【正文】 變由雙投刀閘互為閉鎖投切操作。它把各電源送來的電能匯集起來，并分給各用戶。所以電氣主接線是電力系統(tǒng)接線組成中的一個(gè)重要組成部分。 主接線的設(shè)計(jì)原則 1發(fā)電廠、變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用； 2發(fā)電廠、變電所的分期和最 終建設(shè)規(guī)模； 3負(fù)荷大小和重要性； 4系統(tǒng)備用容量大??； 5系統(tǒng)專業(yè)對(duì)電氣主接線提供的具體資料。并應(yīng)綜合考慮供電可靠、運(yùn)行靈活、操作檢修方便、投資節(jié)約和便于過渡或擴(kuò)建等要求。 1可靠性； 2靈活性； 3 經(jīng)濟(jì)性。大致分為 有匯流母線和無匯流母線兩大類。 35kV 側(cè)主接線設(shè)計(jì) 35kV 側(cè)進(jìn)線 兩 回， 設(shè)計(jì)本著對(duì)煤礦供電的安全可靠，擇優(yōu)選用路線簡(jiǎn)單清晰操作方便靈活，便于檢修，運(yùn)營(yíng)費(fèi)低的 35/10kV 單母線分段結(jié)線方式 。 10kV 側(cè)主接線設(shè)計(jì) 10kV 側(cè)出線 回?cái)?shù)較多， 由《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》第二章規(guī)定： 6~10kV配電裝置出線回路數(shù)為 6 回及以上時(shí)采用單母線 分段接線，當(dāng)短路電流過大、出線需要帶電抗器時(shí)，也可采用雙母線接線。 方案一圖： 進(jìn) 線 進(jìn) 線 1 2 1 進(jìn) 線 2 進(jìn) 線 圖 電氣主接線方案一圖 方案一 35kV 側(cè)采用的單母線接線，接線簡(jiǎn)單清晰、設(shè)備少、操作方便、便于擴(kuò)建和采用成套配電裝置。 方案二圖： a b 圖 電器主接線方案二圖 方案二 10kV 側(cè)通過雙母線雖然可以使供電更可靠，調(diào)度更加靈活，但每增加一組母線就使每回路需要增加一組母線隔離開關(guān)，當(dāng)母線故障或檢修時(shí)，隔離開關(guān)作為倒換操作電器，容易誤操作。綜合考慮： 方案一： 35kV 側(cè)采用單母線接線， 10kV 側(cè)采用單母線分段。 通過比較可以 得知還是選方案一比較合適 。 6 短路電流計(jì)算 概述 產(chǎn)生短路的原因和短路的定義 產(chǎn)生短路的主要原因是電器設(shè)備載流部分的絕緣損壞。此外，如輸電線路斷線、線路倒桿也能造成短路事故。 短路的種類 三相系統(tǒng)中短路的基本類型有：三相短路、兩相短路、單相接地短路、和兩相接地短路。只是線路中電流增大、電壓降低而已。 運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明：在中性點(diǎn)直接接地的系統(tǒng)中，最常見的短路是單相短路，約占短路故障的 65~70%，兩相短路約占 10~15%，兩相接地短路約占 10~20%，三相短路約占 5%。 短路電流計(jì)算的方法和條件 短路電流計(jì)算方法 電力系統(tǒng)供電的工業(yè)企業(yè)內(nèi)部發(fā)生短路時(shí)，由于工業(yè)企業(yè)內(nèi)所裝置的元件，其容量比較小，而其阻抗較系統(tǒng)阻抗大得多，當(dāng)這些元件遇到短路情況時(shí)，系統(tǒng)母線上 的電壓變動(dòng)很小，可以認(rèn)為電壓維持不變，即系統(tǒng)容量為無窮大。 在這里進(jìn)行短路電流計(jì)算方法，以無窮大容量電力系統(tǒng)供電作為前提計(jì)算 的，其步驟如下： 1 對(duì)各等值網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行化簡(jiǎn)，求出計(jì)算電抗； 2 求出短路電流的標(biāo)么值； 3 歸算到各電壓等級(jí)求出有名值。 2接線方式 計(jì)算短路電流時(shí)所用的接線方式，應(yīng)是可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方 式，而不能用僅在切換過程中可能并聯(lián)運(yùn)行的接線方式。 4短路點(diǎn)的種類 一般按三相短路計(jì)算，若發(fā)電機(jī)的兩相短路時(shí)，中性點(diǎn)有接地系統(tǒng)的以及自耦變壓器的回路中發(fā)生 單相（或兩相）接地短路較三相短路情況嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)按嚴(yán)重情況的時(shí)候進(jìn)行計(jì)算。為了保證選擇的合理性和經(jīng)濟(jì)性，不考慮極其稀有的運(yùn)行方式。則選擇這兩處做短路計(jì)算。查《工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 47， 35KV 架空線路電抗為 /km。在特 殊情況下，選用未經(jīng)正式鑒定的新產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)經(jīng)上級(jí)批準(zhǔn)。 1長(zhǎng)期工作條件 （ 1）電壓 選用的電器允許最高工作電壓 Umax不得低于該回路的最高運(yùn)行電壓 Ug，即 Umax? Ug （ 2）電流 選用的電器額定電流 Ie 不得低于所在回路在各種可能運(yùn)行方式下的持續(xù)工作電流 Ig，即 Ie? Ig 由于變壓器短時(shí)過載能力很大，雙 回路出線的工作電流變化幅度也較大，故其計(jì)算工作電流應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要確定。 （ 3）機(jī)械荷載 所選電器端子的允許荷載，應(yīng)大于電器引線在正常運(yùn)行和短路時(shí)的最大作用力。校驗(yàn)的短路電流一般取三相短路時(shí)的短路電流，若發(fā)電機(jī)出口的兩相短路，或中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)及自耦變壓器等回路中的單相、兩相接地短路較三相嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)按嚴(yán)重情 況校驗(yàn)。當(dāng)熔斷器保護(hù)的電壓互感器回路，可不驗(yàn)算動(dòng)、熱穩(wěn)定。 （ 3）短路的動(dòng)穩(wěn)定條件 dfsh ii ? （ 72） Ish ? dfI （ 73） 式中 shi — 短路沖擊電流峰值（ kA）； Ish — 短路全電流有效值（ kA）； dfi — 電器允許的極限通過電流峰值（ kA）； dfI — 電器允許的極限通過電流有效值（ kA）。電器的絕緣水平，應(yīng)按電網(wǎng)中出現(xiàn)的各種過電壓和保護(hù)設(shè)備相應(yīng)的保護(hù)水平來確定。 表 選擇高壓電器應(yīng)校驗(yàn)的項(xiàng)目表 項(xiàng)目 電壓 電流 斷流容量 短路電流校驗(yàn) 動(dòng)穩(wěn)定 熱穩(wěn)定 斷路器 ? ? ? ? ? 負(fù)荷開關(guān) ? ? ? ? ? 熔斷器 ? ? ? 電抗器 ? ? ? 電流互感器 ? ? ? ? 電壓互感器 ? ? 支柱絕緣子 ? 母線 ? ? ? 消弧線圈 ? ? 避雷器 ? 表中 ?為應(yīng)進(jìn)行校驗(yàn)的項(xiàng)目 高壓開關(guān)柜的選擇 35kV 側(cè)高壓開關(guān)柜的選擇 流過高壓開關(guān)柜的最大持續(xù)工作電流 NN USI 3/m ax ? = )353/(8000 ? =(A)（ 74） 額定電壓選擇 NU ?? gU 35kV 額定電流選擇 AII N ax ?? 開斷電流選擇 KAII KNbr )3( ?? 式中所有數(shù)據(jù)為最大運(yùn)行方式下的短路電流。柜體結(jié)構(gòu)由 CNC 加工、用螺栓栓接組合成型。因此可選用 KYN61— 型裝移開式交流金屬封閉開關(guān)柜。 斷路器額定電壓為 ，系統(tǒng)電壓 35kV 滿足要求。 選用的斷路器額定短路開斷電流 20kA，大于短路電流周期分量有效值，滿足要求。 ish =dfi =50kA，滿足要求。由《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)電氣一次部分》表 6— 5 知，取繼電保護(hù)裝置保護(hù)動(dòng)作時(shí)間 ，斷路器分閘時(shí)間 ，則校驗(yàn)熱效應(yīng)計(jì)算時(shí)間為 （后面熱穩(wěn)定校驗(yàn)時(shí)間一樣）。電氣設(shè)備 tIt2 =202 4=1600[（ kA） 2S]。 表 KYN61— 計(jì)算數(shù)據(jù) KYN61— gU 35kV NU maxI NI 1250A 3)(kI NbrI 20kA shi dfi 50kA kQ [（ kA）2S] tIt2 1600[（ kA）2S] 10kV 側(cè)高壓開關(guān)柜的選擇 流過高壓開關(guān)柜的最大持續(xù)工作電流 NN USI 3/m ax ? = ）（ 103/8000 ? = 額定電壓選擇 NU ?? gU 10kV 額定電流選擇 AII N ax ?? 開斷電流選擇 )3(KNbr II ? = 本設(shè)計(jì)中 10kV 側(cè)選用 KYN28A12 型裝移開式交流金屬封閉開關(guān)柜。 選用的斷路器額定電壓為 12kV，系統(tǒng)電壓 10kV 滿足要求。 選用的斷路器額定短路開斷電流 20kA，大于短路電流周期分量有效值，滿足要求。 ish =dfi =50kA，滿足要求。 Qk= tI2? = =[（ kA） 2S]。滿足要求。 裸導(dǎo)體尚應(yīng)按下列使用環(huán)境條件校驗(yàn)： （ 1）環(huán)境溫度；（ 2）日照；（ 3）風(fēng)速；（ 4）海拔高 度。 3按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇 一般母線較長(zhǎng)，負(fù)荷較大，在綜合考慮減少母線的電能損耗?？砂聪率接?jì)算，即 jIS pj ? （ 76） 其中 jS — 經(jīng)濟(jì)截面，單位為 mm2； pI — 回路持續(xù)工作電流，單位為 A； j — 經(jīng)濟(jì)電流密度，單位為 A/ mm2。 主母線動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 35kV 母線固定間距取 l=1600mm，相間距取 a=300mm， 查《工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 523，允許的短路電流沖擊電流值為 49KA， shi =≤ 99KA，滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。 在選擇 35kV主變進(jìn)線時(shí)選用鋼芯鋁絞線，選擇 LGJ— 150/25型鋼芯鋁絞線，因其機(jī)械強(qiáng)度決定支撐懸掛的絕緣子，所以不必校驗(yàn)其機(jī)械強(qiáng)度。 經(jīng)濟(jì)電流密度 j=。滿足經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求。 主母線動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 10kV 母線固定間距取 l=1600mm，相間距取 a=300mm， 查《工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 523，允許的短路電流沖擊電流值為 124KA， shi =≤124KA，滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。 母線選擇結(jié)果 表 母線選擇結(jié)果 35kV母線 TMY— 80? 35主變進(jìn)線 LGJ— 150/20 10kV母線 TMY— 100 8? 互感器的選擇 電流互感器的選擇 1電流互感器選擇的原則 電流互感器的選擇應(yīng)滿足變電所中電氣設(shè)備的繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置、測(cè)量?jī)x表及電能計(jì)量的要求。 電流互感器的一次額定電流有： 1 50、 7 100、150、 200、 300、 400、 600、 800、 1000、 1202 15000、 202 3000、 4000、5000、 6000、 8000、 10000、 15000、 202 25000A。二次額定電流有 5A 和 1A 兩種，強(qiáng)電系統(tǒng)一般選5A，弱電系統(tǒng)一般選用 1A。 電流互感器額定電壓為 35kV，額定二次電流 5A， 準(zhǔn)確級(jí) 。 3 10kV 側(cè)電流互感器的選擇 10kV 進(jìn)線選用 LFSQ10 型澆注絕 緣型電流互感器，作為保護(hù)、測(cè)量、計(jì)算 之用。 額定一次電流選用 600A，大于 10kV 側(cè)負(fù)荷電流 。 35kV 與 10kV 配電裝置在高壓開關(guān)柜中，采用樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)。 2 35kV 側(cè)電壓互感器的選擇 選擇 JDZX935R 型電壓互 感器，該系列電壓互感器為全封閉環(huán)氧樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)。 3 10kV 側(cè)電壓互感器 選擇 JSZJK— 10R 型電壓互感器，該系列電壓器為全封閉環(huán)氧樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)，額定電壓 10 3/ / 3/ /，體積小、質(zhì)量輕、局部放電量小，適用于額定頻率 50HZ，額定電壓 10kV，供中性點(diǎn)非有效接地的戶內(nèi)電力系統(tǒng)做電壓、電能測(cè)量機(jī)繼電保護(hù)用。 熔斷器的選擇 熔斷器概述 熔斷器是最簡(jiǎn)單的保護(hù)電器，它用來保護(hù)電氣設(shè)備免受過載和短路電流的損害。 35kV 側(cè)熔斷器的選擇 選擇 RN235/ 型高壓熔斷器，額定電壓 35kV，額定電流 ，安裝在電壓互感器電源側(cè)，滿足要求。 10kV 側(cè)熔斷器的選擇 選擇 RN2— 10/ 型戶內(nèi)熔斷器，額定電壓 10kV，額定電流 ，安裝在電壓互感器電源側(cè)，滿足要求。變壓器是電力系統(tǒng)中不可缺少的重要電氣設(shè)備。油箱外的故障，主要是套管和引出線上發(fā)生相間短路以及接地短路。對(duì)于變壓器發(fā)生的各種故障，保護(hù)裝置應(yīng)能盡快地將變壓器切除。 電流縱差動(dòng)保護(hù)不但能夠正確區(qū)分區(qū)內(nèi)外故障，而且不需要與其他元件的保護(hù)配合，可以無延時(shí)地切除區(qū)內(nèi)各種故障，具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，因而被廣泛地用作變壓器的主保護(hù)。選用 ODS7501T 數(shù)字式變壓器差動(dòng)保護(hù)裝置。 氣體繼電器保護(hù)跳閘回路產(chǎn)接入微機(jī)保護(hù)裝置，可直接作用于跳閘，以保證可靠性，但經(jīng)觸點(diǎn)向微機(jī)保護(hù)裝置輸入動(dòng)作信息，進(jìn)行顯示并打印。變壓器 Y側(cè)為 3 ，三角形側(cè)為 1。 st， Id min＞ Id min＞ (～ )In Id— 差動(dòng)電流， A； Iop min= Kzd1 就一個(gè)變量，要求在區(qū)內(nèi)故障時(shí) Kzd1 大于固定的整定值，保護(hù)可靠動(dòng)作，而在區(qū)外故障時(shí) Kzd1 卻小于固定的整定值，使保護(hù)不動(dòng)作。 5差動(dòng)速斷動(dòng)作電流 一般 Id set≥ 6In=6 = 6 二次諧波制動(dòng) 系數(shù) 利用差電流中二次諧波中二次諧波所占比例作為 制動(dòng)系數(shù) Kzd2，可鑒別變壓器空載合閘時(shí)勵(lì)磁涌流。 變壓器瓦斯保護(hù) 電力變壓器通常是利用變壓器油作為絕緣和冷卻介質(zhì)。氣體排出的多少以及排出速度，與變壓器的嚴(yán)重程度有關(guān)。 瓦斯保護(hù)的主要元件時(shí)氣體 繼電器，它安裝在郵箱和油枕之間的連接管道上。發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)，故障點(diǎn)周圍的溫度劇增而迅速產(chǎn)生大量的氣體，變壓器內(nèi)部壓力升高，迫使變壓器油從郵箱經(jīng)過管道向油枕方向沖去，氣體繼電器感受到的油速達(dá)到動(dòng)作門檻時(shí)，重瓦斯保護(hù)，瞬時(shí)作用于跳閘回路，切除變壓器，以防事故擴(kuò)大。除了主保護(hù)外，變壓器 還應(yīng)裝設(shè)相間短路和接