【正文】 保護(hù)出口短路時，流過互感器的短路電流最小為 kAkAI k 2 ??? 大于互感器額定準(zhǔn)確值一次電流 ，互感器可能局部出現(xiàn)飽和，誤差增大，互感器測量的短路電流將比實際值小，但遠(yuǎn)大于速斷保護(hù)動作電流 ，扔在電流速斷保護(hù)動作區(qū)內(nèi)。 即 kAkAKII Tkpc m a ??? 。 保護(hù)用電流互感器的穩(wěn)態(tài)性能校驗（采用一般選擇驗算條件） 查閱《 LZZBJ1210A 型戶內(nèi)高壓電流互感器的主要技術(shù)參數(shù)》， LZZBJ1210A 型戶內(nèi)高壓電流互感器的準(zhǔn)確極限系數(shù) 15 ， 則 額 定 準(zhǔn) 確 限 值 一 次 電流揚州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 33 kAAAIKI raa 21111 ????? 。 已知本工程二次回路的銅導(dǎo)線截面積為 24mm ， 電流互感器二次端子到儀表接線端子的單相長度為 3m。 A /15V 電流互感器的選擇參數(shù)見表 46。設(shè)計的后備保護(hù)動作時間 。計量用電流互感器，額定一次電流按線路正常負(fù)荷電流的 倍，保護(hù)用電流互感器，當(dāng)與測量共用時，只能選用相同的額定一次電流。 本工程 保護(hù)電壓互感器熔斷器選擇戶內(nèi)限流插入式電壓互感器保護(hù)高壓熔斷器作為電壓互感器的過載短路保護(hù)，型號為 XRNP112/，高壓熔斷器的選擇校驗見表45，由表可知，所選熔斷器技術(shù)參數(shù)合格。 表 44 高壓斷路器的選擇校驗 序號 選擇項目 裝置地點技術(shù)參數(shù) 斷路器技術(shù)參數(shù) 結(jié)論 1 額定電壓 kVkVU kVU mn ???? kVUr 12? 合格 mr UU? 2 額定電流 1. 2 8 0 02 9 2 . 43 1 0c r T k V AI I AkV??? ? ?? AIr 630? 合格 cr II? 3 額定短路 開斷電流 3 (最 大 運 行 方 式 )bi ? 20bI kA? 合格 3bb II ? 4 額定峰值 耐受電流 3 ( 最 大 運 行 方 式 )pi ? kAi 63max? 合格 3max pii ? 揚州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 30 5 額定短時（ 4s） 耐受電流 2225 . 4 7 ( 0 . 1 0 . 8 0 . 0 5 ) k A sk A s? ? ? ? ???（斷路器全開斷時間取 ） 22220 41600tI t kA skA s? ? ??? 合格 tt QtI ?2 6 額定短路 關(guān)合電流 3 ( 最 大 運 行 方 式 )pi ? kAim 63? 合格 3pm ii ? 7 環(huán)境條件 室內(nèi)高壓開關(guān)柜內(nèi) 正常使用環(huán)境 滿足條件 高壓熔斷器的選擇 高壓戶內(nèi)熔斷器一般為限流式，即在規(guī)定電流范圍內(nèi)動作時，以本身所具備的功能可以將電流限制到地獄預(yù)期電流峰值，從而使被保護(hù)設(shè)備免受大的電動力及熱效應(yīng)的影響。高壓斷路器采用 VD412630A/20kA 型戶內(nèi)高壓真空斷路器，配用彈簧操作機(jī)構(gòu)，二次設(shè)備為 DC110V。 表 43 選擇高壓電器的一般要求 序號 選擇項目 一般要求 1 正常工作條件 應(yīng)滿足電壓、電流、頻率、機(jī)械負(fù)荷等方面的要求；對一些開斷電流的電器，如熔斷器、斷路器和負(fù)荷開關(guān)等，則應(yīng)該有開斷電流能力的要求 2 短路條件 按最大可能的短路故障條件校驗高壓電器的動穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性（熔斷器不需要校驗），對斷路器還需要校驗額定關(guān)合電流，對熔斷器、斷路器校驗開斷短路電流能力 3 環(huán)境條件 選用的高壓電器應(yīng)考慮電器的使用場合、環(huán)境溫度、海拔，防塵、防腐、防火、防爆等要求，以及濕熱或干熱揚州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 29 地區(qū)的特點。除了應(yīng)該滿足正常運行、檢修、短路和過電壓情況下的要求外，還應(yīng)按當(dāng)?shù)厥褂铆h(huán)境條件校核。 每相阻抗： ?????? mmmmrlR w 0 .1 16/0 .0 1 9 揚州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 25 ?????? mmmmxlX W 0 .6 36/0 .1 0 5 相 — 保護(hù)導(dǎo)體阻抗： ?????? ?? mmmlrR PELWPEL 4 . ?????? ?? mmmmlxX PELWPEL 對于型號為 YJV3 39+2 50 的電纜，查詢《工業(yè)與民用配電設(shè)計手冊》（第三版），得其 20℃時單位長度每相阻抗 r= /m，相電抗 x= /m，相 保護(hù)導(dǎo)體電阻??PELr mΩ /m， PELx? = mΩ /m。 圖 43 短路計算等效電路 計算有關(guān)電路元件的阻抗 （ 1）高壓系統(tǒng)電抗（歸算到 400V 側(cè)） 每相阻抗 : 2 233（ 400 ） 0 . 8 8 9 m1 8 0 1 0 kns kcU VZ S VA? ? ? ??? ?? 0 . 9 9 5 0 . 9 9 5 0 . 8 8 9 m 0 . 8 8 4mssXZ? ? ? ? ? ? 0 . 1 0 . 1 0 . 8 8 4 m 0 . 0 8 8 mssRX? ? ? ? ? ? 揚州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 24 相 — 保護(hù)導(dǎo)體阻抗為 : 2 m3L PE S sXX?? ? ? ? 2 0. 05 9 m3L PE S sRR?? ? ? ? （ 2）變壓器的阻抗 查詢 GB/T 102282020《干式電力變壓器技術(shù)參數(shù)和要求》， SCB10800/10 型10/ 三相干式雙繞組電力變壓器， Dyn11 聯(lián)接， k ?? 。求短路 k k k3處的三相短路電流和單相對地短路電流。 A 故，本工程短路計算表，如下表 41。 3 / ）（?? XSS dk =100MV A 兩臺變壓器分列運行情況下： （ 1）總阻抗標(biāo)幺值 *3*2*1* )2( XXXX k ????? =++= （ 2）三相短路電流周期分量有效值 * )2(2 3 / ??? kdk XII =（ 3）其他三相短路電流 ??? 333 kbk III 3pi = 3kI = = kA 揚州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 22 33 kp II ? = = （ 4）三相短路容量 * 2k39。 3 / ）（?? XSS dk =100MV A 求 k2 點的短路電路總阻抗標(biāo)幺值以及三相短路電流和短路容量 兩臺變壓器并聯(lián)運行情況下： （ 1）總阻抗標(biāo)幺值 揚州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 21 *3*2*1* )2( XXXX k ????? ∥ *4X =++ = （ 2）三相短路電流周期分量有效值 * )2(2 3 / ??? kdk XII =（ 3）其他三相短路電流 在 10/ 變壓器二次側(cè)低壓母線發(fā)生三相短路時，一般 3/???XR ，可取 pK =，因此3pi = 3kI ， 33 kp II ? ，則 ??? 333 kbk III 3pi = 3kI = = kA 33 kp II ? = = kA （ 4）三相短路容量 * 2k39。 3 / ）（?? XSS dk =100MV 圖 42 短路計算等效電路 求 k1 點的短路電路總阻抗標(biāo)幺值以及三相短路電流和容量 （ 1）總阻抗標(biāo)幺值 *2*1* )1( XXX k ???? =+= （ 2）三相對稱短路電流初始值 * )1(1 3 / ??? kdk XII =（ 3）其他三相短路電流 33b3 kk III ?? = 3pi = = 3pI = = （ 4）三相短路容量 * 1k39。 A/180 MV A/（ 3 10. 5kV） = 22 3/ ddd USI ? =100MV 圖 41 供配電系統(tǒng)的短路計算電路 確定基準(zhǔn)值 取 ?dS 100MV39。33 kp II ? 本工程配電系統(tǒng)如圖 41所示。33 kp Ii ? 三相短路沖擊電流有效值 39。33 kb II ? 三相穩(wěn)態(tài)短路電流 39。39。39。 本工程（配）變電所高壓電氣系統(tǒng)和低壓電氣系統(tǒng)圖見附錄圖紙。 （ 5）平行的生產(chǎn)流水線或互為備用的生產(chǎn)機(jī)組，根據(jù)生產(chǎn)要求，應(yīng)該由不同的回路配電；同一生產(chǎn)流水線的各用電設(shè)備，應(yīng)該由同一回路供電。 （ 3）部分用電設(shè)備距供電點較遠(yuǎn)，而彼此相距很近，容量很小的次要用電設(shè)備，可采用了鏈?zhǔn)脚潆?，但每一回路環(huán)鏈設(shè)備不要超過 5臺，其總?cè)萘坎灰^ 10KW。 變電所電氣主接線二次側(cè)接線設(shè)計 低壓配電網(wǎng)的接線形式應(yīng)按下列原則確定 : （ 1）正常環(huán)境的車間或建筑物內(nèi)，當(dāng)大部分用電設(shè)備為中小容量，且無特殊要求時，揚州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 17 應(yīng)該采用樹干式供電。低壓進(jìn)線總開關(guān)和低壓出線開關(guān)均采用低壓斷路器。變電所所用電（指工作照明與檢修用電、應(yīng)急照明和操作電源用電等）電源直接由主變壓器低壓側(cè)取得。 揚州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 QFQSQFQSQFQSQFQS出線QFQS出線QFQS出線 出線 出線 出線工作電源QF1QS1備用電源QF2QS2T2T110kVQF3QF3 QF4 圖 34 主接線方案 該方案確定后，本工程高壓開關(guān)柜采用中置式手車柜，柜內(nèi)配置真空斷路器；低壓配電屏采用抽出式柜，其插接頭可起到隔離開關(guān)的作用，變壓器采用低損耗雙繞組干式變壓器，聯(lián)結(jié)組別為 Dyn11，電壓比為 )%51(10 ? 。正常工作時，分段斷路器斷開運行，對重要用戶可以從不同母線段引出兩個回路，用兩個電路供電，當(dāng)一段母線故障時，分段斷路器自動切除故障母線保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。但是兩路進(jìn)線都必須有斷路器，并且操作連鎖，只有在工作電源進(jìn)線斷路器斷開后，備用電源進(jìn)線斷路器才能接通，以保證兩路電源不并列運行。 考慮到本工程采用的是 10kV 雙電源進(jìn)線，雙電源一用一備，故變壓器一次側(cè)采用單母線接線，二次側(cè)采用分段單母線接線。 （ 3）經(jīng)濟(jì)是一次接線在滿足上述技術(shù)要求的前提下，盡量做到接線簡化、投資省、占地少、運行費用低。檢修時應(yīng)操 作簡便，不致過多影響供電可靠性。可靠性不僅和一次接線的形式有關(guān)，還和電氣設(shè)備的技術(shù)性能、運行管理的自動化程度等因數(shù)有關(guān)，因此，對一次接線可能性的評價應(yīng)客觀、科學(xué)、全面和發(fā)展。一次接線應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)技術(shù)規(guī)范的要求，正確選擇電氣設(shè)備及其監(jiān)視、保護(hù)系統(tǒng)，考慮各種安全技術(shù)措施。 變電所電氣一次接線的基本要求包括安全、可靠、靈活、經(jīng)濟(jì)等方面。主接線設(shè)計采用的電氣設(shè)備，應(yīng)符合國家或行業(yè)的產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)并優(yōu)先選用技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)適用和節(jié)能的成套設(shè)備和定性產(chǎn)品。 表 32 變壓器容量選擇 序號 項 目 計算負(fù)荷 選擇兩臺變壓器的容量 SNT kVA 1 視在計算負(fù)荷 Sc kVA 1081． 9 兩臺均為 800KVA 2 （ ～ ） Sc kVA ~ 3 一二級負(fù)荷 Sc（ Ⅰ ＋ Ⅱ ） kVA 4 變壓器負(fù)荷率 T1 76% T2 68% 本工程所選的兩臺變壓器容量相等，為了實際使用及維護(hù)方便，兩臺變壓器均選擇一樣的型號，具體變壓器技術(shù)參數(shù)見表 33。第 條 裝有兩臺及以上變壓器的變電所，當(dāng)其中任一臺變壓器斷開時，其 余變壓器的容量應(yīng)滿足一級負(fù)荷及二級負(fù)荷的用電。 本工程項目選擇兩臺變壓器。 （ 3）單臺變壓器容量不宜大于 1250kVA，當(dāng)用電設(shè)備容量大、負(fù)荷集中且運行合理時，也可選擇較大容量（ 1600～ 2020kVA）的變壓器。 變壓器容量選擇 變壓器的容量選擇要遵循以下原則： （ 1）變壓器的容量首先應(yīng)保證在計算負(fù)荷 下變壓器能長期可靠運行。 當(dāng)備用電源容量受限制時，將重要負(fù)荷集中并且與非重要負(fù)荷分別由不同的變壓器供電，可以方便備用電源的切換。 表 31 變壓器類型選擇 序號 類 型 選擇結(jié)果 依 據(jù) 1 變壓器相數(shù) 3 根據(jù)用戶需要和技術(shù)要求 2 變比及調(diào)壓方式 10kV/ 無載調(diào)壓 10kV 配電變壓器一般采用無載調(diào)壓方式 3 繞組型式 雙繞組變壓器 用戶供電系統(tǒng)大多采用雙繞組變壓器 4 絕緣及冷卻方式 干式風(fēng)冷 用于室內(nèi)，提高過載能力，防火 5 外殼防護(hù)等級 IP20 變壓器和配電柜在附房內(nèi)，防塵不防水 6 聯(lián)結(jié)組 Dyn11 Dyn11 聯(lián)結(jié)組變壓器具有低壓側(cè)單相接地短路電流大，有利于故障切除等優(yōu)點 7 型號 SC(B)10 此型號變壓器損耗小，而且容量符合要求，防護(hù)等級較高，安全性高 變壓器臺數(shù)選擇 在工程設(shè)計中，變壓器的臺數(shù)一般是根據(jù)負(fù)荷等級、用電容量和經(jīng)濟(jì)運行等條件綜揚州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 合考慮確定。所以，正確合理地選擇變壓器的類型、臺數(shù)和容量，是主接線設(shè)計中的一個主要問題。 表 28 本工程高壓進(jìn)線總計算負(fù)荷 序號 計算點 有功計算負(fù)荷 cP (kW)