【文章內容簡介】 低壓 空載 負載 主變壓器兩臺暗備用 S92500/10 10 Yyn0 2970 20700 1NO兩臺暗備用 S91250/10 Yyn0 1950 13050 2NO兩臺暗備用 S91000/10 Yyn0 1700 10300 3NO選一臺 S9630/10 Yyn0 1200 7650 4NO 選一臺 S9500/10 Yyn0 960 6210 5NO 兩臺暗備用 S9250/10 Yyn0 560 3600 11 . 架空線的選擇 工廠戶外架空線路一般采用裸導線，其常用型號適用范圍如下： （ 1）鋁絞線（ LJ）：戶外架空線路采用的鋁絞線導電性能好，重量輕，對風雨作用的抵抗力較強，但對化學腐蝕作用的抵抗力較差，多用在 10kV 及以下線路上，其桿距不超過 100～ 125m。 （ 2）鋼芯鋁絞線（ LGJ）：此種導線的外圍用鋁線，中間線芯用鋼線，解決了鋁絞線機械強度差的缺點。由于交流電的趨膚效應，電流實際上只從鋁線通過，所以鋼芯鋁絞線的截面面積是指鋁線部分的面積。在機械強度要求較高的場所和 35kV 及以上的架空線路上多被采用。 （ 3）銅絞線（ TJ）：銅絞線導電性能好，對風雨及化學腐蝕作用的抵抗力強，但造價高，且密度過大，選用要根據實際需要而定。 （ 4）防腐鋼芯鋁絞線（ LGJF）：具有鋼芯鋁絞線的特點，同時防腐性好，一般用在沿海地區(qū)、咸水湖及化工工業(yè)地區(qū)等周圍有腐蝕性物質 的高壓和超高壓架空線路上。 導線電纜截面的選擇要求必須滿足安全、可靠和經濟的條件，其選擇原則為： （ 1）按允許載流量選擇導線和電纜的截面 通過導線或電纜的最大負荷電流不應大于其允許載流量。 （ 2）按允許電壓損失選擇導線和截面 在導線和電纜（包括母線）通過正常最大負荷電流（即計算電流）時，線路上產生的電壓損失不應超過正常運行時允許的電壓損失。 （ 3）按經濟電流密度選擇導線和電纜截面 經濟電流密度是指使線路的年運行費用支出最小的電流密度。按這種原則選擇的導線和電纜截面稱為經濟截面。 （ 4）按 機械強度選擇導線和電纜截面 這是對架空線路而言的。要求所選的截面不小于其最小允許截面。對電纜不必校驗其機械強度。 （ 5）滿足短路穩(wěn)定度的條件 架空線路因其散熱性較好，可不作穩(wěn)定性校驗，絕緣導線和電纜應進行熱穩(wěn)定校驗，母線也要校驗其熱穩(wěn)定。 選擇導線截面時，要求在滿足上述五個原則的基礎上選擇其中截面數(shù)最大的那個值 。 由于本廠由電業(yè)部門某一 110/10 千伏變電所供電且兩臺主變壓器互相暗備用所以 12 架空線選擇兩條互相明備用。 架空線截面積的選擇 ： 1) 按經濟電流密度選擇導線截面積 線路在工作時的最大工作電流： Ig= 39。jsS /（ 3 * nU ） =3127． 05/（ 3 *10） = 該生產車間為三班制，部分車間為單班或兩班制，全年最大負荷利用時數(shù)為 5000小時，屬于三級 負荷。其鋼芯鋁線的電流密度 J= 所以導線的經濟截面面積： Sj=Ig/J=考慮到線路投入使用的長期發(fā)展遠景，選用截面積為 240mm2 的導線，所以 10KV架空線為 LGJ240 的導線。 2) 按長時允許電流校驗導線截面積。 查表得 LGJ240型裸導線的長時允許電流 Iy=610A( 0? =25 C。 )當環(huán)境溫度為 35 度時，導線最高工作溫度為 70度。 其長時允許電流為 : 39。yI =Iy K=610 = θ al—— 導體正常工作時的最高允許溫度； θ 0—— 導體允許載流量所采用的 環(huán)境溫度； θ 0’ —— 導體敷設地點實際的環(huán)境溫度。 當一臺變壓器滿載，一條輸電線檢修時導線負荷最大，這時的負荷電流為： Ie=Se/（ 3 Un） =2500/ 3 10= 由于 Ie 39。yI ,所以符合要求。 按電壓損失校驗 查表得 LGJ240導線的單位長度電阻和電抗 為： 0al0alθ θθ θθK ? ??? 13 R0= ? X0=? 線路總的電壓損失為： ? U=( ? P*R+ ? Q*X)/Un=〔 + 〕/10= 電壓損失百分比為： ? U%=? U/Un= 所以導線符合要求。 4).按機械強度校驗 鋼芯鋁線非居民區(qū) 10KV 最小允許截面為 25 mm2 所以符合要求。 14 五、 短路電流的計算 . 三相短路電流的計算目的 為了保證電力系統(tǒng)安全運行，擇電氣設備時，要用流過該設備的最大短路電流進行熱穩(wěn)定校驗和動穩(wěn)定校驗，以保證設備在運行中能夠經受住突發(fā)短路引起的發(fā)熱和點動力的巨大沖擊。同時，為了盡快切斷電源對短路點的供電，繼電保護裝置將自動地使有關斷路器跳閘。繼電保護裝置的整定和斷路器的選擇，也需要短路電流數(shù)據。 短路電流具體計算步驟： ①根據短路計算要求畫出短路電流計算系統(tǒng)圖，該系統(tǒng)圖應包含所有與短路計算有關的元件，并標出各元件的參數(shù)和短路點。 ②畫出計算短路電流的等效電路圖，每個元件用一個阻抗表示，電源用一個小圓表示，并標出短路點，同時標出元件的序號和阻抗值，一般分子標序號，分母標阻抗值。 ③選取基準容量和基準電壓，計算各元件的阻抗標幺值 ④等效電路化簡，求出短路回路總阻抗的標幺值，簡化時電路的各種簡化方法都可以使用，如串聯(lián)、并聯(lián)、Δ Y 或 YΔ變換、等電位法等。 ⑤按前述公式由短路回路總阻抗標幺值計算短路電流標幺值，再計算短路各量，即短路電流、沖擊短路電流和三相短路容量。 . 短路電流的計算公式（標幺值計算方法）： 基準容量 Sd，基準電壓 Uav 電力系統(tǒng)的電抗標幺值： sX? =Sd/Soc 電力線路的電抗標幺值： WLX? = 0X LSd/ 2avU 電力變壓器的電抗標幺值： TX? =Uk%Sd/100SN 三相短路電流周期分量有效值： I（ 3） =Id/X?? 短路點處的次暫態(tài)短路電流： I（ 3） =I?（ 3） =I（ 3） 短路沖擊電流： (3)ish = I（ 3） （高壓系統(tǒng)） (3)ish = I（ 3） (低壓系統(tǒng) ) 沖擊電流有效值： Ish（ 3） = I（ 3） （高壓系統(tǒng)） Ish（ 3） = I（ 3） (低壓系統(tǒng) ) 三項短路容量： S（ 3） =Sd/X?? I（ 2） =（ 3） ， ish（ 2） = (3)ish ， shI （ 2） =（ 3） . 各母線短路電流列表 15 根據下圖和以上公式計算母線短路電流： （ 1）選基準值 取 Sd=100MVA， Ud1= Uc1= Ud2= Uc2 = 11 3 cdd USI ? = 22 3 cdd USI ? = （ 2）計算各主要元件的標么值 電力系統(tǒng)： sX? =Sd/Soc=100/200= 架空線路： WLX? = 0X LSd/ 2avU = 1 100/= 變壓器： TX? =Uk%Sd/100SN= 100MVA/100 2500KVA= （ 3） K1 點 X?? = sX? + WLX? =+= 三相短路電流周期分量有效值： I（ 3） =Id1/X?? =短路點處的次暫態(tài)短路電流： I（ 3） =I?（ 3） =I（ 3） 圖 短路計算等效電路 圖 短路計算電路 16 短路沖擊電流： (3)ish = I（ 3） = = 沖擊電流有效值： Ish（ 3） = I（ 3） = = 三項短路容量： S（ 3） =Sd/X?? =100/= （ 4） K2 點 X?? = sX? + WLX? + TX? /2=++三相短路電流周期分量有效值： I（ 3） =Id2/X?? =短路點處的次暫態(tài)短路電流： I（ 3） =I?（ 3） =I（ 3） 短路沖擊電流： (3)ish = I（ 3） = 沖擊電流有效值： Ish（ 3） = I（ 3） = 三項短路容量： S（ 3） =Sd/X?? =100/= 表 4 母線短路電流列表 短路計算點 三相短路電流 /KA 三相短路容量 /MVA I（ 3） I（ 3） I?（ 3） (3)ish Ish（ 3） S（ 3） K1 K2 17 六、 繼電保 護 . 保護要求 對于 本設計中高壓側為 10KV 的工廠總降壓變電所主變壓器來說，應裝設瓦斯保護、過電流保護和電流速斷保護。 . 工廠電力線路的常見故障和保護配置 常見的故障主要有相間短路、單相接地、過負荷。 工廠電力線路裝設帶時限的過電流保護和瞬時電流速斷保護，保護動作于斷路器跳閘，作為相間短路的保護。 工廠電力線路裝設絕緣監(jiān)視裝置（零序電壓保護）或單相接地保護（零序電流保護），保護動作于信號，作為單相接地故障保護。可能經常過負荷的電纜線路，裝設過負荷保護，動作于信號。 相關公式如下： （ 1） 為了表述繼電器電流 IKA 與電流互感器二次側電流 I2 的關系，特引入一個接線系數(shù) Kw 式中 IKA—— 流入電流互感器的電流； I2—— 電流互感器二次側電流。 （ 2） 式中 Ki —— 電流互感器的變流比； I I2—— 電流互感器一次側、二次側電流； IKA—— 流入電流繼電器的電流。 （ 3）過電流保護裝置的動作原理和整定 式中 Iop—— 繼電器的動作電流； Krel—— 保護裝置的可靠系數(shù)，對 DL 型繼電器取 ，對 GL 型繼電器?。?