【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 方面： （1）在選擇電氣主接線時(shí)，為了比較各種接線方案，或確定某一接線是否需要采取限制短路電流的措施等，均需要進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算； （2）在選擇電氣設(shè)備時(shí)，為了保證設(shè)備在正常運(yùn)行和故障情況下都能安全可靠的工作，同時(shí)又力求節(jié)約資金，這就需要進(jìn)行全面的短路電流計(jì)算。
（3）在計(jì)算屋外高壓配電裝置時(shí)，按短路條件校驗(yàn)軟導(dǎo)線的相間和相對(duì)地的安全距離。
（4）在選擇繼電保護(hù)方式和進(jìn)行整定計(jì)算時(shí)，須以各種短路時(shí)的短路電流為依據(jù)。
（5）接地裝置的設(shè)計(jì)也需要進(jìn)行短路電流的計(jì)算。
二、短路電流計(jì)算的一般規(guī)定： （1）計(jì)算的基本情況： ； ； ； ； 。但不考慮短路點(diǎn)的電弧電阻對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的作用，僅在確定短路電流沖擊值和最大全電流有效值時(shí)才予以考慮。
（2）接地方式：計(jì)算短路電流時(shí)所用的接地方式，應(yīng)是可能發(fā)生最大短路電流的正常接地方式（即最大運(yùn)行方式），而不能用僅在切換過程中可能并列運(yùn)行的接地方式。
（3）計(jì)算容量：應(yīng)按本工程設(shè)計(jì)規(guī)劃容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景發(fā)展計(jì)劃（一般考慮本工程建成后5～10年） （4）短路種類：一般按三相短路計(jì)算，若發(fā)電機(jī)出口的兩相短路或中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)以及自耦變壓器等回路中的單相（或兩相）接地短路較三相短路情況嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)該按嚴(yán)重情況的情況校驗(yàn)。
（5）短路計(jì)算點(diǎn)：在正常接地方式時(shí)，通過電氣設(shè)備的短路電流為最大的點(diǎn)成為短路計(jì)算點(diǎn)。對(duì)于6～10kv出線與廠用分支線回路，在選擇母線至母線隔離開關(guān)之間的引線、套管時(shí)，短路計(jì)算點(diǎn)應(yīng)該取在電抗器前，選擇其余的導(dǎo)體和電器時(shí)，短路計(jì)算點(diǎn)一般取在電抗器后。
三、計(jì)算步驟： （1）選擇短路計(jì)算點(diǎn)； （2）畫出等值網(wǎng)絡(luò)圖； （3）化簡(jiǎn)等值網(wǎng)絡(luò)； （4）求計(jì)算電抗； （5）短路次暫態(tài)短路電流I″、計(jì)算短路電流周期分量Ik （6）計(jì)算短路電流沖擊值Ik； （7）繪制短路電流計(jì)算結(jié)果表。
表6 短路計(jì)算結(jié)果 短路計(jì)算點(diǎn) Ik I″ Ik(kA) Ish(kA) d1 d2 d3 d4 d5 系統(tǒng)圖（圖1）及需要計(jì)算的短路點(diǎn)（圖2）如下圖所示 二、計(jì)算短路電路中各元件的電抗標(biāo)幺值 架空線路 X1=*25*100/*= X2=*15*100/*= X3=*4*100/*= X4=*7*100/*= 變壓器 X12=，X13=，X23= X1=（X12+ X13 X23）=（+）= X2=（X12+ X23 X13）=（+）=0 X3=（ X13+ X23X12）=（+）= 三、短路點(diǎn)短路電流計(jì)算 d1點(diǎn)短路 X總＝′=1/X總=1/= 穩(wěn)態(tài)短路電流 I=I′*100/√3Uav=*100/√3*115= 沖擊電流ich=*I=*= d2點(diǎn)短路 X總＝+′=1/X總=1/= 穩(wěn)態(tài)短路電流 I=I′*100/√3Uav=*100/√3*= 沖擊電流ich=*I=*= d3點(diǎn)短路 X總＝+(+)= 短路電流標(biāo)幺值I′=1/X總=1/= 穩(wěn)態(tài)短路電流 I=I′*100/√3Uav=*100/√3*= 沖擊電流ich=*I=*= d4點(diǎn)短路 X總＝++(∥)= 短路電流標(biāo)幺值I′=1/X總=1/= 穩(wěn)態(tài)短路電流 I=I′*100/√3Uav=*100/√3*= 沖擊電流ich=*I=*= d5點(diǎn)短路 X總＝+(+)+(∥)＝ 短路電流標(biāo)幺值I′=1/X總=1/= 穩(wěn)態(tài)短路電流 I=I′*100/√3Uav=*100/√3*= 沖擊電流ich=*I=*= 短路電流計(jì)算 點(diǎn)短路： （1）最大運(yùn)行方式： kA MVA kA kA （2）最小運(yùn)行方式： kA kA 點(diǎn)短路 （1）最大運(yùn)行方式： kA MVA （2）最小運(yùn)行方式： kA kA 點(diǎn)短路： （1）最大運(yùn)行方式： kA MVA kA kA （2）最小運(yùn)行方式： kA kA 點(diǎn)短路： （1）最大運(yùn)行方式：(下井電纜兩并行運(yùn)行) kA MVA kA kA （2）最小運(yùn)行方式： kA 以上只對(duì)短路點(diǎn)，，進(jìn)行了計(jì)算，其它的短路點(diǎn)計(jì)算結(jié)果，列表41給出，不再列出詳細(xì)的計(jì)算過程。
短路參數(shù)計(jì)算結(jié)果匯總表 運(yùn)行方式 最大運(yùn)行方式 最小 備注 短路參數(shù) （kA） （MVA） （kA） （kA） （kA） 短路點(diǎn) 5．571 357 14．2 8．46 35kV母線 83．43 6．11 6kV母線 6．43 70．2 16．39 9．77 5．117 井下變電所 大汪村 80 地面低壓 扇風(fēng)機(jī)2 78 主井提升機(jī) 78 副井提升機(jī) 機(jī)修廠 扇風(fēng)機(jī)1 洗煤廠 壓風(fēng)機(jī) 綜采車間 排水泵 6．1 電抗器 短路電流的限制及限流電抗器的選擇 在煤礦供電系統(tǒng)中，由于電力系統(tǒng)的容量大，故短路電流可能達(dá)到很大的數(shù)值。如不加以限制，不但設(shè)備選擇困難，且也不很經(jīng)濟(jì)。故增大系統(tǒng)電抗，限制短路電流是必要的。加載電抗器的目的就是為了限制短路電流。
由短路計(jì)算井下短路容量： MVA 按規(guī)定6kV當(dāng)斷流容量在100MVA時(shí)，應(yīng)折半使用，僅為50MVA，50MVA，因此需選擇限流電抗器。
第五章 變電所一次設(shè)備的選擇校驗(yàn) 一、高壓斷路器選擇 選擇高壓斷路器類型 610kv一般選用少油斷路器，110330kv當(dāng)少油斷路器不滿足要求時(shí)，可選壓縮空氣斷路器和SF6斷路器，500kv一般采用SF6斷路器。
根據(jù)安裝地點(diǎn)選戶外式或戶內(nèi)式。
斷路器額定電壓不小于裝設(shè)電路所在電網(wǎng)額定電壓。
斷路器額定電流不小于通過斷路器的最大持續(xù)電流。
校核斷路器斷流能力 Iekd≥Izk Iekd斷路器額定開斷電流 Izk斷路器觸頭剛分開時(shí)實(shí)際開斷的短路電流周期分量有效值 為簡(jiǎn)化計(jì)算，也可用次暫態(tài)短路電流進(jìn)行選擇 當(dāng)斷路器開斷時(shí)間tk
按短路關(guān)合電流選擇，應(yīng)滿足斷路器額定關(guān)合電流不小于短路沖擊電流ieg≥ich 一般等于電動(dòng)穩(wěn)定電流。
動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 短路沖擊電流應(yīng)不大于斷路器極限通過電流iew≥ich. 熱穩(wěn)定校驗(yàn)短路熱效應(yīng)不大于斷路器在ts時(shí)間內(nèi)允許熱效應(yīng) Ir2t≥Qd Ir斷路器ts內(nèi)的允許熱穩(wěn)定電流。
根據(jù)對(duì)斷路器操作控制要求，選擇與斷路器配用的操動(dòng)機(jī)構(gòu)。
二、隔離開關(guān)的選擇 根據(jù)配電裝置布置的特點(diǎn)，選擇隔離開關(guān)類型 根據(jù)安裝地點(diǎn)選擇戶內(nèi)式或戶外式 隔離開關(guān)額定電壓大于裝設(shè)電路所在電網(wǎng)的額定電壓 隔離開關(guān)額定電流大于裝設(shè)電路最大持續(xù)工作電流 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)滿足 ich≤idw 熱穩(wěn)定校驗(yàn)滿足 Qd≤Ir2t 根據(jù)隔離開關(guān)操作控制要求，選擇配用的操動(dòng)機(jī)構(gòu)，一般采用手動(dòng)操作，戶內(nèi)800A以上，戶外220kv高位布置的隔離開關(guān)和330kv隔離開關(guān)，宜采用電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)，當(dāng)有壓縮空氣系統(tǒng)時(shí)，可采用氣動(dòng)操作機(jī)構(gòu)。
三、電流互感器選擇 根據(jù)安裝地點(diǎn)和安裝使用條件選擇電流互感器型式,6~20kv屋內(nèi)配電裝置可選瓷絕緣結(jié)構(gòu)或樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)，35kv及以上配電裝置一般選用油浸瓷箱式絕緣結(jié)構(gòu)，有條件可選套管式電流互感器 按一定電路的電壓和電流選擇電流互感器的一次額定電壓和額定電流時(shí)，必須滿足為保證供給測(cè)量?jī)x表的準(zhǔn)確度，電流互感器的一次正常工作電流值，應(yīng)盡量接近其一次額定電流。電流互感器的二次額定電流，一般選用5A，在弱化系統(tǒng)中選用1A 根據(jù)二次負(fù)荷要求，選擇電流互感器的準(zhǔn)確度級(jí)。
電流互感器的準(zhǔn)確度級(jí)不得低于所供測(cè)量?jī)x表的準(zhǔn)確度級(jí)，也包括測(cè)量的準(zhǔn)確度，當(dāng)儀表只供估計(jì)電氣參數(shù)時(shí)，電流互感器可用3級(jí)，當(dāng)用于繼電保護(hù)時(shí)，宜根據(jù)繼電保護(hù)的要求選用“D”或“B”和“J” 級(jí) 根據(jù)選定的準(zhǔn)確度級(jí)，校驗(yàn)電流互感器的二次負(fù)荷，并選擇二次連接導(dǎo)線截面。
為保證電流互感器能在選定的準(zhǔn)確度級(jí)下工作，二次側(cè)所接的負(fù)荷，必須小于或等于選定準(zhǔn)確度級(jí)下的額定二次負(fù)荷，即發(fā)電廠和變電所中應(yīng)采用銅芯控制電纜， 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)Kd等于內(nèi)部允許通過極限電流峰值與一次額定電流之比，對(duì)于瓷絕緣結(jié)構(gòu)電流互感器，應(yīng)校驗(yàn)互感器絕緣瓷套端部受到相間電動(dòng)力，則以滿足. 35kV側(cè)斷路器和隔離開關(guān)： 計(jì)算數(shù)據(jù) LW6B126 GW14126 UN 35kV Ue Imax Ie 3150A 630A I“ Ickd 40kA ich ie 100kA ： 計(jì)算數(shù)據(jù) ZN1235 UN 35kV Ue 35kV Imax Ie 1250A I“ Ickd 25kA ich ie 63kA ： 計(jì)算數(shù)據(jù) ZN28A10 UN Ue Imax Ie 1250A I“ Ickd 20kA ich ie 50kA 第六節(jié) 配電裝置的規(guī)劃 發(fā)電廠和變電所電氣主接線中，所裝開關(guān)電器、載流導(dǎo)體以及保護(hù)和測(cè)量電器等設(shè)備，按一定要求建造而成的電工建筑物，稱為配電裝置。它的作用是接受和分配電能。
一、配電裝置分類及特點(diǎn) 屋內(nèi)配電裝置是將電氣設(shè)備安裝在屋內(nèi)。特點(diǎn)是占地面積小，運(yùn)行維護(hù)和操作條件較好，電氣設(shè)備受污穢和氣候條件影響較小；但須建造房屋，投資較大。35kV及以下采用此配置。
屋外配電裝置是將電氣設(shè)備裝置在屋外。特點(diǎn)是土建工程量小，投資少，建造工期短，易擴(kuò)建；但占地面積大，運(yùn)行維護(hù)條件差，易受污穢和氣候條件影響。110kV及以上多采用此配置。
二、配電裝置的基本要求 ，應(yīng)認(rèn)真貫徹國(guó)家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策和有關(guān)規(guī)程的要求，特別應(yīng)注意節(jié)約用地，爭(zhēng)取不占或少占良田。
。設(shè)備要注意合理選型，布置應(yīng)力求整齊、清晰。在運(yùn)行中必須滿足對(duì)設(shè)備和人身的安全距離，并應(yīng)有防火、防爆措施。
、操作和巡視。
，應(yīng)節(jié)約材料，減少投資。
。
三、35kV側(cè)配電裝置規(guī)劃 母線和隔離開關(guān)：用管形硬母線，并應(yīng)支柱絕緣子安裝在支架上，與隔離開關(guān)配合，以節(jié)省占地面積。
變壓器：變壓器基礎(chǔ)為雙梁形，上面鋪以鐵軌。軌距為。變壓器下面設(shè)置貯油池，尺寸為。
斷路器：采用高位布置方式。安裝在約2m高的混凝土基礎(chǔ)上。
四、 ，采用單層屋內(nèi)配電裝置。高壓開關(guān)柜采用GBC型開關(guān)柜，單列獨(dú)立式布置。
高壓開關(guān)柜的前面是操作通道，開關(guān)柜出線側(cè)為維護(hù)通道。開關(guān)柜的后面用金屬網(wǎng)門與維護(hù)通道隔開，防止工作人員誤入隔間造成事故。
母線裝設(shè)在配電裝置上部，三相母線水平布置，兩段母線用垂直隔板隔開。斷路器裝在一個(gè)單獨(dú)間隔內(nèi)。
五、 該側(cè)采用單層屋內(nèi)配電裝置。選用成套配電裝置。高壓開關(guān)柜GG1A(F)型開關(guān)柜。采用單列獨(dú)立式布置。
高壓開關(guān)柜的前面是操作通道，開關(guān)柜出線側(cè)為維護(hù)通道。開關(guān)柜的后面用金屬網(wǎng)門與維護(hù)通道隔開，防止工作人員誤入隔間造成事故。
母線裝設(shè)在配電裝置上部，三相母線水平布置，兩段母線用垂直隔板隔開。電流互感器與斷路器裝在同一間隔內(nèi)。
第六章 繼電保護(hù)的配置 一、電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)的作用 （1） 自動(dòng)、迅速、有選擇性地將故障元件切除，使故障元件迅速切除，避免元件遭到破壞，保證其它無故障元件迅速恢復(fù)正常運(yùn)行。
（2） 反映電氣元件的不正常運(yùn)行狀態(tài)，并根據(jù)運(yùn)行維護(hù)的條件，動(dòng)作于發(fā)信號(hào)、減負(fù)荷或者跳閘，此時(shí)一般不需要保護(hù)迅速動(dòng)作，而且根據(jù)電力系統(tǒng)及其元件的危害程度有一定延時(shí)，以免不必要的動(dòng)作或者由于干擾引起的誤動(dòng)作。
二、對(duì)繼電保護(hù)的基本要求 (1)選擇性 (2)速動(dòng)性 (3)靈敏性 (4)可靠性 三、主設(shè)備繼電保護(hù)原則 隨著電力系統(tǒng)的增大，大容量的發(fā)電機(jī)組不斷增多，在電力設(shè)備上裝設(shè)完善的繼電保護(hù)裝置，不僅對(duì)重要而昂貴的設(shè)備減少在各種短路和異常運(yùn)行時(shí)造成的損壞，在經(jīng)濟(jì)效益上也有顯著效果。因此，在主設(shè)備的保護(hù)設(shè)計(jì)中，應(yīng)要求保護(hù)在配置、原理接線和設(shè)備選型等方面，根據(jù)主設(shè)備的運(yùn)行工況及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，達(dá)到可靠、靈敏、快速且有選擇性的要求。
四、保護(hù)