變電站畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、01032011gh0901103薛文敏王文學(xué)電氣工程及自動(dòng)化沙坪110kv變電站電氣一次部分初步設(shè)計(jì) 摘要 本文首先根據(jù)任務(wù)書上所給系統(tǒng)與線路及所有負(fù)荷的參數(shù)，分析負(fù)荷發(fā)展趨勢(shì)。從負(fù)荷增長方面闡明了建站的必要性，然后通過對(duì)擬建變電站的概括以及出線方向來考慮，并通過對(duì)負(fù)荷資料的分析，安全，經(jīng)濟(jì)及可靠性方面考慮，確定了110kv，35kv，10kv以及站用電的主接線，然后又通過負(fù)荷計(jì)算及供電范圍確定了主變壓器臺(tái)數(shù)，容量及型號(hào)，同時(shí)也確定了站用變壓器的容量及型號(hào)，最后，根據(jù)最大持續(xù)工作電流及短路計(jì)算的計(jì)算結(jié)果，對(duì)高壓熔斷器，隔離開關(guān)，母線，絕緣子和穿墻套管，電壓互感器，電流互感器進(jìn)行了選型，從而完

2、成了110kv電氣一次部分的設(shè)計(jì)。 本次設(shè)計(jì)由姚開武老師作指導(dǎo)，殷大新同學(xué)編寫。本次設(shè)計(jì)在編寫過程中鑒于時(shí)間緊，編者雖在縣級(jí)供電公司的崗位與所學(xué)的專業(yè)有所不差別，雖接觸與變電站相關(guān)的工作，但是對(duì)于設(shè)計(jì)整定還沒有達(dá)到如此高水平，因此本人水平有限，書中難免出現(xiàn)錯(cuò)誤或不妥之處，懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正。編者語 2011.03.01 目 錄摘要概述-3第一章 負(fù)荷統(tǒng)計(jì)及主變型號(hào)確定-71.1負(fù)荷統(tǒng)計(jì)-71.2主變壓器的選擇 -7第二章 電氣主接線的確定-82.1主接線的設(shè)計(jì)中要考慮的原則 -82.2基本的主接線形式-92.3電氣主接線方案的技術(shù)分析 -92.4電氣主接線方案的經(jīng)濟(jì)比較-102.5設(shè)備

3、選擇-12第三章：短路電流的計(jì)算-133.1畫等值電路圖 -143.2簡化網(wǎng)絡(luò)并求轉(zhuǎn)移阻抗-153.3 f 2點(diǎn)短路計(jì)算-173.4 f 3點(diǎn)短路計(jì)算-19第四章 主要電氣設(shè)備載流導(dǎo)體的選擇-254.1電氣設(shè)備選擇的要求和原則-254.2載流導(dǎo)體的選擇和校驗(yàn)-254.3互感器的選擇-274.4避雷器的選擇 -304.5電容器的選擇-304.6支柱絕緣子和穿墻套管的選擇-314.7高壓熔斷器的選擇-314.8隔離開關(guān)的選擇-324.9高壓斷路器的選擇-34第五章 接地電阻計(jì)算-36第六章 防雷接地保護(hù)配置及計(jì)算-36 第七章 沙坪變#1主變保護(hù)定值計(jì)算-37 6.1變壓器高壓側(cè)母線發(fā)生短路時(shí)的短

4、路電流計(jì)算-376.2 變壓器保護(hù)整定計(jì)算 -39參考文獻(xiàn) 概 述一、 設(shè)計(jì)課題：沙坪110kv變電站電氣一次部分初步設(shè)計(jì)二、 畢業(yè)設(shè)計(jì)的相關(guān)原始資料1、沙坪經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)位于某市郊的沙坪鄉(xiāng)境內(nèi)，距市區(qū)約20公里，隨著生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，急需建設(shè)一座新變電站向開發(fā)區(qū)及其周邊地區(qū)負(fù)荷供電。110kv計(jì)沙坪變電站就是為了適應(yīng)這種情況而建設(shè)的市郊中間變電站，在供給周圍負(fù)荷的同時(shí)，也傳遞部分系統(tǒng)的交換功率。沙坪變電站的電壓等級(jí)為110/35/10kv，設(shè)兩臺(tái)主變，變電站最終規(guī)模的進(jìn)出線回路數(shù)為： 110kv 4回（其中2回備用） 35kv 6回（其中1回備用） 10kv 11回（其中2回備用）2、根據(jù)系

5、統(tǒng)運(yùn)行方式，沙坪變電站不是電壓樞紐點(diǎn)。沒有特殊的調(diào)壓要求，另外，有部分功率由35kv線路經(jīng)過沙坪變電站送至35kv系統(tǒng)的鳳嶺變電站。3、與沙坪變電站連接的系統(tǒng)電源共有三個(gè)：一個(gè)是110kv系統(tǒng)的甘村變電站，一個(gè)是110kv昌河火電廠，一個(gè)是35kv系統(tǒng)的鳳嶺變電站。具體為：（1）110kv系統(tǒng)變電所，在該所高壓母線上的短路容最為520mva，該所距待設(shè)計(jì)變電所8km。 2×31.5mva，121/38.5kv，ud1-2%=10.5，ud1-3%=17， ud2-3%=6t1待設(shè)計(jì)變電所25mwcos=0.85xd=0.11x2=0.146.3kv有zdt2×12mwcos

6、=0.85xd=0.15x2=0.810.5v有zdtt2t3g1g2g331.5mva，121/6.3kv，ud%=10.5 14kmx0=0.4/km待設(shè)計(jì)變電所ns110kv火電廠502廠大世界游樂場(chǎng)污水廠陳村變110kv系統(tǒng)變電所通往市區(qū)道路（2）110kv火電廠，結(jié)線如圖所示。（3）35kv系統(tǒng)變電所，在該所高壓母線上的短路容量為280mva，該所距待設(shè)計(jì)變電所4.5km。（4）110kv最小短路容量為最大短路容量的3/4，電廠不變。（5）35kv及10kv最大負(fù)荷如下兩表所示，最小負(fù)荷為最大負(fù)荷的60%，同時(shí)率為0.85，線損率5%，cos=0.85，最大負(fù)荷利用小時(shí)4500小時(shí)。

7、4、所址地理情況設(shè)計(jì)變電所選定的所址條件較好，土地較為平整、充裕。5、氣象條件年最高溫度39.2、最高日平均溫度34.4海拔高度 20.5m、 年最低溫度一3、 地震烈度 6度以下6、負(fù)荷資料35kv最大負(fù)荷表：用戶名稱負(fù)荷（mw）負(fù)荷性質(zhì)線路類型502廠6.4電纜污水廠8.8電纜陳村變5.2電纜大世界游樂場(chǎng)4.2電纜備用（新用戶）6.0電纜10kv最大負(fù)荷表：用戶名稱負(fù)荷（mw）負(fù)荷性質(zhì)線路類型萊茵小區(qū)3.8電纜月亮灣小區(qū)5.20電纜百樂娛樂城2.4電纜電視臺(tái)4.5 電纜民生商業(yè)區(qū)8.5電纜（雙回路）興旺綜合市場(chǎng)2.1電纜汽車市場(chǎng)4.3電纜興和飲食城2.5電纜備用（新用戶）4.00

8、電纜三、 畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求（一）、電氣主接的確定。電氣主接線是發(fā)電廠、變電所電氣設(shè)計(jì)的首要部分，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。主接線的確定對(duì)電力系統(tǒng)整體及發(fā)電廠、變電所本身運(yùn)行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性密切相關(guān)，并且對(duì)電氣設(shè)備選擇、配電裝置布置、繼電保護(hù)的控制方式的擬定有較大影響。因此，必須正確處理好各方面的關(guān)系，全面分析有關(guān)影響因素，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，合理確定主接線方案。主接線設(shè)計(jì)中應(yīng)包括以下部分：   根據(jù)變電所在系統(tǒng)中的地位、作用及負(fù)荷情況選擇主變壓器的型式、臺(tái)數(shù)及容量；當(dāng)選擇兩臺(tái)及以上的主變時(shí)，當(dāng)一臺(tái)變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量應(yīng)能滿足全部負(fù)荷的60%-80%。  

9、初步確立主要線路上的斷路器型式，并決定電抗器的使用與否；而斷路器型式在此只是初選，一般只按額定電壓主電流選出型號(hào)即可。 各級(jí)電壓接線方式的確定：根據(jù)負(fù)荷性質(zhì)、出線回路數(shù)分析確定。 擬出幾個(gè)可能的方案，并對(duì)可靠性、經(jīng)濟(jì)性、操作靈活性及發(fā)展的可能性做初步分析。對(duì)于你認(rèn)為不合理的方案或缺點(diǎn)較多的方案在說明書中作一般敘述后，將其舍去，剩下兩至三個(gè)你認(rèn)為技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上都相當(dāng)?shù)姆桨福鬟M(jìn)一步的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。（二） 、短路電流計(jì)算短路電流計(jì)算的目題是為了正確選擇、校核電氣設(shè)備提供數(shù)據(jù)，大致上可這樣進(jìn)行：對(duì)已選定的方案，先確定短路點(diǎn)，用標(biāo)幺出各元件的電抗值，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化簡，用查表或查曲線法，出“i，i，ich及

10、s”。 方法及步驟大致如下：a) 確定短路計(jì)算點(diǎn)。b) 畫出阻抗圖。計(jì)算出各元件的標(biāo)幺電抗。c) 求計(jì)算電抗。d) 正常運(yùn)行方式各點(diǎn)三相短路計(jì)算。e) 列短路計(jì)算結(jié)果表。（三） 、電氣設(shè)備選擇主要是選擇斷路器，隔離開關(guān)，主母線。主變回路中的導(dǎo)體、電纜在主接線設(shè)計(jì)時(shí)是初選，這一步要詳細(xì)選擇校核。（一）110、35、10kv斷路器、隔離開關(guān)選擇及校驗(yàn)。（二）110、35、10kv母線選擇及校驗(yàn)。（三）10kv電力電纜或架空線的選擇及校驗(yàn)。（四）電流互感器和電壓互感器選擇。（只選，不校）（四）、變壓器（三個(gè)等級(jí)）繼電保護(hù)方案的確定。逐一寫明每個(gè)保護(hù)的作用、特點(diǎn)和保護(hù)范圍。五 電壓互感器和電流互感器的

11、配置。六主變壓器控制、信號(hào)回路設(shè)計(jì)。在說明書上說明主變壓器斷路器動(dòng)作過程。七、中央信號(hào)回路設(shè)計(jì)。并在說明書上說明：（一）斷路器事故跳閘動(dòng)作過程。（二）具體說明如何發(fā)事故信號(hào)和預(yù)告信號(hào)。四、 畢業(yè)設(shè)計(jì)成果1、 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 1份2、 變電站電氣主接線圖1份3、 變電站電氣總平面布置圖1份4、 110kv出線間隔至主變間隔斷面圖一張5、 短路電流計(jì)算成果表及主要設(shè)備選擇結(jié)果表1份6、 變電站直擊雷保護(hù)范圍圖1份7、 變電站接地裝置布置圖1份8、 變壓器控制圖1份9、 變壓器保護(hù)圖1份10、中央預(yù)告音響信號(hào)圖1份 第一章 負(fù)荷統(tǒng)計(jì)及主變型號(hào)確定一負(fù)荷統(tǒng)計(jì)1.變電站10kv側(cè)負(fù)荷統(tǒng)計(jì)p10=p萊+p

12、月+p百+p電+p民+p興旺+p汽+p興和+p備(新用戶)=3.8+5.2+2.4+4.5+8.5+4.3+2.1+2.5+4.0=37.3(mw)s10=p/ cos=37.3/0.85=43.88(mva)2.變電站35kv側(cè)負(fù)荷統(tǒng)計(jì)p35=p502廠+p污+p陳+p大+p備(新用戶)=6.4+8.8+5.2+4.2+6.0=30.6（mw）s35=(1+)kt(p35/)=(1+5%)*0.85*30.6/0.85=32.13(mva)3.總負(fù)荷統(tǒng)計(jì)p總=p10+p35=37.3+30.6=67.9（mw）s總=p/ cos=67.9/0.85=79.88(mva)類負(fù)荷統(tǒng)計(jì) pi= p

13、502廠+ p污+ p電+ p民+ p興和=6.4+8.8+4.5+8.5+2.5=30.7(mw)s= p/ cos=30.7/0.85=36.12(mva)類負(fù)荷統(tǒng)計(jì) pii= p陳+ p大+ p備(新用戶)+ p萊+ p月+ p備(新用戶)=28.5(mw)sii=28.4/0.85=33.41（mva） 類負(fù)荷統(tǒng)計(jì) piii= p興旺+ p汽=2.1+4.3=8.8(mw) siii=8.8/0.85=10.35（mva）類負(fù)荷占負(fù)荷百分比 s% =si/s總=36.12/79.88=45.21%類負(fù)荷占負(fù)荷百分比s%=sii/s總=33.41/79.88=41.85%類負(fù)荷占負(fù)荷百分

14、比s%= siii/s總=10.35/79.88=13%二主變壓器的選擇主變壓器的容量根據(jù)5-10年的規(guī)劃負(fù)荷選擇，適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期10-20年的負(fù)荷發(fā)展，并考慮到變壓器正常運(yùn)行和事故時(shí)的過負(fù)荷能力，為保證供電可靠性，變電站一般裝設(shè)兩臺(tái)變壓器，每臺(tái)變壓器的額定容量一般按se=0.6sm變電站最大負(fù)荷選擇，這樣，當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余一臺(tái)變壓器容量仍能保證全部負(fù)荷的60%-80%。并保證類、類和類負(fù)荷的供電。1. 每臺(tái)變壓的容量st=0.6*s總=0.6*79.88=47.93（mva） 高峰負(fù)荷時(shí)，變壓器正常允許的過負(fù)荷范圍為5%-50%，考慮到變壓器有一定的擴(kuò)展能力，所以取變壓器正常符合時(shí)

15、的1.2倍，則 st1=0.6*(1+20%)* s總 =0.72 s總=0.72*79.88=57.51(mva) s%=st1/ s總=57.51/79.88=72% s+ s=45.21%+41.85%=87.06%72% 說明當(dāng)一臺(tái)變壓器故障時(shí)，另一臺(tái)變壓器仍能保證用戶的類負(fù)荷和部分的類負(fù)荷。2. 主變壓器各側(cè)繞組的負(fù)荷都達(dá)到該變壓器容量的15%以上時(shí)，宜采用三繞組變壓器。由于沙坪變電站的電壓等級(jí)為110/35/10kv，所以采用三側(cè)繞組變壓器較為合適。3. 變壓器型號(hào)按se=47.93mva選擇，選擇sspsz1-50000/110型號(hào)三繞組變壓器（其各種性能參數(shù)如下表）:4.110

16、kv三相變壓器分為全絕緣變壓器和半絕緣變壓器兩種，這示110kv中性點(diǎn)的絕緣水平而言，在110kv中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，一般采用半絕緣變壓器。額定容量高/中/低（kva）連接組別空載電流（%）型號(hào)及容量121/38.5/13.8yy0/y0/-12-11sspsz1-50000空載損耗（kw）負(fù)載損耗（kw）阻抗電壓（%）64.74高-中高-低中-低高-中高-低中-低246.8236188.1317.8910.496.26運(yùn)輸重量（t）參考價(jià)格（萬元）綜合投資（萬元） 第二章 電氣主接線的確定電氣主接線是發(fā)電廠，變電所電氣設(shè)計(jì)的首要部分，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。主接線的確定對(duì)電力系統(tǒng)整體及

17、發(fā)電廠，變電所本身的運(yùn)行可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性密切相關(guān)，并且對(duì)電氣設(shè)備選擇，配電裝置，繼電保護(hù)和控制方式的擬定有較大影響。因此，必須正確處理好各方面的關(guān)系，全面分析有關(guān)影響因素，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，合理確定主接線方案。一主接線的設(shè)計(jì)中要考慮的原則 設(shè)計(jì)的基本要求：1.發(fā)電廠和變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用。 2.近期和遠(yuǎn)期的發(fā)展規(guī)模。 3.出現(xiàn)回路和負(fù)荷重要性分級(jí)。 4.發(fā)，送，變電的備用容量。主接線設(shè)計(jì)應(yīng)滿足可靠性，靈活性和經(jīng)濟(jì)性、發(fā)展性等要求及負(fù)荷大小和重要性： 1. 對(duì)于一級(jí)負(fù)荷必須有兩個(gè)獨(dú)立電源供電，且當(dāng)任意一個(gè)電源失去電源后，能保證對(duì)全部一級(jí)負(fù)荷不間斷供電。 2.對(duì)于二級(jí)負(fù)荷一般要有兩

18、個(gè)的獨(dú)立電源供電。 3.對(duì)于三級(jí)負(fù)荷一般只需一個(gè)電源供電。二基本的主接線形式 1單母線接線適用條件： （1）610kv級(jí)回路數(shù)不超過5回； （2）35kv60kv級(jí)不超過3回； （3）110220kv級(jí)回路數(shù)不超過兩回時(shí)（當(dāng)為兩回出線時(shí)，多采用橋形接線或多角形接線）。 2.單母線分段接線采用的條件： （1）610kv配電裝置出線回路數(shù)為6回及以上； （2）電壓為35kv時(shí)，出線回路數(shù)為48回； （3）用于電壓110kv，出線回路數(shù)為34回。 3.雙母線接線及分段： （1）出線帶電抗器的610kv裝置采用雙母線； （2）3560kv配電裝置當(dāng)出線回路數(shù)較多時(shí)（超過8回），或連接線的電源較多時(shí)，可

19、采用雙母線接線； （3）雙母線分段接線主要試用于大容量進(jìn)出線較多的裝置中，例如220kv進(jìn)出線為1014回的裝置。4.方案：方案a： 110kv側(cè)采用單母線分段接線，35kv側(cè)采用單母線分段接線，10kv側(cè)采用單母線分段接線（主接線圖見圖a）方案b： 110kv采用內(nèi)橋接線，35kv采用單母線分段，10kv側(cè)采用單母線分段（主接線圖見圖b）方案c： 110kv側(cè)采用內(nèi)橋接線，35kv側(cè)采用雙母線接線，10kv側(cè)采用單母線分段接線。（主接線圖見圖c）方案d： 110kv側(cè)采用外橋接線，35kv采用單母線接線，10kv采用單母線分段接線。（主接線圖見圖d）三電氣主接線方案的技術(shù)分析1.方案a的技術(shù)

20、分析 110kv側(cè)采用單母線接線，其優(yōu)點(diǎn)有：接線簡單清晰，設(shè)備少，操作方便，便于擴(kuò)建和采用成套配電裝置。缺點(diǎn)：不夠靈活，任一原件故障或檢修，均需使整個(gè)配電裝置停電。單母線可用隔離開關(guān)分段。但當(dāng)一段母線故障時(shí)，全部回路仍需停電，在隔離開關(guān)將故障的母線段分開后才能恢復(fù)非故障段的供電。 35kv和10kv側(cè)采用單母線分段接線，其優(yōu)點(diǎn)有：當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將故障段切除，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。用斷路器把母線分段后，對(duì)重要用戶可從不同段引出兩個(gè)回路，有兩個(gè)電源供，提高了供電可靠性。2.方案b的技術(shù)分析 110kv側(cè)采用內(nèi)橋接線，其優(yōu)點(diǎn)為：線路操作方便。 缺點(diǎn)： 出線

21、斷路器檢修時(shí)，線路需較長時(shí)間停運(yùn) 變壓器的切除和投入復(fù)雜，需動(dòng)作兩臺(tái)斷路器，影響一回線路的暫時(shí)停運(yùn) 橋形斷路器檢修時(shí)，兩個(gè)回路需解列運(yùn)行適用場(chǎng)合：適用于兩回進(jìn)線兩回出線且線路較長、故障可能性較大和變壓器不需要經(jīng)常切換運(yùn)行方式的發(fā)電廠和變電站。35kv，10kv側(cè)采用單母線分段接線的優(yōu)缺點(diǎn)前面已在方案a分析。 3.方案c的技術(shù)分析 110kv側(cè)采用內(nèi)橋接線前面已分析了其優(yōu)缺點(diǎn)； 10kv側(cè)采用雙母接線； 35kv側(cè)采用單母分段接線，其優(yōu)點(diǎn)：供電可靠；調(diào)度靈活；擴(kuò)建方便；便于實(shí)驗(yàn)。通過隔離開關(guān)的倒閘操作，可以輪流檢修一組母線不致使供電中斷。 缺點(diǎn)：增加一組母線和使用每回路就要需要增加一組母線隔離開

22、關(guān)；當(dāng)母線故障時(shí)，隔離開關(guān)作為倒閘操作，容易誤操作。 適用范圍：當(dāng)出線回路或母線上電源較多，輸送和穿越功率較大，母線故障后要求迅速恢復(fù)供電，母線設(shè)備檢修時(shí)不允許影響對(duì)用戶的供電對(duì)接線的靈活有一定要求時(shí)采用。 4方案d的技術(shù)分析 110kv側(cè)采用外橋接線，其優(yōu)點(diǎn)：變壓器操作方便。 缺點(diǎn)：（1） 線路投入與切除時(shí)，操作復(fù)雜；（2） 橋連斷路器檢修時(shí)，兩個(gè)回路需解列運(yùn)行。 適用范圍：適用于兩回進(jìn)線兩回出線且線路較短故障可能性較小和變壓器需要經(jīng)常切換，而且線路有穿越功率通過的發(fā)電廠和變電站中。四方案的經(jīng)濟(jì)比較綜合上面四個(gè)方案的優(yōu)缺點(diǎn)分析，初步采用方案b，方案c，從兩個(gè)方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較。在進(jìn)行比較時(shí)，一

23、般只計(jì)算方案中不同部分的投資和年限運(yùn)行費(fèi)用。因?yàn)榉桨竍和方案c中的110kv均采用內(nèi)橋接線， 35kv均采用單母分段接線方式，都不需要進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較，只需進(jìn)行10kv接線方式的經(jīng)濟(jì)比較。方案b1、計(jì)算綜合投資z10kv采用單母分段接線方式，饋線有11回，選擇主變進(jìn)線斷路器的型號(hào)gg-1a-25z=z0(1+a/100)=（7.5+5×0.55）×(1+90/100)=19.475(萬元)式中：z0主體設(shè)備綜合投資，包括變壓器，開關(guān)設(shè)備，配電裝置等設(shè)備的綜合投資a不明顯的附加費(fèi)用比例系數(shù)，一般220kv取70，110kv取90計(jì)算年運(yùn)行費(fèi)用u: u/=a×a×

24、;10-4+u1+u2式中:u1小修、維護(hù)費(fèi)，一般為（0.0220.042）z本次設(shè)計(jì)取0.022z（變電工程） u2折舊費(fèi)、一般為（0.0050.058）z，本次設(shè)計(jì)取0.058z。a 電能電價(jià)，由各省市實(shí)際電價(jià)確定。本次設(shè)計(jì)取0.2元/kw.ha變壓器年電能損失總值（kw.h）u1=0.022z=0.022×19.475=0.42845(萬元)u2=0.058z=0.022×19.475=1.12955(萬元)三繞組變壓器2臺(tái)，容量比選100/100/50型號(hào)：sspsz1-50000經(jīng)查表得：p0=64.74 pk12=246.8 p/k23=236 p/k31=18

25、8.13 tmax=4500h 最大負(fù)荷損耗小時(shí)數(shù)c=3000 cos=0.85s1n=50000kva s1n=50000kva s1n=25000kva n=2pk12=p/k12(sn/s3n)2=246.8×(50000/25000)2=987.2(kkw)pk23=p/k23(sn/s3n)2=236×(50000/25000)2=944(kkw)pk31=p/k31(sn/s3n)2=188.13×(50000/25000)2=752.52(kw)pk1=(pk12+pk31-pk23)/2=(987.2+752.52-944)/2=397.86(kw

26、)pk2=(pk12+pk23-pk31)/2=(987.2+944.4-752.52)/2=589(kw)pk3=(pk31+pk23-pk12)/2=(752.52+944-987.2)/2=354.76 (kw)并由前面的可得： s1=40.8422(kva)s2=23.64(kva) s3=17.15+0.0522=17.2022(kva) a=np0*t+pk1(s1/sn)2+ pk2(s2/sn)2+pk3(s3/sn)2 =2×64.74 ×8000+397.86×(40.8422/50)2+589×(23.64/50)2+354.76&

27、#215;(17.2022/50)2 ×3000 =31110154736(kw h)u=a×a×10-4+u1+u2 =0.2×31110154736×10-4+0.42845+1.12955 =622.205(萬元)2、方案c 10kv采用雙母接線方式，饋線有11回，選擇主變進(jìn)線斷路器型號(hào)：sn3-10/2000 z=z0(1+a/100)=（21.3+2.0×5）×(1+90/100)=59.47(萬元) u/1=0.022z=0.022×59.47=1.308(萬元) u/2=0.058z=0.058

28、15;59.47=3.449(萬元) u=a×a×10-4+u/1+u/2 =0.2×31110154736×10-4+1.308+3.449 =622.208萬元)方案b和方案c進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較因?yàn)椋?zbzc ubuc所以方案為最佳方案五設(shè)備選擇（1）電流互感器的配置： 有斷路器的回路要裝電流互感器。 發(fā)電機(jī)，變壓器的中性點(diǎn)要裝電流互感器。發(fā)電機(jī)一雙繞組變壓器單元接線的發(fā)電機(jī)出口要裝電流互感器。 （2）電壓互感器的配置 發(fā)電機(jī)出口要裝兩組：一組為三相五柱式電壓互感器；另一組為雙繞組電壓互感器。50mw及以上發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)要裝電壓互感器。主變回路三繞組變壓器

29、的低壓側(cè)同期用時(shí)要裝電壓互感器。有多少條母線就要裝多少個(gè)電壓互感器。一般35kv及以下采用電磁型電壓互感器，110kv及以上采用電容式電壓互感器。 （3）避雷器的配置 每一段母線須配置一組避雷器。三繞組變壓器，低壓繞組有可能開路運(yùn)行時(shí)，應(yīng)在低壓繞組出線端裝一個(gè)避雷器。對(duì)于中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)變壓器中性點(diǎn)可能斷開運(yùn)行時(shí)，若該變壓器中性點(diǎn)絕緣不接線電壓設(shè)計(jì)，應(yīng)在中性點(diǎn)裝設(shè)避雷器。對(duì)于中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，變壓器中性點(diǎn)經(jīng)套管引出時(shí)，應(yīng)在中性點(diǎn)裝一個(gè)避雷器。對(duì)于雷雨季節(jié)可能經(jīng)常開路運(yùn)行，而其線路側(cè)又帶有電壓的35110kv的變電所，為保護(hù)其進(jìn)出線的斷路器及隔離開關(guān)，應(yīng)在變電所線路的進(jìn)出處裝設(shè)三相一組避雷器。

30、（4）接地刀閘或接地器的配置 為保證電器和母線的檢修安全，35kv及以上每段母線根據(jù)長波宜設(shè)12個(gè)接地刀閘求接地器，兩組接地刀閘的距離應(yīng)盡量保持適中，母線的接地刀閘宜裝設(shè)在母線電壓互感器的隔離開關(guān)上和母聯(lián)隔離開關(guān)上，也可以裝設(shè)于其他回路母線隔離開關(guān)的基座上。必要時(shí)可設(shè)置獨(dú)立求母線接地器。63kv及以上配電裝置的斷路器兩側(cè)隔離開關(guān)和線路隔離開關(guān)的線路側(cè)宜配接地刀閘。雙母線接線，兩組母線隔離開關(guān)的斷路器側(cè)可共用一組接地刀閘。63kv及以上變壓器進(jìn)線隔離開關(guān)的變壓器宜裝設(shè)一組接地刀閘。第三章 短路電流計(jì)算在選擇電氣主接線時(shí)，為了保證設(shè)備在正常運(yùn)行和故障情況丅能安全，可靠地工作，同時(shí)又力求節(jié)約資金，這

31、需要進(jìn)行全面的短路電流計(jì)算計(jì)算某時(shí)刻的短路電流有效值，用以校驗(yàn)設(shè)備開斷能力和確定電抗器的電抗器的電抗值，計(jì)算短路電流沖擊值，用以校驗(yàn)設(shè)備的動(dòng)穩(wěn)定。短路種類一般按三相短路計(jì)算。若在發(fā)電機(jī)出口的兩相短路，或中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)以及各自耦變壓器等回路中的單相（或兩相）接地短路情況嚴(yán)重時(shí)，則按嚴(yán)重情況的進(jìn)行校驗(yàn)對(duì)于帶電抗器得610kv出線與長用分支線回路，在選擇母線隔離開關(guān)之間的引出線，套管時(shí)，短路計(jì)算點(diǎn)應(yīng)取在電抗器前。選擇其余的道題和電器時(shí)，短路計(jì)算點(diǎn)一般取在電抗器后作等值電路，設(shè)sb=100mva，ub=uav，計(jì)算各元件等值電抗標(biāo)么值。（插圖）按照設(shè)計(jì)的原始資料畫出的電力系統(tǒng)圖如下：一1.110k

32、v昌河火電廠g1,g2xg1=xd*sb/sg1=0.122*100/25/0.8=0.39xg2=xg1=0.392.變壓器t1,t2 uk1%=1/2(uk1-2%+uk3-1%-uk2-3%)=1/2(17.89+10.49-6.26)=11.26 uk2%=1/2(uk1-2%+uk2-3%-uk1-3%)=1/2(17.89+6.26-10.49)=6.62 uk3%=1/2(uk2-3%+uk3-1%-uk1-3%)=1/2(10.49+6.26-17.89)=-0.57x1t1=uk1%/100(sb/sn)=11.26/100*(100/50)=0.563x2t1=x1t1=0

33、.563x1t2=uk2%/100(sb/sn)=6.62/100*(100/50)=0.331x2t2=x1t2=0.331x1t3=uk3%/100(sb/sn)=-0.57/100*(100/50)=-0.0285x2t3=x1t3=-0.0285則x1t1-3=0.563-0.0285=0.2783.線路 xl1=x1*l1*sb/uav=0.4*11.32*100/115²=0.0342 xl2=x2*l2*sb/uav=0.4*5.5*100/115²=0.0166xl3=x3*l3*sb/uav=0.4*6.17*100/37²=0.180 4.甘村

34、變電站s1，風(fēng)嶺變電站s2 s1*=s1/sb=1000/100=10 xs1=1/s1*=1/10=0.1 s2*=s2/sb=256/100=2.56 xs2=1/s2*=1/2.56=0.395.沙坪變電站t3,t4 由第一章所選型號(hào)可知 uk12%=17.89 uk13%=10.49 uk23%=6.26 uk1%=1/2(uk1-2%+uk3-1%-uk2-3%)=1/2(17.89+10.49-6.26)=11.26uk2%=1/2(uk1-2%+uk2-3%-uk1-3%)=1/2(17.89+6.26-10.49)=6.62 uk3%=1/2(uk2-3%+uk3-1%-uk1

35、-3%)=1/2(10.49+6.26-17.89)=-0.57x3t1=uk1%/100(sb/sn)=11.26/100*(100/50)=0.563x4t1=x3t1=0.563x3t2=uk2%/100(sb/sn)=6.62/100*(100/50)=0.331x4t2=x3t2=0.331x3t3=uk3%/100(sb/sn)=-0.57/100*(100/50)=-0.0285x4t3=x3t3=-0.0285二1.簡化網(wǎng)絡(luò)并求轉(zhuǎn)移阻抗 f 1點(diǎn)短路時(shí) g1與t1，g2與t2串聯(lián)，且兩者串聯(lián)后并聯(lián)，所以有 x1=(xg1+x1t1-3)/2=(0.39+0.563)/2=0.4

36、76 x2=x1+xl1=0.476+0.0342=0.51 x3=xs1+xl2=0.2+0.0166=0.2166 t3高中壓側(cè)串聯(lián) x4=0.349+0.222=0.571t4高中壓側(cè)串聯(lián) x5=0.349+0.222=0.571x3,x4并聯(lián)：x6=0.571/2=0.286簡化網(wǎng)絡(luò)圖（插圖）x7=0.39+0.18+0.286=0.8562.短路電流計(jì)算 110kv昌河火電廠 iß=pg/(3uavcos)=2*50/(1.732*115*0.8)=0.314(ka) xjs=0.3957*2*25/（0.8*100）=0.247 查表得： 0s i*=4.48 有名值 i

37、=i*i0=4.48*0.314=1.407(ka) 0.6s i*=2.68 有名值 i=i*i0=2.68*0.314=0.842(ka) 1.2s i*=2.6 有名值 i=i*i0=2.6*0.314=0.816(ka)甘村變電站供出的短路電流。0s,0.6s,1.2s時(shí)電抗標(biāo)么值相等。 i0=sb/(3uav)=100/(1.732*115)=0.502(ka) i*=1/0.2166=4.617 i=i*i0=3.552*0.502=1.783(ka)風(fēng)嶺變電站供出的短路電流 i0=sb/(3uav)=100/(1.732*115)=0.502(kka) i*=1/0.856=1.

38、168 i=i*i0=1.168*0.502=0.586(ka) 3.t=0s,t=0.6s,t=1.2s時(shí)總的短路電流 0s： i0=1.407+2.318+0.586=4.311(ka) 0.6s: i0.6=0.842+2.318+0.586=3.756(ka) 1.2s i1.2=0.816+2.318+0.586=3.72(ka) 4.t=0s,t=0.6s,t=1.2s時(shí)總的短路容量 0s: s0=3i0uav=3*4.311*115=858.665(mva) 0.6s: s0.6=3i0.6uav=3*746*115=746.128(mva) 1.2s: s1.2=3i1.2ua

39、v=3*3.72*115=740.9496(mva) 5.0s沖擊電流 i impg=2kimpg*ig0=2*1.8*1.407=3.581(ka) i imps1=2kimpgs1*is10=2*1.8*2.318=5.900(ka) i imps2=2kimpgs2*is10=2*1.8*0.586=1.491(ka)i imp= i impg+i imps10 +i imps20=3.581+5.900+1.491=10.972(ka)二f 2點(diǎn)短路計(jì)算1.簡化網(wǎng)絡(luò)圖（插圖）x1=0.3957 x2=0.286 x3=0.2166 x4=0.57星網(wǎng)轉(zhuǎn)換 y=1/x1+1/x2+1/x

40、3=1/(0.3957)+1/(0.2166)+1/(0.286)=10.641 x5=x1*x2*y=0.3957*0.286*10.641=1.204 x6=x3*x2*y=0.2166*0.286*10.641=0.659（插圖） 2短路電流計(jì)算 110kv昌河火電廠 iß=pg/(3uavcos)=2*50/(1.732*37*0.8)=0.975(ka) xjs=1.204*2*25/（0.8*100）=0.753 查表得： 0s i*=1.35 有名值 i=i*i0=1.35*0.314=1.316(ka) 0.6s i*=1.35 有名值 i=i*i0=1.35*0.3

41、14=1.316 (ka) 1.2s i*=1.35 有名值 i=i*i0=1.35*0.314=1.316 (ka)甘村變電站供出的短路電流。0s,0.6s,1.2s時(shí)電抗標(biāo)么值相等。 i0=sb/(3uav)=100/(1.732*37)=1.5604(ka) i*=1/1.0.659=1.517 i=i*i0=1.517*01.5604=2.368(ka)風(fēng)嶺變電站供出的短路電流 i0=sb/(3uav)=100/(1.732*37)=1.56(ka) i*=1/0.57=1.754 i=i*i0=1.754*1.56=2.737(ka) 3.t=0s,t=0.6s,t=1.2s時(shí)總的短

42、路電流 0s： i0=1.316+2.368+2.737=6.421 (ka) 0.6s: i0.6=1.316+2.368+2.737=6.421 (ka) 1.2s i1.2=1.316+2.368+2.737=6.421 (ka) 4.t=0s,t=0.6s,t=1.2s時(shí)總的短路容量 0s: s0=3i0uav=3*6.421*37=411.499(mva) 0.6s: s0.6=3i0.6uav=3*6.421*37=411.499 (mva) 1.2s: s1.2=3i1.2uav=3*6.421*37=411.499 (mva) 5.0s沖擊電流 i impg=2kimpg*ig

43、0=2*1.8*1.316=3.35(ka) i imps1=2kimpgs1*is10=2*1.8*2.368=6.027(ka) i imps2=2kimpgs2*is10=2*1.8*2.737=6.966(ka) i imp=2*kimp*i0總= 2*1.8*6.421=16.343（ka)四f 3點(diǎn)短路1.簡化網(wǎng)絡(luò)圖：（圖1） 圖1 x3=0.175 x4=-0.0125 x5=0.175 星網(wǎng)轉(zhuǎn)換： y=1/x1+1/x2+1/x3=1/0.3957+1/0.2166+1/0.175=12.858 x7=x1*x3*y=0.3957*0.175*12.858=0.89x8=x2*

44、x3*y=0.2166*0.175*12.858=0.487x9=x6+x5=0.57+0.111=0.681(圖2) 圖2星網(wǎng)轉(zhuǎn)換： y2=1/x7+1/x8+1/x9+1/x4=1/0.89+1/0.487+1/0.681+1/-0.0079=-121.937 x10=x7*x4*y2=0.89*(-0.0079)*(-121.937)=0.857 x11=x8*x4*y2=0.487*(-0.0079)*(-121.937)=0.469 x12=x9*x4*y2=0.681*(-0.0079)*(-121.937)=0.656(插圖) 2.短路電流計(jì)算 110kv昌河火電廠 iß

45、;=pg/(3uavcos)=2*50/(1.732*10.5*0.8)=3.438(ka) xjs=0.857*2*25/（0.8*100）=0.536 查表得： 0s i*=1.96 有名值 i=i*i0=1.96*3.438=6.738(ka) 0.6s i*=1.52 有名值 i=i*i0=1.52*3.438=5.226(ka) 1.2s i*=1.68 有名值 i=i*i0=1.68*3.438=5.776(ka)甘村變電站供出的短路電流。0s,0.6s,1.2s時(shí)電抗標(biāo)么值相等。 i0=sb/(3uav)=100/(1.732*10.5)=5.499(ka) i*=1/0.469

46、=2.132 i=i*i0=5.499*2.132=11.725(ka)風(fēng)嶺變電站供出的短路電流 i0=sb/(3uav)=100/(1.732*10.5)=5.499(ka) i*=1/0.656=1.524 i=i*i0=5.499*1.524=8.383(ka) 3.t=0s,t=0.6s,t=1.2s時(shí)總的短路電流 0s： i0=6.738+11.725+8.383=26.846(ka) 0.6s: i0.6=5.226+11.725+8.383=25.334(ka) 1.2s i1.2=5.776+11.725+8.383=25.884(ka) 4.t=0s,t=0.6s,t=1.2s時(shí)總的短路容量 0s: s0=3i0uav=3*26.846*10.5=488.221(mva) 0.6s: s0.6=3i0.6uav=3*25.334*10.5=460.724(mva) 1.2s: