢測電氣設(shè)備的穩(wěn)定性。所以短路的后果往往是破壞性的，其主要危害大致有以下幾個方面： ① 元件發(fā)熱 熱量與電流的平方成正比，所以強(qiáng)大的短路電流將引起電機(jī)，電器及載流導(dǎo)體的發(fā)熱，而招致?lián)p壞。為保證電氣設(shè)備和電網(wǎng)安全可靠的運(yùn)行，首先應(yīng)設(shè) 法消除可能引起短路的一切原因，其次在發(fā)生短路后應(yīng)盡快切除故障部攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 （論文） 6 短路電流計算 17 分和快速恢復(fù)電網(wǎng)電壓。 在變電站的電氣設(shè)計中，短路電流計算是其中的一個重要環(huán)節(jié)。在選擇繼電保護(hù)方式和進(jìn)行整定計算時，需以各種短路時短路電流為依據(jù)。 A 2） 基準(zhǔn)電壓： 35kV 側(cè)取 1BU =37kV， 10kV 側(cè)取 2BU = 3） 基 準(zhǔn)電流： 35kV 側(cè)為 1BI = BS / 3 1BU =,10kV 側(cè) 2BI = BS / 3 2BU = ② 計算短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)么值 1） 電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值 根據(jù)原始資料可知 *sX = 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 （論文） 6 短路電流計算 18 2） 架空線路的電抗標(biāo)幺值 線路單位電抗 0x = /km，架空線路長度 l=45km *lX = 0x l* 21/ BB US = /km 45km 100MV A/＝ A ② 計算 k2點的短路電路總電抗、三相短路電流和三相短路容量 1）總電抗標(biāo)幺值 )2(* ??kX = *sX + *lX + *TX =+ + = 2）三相短路電流周期分量有效值 2)3( ?kI = 2BI / )2(* ??kX =3）其他三相短路電流 )3(I? = ）（ 3?I = 2)3( ?kI = )3(shi = ＝ )3(shI = ＝ 4) 三相短路容量 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 （論文） 6 短路電流計算 20 )3(2?kS = BS / )2(* ??kX =100MV A kI)3( ）（ 3?I )3(I? )3(shi )3(shI )3(kS K1點 K2點 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 電氣設(shè)備與導(dǎo)體的選擇 21 7 電氣設(shè)備與導(dǎo)體的選擇 電氣設(shè)備選擇的條件 電氣設(shè)備首先得滿足在正 常工作下的額定電壓和額定電流的要求，其次是滿足在短路故障條件下的工作要求，最后還必須對在最大可能的短路故障時電氣設(shè)備的動穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度進(jìn)行校驗。 10kV 側(cè)電壓母線側(cè)補(bǔ)償后的計算負(fù)荷為 30S =(+)MV在高壓供配電系統(tǒng)，切斷短路電流時，要產(chǎn)生強(qiáng)烈的電弧，所以高壓斷路器具有可靠的滅弧裝置。高壓斷路器的選擇，主要包括型式選擇、參數(shù)和性能的選擇。 ④ 動穩(wěn)定度：斷路器動穩(wěn)定電流峰值 maxi =20kA≥ )3(shi =，滿足要求。隔離開關(guān)的型式較多，按安裝地點不同，可分為戶內(nèi)式和戶外式；按絕緣支柱數(shù)又可分為單柱式、雙柱式和三柱式。 ④ 熱穩(wěn)定度：根據(jù)原始資料取 imat =2 秒，則 2)3(?I imat = 2＝ ，而 隔離開關(guān) 的 tIt2 =142 4=784，所以 tIt2 ≥ 2)3(?I imat ，滿足要求。 ③ 動穩(wěn)定度： 隔離開關(guān) 動穩(wěn)定電流峰值 maxi =51kA≥ )3(shi =，滿足要求。根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計手冊一次部分》所述， 35kV100kV 一般采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)電磁式互感器。一次線圈接于高壓線路，二次線圈接電壓表、儀表、功率表或斷路器。 ② 熱穩(wěn)定校驗 母線實際截面應(yīng)該大于所允許的最小截面面積，母線在三相短路電流作用下允許的最小截面面積為： minA = )3(?I imat /C 其中 imat =2s,查《工廠供電》附錄表 7 得 C=87A 2/mms ，則 minA = 310 2／ 87= 2mm ＜ 200 2mm ，因此該母線滿足短路熱穩(wěn)定度要求。 10kV 側(cè)電氣設(shè)備與導(dǎo)體的選擇及校驗 最 大負(fù)荷電流 max30I = 30S / 3 NU = 310 /10 3 =250A 斷路器的選擇 此側(cè)與 35KV 側(cè)斷路器選擇考慮因素相同，故不再做分析 .所選擇斷路器型號為 ZN2810/630,具體校驗如下： ① 電壓：額定電壓 NU =10kV≥ maxU ，滿足要求。 ⑤ 熱穩(wěn)定度： 2)3(?I imat = 2＝ ，而斷路器的 tIt2 = 4=625，所以 tIt2≥ 2)3(?I imat ，滿足要求。 ④ 熱穩(wěn)定度： 2)3(?I imat = 2＝ ，而隔離開關(guān)的 tIt2 = 220 4=1600，所以 tIt2 ≥ 2)3(?I imat ，滿足要求。 ④ 熱穩(wěn)定度： 2)3(?I imat = 2＝ ，而隔離開關(guān)的 tIt2 = 260 1=3600，所以 tIt2 ≥ 2)3(?I imat ，滿足要求。當(dāng)θ = C?38 時允許電流為 alI = 3870? 995=＞ 250A,滿足長期允許發(fā)熱條件。為單相雙繞組結(jié)構(gòu)。 ② 電流：額定電流 NI =400A≥ max30I =250A,滿足要求。 ② 電流：額定電流 NI =630A≥ max30I =250A,滿足要求。 ③ 斷流能力：開斷電流 ocI =≥ )3(kI =，滿足要求。 m 母線的截面系數(shù)為 W= 6/2bh = /6= 610? 3m 所以母線在三相短路時所受到的計算應(yīng)力為 c? =M/W= 母線的選擇 ① 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇母線截面 由前面計算可知：母線最大持續(xù)電流為 max30I =，采用鋁母線，由《發(fā)電廠電氣部分》圖 ecj = 2/mmA ，則 jS = max30I / ecj =查《發(fā)電廠電氣部分》附錄表 ，選用每相一條 LMY40mm 5mm 矩形鋁導(dǎo)體，平放時 NI =515A。由于電壓互感器的一、二次側(cè)都有熔斷器保護(hù)，所以不需要進(jìn)行穩(wěn)定度的校驗。 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 電氣設(shè)備與導(dǎo)體的選擇 24 表 LB635型電流互感器選擇校驗表 序號 裝設(shè)地點的電氣條件 LB635型電流互感器 項目 數(shù)據(jù) 項目 數(shù)據(jù) 結(jié)論 1 maxU 35kV NU 35kV 合格 2 max30I NI 300A 合格 3 )3(shi maxi 51kA 合格 4 2)3(?I imat tIt2 400 合格 電壓互感器的選擇 電壓互感器按相數(shù)來分，有三相和單相兩類。本次設(shè)計選擇 LB635 型電流互感器， TA1 側(cè)為 200A,TA2側(cè)為 5A,具體校驗如下： ① 電壓：隔離開關(guān)額定電壓 NU =35kV≥ maxU ，滿足要求。 ② 電流：隔離開關(guān)額定電流 NI =400A≥ max30I =,滿足要求。 表 ZN35/630型真空斷路器選擇校驗表 序號 裝設(shè)地點的電氣條件 ZN35/630型真空斷路器 項目 數(shù)據(jù) 項目 數(shù)據(jù) 結(jié)論 1 maxU 35kV NU 35kV 合格 2 max30I NI 630A 合格 3 )3(kI ocI 8kA 合格 4 )3(shi maxi 20kA 合格 5 2)3(?I imat tIt2 256 合格 隔離開關(guān)的選擇 高壓隔離開關(guān)的作用是在檢修高壓設(shè)備時，能夠隔離高壓電源，斷開后有明顯可見的斷開間隙，而且斷開間隙的絕緣及相間絕緣都是足夠可靠的，能充分保證設(shè)備檢修的人身安全。 ② 電流：斷路器額定電流 NI =630A≥ max30I =,滿足要求。 高壓斷路器選擇的合適與否，不但直接影響變電所的正常工作，而且也決定了在故障條件下是否能可靠地切除故障。 A 所以總的計算負(fù)荷為 30S? = 30S + TS? =+= 表 高壓設(shè)備的選擇校驗項目和條件 電氣設(shè)備名稱 電壓 /kV 電流 /kA 斷流能力/kA 短路電流校驗 動穩(wěn)定 熱穩(wěn)定 斷路器 ? ? ? ? ? 負(fù)荷開關(guān) ? ? ? ? ? 隔離開關(guān) ? ? ? ? 熔斷器 ? ? ? 電容器 ? 電流互感器 ? ? ? ? 電壓互感器 ? ? 母線 ? ? ? 表中 ?為應(yīng)進(jìn)行校驗的項目 35kV 側(cè)電氣設(shè)備與導(dǎo)體的選擇及校驗 最大負(fù)荷電流的計算 已知：變壓器型號為