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②外桥接线
桥臂置于线路断路器的外侧时,称为外桥接线。外桥形接线适用于线路较短、故障率较低、主变压器选经济运行要求经常投切以及电力系统有较大的穿越功率通过桥臂回路的场合。如图3-2所示。
图3-1 内桥接线 图3-2 外桥接线
由于本次是针对某中心牵引变电所进行设计,220kV高压侧馈线数可能会有4条,根据以上条件可得选择单母线分段接线的形式较为简单。
3.2.2 牵引变电所牵引负荷侧主接线
由于27.5kV馈线断路器的跳闸次数较多,为了提高供电的可靠性,按馈线断路
器备用方式不同,牵引变电所27.5kV侧馈线的接线方式一般有下列三种[6]: (1)馈线断路器100%备用的接线
馈线断路器100%备用的接线方式用于单线区段,牵引母线不同相的场合。这种接线当工作断路器需检修时,即由备用断路器代替。断路器的转换操作方便,供电可靠性高,但一次投资较大。馈线断路器100%备用的接线图如图3-3所示。
(2)馈线断路器50%备用的接线
此种接线方式适用于单线区段,牵引母线同相的场合和复线区段,每相母线只有两条馈线的场合。这种接线每两条馈线设一台备用断路器,通过隔离开关的转换,备用断路器可代替其中任一台断路器工作。牵引母线用两台隔离开关分段是为了便于两段母线轮流检修。接线图如图3-4所示。
(3)带旁路母线和旁路断路器的接线
如图3-5所示,一般每2至4条馈线设一旁路断路器。通过旁路母线,旁路断路器可代替任一馈线断路器工作。这种接线方式适用于每相牵引母线馈线数目较多的场
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合,以减少备用断路器的数量。
图3-3 馈线断路器100%备用
图3-4 馈线断路器50%备用
图3-5 带旁路母线和旁路断路器的接线
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由于馈线断路器数量较多且检修频繁,通过对以上馈线断路器接线形式的比较,结合任务书中的数据资料,选择馈线断路器100%备用的接线形式较为简单。
3.3 电气主接线的确定
本次是对中心牵引变电所进行电气系统设计,220kV母线进线侧采用单母线分段接线的形式。在牵引侧可采用馈线断路器100%备用的接线方式。电气主接线图参见附录C。
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第4章 短路计算
4.1 短路的原因、危害及短路计算的目的
4.1.1 短路的原因
(1)电气设备及载流导体因绝缘老化、机械损伤、雷击过电压造成的绝缘损坏。 (2)运行人员违反安全规程误操作,如带负荷拉隔离开关,设备检修后遗忘拆除临时接地线而误合隔离开关等均会造成短路。
(3)电气设备因设计、安装及维护不良所导致的设备缺陷引发的短路。 (4)鸟兽跨接在裸露的载流部分以及风、雪、雹等自然灾害也会造成短路[7]。
4.1.2 短路的危害
(1)短路电流的热效应会使设备发热急剧增加,可能导致设备过热而损坏甚至烧毁。
(2)短路电流将在电气设备的导体间产生很大的电动力,可引起设备机械变形、扭曲甚至损坏。
(3)由于短路电流基本上是电感性电流,它将产生较强的去磁性电枢反应,从而使发电机的端电压下降,同时短路电流流过线路使其电压损失增加。因而短路时会造成系统电压大幅度下降,短路点附近电压下降的最多,严重影响电气设备的正常供电。
(4)严重的短路可导致并列运行的发电厂失去同步而解列,破坏系统的稳定性,造成大面积的停电。这是短路所造成的最大危害。
(5)不对称短路将造成负序电流和负序电压而危及机组的安全运行。
(6)不对称短路产生的不平衡磁场,会对附近的通信系统及弱电设备产生电磁干扰,影响其正常工作,甚至危及设备和人身安全。
4.1.3 短路计算的目的
(1)进行短路电流的计算,以便正确的选择电气设备,使设备具有足够的动稳定性和热稳定性。
(2)整定短路保护的继电保护装置和选择限制短路电流的元件。 (3)用于电气主接线方案的确定。
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4.2 短路计算
4.2.1 短路点的选择
由于在某一范围内短路电流值是近似相等的,如高压母线、变压器高压侧、变压器低压侧、设备接入端等,因此常用几个代表性的点来说明某一供电系统的整体短路水平,这就是计算短路电流的短路点。本次短路计算的短路点分别选取牵引变压器高压侧短路点K,牵引变压器低压侧短路点K1。各点位置分别如下图4-1和图4-2所示。
4.2.2 220kV侧短路计算
短路计算时的等效电路图如下图4-1所示:
图4-1 220kV侧短路计算等效电路 当K点短路时,两条线路的电抗值分别为: XL1?X1?L1?0.4?30?12?
XL2L3L4?X1??L2?L3?L4??0.4?50?20?
(1)在系统最大运行方式下:
电力系统综合电抗标幺值分别为:
Xs*1?0.21,Xs*2?0.23 基准容量为:
Sd?100MVA 基准电压为:
Ud??1?5%?UN?220?1.05?231kV 基准电流为:
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