【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 （ 1）電壓為 6～ 10k 時(shí)，出線回路數(shù)為 6回及以上，每段母線容量不超過(guò) 25MW，否則回路數(shù)過(guò)多，影響供電可靠性； （ 2）電壓為 35～ 63kV 時(shí)，出線回路數(shù)為 4～ 8 回為宜； （ 3）電壓 110～ 220kV時(shí)，出線回路數(shù)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(guò)母線聯(lián)絡(luò)斷路器 0QF（即母聯(lián)斷路器）連接；每一條引出線（ L L L L4）和電源支路（ 5QF、 6QF）都經(jīng)一臺(tái)斷路器與兩組母線隔離開(kāi)關(guān)分別接至兩組母線上。 （ 1）可靠性高?？奢喠鳈z修母線而不影響正常供電。當(dāng)采用一組母線工作、一組母線備用方式運(yùn)行時(shí)，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(kāi)關(guān)時(shí)，只影響該回路供電；工作母線發(fā)生故障后，所有回路短時(shí)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。 （ 2）靈活性好。各個(gè)電源和各回路負(fù)荷可以任意分配到某一組母線上，能靈活的適應(yīng)電力系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式調(diào)度和潮流變化的需要。通過(guò)操作可以組成如下運(yùn)行方式： 1）母聯(lián)斷路器斷開(kāi)，進(jìn)出線分別接在兩組母線上，相當(dāng)于單母分段運(yùn)行； 2）母聯(lián)斷路器斷開(kāi)，一組母線運(yùn)行，一組母線備用； 3）兩組母線同時(shí)工作，母聯(lián)斷路器合上，兩組母線并聯(lián)運(yùn)行，電源和負(fù)荷平均分配在兩組母線上，這是雙母線常采用的運(yùn)行方式。 （ 3）擴(kuò)建方便。向雙母線的左右任一方向擴(kuò)建，均不影響兩組母線的電源和負(fù)荷的均勻分配，不會(huì)引起原有電路的停電。 （ 4）檢修出線斷路器時(shí)該支路仍然會(huì)停電。 （ 5）設(shè)備較多、配電裝置復(fù)雜，運(yùn)行中需要用隔離開(kāi)關(guān)切換電路，容易引起誤操作；同時(shí)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(yīng)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(chǎng)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(guò) 8回或電源較多，負(fù)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(tǒng)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(fù)荷按電力負(fù)荷的分級(jí)為二級(jí)負(fù)荷 和 三級(jí)負(fù)荷 。經(jīng)上述四種接線方案從供電可靠性和經(jīng)濟(jì)性來(lái)考慮，比較合適的方案為：?jiǎn)文阜侄谓泳€。 其 配電室平面布置圖 、高壓一次系統(tǒng)圖、電氣主接線圖 詳 見(jiàn)附錄 3。 13 第 2 章 短路電流 計(jì)算 概述 短路是電力系統(tǒng) 中常見(jiàn)的，并且對(duì)系統(tǒng)正常運(yùn)行產(chǎn)生嚴(yán)重影響的故障。短路將使系統(tǒng)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(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行遭到破壞和電氣設(shè)備遭到損壞。因此，在發(fā)電廠變電所的設(shè)計(jì)和運(yùn)行中，都需要對(duì)短路電流進(jìn)行深入的分析和計(jì)算。 計(jì)算短路電流的目的 有， 在設(shè)計(jì)電氣主接線的時(shí)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(jì)算短路電流； 在進(jìn)行電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體的選擇是，為了保證各種電氣設(shè)備和導(dǎo)體在正常運(yùn)行時(shí) 和故障情況下都能安全、可靠地工作，同時(shí)又要力求節(jié)約，減少投資，需要根據(jù)短路電流對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行動(dòng)、熱穩(wěn)定的效驗(yàn) ； 在選擇繼電保護(hù)裝置及進(jìn)行整定計(jì)算時(shí)，必須以各種不同類型短路時(shí)的短路電流作為依據(jù) ； 設(shè)計(jì)屋外高壓配電裝置時(shí)，要按短路條件效驗(yàn)導(dǎo)線的相間、相對(duì)地的安全距離 ； 進(jìn)行電力系統(tǒng)及故障分析等。 短路電流的計(jì)算程序 ： ，應(yīng)根據(jù)計(jì)算的目的搜集有關(guān)資料，如電力系統(tǒng)接線圖，運(yùn)行方式和各元件的技術(shù)數(shù)據(jù)等。 ，首先根據(jù)電氣設(shè)備選擇效驗(yàn)或繼電保護(hù)所需要的短路電流在電力系統(tǒng)接線圖中確定各短 路點(diǎn)，并作出計(jì)算電路圖；再按各短路點(diǎn)位置作出等值電路圖；然后利用網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)化規(guī)則，將等值電路逐步化簡(jiǎn)，求出短路回路總電抗：最后根據(jù)總電抗即可求出短路電流值。 ，但計(jì)算步驟基本相同即首先繪制計(jì)算電路圖，然后將各元件依次編號(hào)，并計(jì)算各元件等值電抗，再根據(jù)短路點(diǎn)繪制等效電路，將電路簡(jiǎn)化，最后求出等效總阻抗以及短路電流。 14 1．先選定基準(zhǔn)容量 jS （ kVA）和基準(zhǔn)電壓 jU （ kV），根據(jù)jjj USI 3? 求出基準(zhǔn)電流值。 （ 1）選 jS =100MVA ??jjj USI 3 （ 1jU =10kV 時(shí)） ??jjj USI 3 （ 2jU =） （ 2）計(jì)算系統(tǒng)中各元件阻抗的標(biāo)么值，繪制等效電路圖 22，圖上按順序標(biāo)出其阻抗值（ M 表示最大運(yùn)行方式， m表示最小運(yùn)行方式） 202000)3( m ax* ?? ?k jS SX=， )3( m in* ?? ?k jm S SX=（最小運(yùn)行方式總?cè)萘繛楣罍y(cè)值） 線路阻抗標(biāo)么值： 2 111*1 avjUSlXX ? = 2 122*2 avjUSlXX ? = 2 133*3 avjUSlXX ? = 2 144*4 avjUSlXX ? = 變壓器阻抗標(biāo)么值： 611001006100100*1 ?????NTjk SSuX 611001006100200* 2 ?????NTjk S SuX ???300*3 100NTjk SSuX 15 （ 3）求電源點(diǎn)至短路點(diǎn)的總阻抗 ??31k 點(diǎn)： *4** 1 XXX MM ??? ? = *4** 1 XXX MM ??? ? = ??32k 點(diǎn)： *1*1*4** 2 XXXXX MM ????? ? = *1*1*4** 2 XXXXX MM ????? ? =7 ??33k 點(diǎn)： * 2*2*4** 3 XXXXX MM ????? ? = * 2*2*4** 3 XXXXX MM ????? ? =7 ??34k 點(diǎn)： * 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(yùn)行方式： ??31k 點(diǎn)： ? ? *1*13 1?? ?? MMz XI= ? ? ? ? kAIII jMzMz ????? ?? ? ? ? ? Mzsh Ii ?? 1331 = ? ? ? ? jMzk SIS ?? ?*3131 = 100=112MVA 最小運(yùn)行方式時(shí)： ? ? *1*13 1?? ?? MMz XI=1／ = ? ? ? ? 11313 jMzMz III ?? ?? = = 同理可得 16 ??32k 點(diǎn)： ? ? *2* .23 1?? ?MMz XI= ? ? ? ? kAIII jMzMz ????? ?? ? ? ? ? Mzsh Ii ?? 2331 = = ? ? ? ? jMzk SIS ?? ?*3231 = 100= 最小運(yùn)行方式時(shí)： ? ? *2*23 1?? ?? MMz XI=1／ 7= ? ? ? ? jMzMz III ??? = = ??33k 點(diǎn)： ? ? *3*.33 1?? ?MMz XI= ? ? ? ? kAIII jMzMz ????? ?? ? ? ? ? Mzsh Ii ?? 3331 == ? ? ? ? jMzk SIS ?? ?*3331 = 最小運(yùn)行方式時(shí)： ? ? *3*33 1?? ?? MMz XI= ? ? ? ? jMzMz III ??? = 17 ??34k 點(diǎn)： ? ? *.4*43 1??? MMz XI=1／ = ? ? ? ? kAIII jMzMz 4 41 7 ????? ??? ? ? ? ? Mzsh Ii ?? 4331 = = kA ? ? ? ? jMzk SIS ?? ?*3431 = 100= 最小運(yùn)行方式時(shí)： ? ? *.4*43 1??? MMz XI=1／ = ? ? ? ? 14343 jMzMz III ?? ?? = = 以此計(jì)算可知表 21的數(shù)據(jù)。 表 21 各短路點(diǎn)有關(guān)數(shù)據(jù) 短路點(diǎn) 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(jì)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(shí)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=。 [2] 按經(jīng)濟(jì)電流密度初選各段導(dǎo)線截面為： S1=jJI1 = mm2= S1=jJI1 == 因此， 高壓側(cè)選擇 35mm2的鋁芯電纜，低壓側(cè)選擇 900mm2的鋁芯電纜。 2） 2變壓器 1變壓器情況 因此，高壓側(cè)選擇 35mm2的鋁芯電纜，低壓側(cè)選擇 900mm2的鋁芯電纜。 3） 3變壓器所聯(lián)設(shè)備線路末端 高壓側(cè) hI3 = 低壓側(cè) lI3 = 按經(jīng)濟(jì)電流密度初選各段導(dǎo)線截面為： 高壓側(cè) S3=jJI1 =mm2=／ =42 mm2 低壓側(cè) S3=jJI1 = mm2=／ =42 mm2 因此， 高壓側(cè)選擇 45mm2的鋁芯電纜 ,低壓側(cè)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(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。 1）長(zhǎng)度估算 從電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò) 10kV 高壓線上引出的進(jìn)線長(zhǎng)度約為 2km； 從高壓柜到變壓器室電纜長(zhǎng)度為 ； 從變壓器室到低壓柜電纜長(zhǎng)度為 。 2）阻抗計(jì)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(cè) R1h=Sl? = ／ 35=? 低壓側(cè) R11=Sl? = ／ 900=? 則 2變壓器： 高壓側(cè)： R2h=Sl? = ／ 35=? 低壓側(cè)： R11=Sl? = ／ 900=? 則 3變壓器： 高壓側(cè)： R3h =Sl? = ／ 45=? 低壓側(cè)： R3l =Sl? = ／ 1200=? 根據(jù)上述計(jì)算可得表 22 20 表 22各變壓器阻抗數(shù)值 編號(hào) 等級(jí) 1變壓器 2變壓器 3變壓器 高壓側(cè) ? ? ? 低壓側(cè) ? ? ? 10kV 母線選擇銅芯電纜 則 10kV母線： R4= Sl1? = 2／ 90=? 導(dǎo)線的電抗的大小，與導(dǎo)線的幾何尺寸，三相導(dǎo)線的排列方法及鄉(xiāng)間距離有關(guān)。導(dǎo)線的電抗可以用下式計(jì)算： 40 ???????? ?? ravrDfX ?? （ 23） 式中 f—— 交流電頻率，單位 Hz,我國(guó)的工頻位 f=50Hz； Dav—— 三相導(dǎo)線間的幾何平均距離 。 相間及對(duì)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(duì)磁導(dǎo)率，對(duì)于有色金屬 r? =1； 本設(shè)計(jì)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=?，