【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 常工作時(shí)如斷開(kāi)分段斷路器，由兩臺(tái)變壓器分別供電，可以降低6～10kV側(cè)短路電流。引向6～10kV負(fù)荷的線(xiàn)路，要經(jīng)過(guò)隔離開(kāi)關(guān)，斷路器或負(fù)荷開(kāi)關(guān)和高壓熔斷器等控制裝置（一般采用高壓開(kāi)關(guān)柜等成套設(shè)備），然后經(jīng)電纜（如圖4－4中3QS回路）或架空線(xiàn)（如圖4－4中4QS回路）引出。為了計(jì)量和觀測(cè)電流、電壓等參數(shù)，或接入保護(hù)裝置，各條線(xiàn)路都應(yīng)接有電流互感器，各段母線(xiàn)上都應(yīng)接有電壓互感器（如在高壓側(cè)計(jì)量電能，在變壓器高壓側(cè)也要接入電壓互感器）。如果需要在6～10kV側(cè)補(bǔ)償無(wú)功功率，則母線(xiàn)上應(yīng)連接控制電容器柜的高壓開(kāi)關(guān)電器。 圖4－4 總降壓變電所6～10kV側(cè)單母線(xiàn)分段的結(jié)線(xiàn)方式 本所電氣主接線(xiàn)設(shè)計(jì)方案 確定礦井35kV進(jìn)線(xiàn)回路35kV礦井變電所距上級(jí)供電電源6km，對(duì)上一級(jí)供電部分來(lái)說(shuō)是一類(lèi)負(fù)荷，故礦井變電所對(duì)礦井采用又被用的雙回路供電，即35kV進(jìn)線(xiàn)為兩路架空線(xiàn)進(jìn)線(xiàn)。 35kV、6kV主接線(xiàn)的確定因礦區(qū)變電所（即上一級(jí)變電站）距本礦變電所為6km，對(duì)于35kV電壓等級(jí)來(lái)說(shuō)，輸電線(xiàn)路不算遠(yuǎn)，可以選外僑，但為了提高礦井供電的可靠性和運(yùn)行的靈活性，采用全橋更合適（全橋接線(xiàn)即在外僑接線(xiàn)的基礎(chǔ)上，再在兩進(jìn)線(xiàn)回路上裝設(shè)兩個(gè)斷路器及隔離開(kāi)關(guān)，成為由五個(gè)斷路器組成的接線(xiàn)形式）。故確定本礦35kV系統(tǒng)為雙回路的全橋接線(xiàn)系統(tǒng)。35kV架空線(xiàn)路由兩條線(xiàn)路送到本礦變電所，正常時(shí)兩臺(tái)變壓器分裂運(yùn)行。6kV主接線(xiàn)根據(jù)礦井為一類(lèi)負(fù)荷的要求和主變壓器是兩臺(tái)的情況確定為單母線(xiàn)分段接線(xiàn)方式。35kV母線(xiàn)和6kV母線(xiàn)，正常時(shí)均處于斷開(kāi)狀態(tài)。本所母線(xiàn)分段用斷路器分段，這不僅便于分段檢修母線(xiàn)，而且可減少母線(xiàn)故障影響范圍，提高供電的可靠性和靈活性。5 短路電流計(jì)算 短路電流計(jì)算的目的在變電站的電氣設(shè)計(jì)中，短路電流計(jì)算是其中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。短路電流計(jì)算的目的主要有以下幾方面(1)在選擇電氣主接線(xiàn)時(shí)，為了比較各種接線(xiàn)方案，或確定某一接線(xiàn)是否需要采取限制短路電流的措施等，均需進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算。(2)在選擇電氣設(shè)備時(shí)，為了保證設(shè)備在正常運(yùn)行和故障情況下都能安全、可靠地工作，同時(shí)又力求節(jié)約資金，這就需要進(jìn)行全面的短路電流計(jì)算。例如：計(jì)算某一時(shí)刻的短路電流有效值，用以校驗(yàn)開(kāi)關(guān)設(shè)備的開(kāi)斷能力和確定電抗器的電抗值；計(jì)算短路后較長(zhǎng)時(shí)間短路電流有效值，用以校驗(yàn)設(shè)備的熱穩(wěn)定；計(jì)算短路電流沖擊值，用以校驗(yàn)設(shè)備動(dòng)穩(wěn)定。(3)在設(shè)計(jì)屋外高壓配電裝置時(shí)，需按短路條件校驗(yàn)軟導(dǎo)線(xiàn)的相間和相對(duì)地的安全距離。(4)在選擇繼電保護(hù)方式和進(jìn)行整定計(jì)算時(shí)，需以各種短路時(shí)的短路電流為依據(jù)。(5)接地裝置的設(shè)計(jì)，也需用短路電流。 短路電流計(jì)算中需要計(jì)算的數(shù)值次暫態(tài)短路電流,即三相短路電流周期分量第一周期的有效值。它可供計(jì)算繼電保護(hù)裝置的整定值和計(jì)算短路沖擊電流及短路全電流最大有效值之用。應(yīng)注意：應(yīng)該用電力系統(tǒng)在做大運(yùn)行方式下，繼電保護(hù)裝置安裝處發(fā)生短路時(shí)的次暫態(tài)短路電流計(jì)算保護(hù)裝置的整定值；而用電力系統(tǒng)在最小運(yùn)行方式下，繼電保護(hù)裝置保護(hù)范圍最遠(yuǎn)點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)的次暫態(tài)短路電流校驗(yàn)保護(hù)裝置的靈敏度。因此，計(jì)算時(shí)應(yīng)分別計(jì)算這兩種運(yùn)行方式下的次暫態(tài)短路電流值。次暫態(tài)三相短路容量，用來(lái)判斷母線(xiàn)短路容量是否超過(guò)規(guī)定值、作為選擇腺瘤電抗器的依據(jù)，并可供下一級(jí)變電所計(jì)算短路電流之用；,可用來(lái)校驗(yàn)開(kāi)關(guān)電器的額定斷流量；可用來(lái)校驗(yàn)開(kāi)關(guān)電器的額定斷流容量；短路電流穩(wěn)態(tài)有效值,可用來(lái)校驗(yàn)設(shè)備、母線(xiàn)及電纜的熱穩(wěn)定性；短路沖擊電流及短路全電流最大有效值，可用來(lái)校驗(yàn)電器設(shè)備、載流導(dǎo)體及母線(xiàn)的動(dòng)穩(wěn)定性。 三相短路電流計(jì)算計(jì)算的步驟根據(jù)供電系統(tǒng)繪制等值網(wǎng)絡(luò)（1）選取基準(zhǔn)容量Sj和基準(zhǔn)電壓Uj，并根據(jù)公式?jīng)Q定基準(zhǔn)電流值Ij。（2）求出系統(tǒng)各元件的標(biāo)么基準(zhǔn)電抗，將計(jì)算結(jié)果標(biāo)注在等值網(wǎng)絡(luò)圖上。（3）按等值網(wǎng)絡(luò)各元件的聯(lián)接情況，求出由電源到短路點(diǎn)的總阻抗。（4）按歐姆定律求短路電流標(biāo)么值：對(duì)于電源是無(wú)限大容量的系統(tǒng)，其短路電流標(biāo)么值可按公式51求出： （51）且短路后各種時(shí)間的短路電流標(biāo)么值與短路容量標(biāo)么值都相等，即（5）求短路電流和短路容量；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：①求出當(dāng)t=0時(shí)的短路電流和短路容量；②求出當(dāng)t=；③求出當(dāng)t=∞時(shí)的短路電流和短路容量；④求出短路沖擊電流和短路全電流最大有效值 kA MVA (52) kA kA短路電流計(jì)算系統(tǒng)如圖45所示，短路點(diǎn)選取35kV母線(xiàn)邪側(cè)、6kV母線(xiàn)側(cè)及6kV各出線(xiàn)回路末端，各元件參數(shù)可由表11中獲得。輸電線(xiàn)路、主變壓器和下井電纜均為一臺(tái)（路）工作，一臺(tái)（路）備用。該電源為無(wú)限大容量，其電抗標(biāo)么值,最大運(yùn)行方式下，系統(tǒng)阻抗為=，最小運(yùn)行方式下，系統(tǒng)阻抗為=，離上一級(jí)變電所距離為6km。主變壓器為兩臺(tái)，每臺(tái)容量為8000kVA，=。線(xiàn)路電抗：對(duì)于電纜=，架空線(xiàn)=。此外，當(dāng)同步電動(dòng)機(jī)在同一地點(diǎn)總裝機(jī)容量大于1000kW時(shí)，高壓異步電動(dòng)機(jī)在同一地點(diǎn)的同時(shí)運(yùn)行的總裝機(jī)容量大于800kW且短路點(diǎn)就在異步電動(dòng)機(jī)端頭時(shí)，要考慮其作為附加電源對(duì)短路電流的影響。選取基準(zhǔn)容量=100MVA 計(jì)算點(diǎn)時(shí)，選取=37kV， kA 計(jì)算點(diǎn)時(shí)，選取=， kA。等值電路圖如圖51所示，圖中元件所標(biāo)的分?jǐn)?shù)，分子表示元件編號(hào)，分母表示元件電抗標(biāo)么值。圖51 等值電路圖各短路點(diǎn)短路計(jì)算（1）點(diǎn)短路（35kV）①最大運(yùn)行方式下短路回路電抗標(biāo)么值為：短路電流標(biāo)么值：則：最大運(yùn)行方式下點(diǎn)短路時(shí)的短路參數(shù)為：次暫態(tài)電流周期分量： kA短路電流沖擊值： kA短路全電流最大有效值： kA次暫態(tài)三相短路容量： MVA②最小運(yùn)行方式下短路回路電抗標(biāo)么值為：短路電流標(biāo)么值：則：最小運(yùn)行方式下點(diǎn)短路時(shí)的短路參數(shù)為：次暫態(tài)電流周期分量： kA短路電流沖擊值： kA短路全電流最大有效值： kA次暫態(tài)三相短路容量： MVA（2）點(diǎn)短路（6kV母線(xiàn)）因主扇風(fēng)機(jī)（同步電動(dòng)機(jī)）、主提升機(jī)（異步電動(dòng)機(jī)）均構(gòu)成附加電源，因此要考慮電動(dòng)機(jī)反饋的影響，但異步電動(dòng)機(jī)僅對(duì)短路沖擊電流有影響。S1支路提供的短路參數(shù)：①最大運(yùn)行方式下短路回路電抗標(biāo)么值為：短路電流標(biāo)么值：則：最大運(yùn)行方式下點(diǎn)短路時(shí)，S1支路提供的短路參數(shù)為：次暫態(tài)電流周期分量： kA短路電流沖擊值：kA短路全電流最大有效值： kA次暫態(tài)三相短路容量：MVA②最小運(yùn)行方式下短路回路電抗標(biāo)么值為：短路電流標(biāo)么值：則：最小運(yùn)行方式下點(diǎn)短路時(shí)，S1支路提供的短路參數(shù)為：次暫態(tài)電流周期分量： kA短路電流沖擊值： kA短路全電流最大有效值： kA次暫態(tài)三相短路容量：MVAS2支路提供的短路參數(shù)：S2支路為異步電動(dòng)機(jī)構(gòu)成的附加電源，故只考慮其對(duì)短路沖擊電流的影響。異步電動(dòng)機(jī)提供的沖擊電流可由公式53計(jì)算： （53）式中 —電動(dòng)機(jī)的額定電流； —電動(dòng)機(jī)反饋電流沖擊系數(shù)，對(duì)于高壓電動(dòng)機(jī)取=～，對(duì)于低壓電動(dòng)機(jī)取=1 —異步電動(dòng)機(jī)的電勢(shì)平均值=，則：S2支路的額定電流為：（取=） kAS2 支路電抗為：由公式53可得，S2支路提供的短路沖擊電流為： kAS3支路提供的短路參數(shù)：取=，=，則該支路的額定電流為： kA 考慮到同步電動(dòng)機(jī)一般裝有低壓保護(hù)裝置，當(dāng)t，開(kāi)關(guān)跳閘，故它對(duì)穩(wěn)態(tài)短路電流無(wú)影響，利用+=（，計(jì)算電抗需增加的數(shù)值）查具有阻尼繞組的水輪發(fā)電機(jī)計(jì)算曲線(xiàn)，得：, , 則：次暫態(tài)電流周期分量： kAt=： kAt=∞時(shí)短路電流穩(wěn)態(tài)有效值：短路電流沖擊值： kA短路全電流最大有效值： kA次暫態(tài)三相短路容量： MVA： MVAt=∞時(shí)的三相短路容量： MVA故：①最大運(yùn)行方式下點(diǎn)短路時(shí)的短路參數(shù)為：次暫態(tài)電流周期分量： kAt=： kAt=∞時(shí)短路電流穩(wěn)態(tài)有效值： kA短路電流沖擊值： kA短路全電流最大有效值： kA次暫態(tài)三相短路容量： MVA： MVAt=∞時(shí)的三相短路容量： MVA ②最小運(yùn)行方式下點(diǎn)短路時(shí)的短路參數(shù)為：次暫態(tài)電流周期分量： kAt=： kAt=∞時(shí)短路電流穩(wěn)態(tài)有效值： kA短路電流沖擊值： kA短路全電流最大有效值： kA次暫態(tài)三相短路容量： MVA： MVAt=∞時(shí)的三相短路容量： MVA（3）點(diǎn)短路（下井電纜）①最大運(yùn)行方式下短路回路電抗標(biāo)么值為：短路電流標(biāo)么值：則：最大運(yùn)行方式下點(diǎn)短路時(shí)的短路參數(shù)為：次暫態(tài)電流周期分量： kA短路電流沖擊值： kA短路全電流最大有效值： kA次暫態(tài)三相短路容量： MVA②最小運(yùn)行方式下短路回路電抗標(biāo)么值為：短路電流標(biāo)么值：則：最小運(yùn)行方式下點(diǎn)短路時(shí)的短路參數(shù)為：次暫態(tài)電流周期分量： kA短路電流沖擊值： kA短路全電流最大有效值： kA次暫態(tài)三相短路容量： MVA（4）點(diǎn)短路