海底电缆(3?400), 10KM 电缆阻抗
r+jx=10?(0.069+j0.105)=0.69+j1.05?
6.36.3Kv变压器变比为=0.414
15.215.2将15.2KV侧海缆的阻抗折算至6.3KV侧
Z=0.4142(0.69+ j1.05)=0.171(0.69+ j1.05)=0.118+ j0.18 短路时总阻抗
Z=0.0149+ j0.1982+ j0.2381+0.118+ j0.18=0.1329+ j0.6163 tg?=
0.6163=4.6373
0.1329?=77.83o cos?=0.2108
由n’~ cos?曲线查得，n’=2.18，它比n=值不用修正。
选用K2、K3、K4断路器的断开电流为25KA，大于短路电流值20KA。校核合格。
断路器K1处的短路功率因数（不计入海缆阻抗） Z=0.0419+ j0.1982+ j0.2381=0.0149+ j0.4363 tg?=
0.4363=29.28
0.0149接通电流63==2.52小，断开电流
断开电流25?=88.0439o cos?=0.03413
由n’~ cos?曲线查得，n’=2.64
如K1断路器接通电流为63KA，断开电流为25KA，则K1实际断开能力为
6325?25?23.86KA 2.64如果K1处短路电流小于23.86KA，则校核合格。如短路电流值大于23.86KA， 则应将断路器K1更换为31.5KA或40KA等级。 2.10接通电流值校核
接通电流是以短路电流在短路后
T时间时的短路电流的最大值来校核。 2- 21 -
短路电流的最大值是由短路电流的交流分量和直流分量二部分组成。IM=2IACeT?2TD''+2IACe
T?2
TDC
=2IAC(eT?2TD''+eT?2TDC)
其中IAC是短路电流的交流分量的有效值 TD’’是发电机的超瞬变时间常数 TDC是发电机的直流衰减时间常数 如果TD’’及TDC值很大，则
e
T?2TD''=1
e
T?2
TDC
=1
IM=22IAC （此情况说明短路电流不衰减）
在考虑短路电流要衰减的情况下，通常短路电流最大值为： IM=K2IAC=1.82IAC
实际系数K值与发电机的超瞬变时间常数TD’’及发电机的直流衰减时间常数TDC有关。一般发电机容量大，则其时间常数值大，反之发电机容量小，其时间常数小。
如这个系统的FPSO上的发电机约为10000KVA，其TD’’=85ms，一般TDC值是TD’’值的1~2倍左右。 以此发电机计算 IM=2IAC（e=1.832IAC
对于3000~4000KW发电机，其TD’’值约为35 ms，TDC值约为70ms，则 IM=2IAC（e?1035T?2TD''+e
T?2
TDC
）=2IAC（e?1085+e?10170）=2IAC（0.889+0.941）
+e?1070）=2IAC（0.7515+0.8669）=2IAC?1.6184
=1.61842IAC
所以短路电流最大值计算时，可以下式计算 IM=（1.5~1.9）2IAC
- 22 -
船级社检验时常以IM=1.82IAC来计算。
对本断路器所在汇流排短路电流为20KA，其短路电流的最大值 IM=1.82?20=50.9KA
所选断路器的接通电流能力为63KA 校核结果：合格 2.11校核结果 选用断路器 断路器额定电压（KV） 供电电压（KV） 系统过电压（KV） 断路器能承受电压（KV） 断路器能承受空载变压器电流（A） 空载变压器电流（A） 断路器能承受切断空载变压器过电压（KV） 切断空载变压器过电压（KV） 断路器切断电动机电流（A） 切断电动机电流（A） 断路器切断空载电缆电流（A） 空载电缆电流（A） 断路器额定电流（A） 额定负荷电流（A） 断路器断开能力（KA） 断路器实际断开能力（KA） 4?K1 17.5 15.2 15.22K2 17.5 15.2 35.1 38 10 >(8.16~19.03) <43.75 K3 17.5 15.2 35.1 38 10 (8.16~19.03) <43.75 K4 17.5 15.2 35.1 38 10 / <43.75 =35.1 38 10 / <43.75 / 630 / 31.5 17.65 1250 474.8 25 23.86 >43.75 630 / 31.5 / 1250 474.8 25 25 >43.75 630 / 31.5 / 630 189.9 25 25 / 630 34.5 31.5 / 630 34.7 25 25 - 23 -
短路电流交流有效值（KA） 短路功率因数 断路器接通能力（KA） 短路电流最大值（KA） 20? 0.034 63 50.9? 20? 0.21 63 50.9? 1250A偏大 20? 0.21 63 50.9? 切断空载变压器过电压超值 可选用24KV 630A 20? 0.21 63 50.9? 校核结果 1250A偏大 切断空载变压器过电压超值 合格 建议 可选用17.5KV 630A 可选用24KV 630A / 注：短路电流值后面有问号，表示系统的原计算值有错误。 3.0测验题
如下图所示为FPSO上的一个电站系统单线图设计，FPSO上共有5台9600KVA发电机，电压为6.3KV，中性点不接地系统。
FPSO上共有主变压器5台，其中3150KVA3台，2500KVA2台，它们都是6.3KV/0.4KV，中性点不接地。
FPSO上有应急发电机1台，400V，1600KW，中性点不接地。FPSO上另有2台12500KVA，6.3KV/15.2KV变压器，它们输出15.2KV，经海底电缆间4-2及5-1两个平台供电，变压器15.2KV侧是中性点低阻接地。
请完成下列内容任务
? 校核各中压与高压断路器共23个，原设计选择是否合理？有无改进之处？ ? 校核13个低压断路器ACB选用是否合理？有无改进之处？ ? 原设计未列出断开电流与接通电流，请注出之。 ? 汇流排选择是否合理？有无改进之处？ ? 汇流排分段是否合理？是否要修改？ ? 供电方案是否合理？有无修正之处？
- 24 -
图八
中线不接地绝缘等级中线不接地中线不接地中线不接地中线不接地1ΩΩ中线不接地中线不接地中线不接地中线不接地114.0 对FPSO电站系统的分析与讨论 4.1 各设备的额定电流计算 ① 9600KVA，6.3KV发电机
额定电流 I =
96003?6.3 = 879.8A
② 1600KW，400V应急发电机 PF = 0.8 额定电流 I =
16003?0.8?0.4 = 2886.8A
③ 12500KVA，6.3KV变压器
15.2 6.3KV侧 I =
125003?6.3 = 1145.6A
15.2KV侧 I = ④ 3150KVA，6.3125003?15.2 = 474.8A
0.4KV变压器
- 25 -