先看圖1:
圖中的變壓器容量為2000kVA。設(shè)變壓器的阻抗電壓是6%,于是有:
變壓器的額定電流:
變壓器的短路電流:
變壓器的沖擊短路電流峰值:
因此,我們選擇的低壓開關(guān)柜,它的主母線的峰值耐受電流必須大于101kA,取為105kA;它的主母線的短時耐受電流為:
開關(guān)柜的動熱穩(wěn)定性與開關(guān)柜的結(jié)構(gòu)關(guān)系密切,并且由該柜型的型式試驗唯一決定。
我們來看圖1的情況:
1)由于受電端在母線的中間,因此運行電流流動方向從中間指向向兩側(cè)。
2)母線電流最大之處在中間受電處,兩側(cè)端點為電流最小處。
3)母線任何一處發(fā)生短路時,短路電流等于系統(tǒng)短路電流
4)一般地,配電柜中的母線截面參數(shù)是按變壓器額定電流來設(shè)計的,因此圖示系統(tǒng)的母線截面允許承載的額定電流值應當是3000A。
在本例中,可以考慮采用2500A主母線。但條件是:選用2500A系統(tǒng)母線后,整柜的峰值耐受和短時耐受必須滿足105kA和50kA的要求。
值得注意的是:變壓器容量一般取為配電容量的1.2倍,此時變壓器的效率最高。
再看圖2:
我們看到受電端在母線的最左側(cè),此時母線左側(cè)的電流等于最大配電電流,即2400A,母線右側(cè)的電流為零。
由于母線的截面是統(tǒng)一的,因此圖2的母線截面按3000A額定值來選取。
圖2母線中任何一處的短路電流等于系統(tǒng)短路電流,因此主母線的峰值耐受和短時耐受必須滿足變壓器參數(shù)要求。
再看圖3:
圖3中,受電側(cè)有兩處,分別在主母線的左右兩側(cè),兩臺變壓器并列運行。主母線中運行電流方向從兩側(cè)指向中間。
當母線中任何一處發(fā)生短路時,短路電流等于單臺變壓器的短路電流;但是當任何饋電回路的出口處發(fā)生短路時,短路電流為兩臺變壓器短路電流之和。
因此,此系統(tǒng)的進線斷路器極限短路分斷能力可按單臺變壓器的短路電流來考慮,而全部饋電回路斷路器的極限短路分斷能力必須等于單臺變壓器短路電流的兩倍。
對于單臺變壓器來說,其參數(shù)如下:
變壓器的額定電流:
變壓器的短路電流:
變壓器的沖擊短路電流峰值:
因此,我們選擇的低壓開關(guān)柜,它的主母線的峰值耐受電流必須大于50kA,它的主母線的短時耐受電流為:。
圖3主母線的截面可按1500A考慮,主母線的峰值耐受和短時耐受必須滿足系統(tǒng)要求。
再看圖4:
圖4的基本參數(shù)與圖3基本一致,但是母線被母聯(lián)開關(guān)給分成兩段,平時兩段母線分別獨立運行。
這樣做的最大好處是:饋電斷路器出口處的短路電流小于或者等于變壓器的短路電流,因此各個饋電斷路器的極限短路分斷能力亦按單倍變壓器短路電流來考慮。
值得注意的是:若某段受電出現(xiàn)故障停電,母聯(lián)開關(guān)閉合前后,全系統(tǒng)的饋電回路必須降容:三級負荷全部去除,僅僅保留一級負荷和部分二級負荷,以滿足單臺變壓器的供電能力要求。
圖4的主母線截面可按圖3的方案來選配。
===================
結(jié)論:選配低壓開關(guān)柜主母線時,不能脫離變壓器的額定電流和短路參數(shù),以及開關(guān)柜主母線的峰值耐受和短時耐受,必須綜合地考慮問題。
另外,峰值系數(shù)n按GB14048.1-2012《低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備 第1部分:總則》和GB7251.1-2013《低壓成套開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備 第1部分:總則》給出的表格參數(shù)來取值。下圖為GF7251.1的參數(shù):