【文章內容簡介】 線同時控制；2）高壓母線用單母線分段，兩段母線之問設聯(lián)絡開關，正常時母線分列運行；3) 一類負荷分別接于兩段母線上，其它高壓負荷盡量均勻地分配在兩段母線上；4) 高壓電纜進線數(shù)目與母線段數(shù)相對應，并分別接于備段上。 井下中央變電所主接線方式四股泉煤礦井下中央變電所設計，10kV高壓電源進線為兩條電纜如圖42所示，具有系統(tǒng)簡單、可靠的特點。因為下井電纜為兩條，當—條電纜發(fā)生故障時，另一條電纜能夠承擔井下最大涌水量時的排水負荷。 圖42 兩臺變壓器低壓側有聯(lián)絡開關的接線方式（DW一DW80型饋電開關）[1] 5 短路電流計算 短路電流概述 所謂短路，是指供電系統(tǒng)中不等電位的導電部分在電氣上被短接時的總稱。 供電系統(tǒng)中可能發(fā)生的故障類型比較多，但常見的，而且危害較大的故障就是短路。根據(jù)短接的情況不同，可將短路分為如下圖所示的幾種。 三相短路 兩相短路 小接地電流系統(tǒng)中的單相接地短路 兩相接地短路 大接地電流系統(tǒng)中的單相接地短路 圖51 五種短路方式[1]任何一種短路都有可能擴大而造成三相短路。因為短路后所產生的電弧，會迅速破壞相間絕緣，而形成三相短路，在電纜網(wǎng)路中更為常見。 由于煤礦供電系統(tǒng)大都為小接地電流系統(tǒng)，且大都距大發(fā)電廠較遠，故單相短路電流值一般都小于三相短路電流值，而兩相短路電流值也比三相短路電流值小，因此在本設計的短路電流計算中，以三相短路電流為重點進行計算。 三相短路電流的計算方法發(fā)生短路故障后，短路回路中將出現(xiàn)很大的短路電流，要比額定電流大幾十倍甚至幾百倍，為了防止發(fā)生短路所造成的危害及限制故障范圍的擴大，需要進行一系列的計算及采取措施。以保證供電系統(tǒng)在正常或故障的情況下，做到安全、可靠又經(jīng)濟，掌握短路電流的計算方法很重要。三相短路電流的計算方法總體有精確計算法和近似估算法兩種，我這里采用的是近似估算法。 電源為無限容量時的短路電流計算當電源為無限容量時，即認為在短路過程中，電源的電壓維持不變。也就是說電源的電阻和電抗均為零。但實際上電源的容量和阻抗總有一定數(shù)值，因此，當電源的阻抗不超過短路回路總阻抗(或計算電抗)的5％一10％時，就可以忽略電源的阻抗。如果以供電電源為基準的電抗相對值大于或等于3，即計算電抗相對值XΣ*′≥3時，可以認為短路電流周期分量在整個短路過程中保持不變，也就是短路電流不衰減，其短路電流計算方法與電源為無限容量時的短路電流計算方法相同。 具體的計算步驟如下： 根據(jù)供電系統(tǒng)繪制等值電路圖，一般稱為“計算系統(tǒng)圖”，要求在圖上標出各元件的參數(shù)，并標出各短路點的位置(短路點應根據(jù)計算短路電流的目的決定)。對較復雜的網(wǎng)絡，還要根據(jù)計算要求依次繪制出簡化的等值圖，在圖上和計算過程中，電抗相對值可直接用編號表示，省略電抗相對值的符號。分子表示某元件電抗的編號，分母為其相對值的大小。 確定基準容量和基準電壓，并根據(jù)公式?jīng)Q定基準電流值。 求出系統(tǒng)各元件的相對基準電抗，并將計算結果標注在等值圖上。 按等值圖各元件電抗的連接情況，求出由電源到短路點的總電抗XΣ*。按歐姆定律求短路電流相對值：由于電源是無限容量的，所以電源電壓始終保持恒定，故短路電流相對值I*可按下式直接求出：I*＝1／XΣ*＝S*[15]式中 I*、S*——分別為短路電流相對值和短路容量相對值。而且短路后各種時間的短路電流相對值與短路容量相對值都相等，即I*″＝*＝I∞*＝S*″＝*＝S∞*[15] 求短路容量和短路電流。為了向供電設計提供所需的資料，應確定下列幾種短路電流和短路容量： A 、求出當 t＝0時的短路電流I″和短路容量S″； B、求出當t＝； C、求出當t＝∞時的穩(wěn)定短路電流I∞，和穩(wěn)定短路容量S∞。I″＝＝I∞＝I*Ib（kA） S″＝＝S∞= I*Sb（kA）ikr= I″（kA） 。 Ikm= I″（kA）（ikr計算短路電流沖擊值；Ikm短路全電流最大有效值） 電源為有限容量時的短路電流計算電源為有限容量時短路電流的計算方法，與電源為無限容量的短路電流計算方法的區(qū)別在于：因為當電源為有限容量時，電源的阻抗就不能忽略。在短路過程中，由于電流增加很多倍，勢必造成電源端的電壓下降，使短路電流周期分量衰減，從而形成短路后不同時刻的短路電流值不相等，使計算工作更為復雜。對此情況一般都采用計算曲線（也稱運算曲線）的方法，求得短路電流。具體計算步驟：根據(jù)已知資料給定的供電系統(tǒng)及各元件的參數(shù)，繪制計算系統(tǒng)圖，標出短路點位置，對較復雜的網(wǎng)絡，還要根據(jù)計算的要求依次繪制簡化的等值圖。選取基準值。分別求得各元件的相對基準電抗，并將它標在等值圖上。由等值圖逐步地求出各短路點的總電抗相對值XΣ*。當我們所選的基準容量與電源（不論分組的或等值的）的總額定容量不相同時，必須將總電抗相對值換算成以電源總額定容量為基準的計算電抗XΣ*39。，XΣ*39。 =XΣ*。根據(jù)計算電抗XΣ*39。的數(shù)值，去查與電源相應的計算曲線，從中得出不同時間的短路電流相對值，I*″、*和I∞*。 短路電流計算本設計供電系統(tǒng)引線一個電源S1（西馬房3km引線）為無限大容量，另一個電源S2（原有回路1km）的總額定容量為791MVA，它在35kV母線上的短路容量為275MVA，兩條線路同時送電，兩臺變壓器并聯(lián)運行。 為了使計算方便、迅速，先將等值電路中各元件電抗進行編號，把編號的號碼寫在等值圖上。而且在書寫電抗相對值的符號時，均省略相對值“*”的符號，例如本來應為編號后改為，進—步又可省略改寫成。本設計中的短路計算均按此法表示。計算過程如下： （1）選取基準容量 =100MVA 選取短路點所在母線的平均電壓為基準電壓，如圖52所示。即：計算K1點短路時，選取Ub1=37kV； 計算K2 、K3 、K5 、K7 、K9點短路時，選取Ub2=； 計算K4 、K10點短路時，選取Ub3=；計算K K8點短路時，選取Ub4=。 （2）計算各元件的電抗相對值： X1=0 （由于該電源為無限大容量，其電抗很小，這里忽略不計） X2==100/275= X3== （=）X4==。X5=X6== （=）X7= X11== （=）X8=X12==10 （=4為400kVA變壓器短路電壓百分數(shù)） X9=X10==25 （=4為160kVA變壓器短路電壓百分數(shù)）圖52 短路電流計算系統(tǒng)圖[15] 圖53 等值電路圖[15] （3）求各短路點的回路總阻抗： 1）K1點的短路回路總阻抗 X13= X1+X3=； X14= X2+X4=X13的計算電抗： X1439。= X14=（791/100）= 2）K2點的短路回路總阻抗X15==。 X16==。 X17=X15+X16=則分布系數(shù)：C1=X16/X13= X14/（X13+ X14）=C2= X16/X14=X13/（X13+ X14）=而各支路的轉移電抗為：X18= X17/ C1=。 X19= X17/ C2=最后求出各支路的計算電抗第一分支路：由于電源S1是無限容量的，不必再求計算電抗。第二分支路：計算電抗 X1939。= X19= 3）K3點的短路回路總阻抗: X20=X18+X7= 4）K4點的短路回路總阻抗: X21=X8+X20= 5）K5點的短路回路總阻抗由于此變壓器的進線電纜很短，故可忽略不計，此時 X22=X18= 6）K6點的短路回路總阻抗: X23=X9+X22= 7）K7點的短路回路總阻抗由于此變壓器的進線電纜很短，故可忽略不計，此時 X24=X19= 計算電抗 X2439。= X24= 8）K8點的短路回路總阻抗: X25=X10+X24=計算電抗 X2539。= X25=9）K9點的短路回路總阻抗: X26=X11+X19=計算電抗 X2639。= X26= 10）K10點的短路回路總阻抗: X27=X12+X26=計算電抗 X2739。= X27= （4） 求各短路點的短路參數(shù)1）K1點的短路參數(shù)電源1提供的電源參數(shù): =1/X13=1/=I″＝＝I∞＝Ib1===(kA)S″＝＝S∞=Sb=100=(MVA) = I″=(kA)( 為短路沖擊電流)= I″=(kA)( 為全電流最大有效值) 電源2提供的電源參數(shù)=1/ X14′=1/=(計算電抗3)I″＝＝I∞＝==(kA) S″＝＝S∞=S2=791=(MVA) = I″=(kA)； = I″=(kA)短路點K1的短路參數(shù)，應分別為兩個電源提供的數(shù)據(jù)之和 I″k1＝*k1＝I∞*k1＝+=(kA)S″k1＝*k1＝S∞*k1=+=(MVA) =+=(kA) =+=(kA) 2）K2點的短路參數(shù)電源1提供的電源參數(shù) =1/X18=1/= I″＝＝I∞＝==(kA) S″＝＝S∞=Sb=100=(MVA) = I″=(kA)； = I″=(kA)電源2提供的電源參數(shù) =1/ X19′=1/=(計算電抗3) I″＝＝I∞＝==(kA) S″＝＝S∞=S2=791=(MVA) = I″=(kA)。 = I″=(kA)短路點K2的短路參數(shù)，應分別為兩個電源提供的數(shù)據(jù)之和 I″k2＝*k2＝I∞*k2＝+=(kA) S″k2＝*k2＝S∞*k2=+=(MVA) =+=(kA)。 =+=(kA) 3）K3點的短路參數(shù)，KKKK6只有電源1提供的電源，且它是無限大容量,不必查曲線表。其短路參數(shù)