【文章內(nèi)容簡介】 （418）經(jīng)計算，所得值均記入表41中，計算過程略。 限流電抗器的選擇 短路電流的限制當電網(wǎng)中短路電流太大，造成所選電器容量過大，很不經(jīng)濟，有時甚至無法選擇合適的電器。因此，要對某些國的地短路電流加以限制。限制短路電流的途徑，就是增大回路阻抗。其方法有：一、改變電網(wǎng)運行方式。如將并聯(lián)運行改為分類運行，提高總阻抗。二、在回路中串入限流電抗器來增加回路總阻抗。 電抗器的選擇若短路容量大于50MVA，則根據(jù)規(guī)定，必須加限流電抗器來限制短路電流。 計算取基準容量為100MVA，則將短路電流限制在50MVA時，系統(tǒng)總阻抗為： （419） 電抗器電抗為： （420） ，則電抗器的計算電抗值為： 初選用NKL—6—300—5型水泥電抗器，其電器參數(shù)見表42。表 42 NKL—6—300—5型水泥電抗器參數(shù)表型號額定電流額定電壓動穩(wěn)定性1s熱穩(wěn)定電流NKL—6—300—5300A6KV15300A12650A 校驗電抗器的電抗值為： （421） 1）正常工作時的電壓損失 （422）其中，φ為回路最大負荷時的功率因數(shù)角，符合要求。 2）母線殘壓 （423），符合要求。 其中I″為最小運行方式下電抗器出口處短路時的次暫態(tài)短路電流。 其計算式為： （424） 3）動穩(wěn)定性校驗 在電抗器出口處短路時，短路電流沖擊值為： （425），符合動穩(wěn)定性要求。4）熱穩(wěn)定校驗 （426），符合熱穩(wěn)定性要求。式中，IRW表示在tRW內(nèi)的熱穩(wěn)定電流； 表示三相短路電流； tRW表示熱穩(wěn)定時間，取1s； tj表示短路電流作用的假想時間。在無限大容量系統(tǒng)中，其值取短路電流持續(xù)時間。 加入電抗器后，入井電纜短路電流的計算1）最大運行方式 2）最小運行方式 ，DDD3和D4。DDD3分別是一號、二號、三號井絞車的同步電機，D4為壓風機的異步電機，如圖42所示。圖42系統(tǒng)中的大容量電機Fig . 42 Large capacity electrical machinery in systemD1參數(shù)：P1e=560kw, = D2參數(shù)：P2e=387kw, = D3參數(shù)：P3e=165kw, = 同步電機對短路電流的影響 發(fā)生短路時，由于同步電機轉動慣量大，且具有勵磁繞組，故其暫態(tài)電抗較大，向短路點饋送電流時間較長，對整個短路過程的短路電流均有影響。本設計只考慮對ich的影響。 在計算電路電流時，當同一點裝機總容量大于1000kw時，才考慮附加電源考慮。 1）同步電機的電抗標幺值按下式計算 （428） 式中，Xt＂%表示同步電機次暫態(tài)電抗百分值，取Xt＂=； 2）把同步電機相對值折算成計算值 （429） 修正的時間： 式中T＇表示附加電源時間常數(shù)平均值，； T表示電源時間常數(shù)值，取5s。 由于同步機與一般水輪機曲線相似，因此，其計算方法為表解法。因為本設計只考慮其對ich的影響。查表時取t=≈0，t＇=2t=0s。查得：I*dD=，故電機穩(wěn)態(tài)電流值計算如下： （430） 異步電動機對短路電流的影響 電網(wǎng)短路時，異步電機可能向短路點反饋電流，因為短路時網(wǎng)路電壓下降，若電機據(jù)短路點較遠，其電勢可能小于外加電壓，電機繼續(xù)從電網(wǎng)上吸收功率，僅是電機轉速下降而以；當電機據(jù)短路點較近時，則電機電勢大于外加電壓，此時，電動機和發(fā)電機一樣，向短路點饋送電流，因此在計算短路電流沖擊值時，才把它們當作附加電源來考慮。 取基準值：Sj=100MVA ，Ij= 則電機額定電流： 電機對短路點的沖擊電流按下式計算： （427） 式中，E*＂表示電動機的次暫態(tài)電勢相對值，； XD*＂表示電動機次暫態(tài)電抗值，； Kch表示電動機反饋電流沖擊系數(shù)，—。 所以電機對d2點的短路電流沖擊值為： 計入電動機對短路電流的影響后，d2點的短路電流沖擊值為：表41 短路參數(shù)表運行方式短路點I*d ,KAich ,KAIch ,KASd ,MVA最大運行方式d1d2d3d4d5d6d7最小運行方式d1d2d3d4d5d6d75. 變電所高壓電器設備的選擇 選型原則高低壓電器是供電系統(tǒng)中重要的組成部分，它們對電能起著接收、分配、和保護的作用。主要的電器設備有斷路器、隔離開關、熔斷器、電抗器、互感器、母線裝置以及成套配電裝置等。其選型原則是：1）按環(huán)境條件：根據(jù)電氣的工作環(huán)境確定，使用戶內(nèi)式設備還是戶外式設備。電器產(chǎn)品在制造上分戶內(nèi)和戶外兩大類。戶外設備的工作條件較惡劣，故在各個方面要求較高，成本也高，戶內(nèi)設備不能用于戶外；戶外設備雖然可用于戶內(nèi)，但不經(jīng)濟。此外選擇電器時，還應根據(jù)不同環(huán)境條件考慮防水、防火、防腐、防塵、防爆等方面的要求。2）按電網(wǎng)電壓選：根據(jù)設備裝設處的電網(wǎng)電壓等級確定設備的額定電壓。電器可在高于額定電壓10%~15%的情況下長期安全運行。所以，所選設備的額定電壓應不小于裝設處電網(wǎng)的額定電壓。3）按長時工作電流選：設備在工作環(huán)境溫度下的長時允許電流應不小于回路的長時工作電流。 選型后還應校驗其動穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，以保證電器在短路電流的作用下不致?lián)p壞。常用高壓電器設備的選擇和校驗項目如表51所示，由于電流電壓均須校驗故表中未體現(xiàn)。表51 高壓電器選擇與校驗（注：“”為校驗項目）校驗項目斷流容量短路電流校驗動穩(wěn)定性熱穩(wěn)定性隔離開關斷路器母線支柱絕緣子套管絕緣子電流互感器電壓互感器只需對電流和電壓進行校驗 隔離開關的選擇 隔離開關的選擇按電網(wǎng)電壓、長時工作電流及環(huán)境條件選型，按短路電流校驗其動、熱穩(wěn)定性。 初選隔離開關長時最大工作電流同斷路器，即。由于電壓為10KV，設備采用室外布置，故選用GW560G型戶外式隔離開關八組。其主要參數(shù)見表53。表53 GW560G型戶外式隔離開關參數(shù)表型號額定電壓額定電流極限電流峰值5s熱穩(wěn)定電流操動機構GW560G10KV600A50KA14KACSG 1）熱穩(wěn)定性校驗 其中：。 熱穩(wěn)定校驗合格。 2）動穩(wěn)定性校驗 校驗合格。 10kv側設備的正常工作條件為：Ue=10KV （51）因額定電壓為60KV，長時最大工作電流為154A，布置在室外，故初選戶外式少油斷路器，其型號為SW260G型。所選斷路器的電氣參數(shù)見表52。表52 SW260G型少油斷路器的參數(shù)額定電壓額定電流額定斷流容量額定開斷電流極限電流峰值5s熱穩(wěn)定電流固有分閘時間合閘時間操動機構10KV1500A2500mva67KACY12 1) 動穩(wěn)定性校驗 2）熱穩(wěn)定性校驗 （52） 3）斷流容量的校驗 經(jīng)以上校驗，所選斷路器各項參數(shù)均滿足要求。故選SW260G型斷路器三組。 1）按長時最大工作電流選擇母線截面，應滿足下式要求： （53） 故選TMY1208型的矩形銅母線，查表（324）其額定電流為1940A。由于變電所最高環(huán)境溫度為35℃，其長時允許電流為： （54） 考慮到動穩(wěn)定性，母線平放，其允許電流值應再降低8%，故： 則長時允許電流符合要求。 2）熱穩(wěn)定性校驗 熱穩(wěn)定校驗合格。 3）動穩(wěn)定性校驗 ，，并聯(lián)運行母線斷路時，母線所承受的電動力最大，其值為： （55） 母線最大彎矩為： （56） 母線的抗彎矩為： （57） 母線的計算應為： （58） 查得銅的，則，合格。 絕緣子的選擇 母線支柱絕緣子的選擇 因為所選母線為單片矩形母線，且面積最大，故選用ZNC6型戶內(nèi)支柱絕緣子和ZPC6型戶外支柱絕緣子。 其額定電壓為6kv，破壞力，故最大允許抗彎力為： （59） 因母線平放，其換算系數(shù)為，所以： （510） 動穩(wěn)定性符合要求。 套管絕緣子的選擇 由于變壓器二次側額定電流為1540A，電壓為6KV，所以選擇戶外式銅導體的穿墻套管和戶內(nèi)使鋁導體穿墻套管。其型號分別為CWC10/2000和CC10/2000，其技術參數(shù)見表56與57。 1）CWC10/2000型套管的技術參數(shù)及校驗：表56 CWC10/2000型套管的技術參數(shù)表型號額定電壓額定電流10s熱穩(wěn)定電流機械強度長度CWC10/200010KV2000A27KA1250kg650mm 由于環(huán)境最高溫度為35℃，其長時允許電流為： 長時允許電流符合要求。 動穩(wěn)定性校驗： 其支持距離為： 式中：表示套管與支柱絕緣子的距離。 表示套管自身長度。 其電動力： FyF，動穩(wěn)定性符合要求。 熱穩(wěn)定性校驗： 熱穩(wěn)定性校驗合格。 2）CC10/2000型套管的技術參數(shù)及校驗：表57 CC10/2000型套管的技術參數(shù)表型號額定電壓額定電流10s熱穩(wěn)定電流機械強度長度CC10/200010KV2000A27KA1250kg356mm 長時允許電流同CWC10/2000型套管一樣，即：符合要求。動穩(wěn)定性校驗： FyF，動穩(wěn)定性符合要求。 熱穩(wěn)定性校驗： 熱穩(wěn)定性校驗合格。 儀用互感器是將一次回路的電壓、電流按比例降到某一標準值，再供給二次回路的測量儀表、繼電保護和自動裝置等。 電流互感器的選擇 本設計10KV側電流互感器選用LZZBJ910400/5型戶外式、多匝油浸瓷絕緣的高壓電流互感器。其技術參數(shù)見表54。表54 高壓互感器參數(shù)型號額定電壓1s熱穩(wěn)定倍數(shù)Krw動穩(wěn)定倍數(shù)Kdw額定一次電流LZZBJ910400/510KV75150400A校驗： （511） 所有校驗項目均符合要求。 電壓互感器的選擇 電壓互感器供電氣測量及接地保護之用。本設計選用JCC1110型單相三線圈電壓互感器兩組。其技術參數(shù)見表55。表55 JCC1110型單相三線圈電壓互感器參數(shù)最大容量額定電壓，KV副線圈容量，VA連接組別原線圈副線圈輔助線圈1級3級2000VA110/50010001/1/1/1212 校驗： 經(jīng)校驗所選電壓互感器滿足要求。 成套高壓配電柜的選擇 成套高壓配電柜是將控制設備、計量表計、保護裝置及操動機構等組裝在一個柜內(nèi)，成為一套完整的配電裝置。 高壓配電柜的選型據(jù)圖10KV側系統(tǒng)結線圖，選用KYN28型固定式高壓開關柜。這種開關柜雖然是新產(chǎn)品，但柜內(nèi)所配元件還很新，例如用VS1斷路器，以環(huán)氧樹脂澆注的電流和電壓互感器等。目前在礦山地面變電所中多使用這種型號的開關柜。其參數(shù)見表58。表58 GG1A型固定式高壓開關柜的參數(shù)型號斷路器型號額定電流額定斷流容量操動機構外形尺寸,mm3KYN28VS1630A300MVAVS1154014003100本設計根據(jù)不同使用條件選擇如表59所示的高壓開關柜。圖 51 一次側接線方案示意圖Fig . 51 A side wiring plan schem