【文章內(nèi)容簡介】 計算電路圖上，將短路計算所考慮的各元件的額定參數(shù)都表示出來，并將各元件依次編號，然后確定短路計算點。短路計算點要選擇得 使需要進行短路校驗的電氣元件有最大可能的短路電流通過。接著，按所選擇的短路計算點繪出等效電路圖，并計算電路中各主要元件的阻抗。在等效電路圖上，只需將被計算的短路電流所流經(jīng)的一些主要元件表示出來，并標明其序號和阻抗值，然后將等效電路化簡。對于工廠供電系統(tǒng)來說，由于將電力系統(tǒng)當作無限大容量電源，而且短路電路也比較簡單，因此一般只需采用阻抗串、并聯(lián)的方法即可將電路化簡，求出其等效總阻抗。最后計算短路電流和短路容量。 短路電流計算的方法，常用的有歐姆法（有稱有名單位制法）和標幺制法（又稱相對單位制法）。 三相短路電流計算 本設(shè)計采用標幺值進行短路電流計算 ： 取 Sd=100MVA， Ud=Uav，兩個電壓等級的基準電壓分別為 Ud1= Ud2= (1)電力系統(tǒng)（ Soc=1000MVA） *1 100 /1000 ?? (2)架空線路（ XO= /km 4km） *2X =X0L1Sd/Ud2= 4 100/（ ） = (3)電力變壓器（ Uk％ = Sn=1600kVA） *3X = Uk％ Sd/（ 100 Sn） = 100/（ 100 ） = 15 繪制等效電路圖如圖 51，圖上標出各元件的序號和電抗標幺值，并標出短路計算點。 X 1 * X 2 * X 3 *10 . 121 . 532 . 8K 1( 3 )K 2 ( 3 )圖 51 短路電流計算等效電路圖 短路時的短路電流與容量計算 (1)計算短路回路總阻抗標幺值 * * *1 1 2 0 .1 0 .5 1 .6kX X X? ? ? ? ? (2)計算 K1點所在電壓級的基準電流 / 3 1 0 0 / 3 1 0 . 5 5 . 5d d dI S U k A? ? ? ? (3)計算 K1點短路電流各值 **111 / 1 / 1 .6 0 .6 2 5KKIX? ? ? *11 5 . 5 0 . 6 2 5 3 . 4 3 7 5K d KI I I k A? ? ? ? . 1 k Ki I kA?? . 1 11. 52 5. 22 5sh k KI I kA?? (4)三相短路容量 *11/ 1 0 0 0 . 6 2 5 6 2 . 5K d KS S X M V A? ? ? ? 點三相短路電流與容量計算 (1)計算短 路回路總阻抗標幺值 * * * *2 1 2 3 0 . 1 1 . 5 2 . 8 4 . 4KX X X X? ? ? ? ? ? ? (2)計算 K2 點所在電壓級的基準電流 100 1 4 4 . 33 3 0 . 4dddSI k AU? ? ?? (3)計算 K2 點短路電流各值 16 * 2 * 211 0 .2 2 74 .4KKI X? ? ? *22 1 4 4 . 3 0 . 2 2 7 3 2 . 7 6K d KI I I k A? ? ? ? . 2 21 .8 4 6 0 .2 7sh k Ki I kA?? . 2 k KI I kA?? (4)三相短路容量 *22/ 1 0 0 0 . 2 2 7 2 2 . 7K d KS S X M V A? ? ? ? 51 表 51 短路電流計算結(jié)果 三相短路電流（ kA） 短路容量（ MVA） (3)KI (3)I? (3)shi (3)shI (3)KS K1 點 K2 點 17 第六章 導(dǎo)線、電纜的選擇 導(dǎo)線電纜的使用條件 導(dǎo)線和電纜的選擇必須滿足安全，可靠，經(jīng)濟的條件。 所以，進行導(dǎo)線和電纜截面選擇時必須按照下列選擇原則： 導(dǎo)線和電纜 (包括母 線 )在通過正常最大負荷電流即線路計算電流時產(chǎn)生的發(fā)熱溫度，不應(yīng)超過其正常運行時的最高允許溫度。以防止導(dǎo)線因過熱而引起絕緣損壞或老化。這就要求通過導(dǎo)線或電纜的最大負荷電流不應(yīng)大于其允許載流量。 導(dǎo)線和電纜在通過正常最大負荷電流即線路計算電流時產(chǎn)生的電壓損耗，不應(yīng)超過其正常運行時允許的電壓損耗，以保證電壓質(zhì)量。 經(jīng)濟電流密度是指使線路的年運行費用支出最小的電流密度。按這種原則選擇的導(dǎo)線和電纜截面稱為經(jīng)濟截面。對于 35kV 及以上的 高壓線路及電壓在 35kV以下但距離長，電流大的線路，宜按經(jīng)濟電流密度選擇，對 10kV 及以下線路，通常不按此原則選擇。 導(dǎo)線（包括裸線和絕緣導(dǎo)線）截面不應(yīng)小于其最小允許截面。對于電纜，不必校驗其機械強度，但需校驗其短路熱穩(wěn)定度。母線也應(yīng)校驗短路時的穩(wěn)定度。對于絕緣導(dǎo)線和電纜，還應(yīng)滿足工作電壓的要求 。 導(dǎo)線電纜的選擇 根據(jù)設(shè)計經(jīng)驗，對長距離大電流及 35kV 以上的高壓線路，則可先按經(jīng)濟電流密度確定經(jīng)濟截面，再校驗其它條件。一般 10kV 及以下高壓線路及低壓動力線路 ，通常先按允許載流量選擇截面，再校驗電壓損耗和機械強度。低壓照明線路，因其對電壓水平要求較高，因此通常先按允許電壓損耗進行選擇，再校驗發(fā)熱條件和機械強度。 選擇導(dǎo)線截面時，要求在滿足上述 4個原則的基礎(chǔ)上選擇其中最大的截面。在本設(shè)計中，以低壓側(cè)大球磨車間為列，按允許載流量計算電力電纜截面：選取時，應(yīng)注意： 18 。若實際環(huán)境溫度與規(guī)定的環(huán)境溫度不一致時，允許載流量乘上溫度修正系數(shù) K? ，以求出實際的允許載流量。 39。al alI KI?? （ 61） 式中， 39。00alalK????? ? （ 62） al? — 為導(dǎo)線額定負荷時的最高允許溫度； 0? — 為導(dǎo)線允許載流量所采用的環(huán)境溫度； 39。0? — 為導(dǎo)線敷設(shè)地點實際的環(huán)境溫度。 ，其散熱條件較單根時差，故允許載流量降低，要用電纜并列校正系數(shù) Kp 進行校正。 已知一臺 245kW 的大球磨機，功率因數(shù)為 ，效率為 ，當?shù)刈顭崞骄罡邭鉁貫?150C。 245 9EC PP kW?? ? ? （ 63） 275 4653 c o s 3 0 . 3 8 0 . 9CCNPIAU ?? ? ??? （ 64） 因為是三相四線制線路，所以查表得 4 根單芯線敷設(shè)的每相芯線截面為240mm2的 VLV型導(dǎo)線，在環(huán)境溫度為 250C時的允許載流量為 420A，即 420aIA? 。 溫度校正系數(shù)為 39。0065 15 25alalK ? ????? ?? ? ??? （ 65） 導(dǎo)線的實際允許載流量為 39。 1 . 1 2 4 2 0 4 7 0a l a lI K I A?? ? ? ? （ 66） peS 的選擇 按 ?? 要求，選擇 2120S mm? ? 。 19 第七章 電氣設(shè)備的選擇 電氣設(shè)備選擇的一般原則 供配電系統(tǒng)中的電氣設(shè)備是在一定的電壓，電流，頻率和工作環(huán)境條件下工作的，電氣設(shè)備的選擇，除了應(yīng)滿足在正常工作時能安全可靠運行之外，還應(yīng)滿足在短路故障時不至損壞的條件，開關(guān)電器還必須具有足夠的斷流能力，并適應(yīng)所處位置，環(huán)境溫度，海拔高度，以及防塵，防腐，防火，防爆等環(huán)境條件。 電氣設(shè)備選擇應(yīng)遵循以下三個原則： ； ； 動穩(wěn)定校驗 (3)max shiI? 或 (3)max shII? （ 71） 式中， maxi — 為電氣設(shè)備的極限通過電流峰值 。 maxI — 為電氣設(shè)備的極限通過電流有效值。 熱穩(wěn)定校驗 2 (3 ) 2t imaI t I t?? （ 72） 式中， tI — 為電氣設(shè)備的熱穩(wěn)定電流 。 t— 為 熱穩(wěn)定時間。 。 高壓設(shè)備選擇的一般要求必須滿足一次電路正常條件下和短路故障條件下的工作要求，同時設(shè)備應(yīng)工作安全可靠，運行方便，投資經(jīng)濟合理。 高壓刀開關(guān)柜的選擇應(yīng)滿足變電所一次電路圖的要求，并各方案經(jīng)濟比較優(yōu)選出開關(guān)柜型號及一次結(jié)線方案編號，同時確定其中所有一次設(shè)備的型號規(guī)格。 工廠變電所高壓開關(guān)柜母線宜采用 LMY 型硬母線 高壓開關(guān)電器的選擇 高壓斷路器的選擇 本設(shè)計中，為戶內(nèi)變電所，故選擇戶內(nèi)少油斷路器，以選擇變壓器二次側(cè)高壓斷路器為例，由設(shè)計數(shù)據(jù)可知，變 壓器 10/， 1600kVA，三相最大短路電流為 ，沖擊短路電流為 ，三相短路容量為 。 根據(jù)變壓器二次側(cè)的額定電流來選擇斷路器的額定電流。 20 2 1600 23123 3 0 . 4NN NSIAU? ? ?? （ 73） 查表得 ，選擇 SN1010III/3000 型少油斷路器，比較其計算參數(shù)和裝設(shè)地點電氣條件后得知，所選斷路器合格。 高壓隔離開關(guān)的選擇 由于隔離開關(guān)主要是用于隔離而不是分斷正常負荷電流和短 路電流，因此，只需要選擇其額定電壓和額定電流，校驗動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。 由以上計算數(shù)據(jù)可選擇 GN610T/600 高壓隔離開關(guān)。選擇計算結(jié)果列于 表 71中。 表 71 高壓隔離開關(guān)選擇校驗表 序 號 GN610T/600 選擇要求 裝設(shè)地點電氣條件 結(jié) 論 項目 數(shù)據(jù) 項目 數(shù)據(jù) 1 NU 10kV ? .WNU 10kV 合格 2 In 600A ? CI 465A 合格 3 maxI 52kA ? (3)shi 合格 4 2TI 200 2kAS ? 2 imaIT?? 2kAS 合格 電流互感器的選擇 一般情況下，計量用的電流互感器變比的選擇應(yīng)使其一次額定電流 1nI 不小于線路中電流互感器用于計量和保護。計算電流 cI 。 動穩(wěn)定校驗 12es N shK I i?? （ 74） 熱穩(wěn)定校驗 2 ( 3 )1()t N imaK I t I t?? （ 75） 以小球磨車間為例，額定電壓為 ，額定電流為 465A，選變比為 400/5A的 LQJ10 型電流互感器， esK =160， Kt =75， t=1s， 級二次繞組的 2nZ =? 。 222 2 2 5 0 .4 1 0N N NS I Z V A? ? ? ? 222 ()i N W L T US S I R R? ? ?? = 2( 0 . 5 0 . 5 3 ) 5 [ 3 2 / ( 5 3 2 . 5 ) 0 . 1 ]? ? ? ? ? ? ? = 10NS VA?? 21 滿足準確度要求。 12 1 6 0 1 . 4 1 4 0 . 4 9 0 . 5 8 . 5e s N s hK I I k A? ? ? ? ? ? ? 滿足動穩(wěn)定要求。 2 2 ( 3 ) 2 21( ) ( 7 5 0 . 4 ) 1 9 0 0 3 . 3 5 1 . 2 1 3 . 5t N im aK I t I T k A S?? ? ? ? ? ? ? ? 滿足熱穩(wěn)定要 求。 所以選擇 LQJ10 400/5A 型電流互感器滿足要求。