【文章內(nèi)容簡介】 接線應簡單清晰，并要適當采取限制短路電流的措施，以節(jié)省開關電器的數(shù)量、選用價廉的電器或輕型電器，以便降低投資。 ②電能損耗少，經(jīng)濟合理地選擇主變壓器的形式、容量和臺數(shù)，避免兩次壓降而增加電能損失。 ③占地面小 。主接線設計要為配電裝置布置創(chuàng)造節(jié)約土地的條件，盡可能使占地面積少；同時 ， 要注意節(jié)約搬遷費用、安裝費用和外匯費用。對大容量電廠或變11 電站，在可能和允許的條件下，應采取一次設計，分期投資建設， 盡快發(fā)揮經(jīng)濟效益。 按上述要求，本次設計采取高壓側(cè)單母線，低壓側(cè)單母線分段的接線方式。 12 3 短路電流的計算 “短路”是電力系統(tǒng)中常發(fā)生的一種故障。所謂短路是電網(wǎng)中某一相導體未通過任何負荷而直接與另一相導體或“地”相碰觸。電網(wǎng)正常運行的破壞大多數(shù)是由短路故障引起的。因此，正確計算短路電流尤為重要。 計算 短路電流的目的 （ 1） 為保證電力系統(tǒng)的安全運行，在設計選擇電氣設備時，都要用可能流經(jīng)該設備的最大短路電流進行熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定校驗，以保證該設備在運行中能夠經(jīng)受住突發(fā)短路引起的發(fā)熱和電動力的巨大沖擊。 （ 2） 為盡快切斷電源對短路點的供電，繼電保護裝置將自動的使有關斷路器跳閘，繼電保護裝置的整定和斷路器的選擇，也需要準確的短路電流數(shù)據(jù)。 標幺值法計算短路電流的方法與步驟 （ 1） 繪制電路圖，選短路計算點。計算電路圖上應將短路計算中需計入的所有電路元件的額定參數(shù)都表示出來，并將各個元件依次編號 。 （ 2） 設定基準容量 dS 和基準電壓 dU ，并計算基準電流 dI 。一般設基準容量 dS =100MVA，而設基準電壓 dU = cU （短路計算電壓，即 NU ）。因此短路基準電流為 dd dcS 1 0 0 M V AI = =3 U 3 U （ 31） （ 3） 計算短路回路中各主要元件的阻抗標幺值（一般只計電抗標幺值） ① 電力系統(tǒng)的電抗標幺值 * 1 0 0 M V AX dS oc ocSSS?? （ 32） 式中 ocS — 電 力系統(tǒng)出口短路器的斷流容量，單位為 MVA ② 電力線路的電抗標幺值 *00221 0 0 M V AX dWL ccSX l X lUU?? （ 33） 式中 cU — 線路所在電網(wǎng)的短路計算電壓，單位為 kV， cNU = 。 13 采用標幺值計算時，無論短路計算點在哪里，線路的電抗標幺值不許換算。 ③ 電力變壓器的電抗標幺值 * %%X100k d kT NNU S USS?? （ 34） 式中 %kU — 變壓器的短路電壓（又稱阻抗電壓）百分值； NS — 變壓器的額定容量（單位為 kVA，但在此式應化為與同單位的 MVA）。 （ 4） 繪制 回路等效回路，并計算總阻抗（總電抗） 標幺值。采用標幺值計算時 ，無論電路中有幾個短路計算點，均只需繪一個等效電路。 （ 5）計算短路電流。分別對各短路計算點各短路電流 (3)kI 、 3I??（ ） 、 (3)I? 、 3shi（ ） 和 (3)shI等。 (3) d*IkI X?? （ 35） 在無限大容量系統(tǒng)中，存在下列關系： 3 (3) (3)I = = kII???（ ） （ 36） 高壓電路中的短路沖擊電流及其有效值，按下列公式近似計算： 33shi =??（ ） （ ） （ 37） (3) 3sh = ??（ ） （ 38） 低壓電路中的短路沖擊電流及其有效值，按下列公式近似計算： 33shi =??（ ） （ 39） (3) 3sh = ??（ ） （ 310） （ 6）計算短路容量 ( 3 ) d**1 0 0 M V Ak SS XX???? （ 311） 短路電流計算過程與結(jié)果 （ 1） 繪制計算電路 如圖 31 所示。 14 圖 31 短路計算電路 （ 2） 確定短路計算基準值 設 dS =100MVA ， d c NU =U U? ，即高壓側(cè) 1 kV? ，低壓側(cè) 2 kV? ，則 dd1 d1S 1 0 0 M V AI = = 5 .53 U 3 1 0 .5 kAkV ?? dd2 d2S 1 0 0 M V AI = = 1 4 43 U 3 0 .4 kAkV ?? （ 3） 計算短路電路中各元件的電抗標幺值 ① 電力系統(tǒng) 已知 500ocS MVA? ，故 *1 1 0 0 / 5 0 0 0 .2X M V A M V A?? ② 架空線路 查表 ② 1 得 LGJ150 的 0x = /km? ，而線路長 8km，故 *2 2100( 0 .3 6 8 ) 2 .6(1 0 .5 )M V AX kV? ? ? ? ? ③ 電力 變壓器 S91000/10 型號的阻抗電壓百分值為 ，故 **34 4 . 5 1 0 0= 4 . 51 0 0 1 0 0 0M V AXX k V A? ? ? 因此繪短路計算等效電路如圖 32 所示。 圖 32 短路計算 等效 電路 15 （ 4） 計算 k1 點（ 側(cè)）的短路電流總電抗及三相短路電流和短路容量 ① 總電抗標幺值 * * *( 1 ) 1 2 0. 2 2. 6 2. 8kX X X?? ? ? ? ? ? ② 三相短路電流周期分量有效值 ( 3 ) d11 * ( 1 )I 5 . 5 1 . 9 62 . 8k k kAI kAX? ??? ? ? ③ 其他短路電流 3 ( 3 ) ( 3 )1I = = 1 .9 6kI I kA???? ?（ ） 33shi = 5I 5 6 5k A k A?? ? ? ?（ ） （ ） ( 3 ) 3sh = 1 .5 1 I 1 .5 1 1 .9 6 2 .9 6I k A k A?? ? ? ?（ ） ④ 三相短路容量 ( 3 ) d1 * ( 1 ) 1 0 0 M V A 3 5 . 72 . 8k kSS M V AX? ??? ? ? （ 5） 計算 k2 點（ 側(cè)）的短路電流總電抗及三相短路電流和短路容量 ① 總電抗標幺值 *** * * 34( 2 ) 1 2 **34 4 . 50 . 2 2 . 6 5 . 0 52k XXX X X XX?? ? ? ? ? ? ? ?? ② 三相短路電流周期分量有效值 ( 3 ) d22 * ( 2 )I 144 2 8 . 55 . 0 5k k kAI k AX? ??? ? ? ③ 其他短路電流 3 ( 3 ) ( 3 )2I = = 2 8 .5kI I kA???? ?（ ） 33shi = 1. 84 I 1. 84 28 .5 52 .4 4k A k A?? ? ? ?（ ） （ ） ( 3 ) 3sh = 1. 09 I 1. 09 28 .5 31 .0 7I k A k A?? ? ? ?（ ） ④ 三相短路容量 ( 3 ) d2 * ( 2 ) 1 0 0 M V A 1 9 . 85 . 0 5k kSS M V AX? ??? ? ? 以上短路計算結(jié)果綜合如表 31 所示 16 表 31 短路計算結(jié)果 短路計算點 三相短路電流 /kA 三相短路容量 (3)kI 3I??（ ） (3)I? 3shi（ ） (3)shI (3)Sk K1 K2 17 4 變電所一次設備的選擇校驗 一次設備是指直接參與生產(chǎn)、變 換、輸送、分配和消耗電能的設備，常用的高壓一次電氣設備有： 高壓熔斷器、高壓隔離開關、高壓負荷開關、高壓斷路器、高壓開關柜、高壓避雷器和互感器等。在建筑工程常見的低壓電氣設備有刀開關、熔斷器、自動空氣開關、接觸器、低壓配電柜等 。 一次設備選擇和校驗的條件與項目 為了保證一次設備安全可靠地運行， 必須按下列條件選擇和校驗 ： （ 1） 按正常工作條件，包括電壓、電流、頻率及 開斷電流等選擇。 （ 2） 按短路條件 包括動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定來校驗。 （ 3） 考慮電氣設備運行環(huán)境條件如溫度、 濕度 、 海拔 高度以及 有無防塵、防腐、防火、 防爆等要求。 （ 4） 按各類設備的不同特點和要求入斷路器的操縱性能、 互感器的二次負荷準確級等進行選擇 。 表 41 一次設備選擇與校驗項目 一次設備名稱 額定電壓 /V 額定電流 /A 開端電流 /kA 短路電流校驗 環(huán)境條件 其他 動穩(wěn)定 熱穩(wěn)定 高低壓 熔斷 器 必須 必須 必須 可不 不必 必須 高壓隔離開關 必須 必須 不必 必須 必須 必須 操作性能 高壓負荷開關 必須 必須 必須 必須 必須 必須 操作性能 高壓斷路 器 必須 必須 必須 必須 必須 必須 操作性能 低壓刀開關 必須 必須 必須 可不 可不 必須 操作性能 低壓負荷開關 必須 必須 必須 可不 可不 必須 操作性能 低壓斷路器 必須 必須 必須 可不 可不 必須 操作性能 電流互感器 必須 必須 不必 必須 必須 必須 二次負荷 電壓互感器 必須 不必 不必 不必 不必 必須 二次負荷 并聯(lián)電容器 必須 不必 不必 不必 不必 必須 額定容量 母線 不必 必須 不必 必須 必須 必須 電纜 必須 必須 不必 不必 必須 必須 支柱絕 緣子 必須 不必 不必 必須 不必 必須 穿墻套管 必須 必須 不必 必須 必須 必須 18 注：表中“必須”表示為必須校驗項目，“不必”表示不必校驗項目，“可不”表示為一般可不校驗項目 按正常工作條件選擇 （ 1） 按工作電壓選擇 設備的額定電壓 NeU? 一般不應小于所在系統(tǒng)的額定電壓 NU ，即 Ne NUU? ? （ 41） （ 2） 按工作電流選擇 設備的額定電流 NeI? 不應小于所在電路的計算電流 30I ，即 Ne 30II? ?