【文章內容簡介】 證正常段母線不間斷供電。 缺點：當母線故障時，該母線上的回路都要停電，而且擴建時需要向兩個方向均衡擴建。（2）雙母線接線： 優(yōu)點：供電可靠，調度靈活，擴建方便，便于設計。 缺點：增加了一組母線，每一回路增加一組母線隔離開關，增加了投資，操作復雜，占地面積增加。（3）通過以上兩種接線優(yōu)缺點的分析，電壓等級為35kV～60kV，出線為4～8 回，可采用單母線分段接線，也可采用雙母線接線。35kV出線有8回及以上時，為保證線路檢修時不中斷對用戶的供電,采用單母線分段接線和雙母線接線時，可增設旁路母線。雙母線及雙母線帶旁路接線，供電可靠性高，任一回路開關故障或檢修，或任一回路故障或檢修時，都不影響用戶停電，但是倒閘操作復雜，造價高，單母線分斷接線，接線簡單，操作方便，便于擴建，在一定程度上能提高供電的可靠性，但是當一段母線上刀閘檢修時，該段母線上全部出線都要長時停電，為保證對這些重要用戶得供電，采用單母分段接線方式。 10kV主接線方案比較方案一：單母分段接線。方案二：單母線接線。（1）單母分段接線： 優(yōu)點：母線分段后，對重要用戶，可以重不同段供電。另外，當一段母線發(fā)生故障時，分段斷路器能夠自動將故障切除，保證正常段母線不間斷供電。 缺點：當母線故障時，該母線上的回路都要停電，而且擴建時需要向兩個方向均衡擴建。（2）單母線接線：優(yōu)點:結構簡單，操作簡便，投資少，經(jīng)濟性好，運行費用低，較適用于小容量和用戶對可靠性不高的場所，母線便于向兩端延伸，擴建方便。 缺點：可靠性差。母線或母線隔離開關檢修或故障時，所有回路都要停止運行，造成全廠(站)長期停電。調度不方便，電源只能并列運行，不能分裂運行，并且線路側發(fā)生短路時，有較大的短路電流。這種接線形式一般只用在出線回路少，并且沒有重要負荷和發(fā)電廠和變電站中。（3）6～10kV 配電裝置出線回路數(shù)目為6 回及以上時，可采用單母線分段接線。而雙母線接線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。本變電所10kV用戶負荷較輕，負荷性質為一級，二級負荷，宜采用單母線分段接線。 最優(yōu)方案確定在初步設計的兩種方案中，方案一：110kV側采用單母分段接線；方案二：110kV側采用單母分段帶旁路接線。采用雙母線接線的優(yōu)點：優(yōu)點：母線分段后，對重要用戶，可以重不同段供電。另外，當一段母線發(fā)生故障時，分段斷路器能夠自動將故障切除，保證正常段母線不間斷供電。所以應選單母線分段接線。在初步設計的兩種方案中，方案一:35kV側采用單母分段接線；10kV側采用單母分段接線；方案二：35kV側采用雙母線接線；10kV側采用單母線接線。有原材料和經(jīng)分析可知，35kV側采用單母分段接線方式。10kV側側單母線分段接線方式。在配電裝置的綜合投資，包括控制設備，電纜，母線及土建費用上，在運行靈活性上35kV、10kV側單母線形接線比雙母線接線有很大的靈活性。由以上分析，最優(yōu)方案可選擇為方案一，即110kV側采用單母分段接線，35kV側采用單母分段接線，10kV側采用單母分段接線。如圖41。 圖41電氣主接線圖5 短路電流計算 短路電流計算的目的在發(fā)電廠和變電站的電氣設計中，短路電流計算是其中的一個重要環(huán)節(jié)。短路電流計算的目的主要有以下幾方面：(1) 在選擇電氣主接線時，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，均需進行必要的短路電流計算。(2) 在選擇電氣設備時，為了保證設備在正常運行和故障情況下都能安全、可靠地工作，同時又力求節(jié)約資金，這就需要進行全面的短路電流計算。例如：計算某一時刻的短路電流有效值，用以校驗開關設備的開斷能力和確定電抗器的電抗值；計算短路后較長時間短路電流有效值，用以校驗設備的熱穩(wěn)定；計算短路電流沖擊值，用以校驗設備動穩(wěn)定。(3) 在設計屋外高壓配電裝置時，需按短路條件校驗軟導線的相間和相對地的安全距離。(4) 在選擇繼電保護方式和進行整定計算時，需以各種短路時的短路電流為依據(jù)。(5) 接地裝置的設計，也需用短路電流。 短路電流計算的一般規(guī)定驗算導體和電器時所用的短路電流，一般有以下規(guī)定：(1) 電力系統(tǒng)中所有電源都在額定負荷下運行；(2) 同步電機都具有自動調整勵磁裝置(包括強行勵磁)；(3) 短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間；(4) 所有電源的電動勢相位角相同；(5) 正常工作時，三相系統(tǒng)對稱運行；(6) 應考慮對短路電流值有影響的所有元件，但不考慮短路點的電弧電阻。對異步電動機的作用，僅在確定短路電流沖擊值和最大全電流有效值時才予以考慮。計算短路電流時所用的接線方式，應是可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式（即最大運行方式），而不能用僅在切換過程中可能并列運行的接線方式。應按本工程設計規(guī)劃容量計算，并考慮電力系統(tǒng)的遠景發(fā)展規(guī)劃（一般考慮本工程建成后5～10 年）。一般按三相短路計算。若發(fā)電機出口的兩相短路，或中性點直接接地系統(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重時，則應按嚴重情況進行校驗。在正常接線方式時，通過電器設備的短路電流為最大的地點，稱為短路計算點。對于帶電抗器的6～10kV 出線與廠用分支回路，在選擇母線至母線隔離開關之間的引線、套管時，短路計算點應該取在電抗器前。選擇其余的導體和電器時，短路計算點一般取在電抗器后。 短路電流的計算方法： (1)選擇計算短路點。(2)畫等值網(wǎng)絡圖。①首先去掉系統(tǒng)中的所有分支、線路電容、各元件的電阻。②選取基準容量SB和基準電壓UB（一般取各級的平均電壓）。③將各元件的電抗換算為同一基準值的標幺值的標幺電抗。④繪制等值網(wǎng)絡圖，并將各元件電抗統(tǒng)一編號。(3)化簡等值網(wǎng)絡：為計算不同短路點的短路值，需將等值網(wǎng)絡分別化簡為以短路點為中心的輻射形等值網(wǎng)絡，并求出各電源與短路點之間的電抗，即轉移電抗Xnd。(4)求計算電抗Xjs。(5)由運算曲線查出各電源供給的短路電流周期分量標幺值（運算曲線只作到Xjs=）。①計算無限大容量（或Xjs≥3）的電源供給的短路電流周期分量。②計算短路電流周期分量的有名值和短路容量。 短路電流的計算結果（1）系統(tǒng)S等效電抗標幺值： （51）式中 —— 系統(tǒng)的容量，MVA； —— 系統(tǒng)以其本身容量為基準的等效電抗標幺值。 （2）線路電抗標幺值： （52）式中 —— 線路單位長度的電抗值，其中，； —— 線路的長度，km?；鶞手档倪x取：，取各側平均額定電壓 表51 平均額定電壓電網(wǎng)額定電壓1035110平均額定電壓37115 主變壓器參數(shù)計算：由主變型號表查明可知：U12%= U13%= U23%=U1%=(U12%+U13%U23%)=(+) = （53）U2%=(U12%+U23%U13%)=(+)=0所以U2%=0 （54） U3%=(U13%+U23%U12%)=(+)= （55）其中：U12%—變壓器高壓與中壓繞組間短路電壓 U13%—變壓器高壓與低壓繞組間短路電壓 U23%—變壓器中壓與低壓繞組間短路電壓電抗標幺值為：X1=U1%/100SB/SN=（56） X2=U2%/100SB/SN=0/100100/=0 （57） X3=U3%/100SB/SN=（58）系統(tǒng)等值電抗： X3=X1lSB/UB2 =（59）依據(jù)本變電站選定的主接線方式、設備參數(shù)和短路點選擇，網(wǎng)絡等值圖如圖51： 圖51 短路等值圖 對110kV側母線即短路點d1的短路計算 圖52 d1點短路等值圖系統(tǒng)等值電抗X3=X1lSB/UB2 =50100/1152 =XF1=X3=XBf1=Xf1SN/SB=3000/100=I〞*= 1/XBf1=1/=IB=SB/(UB)=100/(115)=(KA)IN=IBSN/SB =3000/100=(KA)I〞= I〞*IN==(KA)Itk=I″==(KA)Ish=== (KA)其中 I″：次暫態(tài)電流有效值 Itk：電流最大有效值 Ish：短路沖擊電流 對35kV側母線即短路點d2的短路計算 圖53 d2點短路等值圖Xf1=Xs+(X1+X2)//(X1+X2)=+(+0)//(+0)=XBs2=Xf2SN/SB=3000/100=I〞*= 1/XBs2=IB=SB/(UB)=100/(37)=(KA)IN=IBSN/SB=3000/100=(KA)I〞=I〞*IN= =(KA)Itk=I″==(KA)Ish=== (KA)其中 I″：次暫態(tài)電流有效值 Itk：電流最大有效值 Ish：短路沖擊電流 對10kV側母線即短路點d3的短路計算 圖54 d3點短路等值圖Xf3=Xs+(X1+X3)//(X1+X3)=+(+)//(+)=XBs3=Xf3SN/SB=3000/100=I〞*= 1/XBs3=IB=SB/(UB)=100/()=(KA)IN=IBSN/SB =3000/100=165(KA)I〞=I〞*IN= 165=(KA)Itk=I″==(KA)Ish=== (KA)其中 I″：次暫態(tài)電流有效值 Itk：電流最大有效值 Ish：短路沖擊電流短路電流計算結果如表52：表52 短路電流計算結果短路點I（kA）I tk （kA）Ish（kA）110kV母線35kV母線10kV母線6 電氣設備的選擇與校驗盡管電氣系統(tǒng)中各種電氣設備的作用和工作條件不一樣，具體選擇方法也不完全相同，但對他們的基本要求是一致的。電氣設備要能可靠地工作，必須按正常工作條件下進行選擇，并按短路狀態(tài)來校驗熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定。(1)應力求技術先進，安全適用，經(jīng)濟合理。(2)應滿足正常運行，檢修，短路，過電壓情況下的要求，并考慮遠景發(fā)展。(3)應按當?shù)丨h(huán)境條件校準。(4)選擇的導體品種不宜過多。(5)應與整個工程建設標準協(xié)調一致。(6)選用新產(chǎn)品應積極慎重，新產(chǎn)品應有可靠的試驗數(shù)據(jù)，并經(jīng)主管單位鑒定合格。除配電裝置的匯流母線外，較長導體的截面應按經(jīng)濟電流密度選擇。載流導體應選擇鋁質材料。變電所屋內屋外配電裝置的主母線、變壓器電氣設備與配電裝置母線之間的連接導線統(tǒng)稱為母線。選擇配電裝置中的母線主要考慮：母線的材料、母線截面形狀、母線截面積的大小、校驗母線的動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。配電裝置母線的材料有銅、鋁、鋁合金。銅的電阻率低，機械強度大，抗腐蝕性強，用途廣，是很好的母線材料。但是銅的儲量不多，價值較貴，因此銅母線只用于空氣中含腐蝕性氣體的屋外配電裝置。，密度為銅的30%，而且儲量多價值也低，因此在屋內屋外配電裝置中廣泛采用鋁母線或鋁合金母線。在機械強度要求較高的情況下使用銅母線。表61 各回路持續(xù)工作電流結果表回路名稱計算公式及結果110kV母線Imax===35kV母線Imax===35kV出線郊一Imax===郊二Imax===水泥廠1Imax===水泥廠2Imax===耐火廠Imax===備用1Imax===備用2Imax===10kV母線Imax===10kV出線棉紡廠1Imax===棉紡廠2Imax===印染廠1Imax===印染廠2Imax===毛紡廠Imax===針織廠Imax===柴油機廠1Imax===柴油機廠2Imax===橡膠廠Imax===市區(qū)1Imax===市區(qū)2Imax===食品廠Imax===備用1Imax===備用2Imax===按長期發(fā)熱允許電流選擇各種電壓等級的配電裝置中，主母線和下引線以及臨時裝設的母線，一般均按長期發(fā)熱允許電流選擇截面積。因此，必須滿足在正常運行中，通過母線的最大長期工作電流不應大于母線的長期發(fā)熱允許電流，即： KIal≥Imax (61)式中： Ia