110KV變電站設(shè)計負荷及短路電流計算部分

1、第二章負荷及短路電流計算一、負荷計算同時系數(shù)，出線回路較少的時候，可取，出線回路數(shù)較多時，??；針對課題實際情況可知同時系數(shù)取。在不計同時系數(shù)時計算得：1、主變負荷計算由所給原始資料可知：110KV側(cè)負荷量為：P0(70002630023000200040002)0.935640KWQ0(70000.4358263000.4749230000.435820000.435840000.47492)0.916256<varS0P20Q2039172KVA35KV側(cè)負荷量為：P1(80002500029009907002)0.926361KWQ1(80000.4358250000.4559290

2、00.47499900.43587000.43582)0.91170(KvarS1P21Q2128840KVA變電站站用負荷量：S20.5%(S0S1)0.5%(3917228840)340.06KVAP2S2cos340.060.88299.2528KwQ2S2Sin340.060.47159.8282Kvar因為變電站站用負荷是從35KV側(cè)通過站用降壓變壓器得到，35KV出線考慮5%的損耗；考慮站用電的損耗和站用變壓器的效率，取損耗為5%;因為選用一臺220KV至ij35KV的三繞組主變，故主變35KV側(cè)的容量為：在計及同時系數(shù)時:邑繞主35kv(SS2)1.050.927275KVA如果

3、再考慮該變電站510年的10%發(fā)展，則：S三繞主35kv(S1S2)1.050.91.130332KVA考慮110KV出線5%的損耗，主變220KV到110KV側(cè)容量為：S"主11。八Sn1.050.937017KVA三繞110kv0如果再考慮該變電站5-10年的10%發(fā)展則:Sf主11。八Sn1.050.91.140719KVA三繞110kv0因為變電站最大負荷為:S(4071930332340.06)0.964251KVAmax則主變壓器容量為：S主0.9(70%80%)Smax4047846260KVA所以主變?nèi)@變選擇OSFPS3-63000/22M:642516300025

4、0.99%15%這樣選擇變壓器三繞變滿足每個繞組的通過容量可超過額定容量的15%，一臺主變退出運行時，另一臺主變?nèi)萘靠蓾M足所有負荷70%-80%的需要，且三繞組變壓器的中低壓側(cè)容量分別為63000/31500KVA的額定容量也可以滿足110KV與35KV兩個電壓等級之間有功與無功的相互交換要求，故變壓器的選擇滿足要求。站用變負荷計算由：S20.5%(S0S1)0.5%(3917228840)340.06KVAP2S2Cos340.060.88299.2528KwQ2S2Sin340.060.47159.8282Kvar知：由于選用兩臺站用變壓器，并且需要留有10%的裕度以及考慮其5%的站用電損

5、耗，同時系數(shù)取，所以：國用變0.5S1.05 1.1 0.9 176.75KVA考慮該變電站5-10年站用負荷10%的發(fā)展有：S?用變0.5S21.051.11.10.9194.42KVAS340.060.9306.05KVAmax站用變壓器的容量必須保證站用機械及設(shè)備能從電源獲得足夠的功率，每臺工作變壓器在不滿載狀態(tài)下運行，當(dāng)任意一臺變壓器因為故障被斷開后，其站用負荷由完好的站用變壓器承擔(dān)。故站用變壓器選用兩臺SC(B)10-160/20(10)型變壓器能夠滿足設(shè)計要求。二、短路電流計算1、短路計算的目的、規(guī)定與步驟短路電流計算的目的在發(fā)電廠和變電站的電氣設(shè)計中，短路電流計算是其中的一個重要

6、環(huán)節(jié)。其計算的目的主要有以下幾方面：在選擇電氣主接線時，為了比較各種接線方案，或確定某一接線是否需要采取限制短路電流的措施等，均需進行必要的短路電流計算。在選擇電氣設(shè)備時，為了保證設(shè)備在正常運行和故障情況下都能安全可靠地工作，同時又力求節(jié)約資金，這就需要進行全面的短路電流計算。例如：計算某一時刻的短路電流有效值用以校驗開關(guān)設(shè)備的開斷能力和確定電抗器的電抗值；計算短路后較長時間短路電流有效值，用以校驗設(shè)備的熱穩(wěn)定；計算短路電流沖擊值，用以校驗設(shè)備動穩(wěn)定。在設(shè)計屋外高壓配電裝置時，需按照短路條件校驗軟導(dǎo)線的相間和相相對地的安全距離。短路計算的一般規(guī)定計算的基本情況1)電力系統(tǒng)中所有電源均在額定負載

7、下運行；2)所有同步電機都具有自動調(diào)整勵磁裝置(包括強行勵磁)；3）短路發(fā)生在短路電流為最大值時的瞬間；4）所有電源的電動勢相位角相等；5）應(yīng)考慮對短路電流值有影響的所有原件，但是不考慮短路點的電弧電阻。對異步電動機的作用，僅在確定短路電流沖擊值和最大全電流有效值時才予以考慮。接線方式計算短路電流時所用的接線方式，應(yīng)是可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式（即最大運行方式），不能用僅在切換過程中可能并列運行的接線方式。計算步驟選擇計算短路點畫等值網(wǎng)絡(luò)圖首先去掉系統(tǒng)中的所有分支、線路電容、各元件的電阻選取基準容量SB和基準電壓UB（一般取各級的平均電壓）將各元件的電抗換算為同一基準值的標(biāo)幺值的標(biāo)幺電

8、抗繪制等值網(wǎng)絡(luò)圖，并將各元件電抗統(tǒng)一編號化簡等值網(wǎng)絡(luò)：為計算不同短路點的短路值，需要將等值網(wǎng)絡(luò)分別化簡為以短路點為中心的輻射形等值網(wǎng)絡(luò)，并求出各電源與短路點之間的電抗（即轉(zhuǎn)移電抗Xad）求計算電抗Xjsjs由運算曲線查出各電源供給的短路電流周期分量標(biāo)幺值（運算曲線僅做到Xjs=）計算無限大容量（或XjsW）的電源供給的短路電流周期分量計算短路電流周期分量有名值和短路容量2、變壓器的參數(shù)計算及短路點的確定變壓器參數(shù)的計算基準值的選擇：SB100MVA,UB220KV主變壓器三繞變參數(shù)的計算由主變參數(shù)可知：U1 2% 9.1;U13% 33.5;U23% 22 ,則c, 1c,c,C,U1% (U

9、12% U13% u23%)21-(9.1 33.5 22) 10.32U2%11，(U12% U23% U1 3%) -(9.1 22 33.5)221.2c, 1c,c,c,U3% (U13% U23% u12%) 21-(33.5 22 9.1)23.2* U1% Sb10.3 100X1 0. 163100 SN1100 63*X2U2% Sb100 Sn21.2 100100630.019U3%SbX3 _ 100 SN 346.4 100100630.368站用變壓器參數(shù)的計算查站用變壓器參數(shù)知uk % 6ta站用變壓器繞組電抗標(biāo)幺值為*XtUk% (U)2100 UbSbU1 2

10、SB (UT)2Snu 3為(第)2WO 產(chǎn))2 17.641002200.3438.5系統(tǒng)等值電抗的計算:S1100Xli0.4L1B0.4800.0221U232202短路點的確定此變電站設(shè)計中，電壓等級有四個，在選擇的短路點中，由于線路首端短路時其短路最為嚴重，因此短路計算電壓按照線路首端電壓考慮，即短路計算電壓取比線路額定電壓高5%。依據(jù)本變電站選定的主接線方式、設(shè)備參數(shù)和短路點選擇，網(wǎng)絡(luò)等值圖如下:圖系統(tǒng)等值網(wǎng)絡(luò)圖各短路點的短路計算短路點d-1短路計算等值網(wǎng)絡(luò)圖如右：SB100d-1 3U d i 3 1.05 220Xli0.022j45.45三相短路電流I，1I:1*1dl0.2

11、545.4511.36KA三相短路容量S1.3Ucld3)131.0522011.364545.17MVA短路沖擊電流ish2.55ld3)12.5511.3628.968KA1sh1.51ld3)11.5111.3617.15KA短路點d-2短路計算等值網(wǎng)絡(luò)圖如下：Id-2SB100Xd2*(3)Id2*3Ud23j0.022Xd2*三相短路電流三相短路容量短路沖擊電流0.094短路點d-3短路計算等值網(wǎng)絡(luò)圖如下：0.50KA1.05110(0.1630.019)j0.09410.64I2ishIshId3)2*Id、3UcI,0.5010.645.32KA1.051105.321064MV

12、A2.55Id3)21.51Id(3)22.555.3213.56KA1.515.328.03KAId-3SB3Ud310031.05351.57KA1Xd3*j0.022(0.1630.368)j0.28752.(3)1Id3*丫Xd3*13.480.2875三相短路電流(3)Id3Id3)3*Id31.573.485.46KA三相短路容量q(3)Sd3a/；231.05355.46短路沖擊電流ish2.55Id3)32.555.4613.92KAIsh1.51Id(3)31.515.468.24KA347.5MVA短路點d-4短路計算等值網(wǎng)絡(luò)圖如下：高壓進線Id-4SB100144.34KA0.4Xd4*1j0.0222(0.1630.368)117.64j9.112Ifl1Xd4*19.110.109三相短路電流(3)(3)d4Id4*Id40.109144.3415.73KA三相短路容量q(3)Sd4-.3UcId3430.415.7310.89MVA短路沖擊電流ish2.55Id3)42.5515.7340.11KAIsh1.51Id(3)31.5115.