【文章內容簡介】 （ 1）電壓為 6～ 10k 時，出線回路數為 6回及以上，每段母線容量不超過 25MW，否則回路數過多，影響供電可靠性； （ 2）電壓為 35～ 63kV 時，出線回路數為 4～ 8 回為宜； （ 3）電壓 110～ 220kV時，出線回路數為 3～ 4 回為宜。 三、單斷路器的 雙母線接線 ，如圖 13所示 圖 13單斷器的 雙母線接線 11 兩組（ IWB 和Ⅱ WB）母線通過母線聯絡斷路器 0QF（即母聯斷路器）連接；每一條引出線（ L L L L4）和電源支路（ 5QF、 6QF）都經一臺斷路器與兩組母線隔離開關分別接至兩組母線上。 （ 1）可靠性高。可輪流檢修母線而不影響正常供電。當采用一組母線工作、一組母線備用方式運行時，需要檢修工作母線，可將工作母 線轉換為備用狀態(tài)后，便可進行母線停電檢修工作；檢修任一母線側隔離開關時，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供電；可利用母聯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)向負荷供電。 （ 2）靈活性好。各個電源和各回路負荷可以任意分配到某一組母線上，能靈活的適應電力系統中各種運行方式調度和潮流變化的需要。通過操作可以組成如下運行方式： 1）母聯斷路器斷開，進出線分別接在兩組母線上，相當于單母分段運行； 2）母聯斷路器斷開，一組母線運行，一組母線備用； 3）兩組母線同時工作，母聯斷路器合上，兩組母線并聯運行，電源和負荷平均分配在兩組母線上，這是雙母線常采用的運行方式。 （ 3）擴建方便。向雙母線的左右任一方向擴建，均不影響兩組母線的電源和負荷的均勻分配，不會引起原有電路的停電。 （ 4）檢修出線斷路器時該支路仍然會停電。 （ 5）設備較多、配電裝置復雜，運行中需要用隔離開關切換電路，容易引起誤操作；同時投資和占地面積也較大。 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用。一般用于引出 線和電源較多、輸送和穿越功率較大、要求可靠性和靈活性較高的場合。 （ 1）電壓為 6～ 10kV 短路容量大，有出線電抗器的裝置； （ 2）電壓為 35～ 60kV 出線超過 8回或電源較多，負荷較大的裝置； 12 （ 3）電壓為 110～ 220kV 出線為 5回及以上，或者在系統中居重要位置、出線為 4回及以上的裝置。 由于此 樓宇 是大型建筑，所以用電負荷按電力負荷的分級為二級負荷 和 三級負荷 。經上述四種接線方案從供電可靠性和經濟性來考慮，比較合適的方案為：單母分段接線。 其 配電室平面布置圖 、高壓一次系統圖、電氣主接線圖 詳 見附錄 3。 13 第 2 章 短路電流 計算 概述 短路是電力系統 中常見的，并且對系統正常運行產生嚴重影響的故障。短路將使系統的電壓急劇下降，而短路回路中的電流則大大增加，可能使電力系統的穩(wěn)定運行遭到破壞和電氣設備遭到損壞。因此，在發(fā)電廠變電所的設計和運行中，都需要對短路電流進行深入的分析和計算。 計算短路電流的目的 有， 在設計電氣主接線的時候，為了比較各種方案，確定某 種接線方式是否有必要采取限制短路電流的措施等，需要計算短路電流； 在進行電氣設備和載流導體的選擇是，為了保證各種電氣設備和導體在正常運行時 和故障情況下都能安全、可靠地工作，同時又要力求節(jié)約，減少投資，需要根據短路電流對電氣設備進行動、熱穩(wěn)定的效驗 ； 在選擇繼電保護裝置及進行整定計算時，必須以各種不同類型短路時的短路電流作為依據 ； 設計屋外高壓配電裝置時，要按短路條件效驗導線的相間、相對地的安全距離 ； 進行電力系統及故障分析等。 短路電流的計算程序 ： ，應根據計算的目的搜集有關資料，如電力系統接線圖，運行方式和各元件的技術數據等。 ，首先根據電氣設備選擇效驗或繼電保護所需要的短路電流在電力系統接線圖中確定各短 路點，并作出計算電路圖；再按各短路點位置作出等值電路圖；然后利用網絡簡化規(guī)則，將等值電路逐步化簡，求出短路回路總電抗：最后根據總電抗即可求出短路電流值。 ，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。 14 1．先選定基準容量 jS （ kVA）和基準電壓 jU （ kV），根據jjj USI 3? 求出基準電流值。 （ 1）選 jS =100MVA ??jjj USI 3 （ 1jU =10kV 時） ??jjj USI 3 （ 2jU =） （ 2）計算系統中各元件阻抗的標么值，繪制等效電路圖 22，圖上按順序標出其阻抗值（ M 表示最大運行方式， m表示最小運行方式） 202000)3( m ax* ?? ?k jS SX=， )3( m in* ?? ?k jm S SX=（最小運行方式總容量為估測值） 線路阻抗標么值： 2 111*1 avjUSlXX ? = 2 122*2 avjUSlXX ? = 2 133*3 avjUSlXX ? = 2 144*4 avjUSlXX ? = 變壓器阻抗標么值： 611001006100100*1 ?????NTjk SSuX 611001006100200* 2 ?????NTjk S SuX ???300*3 100NTjk SSuX 15 （ 3）求電源點至短路點的總阻抗 ??31k 點： *4** 1 XXX MM ??? ? = *4** 1 XXX MM ??? ? = ??32k 點： *1*1*4** 2 XXXXX MM ????? ? = *1*1*4** 2 XXXXX MM ????? ? =7 ??33k 點： * 2*2*4** 3 XXXXX MM ????? ? = * 2*2*4** 3 XXXXX MM ????? ? =7 ??34k 點： * 3*3*4** 4 XXXXX MM ????? ? = * 3*3*4** 4 XXXXX MM ????? ? = （ 4）求短路電流的周期分量，沖擊電流及短路容量。 最大運行方式： ??31k 點： ? ? *1*13 1?? ?? MMz XI= ? ? ? ? kAIII jMzMz ????? ?? ? ? ? ? Mzsh Ii ?? 1331 = ? ? ? ? jMzk SIS ?? ?*3131 = 100=112MVA 最小運行方式時： ? ? *1*13 1?? ?? MMz XI=1／ = ? ? ? ? 11313 jMzMz III ?? ?? = = 同理可得 16 ??32k 點： ? ? *2* .23 1?? ?MMz XI= ? ? ? ? kAIII jMzMz ????? ?? ? ? ? ? Mzsh Ii ?? 2331 = = ? ? ? ? jMzk SIS ?? ?*3231 = 100= 最小運行方式時： ? ? *2*23 1?? ?? MMz XI=1／ 7= ? ? ? ? jMzMz III ??? = = ??33k 點： ? ? *3*.33 1?? ?MMz XI= ? ? ? ? kAIII jMzMz ????? ?? ? ? ? ? Mzsh Ii ?? 3331 == ? ? ? ? jMzk SIS ?? ?*3331 = 最小運行方式時： ? ? *3*33 1?? ?? MMz XI= ? ? ? ? jMzMz III ??? = 17 ??34k 點： ? ? *.4*43 1??? MMz XI=1／ = ? ? ? ? kAIII jMzMz 4 41 7 ????? ??? ? ? ? ? Mzsh Ii ?? 4331 = = kA ? ? ? ? jMzk SIS ?? ?*3431 = 100= 最小運行方式時： ? ? *.4*43 1??? MMz XI=1／ = ? ? ? ? 14343 jMzMz III ?? ?? = = 以此計算可知表 21的數據。 表 21 各短路點有關數據 短路點 Rkl/? Xkl/? Zkl/? ??3zMI /kA ??3shi /kA ??3zmI /kA ??3kS /MVA ??31k + 112 ??32k + ??33k + ??34k + 導體截面的選擇 為了供電的經濟性，導線截面應按緊急電流密度進行選擇；各段導線的電流案子按式（ 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 hI1 = 低壓側 lI1 =1443A 根據年利用小時為（ T’ max） 3000~5000，查表得鋁絞線的經濟電流密度為Jj=；銅芯電纜 Jj=；鋁芯電纜 Jj=。 [2] 按經濟電流密度初選各段導線截面為： S1=jJI1 = mm2= S1=jJI1 == 因此， 高壓側選擇 35mm2的鋁芯電纜，低壓側選擇 900mm2的鋁芯電纜。 2） 2變壓器 1變壓器情況 因此，高壓側選擇 35mm2的鋁芯電纜，低壓側選擇 900mm2的鋁芯電纜。 3） 3變壓器所聯設備線路末端 高壓側 hI3 = 低壓側 lI3 = 按經濟電流密度初選各段導線截面為： 高壓側 S3=jJI1 =mm2=／ =42 mm2 低壓側 S3=jJI1 = mm2=／ =42 mm2 因此， 高壓側選擇 45mm2的鋁芯電纜 ,低壓側選擇 1200 mm2的鋁芯電纜。 19 4） 10kV 母線采用銅芯電纜 ,則 Jj=10kV母線的進線電流： 4I = hI1 + hI2 + hI3 + shI =++= S4=jJI1 ==／ = 可得 ： r4= mm 因此， 選擇 90mm2的銅芯電纜。 1）長度估算 從電力系統網絡 10kV 高壓線上引出的進線長度約為 2km； 從高壓柜到變壓器室電纜長度為 ； 從變壓器室到低壓柜電纜長度為 。 2）阻抗計算 鋁絞線的電阻率為 ????? m? ，銅芯電纜的電阻率為 ????? m? [2]則 則 1變壓器： 高壓側 R1h=Sl? = ／ 35=? 低壓側 R11=Sl? = ／ 900=? 則 2變壓器： 高壓側： R2h=Sl? = ／ 35=? 低壓側： R11=Sl? = ／ 900=? 則 3變壓器： 高壓側： R3h =Sl? = ／ 45=? 低壓側： R3l =Sl? = ／ 1200=? 根據上述計算可得表 22 20 表 22各變壓器阻抗數值 編號 等級 1變壓器 2變壓器 3變壓器 高壓側 ? ? ? 低壓側 ? ? ? 10kV 母線選擇銅芯電纜 則 10kV母線： R4= Sl1? = 2／ 90=? 導線的電抗的大小，與導線的幾何尺寸，三相導線的排列方法及鄉(xiāng)間距離有關。導線的電抗可以用下式計算： 40 ???????? ?? ravrDfX ?? （ 23） 式中 f—— 交流電頻率，單位 Hz,我國的工頻位 f=50Hz； Dav—— 三相導線間的幾何平均距離 。 相間及對地的安全距離為 kV≥ 2 公分， 10 kV≥ 公分； r —— 導線的外半徑，單位為 cm； r? —— 導線材料的相對磁導率，對于有色金屬 r? =1； 本設計的 f=50Hz，相間距 Dav=130mm， r? =1；所以可求得： 1變壓器 高壓側： X10h=（ +） 104 2 50 = ? 低壓側： 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： X20h=?， 低壓側： X20l=? X2h=?，