【文章內(nèi)容簡介】 受電荷裝設(shè)兩臺(tái)變壓器的橋式主接線。橋式接分為外橋、內(nèi)橋和全橋三種。a、外橋接線外橋接線如圖31（a）所示。（1） 優(yōu)點(diǎn)：高壓斷路器數(shù)少、四個(gè)回路只需三臺(tái)斷路器。（2） 缺點(diǎn)：線路的切除和投入較復(fù)雜，需動(dòng)作兩臺(tái)斷路器，并有一臺(tái)變壓器暫時(shí)停運(yùn)；橋聯(lián)絡(luò)斷路器檢修時(shí)，兩個(gè)回路需解列運(yùn)行；變壓器側(cè)的斷路器檢修時(shí)，變壓器需較長時(shí)間停運(yùn)。（3） 適用范圍：適用于較小容量的變電所，并且變壓器的切換較頻繁或線路較短、故障率較少的情況。 圖 31 三種橋形接線方式 b、內(nèi)橋接線內(nèi)橋形接線如圖31（b）所示。（1） 優(yōu)點(diǎn)：高壓斷路器數(shù)少，四個(gè)回路只需三臺(tái)斷路器。（2） 缺點(diǎn)：變壓器的切除和投入較復(fù)雜，需兩臺(tái)斷路器動(dòng)作，影響一回線路的暫時(shí)停運(yùn)；橋聯(lián)絡(luò)斷路器檢修時(shí)，兩個(gè)回路需解列運(yùn)行；出線斷路器檢修時(shí)，線路需校長時(shí)間停運(yùn)。（3） 適用范圍：適用于較小容量的變電所，并且變壓器不經(jīng)常切換或線路較長、故障率較高的情況。c、全橋接線全橋接線如圖31（c）所示。線路與變壓器均設(shè)有斷路器。全橋適應(yīng)能力強(qiáng)，對(duì)線路、變壓器的操作均方便，運(yùn)行靈活，且易于擴(kuò)展成單母線分段式的中間變電所。其缺點(diǎn)是設(shè)備多、投資大，變電所占地面積較大?；诒咀冸娬舅髯?nèi)萘枯^大以及煤礦對(duì)供電可靠性運(yùn)行的靈活性，操作方便等的嚴(yán)格要求，結(jié)合以上分析，決定采用全橋接線作為本變電所的主接線方式。 6kV側(cè)接線方式選擇（1） 優(yōu)點(diǎn)：接線簡單清晰，操作方便，設(shè)備少，配電裝置的建造費(fèi)用低。隔離開關(guān)僅在檢修時(shí)作隔離電壓用，不作任何其他操作，便于擴(kuò)建和采用成套配電裝置。（2） 缺點(diǎn)：不夠靈活可靠，任一元件故障或檢修時(shí)，均需使整個(gè)配電裝置停電。引出線回路的斷路器檢修時(shí)，該回路要停止供電。（3） 適用范圍：由于單母線接線工作可靠性和靈活性都較差，故這種接線主要用于小容量特別是只有一個(gè)電源的變電所中。有穿越負(fù)荷的兩回電源進(jìn)線的中間變電所的受、配電母線以及橋式接線變電所主變壓器二次側(cè)的配電母線，多采用單母線分段式接線。當(dāng)某回受電線路或變壓器因故障及檢修停止運(yùn)行時(shí)，可通過母線分段斷路器的聯(lián)絡(luò)，保證繼續(xù)對(duì)兩段母線上的重要負(fù)荷供電。所以多用于具有一、二級(jí)負(fù)荷，且進(jìn)、出線較多的變電所。（1） 優(yōu)點(diǎn)：用斷路器把母線分段后，對(duì)重要一、二級(jí)用戶可以從不同段上引出兩個(gè)回路，有兩個(gè)電源供電。當(dāng)一段進(jìn)線發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將故障段切除，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。（2） 缺點(diǎn)：當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時(shí)，該段母線的回路都要在此期間內(nèi)停電。當(dāng)出線為雙回路時(shí)，架空線路會(huì)出現(xiàn)交叉跨越。另外，在擴(kuò)建時(shí)需向兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建。（3） 適用范圍：由于單母線分段接線比單母線接線的供電可靠性相靈活性有所提高。 圖32 單母線分段式接線圖雙母接線中有兩組母線，每一電源或每條引出線，通過一臺(tái)或兩臺(tái)斷路器，分別接到兩組母線上。雙母線的兩組母線同時(shí)工作，并通過母線聯(lián)絡(luò)斷路器并聯(lián)運(yùn)行，電源與負(fù)荷平均分配到兩組母線上。由于母線繼電保護(hù)的要求，一般某一回路固定與某—組母線連接，以固定連接方式運(yùn)行。（1）優(yōu)點(diǎn)：通過兩組母線隔離開關(guān)的倒換操作，可以輪流檢修一組母線而不致使供電中斷；一組母線故障后，能迅速恢復(fù)供電；檢修任一回路的母線隔離開關(guān)時(shí)，只停該回路。：各個(gè)電源和各回路負(fù)荷可以任意分配到某一母線上，能靈活地適應(yīng)系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式調(diào)度和潮流變化的需要。：向雙母線的左右任何一個(gè)方向擴(kuò)建，均不影響兩組母線的電源和負(fù)荷均勻分配，不會(huì)引起原有回路的停電。（2）缺點(diǎn)，每回路就要增加一組母線隔離開關(guān)。，隔離開關(guān)作為倒換操作電器，開關(guān)誤操作，需要在隔離開關(guān)和斷路器之間裝設(shè)連鎖裝置。（3）適用范圍當(dāng)出線回路數(shù)或母線上電源較多，輸送和穿越功率較大，母線故障后要求迅速恢復(fù)供電。母線和母線設(shè)備檢修時(shí)，不允許影響對(duì)用戶的供電，系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)度對(duì)接線的靈活性有一定要求時(shí)，采用雙母線接線較合適。綜上所述，考慮到經(jīng)濟(jì)性和滿足礦井供電的要求，6kV側(cè)采用單母分段式接線方式。變電所的主接線簡圖可以表示為：圖33 變電所主接線簡圖4短路計(jì)算產(chǎn)生短路故障的主要原因是電氣設(shè)備的載流部分絕緣損壞所致。絕緣損壞時(shí)由于絕緣老化、過電壓或機(jī)械損傷等原因造成的。其他如運(yùn)行人員帶負(fù)荷拉、合隔離開關(guān)或者檢修后未拆除接地線就送電等誤操作而引起的短路。此外，鳥獸在裸露的導(dǎo)體上跨越以及風(fēng)雪等自然現(xiàn)象也能引起短路。發(fā)生短路時(shí)，因短路回路的總阻抗非常小，故短路電流可能達(dá)到很大的數(shù)值。強(qiáng)大的短路電流所產(chǎn)生的熱和電動(dòng)力效應(yīng)會(huì)使電氣設(shè)備受到破壞，短路點(diǎn)的電弧可能燒毀電氣設(shè)備，短路點(diǎn)附近的電壓顯著降低，使供電受到嚴(yán)重影響或被迫中斷。若在發(fā)電廠附近發(fā)生短路，還可能使全電力系統(tǒng)運(yùn)行解列，引起嚴(yán)重后果。短路產(chǎn)生的后果極為嚴(yán)重，為了限制短路的危害和縮小故障影響的范圍，在供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行中，必須進(jìn)行短路電流計(jì)算，以解決下列技術(shù)問題。（1）選擇電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體，必須用短路電流校驗(yàn)其熱穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度。（2）設(shè)置和整定繼電保護(hù)裝置，使之能正確地切除短路故障。（3）確定限流措施，當(dāng)短路電流過大造成設(shè)備選擇困難或不夠經(jīng)濟(jì)時(shí)，可采用限制短路電流的措施。（4）確定合理的主接線方案和主要運(yùn)行方式等。計(jì)算具有多個(gè)電壓等級(jí)供電系統(tǒng)的短路電流時(shí)，若采用有名制法計(jì)算，必須將所有元件的阻抗都?xì)w算到同一電壓下才能求出短路回路的總阻抗，從而計(jì)算出短路電流，計(jì)算過程繁瑣比易出錯(cuò)，這種情況采用標(biāo)幺值法較為簡單。（1）標(biāo)幺制用相對(duì)值表示元件的物理量，稱為標(biāo)幺制。標(biāo)幺值是指任意一個(gè)物理量的有名值與基準(zhǔn)值的比值，即 標(biāo)幺值=物理量的有名值/物理量的基準(zhǔn)值例如容量、電壓、電流、阻抗（電抗）標(biāo)幺值分別為 ， （41）基準(zhǔn)容量（）、基準(zhǔn)電壓()、基準(zhǔn)電流()和基準(zhǔn)阻抗（）亦符合功率方程和電壓方程。因此，4個(gè)基準(zhǔn)值中只有兩個(gè)是獨(dú)立的，通常選定基準(zhǔn)容量和基準(zhǔn)電壓為給定值，再按計(jì)算式求出基準(zhǔn)電流和基準(zhǔn)電抗，即 （42）（2）各元件的標(biāo)幺電抗計(jì)算取，為基準(zhǔn)容量 。若線路長度為、單位長度的電抗為，則線路電抗。線路的標(biāo)幺電抗為 即 （43） 。若變壓器的額定容量為和阻抗電壓百分?jǐn)?shù)為，則忽略變壓器繞組電阻R的電抗標(biāo)幺值為 即 （44） 。一般工礦企業(yè)的供電系統(tǒng)可看作無限大容量系統(tǒng)，其系統(tǒng)阻抗可以作為零對(duì)待。但若供電部門提供供電系統(tǒng)的電抗參數(shù)或相應(yīng)的條件，應(yīng)計(jì)及供電系統(tǒng)電源的電抗，并看作無限大容量電源系統(tǒng)，這樣計(jì)算的短路電流更為精確。若已知供電系統(tǒng)的系統(tǒng)電抗有名值,則系統(tǒng)標(biāo)幺電抗為 （45）若已知供電系統(tǒng)出口處的短路容量,則系統(tǒng)的電抗有名值為 （46）進(jìn)而求得系統(tǒng)標(biāo)幺電抗為 即 （47）（3）短路沖擊電流 在高壓供電系統(tǒng)中為 （48） （49） 式中 ——三相短路電流周期分量的有效值 本變電所35kV采用全橋接線，6kV采用單母分段接線；主變壓器型號(hào)為,35/，(%)=；地面低壓變壓器型號(hào)為,6/，；35kV電源進(jìn)線為雙回路架空線路，線路長度為6km；系統(tǒng)電抗在最大運(yùn)行方式下，在最小運(yùn)行方式下。地面變電所6kV母線上的線路類型及線路長度見表格。表41 地面變電所6kV母線上的線路類型及線路長度序號(hào)設(shè)備名稱電壓（kV）距6kV母線距離（km）線路類型1主井提升6C2副井提升6C3扇風(fēng)機(jī)16K4扇風(fēng)機(jī)26K5壓風(fēng)機(jī)6C6地面低壓C7修配廠C8洗煤廠K9工房K10啤酒廠K11井下6kV母線6C一般選取各線路始、末端作為短路計(jì)算點(diǎn)，線路始端的最大三相短路電流常用來校驗(yàn)電氣設(shè)備的動(dòng)、熱穩(wěn)定性，并作為上一級(jí)繼電保護(hù)的整定參數(shù)之一，線路末端的最小兩相短路電流常用來校驗(yàn)繼電保護(hù)的靈敏度。故可選35kV母線、6kV母線和各6kV出現(xiàn)末端為短路計(jì)算點(diǎn)。由于本設(shè)計(jì)35/6kV變電所正常運(yùn)行方式為全分列方式，故任意點(diǎn)的短路電流由系統(tǒng)電源通過本回路提供，且各短路點(diǎn)的最大、最小短路電流僅與系統(tǒng)的運(yùn)行方式有關(guān)，故可畫出等效短路計(jì)算圖。選基準(zhǔn)容量,基準(zhǔn)電壓,則可求得各級(jí)基準(zhǔn)電流為 35kV 6kV C 下 扇 主 副 地 洗 工 修 扇 啤 壓 電 井 風(fēng) 提 提 面 煤 房 配 風(fēng) 酒 風(fēng) 容電 機(jī) 升 升 低 廠 廠 機(jī) 廠 機(jī) 器纜 1 機(jī) 機(jī) 壓 2 組 圖41 等效短路計(jì)算圖 （1）電源的電抗 () ()（2）變壓器電抗 主變壓器電抗 地面低壓變壓器電抗 （3）線路阻抗35kV架空線路電抗 下井電纜線路電抗 75==扇風(fēng)機(jī)1饋電線路電抗 扇風(fēng)機(jī)2饋電線路電抗 主井提升饋電線路電抗 副井提升饋電線路電抗 壓風(fēng)機(jī)饋電線路電抗 地面低壓饋電線路電抗 洗煤廠饋電線路電抗 工房饋電線路電抗 修配廠饋電線路電抗 啤酒廠饋電線路電抗 （1）k35點(diǎn)短路電流計(jì)算最大運(yùn)行方式下的三相短路電流最小運(yùn)行方式下的兩相短路電流（2）點(diǎn)短路電流計(jì)算。最大運(yùn)行方式下的三相短路電流最小運(yùn)行方式下的兩相短路電流（3）點(diǎn)短路電流計(jì)算（折算到6kV側(cè)）最大運(yùn)行方式下的三相短路電流6kV側(cè)的短路電流參數(shù) 最小運(yùn)行方式下的兩相短路電流6kV側(cè)的最小兩相短路電流為(4) 井下母線短路容量計(jì)算（點(diǎn)）井下6kV母線距井上35kV變電所的最小距離是：副井距35kV變電所距離+井深+距井下中央變電所的距離，即，其電抗標(biāo)幺值為最大運(yùn)行方式下井下母線短路的標(biāo)幺電抗為井下母線最大短路容量為 在煤礦供電系統(tǒng)中，由于電力系統(tǒng)的容量大，故短路電流可能達(dá)到很大的數(shù)值。如不加以限制，不但設(shè)備選擇困難，且也不很經(jīng)濟(jì)。故增大系統(tǒng)電抗，限制短路電流是必要的。該值小于井下6kV母線上允許短路容量100MVA，故不需要在地面加裝限流電抗器。其他短路點(diǎn)的計(jì)算與以上各點(diǎn)類似。各短路點(diǎn)的短路電流計(jì)算結(jié)果如表所示 表42 短路電流計(jì)算結(jié)果短路點(diǎn)最大運(yùn)行方式下短路參數(shù)最小運(yùn)行方式下短路參數(shù)k35k66k20k168k226k370k471k5