【文章內(nèi)容簡介】 線同時(shí)控制；2）高壓母線用單母線分段，兩段母線之問設(shè)聯(lián)絡(luò)開關(guān)，正常時(shí)母線分列運(yùn)行；3) 一類負(fù)荷分別接于兩段母線上，其它高壓負(fù)荷盡量均勻地分配在兩段母線上；4) 高壓電纜進(jìn)線數(shù)目與母線段數(shù)相對應(yīng)，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(shè)計(jì)，10kV高壓電源進(jìn)線為兩條電纜如圖42所示，具有系統(tǒng)簡單、可靠的特點(diǎn)。因?yàn)橄戮娎|為兩條，當(dāng)—條電纜發(fā)生故障時(shí)，另一條電纜能夠承擔(dān)井下最大涌水量時(shí)的排水負(fù)荷。 圖42 兩臺變壓器低壓側(cè)有聯(lián)絡(luò)開關(guān)的接線方式（DW一DW80型饋電開關(guān)）[1] 5 短路電流計(jì)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(dǎo)電部分在電氣上被短接時(shí)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(kuò)大而造成三相短路。因?yàn)槎搪泛笏a(chǎn)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(yuǎn)，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(shè)計(jì)的短路電流計(jì)算中，以三相短路電流為重點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算。 三相短路電流的計(jì)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(kuò)大，需要進(jìn)行一系列的計(jì)算及采取措施。以保證供電系統(tǒng)在正?；蚬收系那闆r下，做到安全、可靠又經(jīng)濟(jì)，掌握短路電流的計(jì)算方法很重要。三相短路電流的計(jì)算方法總體有精確計(jì)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(shí)的短路電流計(jì)算當(dāng)電源為無限容量時(shí)，即認(rèn)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(shí)際上電源的容量和阻抗總有一定數(shù)值，因此，當(dāng)電源的阻抗不超過短路回路總阻抗(或計(jì)算電抗)的5％一10％時(shí)，就可以忽略電源的阻抗。如果以供電電源為基準(zhǔn)的電抗相對值大于或等于3，即計(jì)算電抗相對值XΣ*′≥3時(shí)，可以認(rèn)為短路電流周期分量在整個(gè)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(jì)算方法與電源為無限容量時(shí)的短路電流計(jì)算方法相同。 具體的計(jì)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(jì)算系統(tǒng)圖”，要求在圖上標(biāo)出各元件的參數(shù)，并標(biāo)出各短路點(diǎn)的位置(短路點(diǎn)應(yīng)根據(jù)計(jì)算短路電流的目的決定)。對較復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，還要根據(jù)計(jì)算要求依次繪制出簡化的等值圖，在圖上和計(jì)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(zhǔn)容量和基準(zhǔn)電壓，并根據(jù)公式?jīng)Q定基準(zhǔn)電流值。 求出系統(tǒng)各元件的相對基準(zhǔn)電抗，并將計(jì)算結(jié)果標(biāo)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(diǎn)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(shí)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(shè)計(jì)提供所需的資料，應(yīng)確定下列幾種短路電流和短路容量： A 、求出當(dāng) t＝0時(shí)的短路電流I″和短路容量S″； B、求出當(dāng)t＝； C、求出當(dāng)t＝∞時(shí)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(jì)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(shí)的短路電流計(jì)算電源為有限容量時(shí)短路電流的計(jì)算方法，與電源為無限容量的短路電流計(jì)算方法的區(qū)別在于：因?yàn)楫?dāng)電源為有限容量時(shí)，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(shí)刻的短路電流值不相等，使計(jì)算工作更為復(fù)雜。對此情況一般都采用計(jì)算曲線（也稱運(yùn)算曲線）的方法，求得短路電流。具體計(jì)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(jì)算系統(tǒng)圖，標(biāo)出短路點(diǎn)位置，對較復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，還要根據(jù)計(jì)算的要求依次繪制簡化的等值圖。選取基準(zhǔn)值。分別求得各元件的相對基準(zhǔn)電抗，并將它標(biāo)在等值圖上。由等值圖逐步地求出各短路點(diǎn)的總電抗相對值XΣ*。當(dāng)我們所選的基準(zhǔn)容量與電源（不論分組的或等值的）的總額定容量不相同時(shí)，必須將總電抗相對值換算成以電源總額定容量為基準(zhǔn)的計(jì)算電抗XΣ*39。，XΣ*39。 =XΣ*。根據(jù)計(jì)算電抗XΣ*39。的數(shù)值，去查與電源相應(yīng)的計(jì)算曲線，從中得出不同時(shí)間的短路電流相對值，I*″、*和I∞*。 短路電流計(jì)算本設(shè)計(jì)供電系統(tǒng)引線一個(gè)電源S1（西馬房3km引線）為無限大容量，另一個(gè)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(shí)送電，兩臺變壓器并聯(lián)運(yùn)行。 為了使計(jì)算方便、迅速，先將等值電路中各元件電抗進(jìn)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(shí)，均省略相對值“*”的符號，例如本來應(yīng)為編號后改為，進(jìn)—步又可省略改寫成。本設(shè)計(jì)中的短路計(jì)算均按此法表示。計(jì)算過程如下： （1）選取基準(zhǔn)容量 =100MVA 選取短路點(diǎn)所在母線的平均電壓為基準(zhǔn)電壓，如圖52所示。即：計(jì)算K1點(diǎn)短路時(shí)，選取Ub1=37kV； 計(jì)算K2 、K3 、K5 、K7 、K9點(diǎn)短路時(shí)，選取Ub2=； 計(jì)算K4 、K10點(diǎn)短路時(shí)，選取Ub3=；計(jì)算K K8點(diǎn)短路時(shí)，選取Ub4=。 （2）計(jì)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(jì)） X2==100/275= X3== （=）X4==。X5=X6== （=）X7= X11== （=）X8=X12==10 （=4為400kVA變壓器短路電壓百分?jǐn)?shù)） X9=X10==25 （=4為160kVA變壓器短路電壓百分?jǐn)?shù)）圖52 短路電流計(jì)算系統(tǒng)圖[15] 圖53 等值電路圖[15] （3）求各短路點(diǎn)的回路總阻抗： 1）K1點(diǎn)的短路回路總阻抗 X13= X1+X3=； X14= X2+X4=X13的計(jì)算電抗： X1439。= X14=（791/100）= 2）K2點(diǎn)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(zhuǎn)移電抗為：X18= X17/ C1=。 X19= X17/ C2=最后求出各支路的計(jì)算電抗第一分支路：由于電源S1是無限容量的，不必再求計(jì)算電抗。第二分支路：計(jì)算電抗 X1939。= X19= 3）K3點(diǎn)的短路回路總阻抗: X20=X18+X7= 4）K4點(diǎn)的短路回路總阻抗: X21=X8+X20= 5）K5點(diǎn)的短路回路總阻抗由于此變壓器的進(jìn)線電纜很短，故可忽略不計(jì)，此時(shí) X22=X18= 6）K6點(diǎn)的短路回路總阻抗: X23=X9+X22= 7）K7點(diǎn)的短路回路總阻抗由于此變壓器的進(jìn)線電纜很短，故可忽略不計(jì)，此時(shí) X24=X19= 計(jì)算電抗 X2439。= X24= 8）K8點(diǎn)的短路回路總阻抗: X25=X10+X24=計(jì)算電抗 X2539。= X25=9）K9點(diǎn)的短路回路總阻抗: X26=X11+X19=計(jì)算電抗 X2639。= X26= 10）K10點(diǎn)的短路回路總阻抗: X27=X12+X26=計(jì)算電抗 X2739。= X27= （4） 求各短路點(diǎn)的短路參數(shù)1）K1點(diǎn)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(jì)算電抗3)I″＝＝I∞＝==(kA) S″＝＝S∞=S2=791=(MVA) = I″=(kA)； = I″=(kA)短路點(diǎn)K1的短路參數(shù)，應(yīng)分別為兩個(gè)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(diǎn)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(jì)算電抗3) I″＝＝I∞＝==(kA) S″＝＝S∞=S2=791=(MVA) = I″=(kA)。 = I″=(kA)短路點(diǎn)K2的短路參數(shù)，應(yīng)分別為兩個(gè)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(diǎn)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)