110KV降壓變電站一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)電力系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)計(jì)說(shuō)明

1、 . 1 / 51畢業(yè)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)110KV110KV 降壓變電站一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)降壓變電站一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)語(yǔ)與成績(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)語(yǔ)與成績(jī)學(xué)生專業(yè)電力系統(tǒng)自動(dòng)化班級(jí)學(xué)號(hào)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目110KV 降壓變電站一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師職稱 . 2 / 51指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)：答辯小組意見(jiàn)：答辯小組組長(zhǎng)簽字： 年 月 日成績(jī)：系主任簽字： 年 月 日畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書題目110KV 降壓變電站一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)專業(yè)電力系統(tǒng)自動(dòng)化班級(jí)學(xué)生所在系導(dǎo)師導(dǎo)師職稱 . 3 / 51一、設(shè)計(jì)（論文）容本次設(shè)計(jì)為 110KV 降壓變電站一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)，通過(guò)進(jìn)行變電站的負(fù)荷計(jì)算和無(wú)

2、功補(bǔ)償?shù)扔?jì)算，以與從安全、經(jīng)濟(jì)與可靠性方面考慮，確定 110KV，35KV，10KV 以與站用電的主接線，同時(shí)也進(jìn)行了圖形對(duì)照，確定主變壓器臺(tái)數(shù)，容量與型號(hào)，同時(shí)也確定了站用變壓器的容量與型號(hào)。最后，根據(jù)最大持續(xù)工作電流與短路計(jì)算的計(jì)算結(jié)果，對(duì)高壓斷路器、熔斷器、隔離開(kāi)關(guān)、母線、電壓互感器、電流互感器以與母線進(jìn)行了選型，為完成 110KV 電氣一次部分的設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。二、基本要求仔細(xì)閱讀電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)以與與設(shè)計(jì)變電站一次系統(tǒng)有關(guān)的書籍。掌握變電站設(shè)計(jì)的基本步驟。設(shè)計(jì)方案能做到滿足運(yùn)行可靠，簡(jiǎn)單靈活、操作方便和節(jié)約投資等要求。編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書。三、主要技術(shù)指標(biāo)（或研究方法）1.變電所建設(shè)規(guī)

3、模：變電所容量：31.5MW；電壓等級(jí) 110/35/10KV；出線回路數(shù)：110KV 4 回架空線路；35KV 8 回架空線路；10KV 10 回架空線路。2.在建站條件方面，本站地勢(shì)平坦，屬輕地震區(qū)，年最高氣溫+40，站最低氣溫-5，站平均溫度+18，屬于我國(guó)類標(biāo)準(zhǔn)氣象區(qū)。.四、應(yīng)收集的資料與參考文獻(xiàn)1春球，發(fā)電廠電氣部分，中國(guó)電力，20042躍，電力工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指南，中國(guó)水利水電，20033繩敏，電力系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)與畢業(yè)設(shè)計(jì)參考資料，水利電力，19954小虎，工廠供電技術(shù)（第 2 版） ，高等教育，20065玉盛、馬良玉、牟道槐，發(fā)電廠-變電站電氣部分，大學(xué)，19966介才,工廠供電(

4、第四版)，機(jī)械工業(yè),20077黃純?nèi)A，發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料，中國(guó)電力，20018弋,電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)（電氣一次部分）,中國(guó)電力，1989年12月第1版 . 4 / 519弋,電力工程電氣設(shè)備手冊(cè)（電氣一次部分上、下冊(cè)） ，中國(guó)電力，1998 年10月第1 版五、進(jìn)度計(jì)劃1、指導(dǎo)教師填寫畢業(yè)設(shè)任務(wù)書下達(dá)開(kāi)題任務(wù)（2010 年 12 月 27 日至 28 日）2、調(diào)研,收集資料,方案論證,撰寫開(kāi)題報(bào)告（2010 年 12 月 28 日至 12 月 30 日）3、完成設(shè)計(jì)初稿（2010 年 12 月 31 日至 2011 年 1 月 6 日）4、學(xué)生提交中期檢查報(bào)告（2011 年 1

5、月 7 日至 1 月 9 日）5、數(shù)據(jù)分析等, 完善設(shè)計(jì)，等待答辯（2011 年 1 月 9 日至 1 月 10 日）教研室主任簽字時(shí)間年 月 日畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告題目110KV 降壓變電站一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)專業(yè)電力系統(tǒng)自動(dòng)化班級(jí)學(xué)生 . 5 / 51一、文獻(xiàn)綜述（立論依據(jù)）1弋,電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)（電氣一次部分）,中國(guó)電力，1989年12月第1版2弋,電力工程電氣設(shè)備手冊(cè)（電氣一次部分上、下冊(cè)） ，中國(guó)電力，1998 年10月第1 版3春球，發(fā)電廠電氣部分，中國(guó)電力，2004二、研究容與預(yù)期目標(biāo)通過(guò)對(duì)負(fù)荷資料的分析與安全、經(jīng)濟(jì)與可靠性方面考慮，確定 110KV，35

6、KV，10KV 以與站用電的主接線，然后又通過(guò)負(fù)荷計(jì)算確定主變壓器臺(tái)數(shù)，容量與型號(hào)，同時(shí)也確定了站用變壓器的容量與型號(hào)，最后，根據(jù)最大持續(xù)工作電流與短路計(jì)算的計(jì)算結(jié)果，對(duì)高壓斷路器、熔斷器、隔離開(kāi)關(guān)、電壓互感器、電流互感器以與母線、電纜進(jìn)行了選型，從而完成了 110KV 電氣一次部分的設(shè)計(jì)。三、研究方案（研究方法）了解并掌握 110KV 降壓變電所的國(guó)外現(xiàn)狀特點(diǎn)和發(fā)展前景，查閱資料，結(jié)合電力系統(tǒng)方向所學(xué)專業(yè)課程以與他人的設(shè)計(jì)、研究成果， 掌握變電所設(shè)計(jì)的過(guò)程和方法，并歸納、創(chuàng)新出自己的研究方案。根據(jù)各地不同情況，在借鑒已建 110 KV 降壓變電所設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對(duì) 110 KV 降壓變電所

7、變壓器的選擇、電氣主接線、電氣設(shè)備的平面布置。（1）主變?nèi)萘亢托吞?hào)的選擇是根據(jù)負(fù)荷發(fā)展的要求。包括主變壓器型號(hào)的選擇，冷卻方式，有無(wú)勵(lì)磁，有載還是無(wú)載調(diào)壓方式。（2）電氣主接線的設(shè)計(jì)確定主接線的形式對(duì)變電站電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、供電可靠性、運(yùn)行靈活性、檢修是否方便以與經(jīng)濟(jì)性等都起著決定性作用。變電所的主接線應(yīng)根據(jù)變電所在電力系統(tǒng)中的地位、回路數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)與負(fù)荷性質(zhì)等條件確定，并且滿足運(yùn)行可靠，簡(jiǎn)單靈活、操作方便和節(jié)約投資等要求，便于擴(kuò)建。主接線必須滿足可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性三項(xiàng)基本要求。供電可靠性是指能夠長(zhǎng)期、連續(xù)、正常地向用戶供電的能力，我們可以進(jìn)行定量評(píng)價(jià)。靈活性的基本要滿足調(diào)度

8、時(shí)靈活性的要求，滿足檢修時(shí)靈活性的要求以與滿足擴(kuò)建時(shí)靈活性的要求，大的電力工程往往要分期建設(shè)，從最初的主接線過(guò)渡到最終的主接線，每次過(guò)渡都應(yīng)該比較方便，對(duì)已運(yùn)行部分影響小，改建的工程量不大。（3）短路電流的計(jì)算與電氣設(shè)備的選擇根據(jù)電力系統(tǒng)接線圖與本所電氣主接線圖，制定短路計(jì)算等值網(wǎng)絡(luò)圖，擬訂必要的短路計(jì)算點(diǎn)，用實(shí)用計(jì)算法或上機(jī)計(jì)算出選擇電氣設(shè)備所需的各組短路電流。并將計(jì)算值列表備用。所必須的知識(shí)點(diǎn)包括：a 短路電流的計(jì)算方法；b 設(shè)計(jì)常以三相短路作為電氣設(shè)備的選擇方法；c 根據(jù)短路計(jì)算網(wǎng)絡(luò)的具體情況，可按同一變比法或按個(gè)別變化法計(jì)算短路電流。應(yīng)選擇的電氣設(shè)備如下：各電壓等級(jí)的母線、斷路器、隔離

9、開(kāi)關(guān)、電壓與電流互感器。按正常情況下選擇電氣設(shè)備，按短路情況下校驗(yàn)電氣設(shè)備的動(dòng)穩(wěn)定，熱穩(wěn)定等。對(duì)于軟母 . 6 / 51線來(lái)說(shuō)不用校驗(yàn)其動(dòng)穩(wěn)定，對(duì)于開(kāi)關(guān)來(lái)說(shuō)不用校驗(yàn)其開(kāi)斷能力。四、進(jìn)度計(jì)劃1、指導(dǎo)教師填寫畢業(yè)設(shè)任務(wù)書下達(dá)開(kāi)題任務(wù)（2010 年 12 月 27 日至 28 日）2、調(diào)研,收集資料,方案論證,撰寫開(kāi)題報(bào)告（2010 年 12 月 28 日至 12 月 30 日）3、完成設(shè)計(jì)初稿（2010 年 12 月 31 日至 2011 年 1 月 6 日）4、學(xué)生提交中期檢查報(bào)告（2011 年 1 月 7 日至 1 月 9 日）5、數(shù)據(jù)分析等, 完善設(shè)計(jì)，等待答辯（2011 年 1 月 9 日

10、至 1 月 10 日）指導(dǎo)教師簽字時(shí)間年 月 日 . 1 / 51目錄目錄摘要摘要第第 1 1 章概述章概述 1 1第第 2 2 章負(fù)荷計(jì)算與變壓器選擇章負(fù)荷計(jì)算與變壓器選擇 3 32.1 負(fù)荷計(jì)算 32.1.1 計(jì)算負(fù)荷的目的 32.1.2 負(fù)荷分析 32.2 主變壓器的選擇 42.2.1 主變壓器臺(tái)數(shù)和容量的確定 42.2.2 變壓器型號(hào)的選擇 42.3 本變電站站用變壓器的選擇 52.4 小結(jié) 6第第 3 3 章無(wú)功補(bǔ)償裝置的選擇章無(wú)功補(bǔ)償裝置的選擇 7 73.1 補(bǔ)償裝置的意義 73.2 無(wú)功補(bǔ)償裝置類型的選擇 73.2.1 無(wú)功補(bǔ)償裝置的類型 73.2.2 常用的三種補(bǔ)償裝置的比較與

11、選擇 73.3 無(wú)功補(bǔ)償裝置容量的確定 83.4 并聯(lián)電容器裝置的分組 83.4.1 分組原則 83.4.2 分組方式 83.5 并聯(lián)電容器裝置的接線 9第第 4 4 章電氣主接線設(shè)計(jì)章電氣主接線設(shè)計(jì) 1010 . 2 / 514.1 主接線的設(shè)計(jì)原則 104.1.1 主接線設(shè)計(jì)的基本要求 104.1.2 主接線的設(shè)計(jì)依據(jù) 114.2 110KV 主接線的選擇 114.3 35KV 主接線的選擇 114.4 10KV 主接線的選擇 124.5 所用電設(shè)計(jì) 12第第 5 5 章電路電流計(jì)算章電路電流計(jì)算 13135.1 短路電流計(jì)算的目的 135.2 短路電流計(jì)算的條件 135.3 短路電流計(jì)算

12、 145.3.1 計(jì)算步驟 145.3.2 變壓器參數(shù)的計(jì)算 155.3.3 短路點(diǎn)的確定 155.3.4 各短路點(diǎn)的短路計(jì)算 16第第 6 6 章電氣設(shè)備選擇與校驗(yàn)章電氣設(shè)備選擇與校驗(yàn) 21216.1 電氣設(shè)備選擇的一般規(guī)定 216.1.1 一般原則 216.1.2 有關(guān)的幾項(xiàng)規(guī)定 216.2 各回路持續(xù)工作電流的計(jì)算 226.3 高壓電氣設(shè)備選擇 226.3.1 斷路器的選擇與校驗(yàn) 226.3.2 隔離開(kāi)關(guān)的選擇與校驗(yàn) 276.3.3 電流互感器的選擇與校驗(yàn) 296.3.4 電壓互感器的選擇與校驗(yàn) 34 . 3 / 516.3.5 母線的選擇與校驗(yàn) 356.3.6 熔斷器的選擇 38結(jié)論結(jié)

13、論 4040致致 4141參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) 4242附錄附錄 1 1 電氣設(shè)備的布置圖電氣設(shè)備的布置圖 4343附錄附錄 2 2 電氣設(shè)備接線圖電氣設(shè)備接線圖 4444 . 1 / 51第 1 章 概述由于某地區(qū)電力系統(tǒng)的發(fā)展和負(fù)荷增長(zhǎng)，擬建一座 110KV 變電站，向該地區(qū)用35KV 和 10KV 兩個(gè)電壓等級(jí)供電。本變電站由兩個(gè)系統(tǒng)供電，對(duì) 35KV 側(cè)來(lái)講，本所供電對(duì)象是 A 廠、B 廠的1S2S廠區(qū)和生活區(qū)與 A、B 兩座變電站，10KV 側(cè)供電對(duì)象是 a 廠、b 廠、c 廠、d 廠的廠區(qū)和生活區(qū)與 a、b 兩個(gè)居民區(qū)。具體數(shù)據(jù)如下：表 1-1 系統(tǒng)與線路參數(shù)表系統(tǒng) 1系統(tǒng) 2線路參數(shù)

14、(MVA)1S1cX(MVA)2S2cX(KM)1L(KM)2L60038800453020表 1-2 35KV 側(cè)負(fù)荷資料表負(fù)荷名稱最大負(fù)荷（MW）cos回路數(shù)A 廠60.92B 廠60.92A 變電站50.91B 變電站30.91注：35KV 負(fù)荷同時(shí)系數(shù)為 0.9表 1-3 10KV 側(cè)負(fù)荷資料表負(fù)荷名稱最大負(fù)荷（MW）cos回路數(shù)A 廠20.851b 廠20.851c 廠30.852d 廠30.852A 居民區(qū)30.91b 居民區(qū)30.91注：10KV 負(fù)荷同時(shí)系數(shù)為 0.85根據(jù)上表所述，一旦停電，就會(huì)造成地區(qū)斷電、斷水等后果嚴(yán)重影響人們的正常生活，還將造成機(jī)器停運(yùn)，整個(gè)生產(chǎn)處于癱瘓

15、狀態(tài)，嚴(yán)重影響各廠生產(chǎn)的質(zhì)量和數(shù)量。因此對(duì)本所得運(yùn)行可靠性必須保證在非特殊情況下一本不允許對(duì)他們斷電。鑒于以上情況，110KV 側(cè)線路回?cái)?shù)采用 4 回，其中 2 回留作備用，35KV 側(cè)線路回?cái)?shù)采用 6 回，另有 2 回留作備用，A、B 廠采用雙回路供電，10KV 側(cè)線路回?cái)?shù)采用8 回，另有 2 回留作備用，c、d 廠采用雙回路供電，以提高供電可靠性。在建站條件方面，本站地勢(shì)平坦，屬輕地震區(qū)，年最高氣溫+40，站最低氣溫 . 2 / 51-5，站平均溫度+18，屬于我國(guó)類標(biāo)準(zhǔn)氣象區(qū)。本變電站自用電主要負(fù)荷如表 1-4：表 1-4 110KV 變電站自用電負(fù)荷序 號(hào)設(shè)備名稱額定容量(KW)cos

16、安裝臺(tái)數(shù)工作臺(tái)數(shù)備 注1主充電機(jī)200.8511周期性負(fù)荷2浮充電機(jī)4.50.8511經(jīng)常性負(fù)荷3主變通風(fēng)0.150.853232經(jīng)常性負(fù)荷4蓄電池通風(fēng)2.70.8511經(jīng)常性負(fù)荷5檢修、試驗(yàn)用電150.85經(jīng)常性負(fù)荷6載波通訊用電10.85經(jīng)常性負(fù)荷7屋照明5.28屋外照明4.59生活水泵4.50.8522周期性負(fù)荷10福利區(qū)用電1.50.85周期性負(fù)荷本論文主要通過(guò)分析上述負(fù)荷資料，以與通過(guò)負(fù)荷計(jì)算，最大持續(xù)工作電流與短路計(jì)算，對(duì)變電站進(jìn)行了設(shè)備選型和主接線選擇，進(jìn)而完成了變電站一次部分設(shè)計(jì)。第 2 章 負(fù)荷計(jì)算與變壓器選擇2.1 負(fù)荷計(jì)算2.1.1 計(jì)算負(fù)荷的目的計(jì)算負(fù)荷是供電設(shè)計(jì)計(jì)算的

17、基本依據(jù)，計(jì)算負(fù)荷確定得是否正確合理，直接影響到電器和導(dǎo)線電纜的選擇是否經(jīng)濟(jì)合理。如計(jì)算負(fù)荷確定過(guò)大，將使電器和導(dǎo)線選得過(guò)大，造成投資和有色金屬的消耗浪費(fèi)，如計(jì)算負(fù)荷確定過(guò)小又將使電器和導(dǎo)線電纜處子過(guò)早老化甚至燒毀，造成重大損失，由此可見(jiàn)正確確定計(jì)算負(fù)荷重要性。 . 3 / 512.1.2 負(fù)荷分析要選擇主變壓器和站用變壓器的容量，確定變壓器各出線側(cè)的最大持續(xù)工作電流。首先必須要計(jì)算出各側(cè)的負(fù)荷，包括 35KV 側(cè)負(fù)荷、10KV 側(cè)負(fù)荷和站用電負(fù)荷（動(dòng)力負(fù)荷和照明負(fù)荷）。系統(tǒng)負(fù)荷的計(jì)算公式為： (式 2-1)%)1)(cos(1maxniiijsPKtS式中 各出線的最大負(fù)荷； 功率因數(shù)； 同

18、時(shí)系數(shù)； maxiPicosKt線損率，取 5%；%根據(jù)第 1 章所給資料，可以計(jì)算出以下數(shù)據(jù)：35KV 側(cè)負(fù)荷：MVASjs6 .33%)51)(9 . 0352626(9 . 010KV 側(cè)負(fù)荷：MVASjs75.22%)51)(9 . 03385. 0232322(85. 0站用電負(fù)荷：(照明負(fù)荷+動(dòng)力負(fù)荷0.85)SKVAS0.85)1.524.51152.7320.154.5(204.5 5.278.5235KVA變電站的總負(fù)荷：=33.6+22.75+0.0785=56.428MVAS2.2 主變壓器的選擇2.2.1 主變壓器臺(tái)數(shù)和容量的確定1、主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇

19、原則：（1）對(duì)于大城市郊區(qū)的一次變電所在中低壓側(cè)已構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的情況下，變電所以裝設(shè)兩臺(tái)變壓器為宜。（2）對(duì)地區(qū)性孤立的一次變電所或大型工業(yè)專用變電所在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮裝設(shè)三臺(tái)變壓器。（3）對(duì)于規(guī)劃只裝設(shè)兩臺(tái)變壓器的變電所，其變壓器基礎(chǔ)宜按大于變壓器容量 . 4 / 51的 12 級(jí)設(shè)計(jì)，以便負(fù)荷發(fā)展時(shí)，更換變壓器的容量。通過(guò)上述分析，本變電站硬裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器。2、主變壓器容量的選擇主變壓器容量一般按變電所建成后 5-10 年規(guī)劃負(fù)荷選擇，并適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期 10-20 年的負(fù)荷發(fā)展，對(duì)于城市郊區(qū)變電所，主變壓器應(yīng)與城市規(guī)劃相結(jié)合。根據(jù)變電站所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來(lái)確定主變壓器的容量。對(duì)于有重要負(fù)荷

20、的變電站，應(yīng)考慮當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量過(guò)負(fù)荷能力后的允許時(shí)間，應(yīng)保證用戶的一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷；對(duì)一般性變電站，當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量應(yīng)能保證全部負(fù)荷的 70%-80%。單臺(tái)變壓器的容量=0.7TSS根據(jù)負(fù)荷計(jì)算算出本變電站總的負(fù)荷為： =56.428MVAS=0.7 56.428=39.43MVATS2.2.2 變壓器型號(hào)的選擇1、繞組數(shù)量的確定根據(jù)電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)所述：在具有三種電壓的變電所中，如通過(guò)主變壓器各側(cè)繞組的功率均達(dá)到該變壓器容量的 15 %以上或低壓側(cè)雖無(wú)負(fù)荷，但在變電所需設(shè)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備時(shí)，主變壓器宜采用三繞組變壓器。在本變電所中：/=27.448 0

21、.8/57.5364=0.381615%35SS/=35.0097 0.8/57.5364=0.486815%10SS因此，主變壓器選為三繞組變壓器。2. 相數(shù)的確定根據(jù)電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)變壓器相數(shù)選擇原則：當(dāng)不受運(yùn)輸條件限制時(shí)，在 330KV 與以下發(fā)電廠和變電站，均應(yīng)選用三相變壓器。3. 繞組數(shù)和接線組別的確定：該變電所有三個(gè)電壓等級(jí)，所以選用三繞組變壓器，連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運(yùn)行，110KV 以上電壓，變壓器繞組都采用 Y0 連接，35KV采用 Y 形連接，10KV 采用 連接。4. 調(diào)壓方式的選擇：普通型的變壓器調(diào)壓圍小，僅為5%，而且當(dāng)調(diào)壓要求的變化趨勢(shì)與實(shí)

22、際相反（如逆調(diào)壓）時(shí)，僅靠調(diào)整普通變壓器的分接頭方法就無(wú)法滿足要求。另外，普通變壓器的調(diào)整很不方便，而有載調(diào)壓變壓器可以解決這些問(wèn)題。它的調(diào)壓圍較大， . 5 / 51一般在 15%以上，而且要向系統(tǒng)傳輸功率，又可能從系統(tǒng)反送功率，要求母線電壓恒定，保證供電質(zhì)量情況下，有載調(diào)壓變壓器，可以實(shí)現(xiàn)，特別是在潮流方向不固定，而要求變壓器可以副邊電壓保持一定圍時(shí)，有載調(diào)壓可解決，因此選用有載調(diào)壓變壓器。5. 冷卻方式的選擇：主變壓器一般采用的冷卻方式有：自然風(fēng)冷、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷、強(qiáng)迫油循環(huán)水冷、強(qiáng)迫導(dǎo)向油循環(huán)冷卻?？紤]到冷卻系統(tǒng)的供電可靠性，要求與維護(hù)工作量，首選自然風(fēng)冷冷卻方式。根基上述條件本變電站

23、應(yīng)用兩臺(tái) SFSZ7-40000/110 型有載調(diào)壓變壓器，采用暗備用方式，查變壓器的參數(shù)如下：表 2-1 SFSZ7-40000/110 型變壓器參數(shù)數(shù)據(jù)損耗(KW)阻抗電壓(%)額定電壓(KV)型號(hào)與容量(KVA)高中低連接組別空載短路高中高低中低空載電流(%)SFSZ7-40000/1101108 1.25%38.52 2.5%10.5YN,yn0,d1160.221010.517-186.51.32.3 本變電站站用變壓器的選擇變電站的站用電是變電站的重要負(fù)荷，因此，在站用電設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)按照運(yùn)行可靠、檢修和維護(hù)方便的要求，考慮變電站發(fā)展規(guī)劃，妥善解決分期建設(shè)引起的問(wèn)題，積極慎重地采用經(jīng)過(guò)鑒

24、定的新技術(shù)和新設(shè)備，使設(shè)計(jì)達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理，技術(shù)先進(jìn)，保證變電站安全，經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行。一般變電站裝設(shè)一臺(tái)站用變壓器，對(duì)于樞紐變電站、裝有兩臺(tái)以上主變壓器的變電站中應(yīng)裝設(shè)兩臺(tái)容量相等的站用變壓器，互為備用，如果能從變電站外引入一個(gè)可靠的低壓備用電源時(shí)，也可裝設(shè)一臺(tái)站用變壓器。根據(jù)如上規(guī)定，本變電站選用兩臺(tái)容量相等的站用變壓器。站用變壓器的容量應(yīng)按站用負(fù)荷選擇：78.5235SKVA 考慮一定的站用負(fù)荷增長(zhǎng)裕度，站用變 10KV 側(cè)選擇兩臺(tái) S9-10010 型號(hào)配電變壓器，互為備用。根據(jù)容量選擇，站用電變壓器為 S9-10010 型變壓器，其參數(shù)如下：表 2-1 SL7-12510 型變壓器參數(shù)數(shù)據(jù) .

25、 6 / 51損耗/W阻抗電壓為(%)型號(hào)容量連接組別空載負(fù)載S910010100(KVA)YN，yn030014704其容量比為：100/100/502.4 小結(jié)在本章中，根據(jù)本變電站的實(shí)際情況選擇了變電站的主變壓器和站用變壓器：主變壓器為兩臺(tái) SFSZ7-40000/110 型有載調(diào)壓變壓器；站用變壓器兩臺(tái) S9-10010型號(hào)配電變壓器。第 3 章 無(wú)功補(bǔ)償裝置的選擇3.1 補(bǔ)償裝置的意義無(wú)功補(bǔ)償可以保證電壓質(zhì)量、減少網(wǎng)絡(luò)中的有功功率的損耗和電壓損耗，同時(shí)對(duì)增強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性有重要意義。3.2 無(wú)功補(bǔ)償裝置類型的選擇3.2.1 無(wú)功補(bǔ)償裝置的類型無(wú)功補(bǔ)償裝置可分為兩大類：串聯(lián)補(bǔ)償裝置和并聯(lián)

26、補(bǔ)償裝置。目前常用的補(bǔ)償裝置有：靜止補(bǔ)償器、同步調(diào)相機(jī)、并聯(lián)電容器。3.2.2 常用的三種補(bǔ)償裝置的比較與選擇這三種無(wú)功補(bǔ)償裝置都是直接或者通過(guò)變壓器并接于需要補(bǔ)償無(wú)功的變配電所的母線上。同步調(diào)相機(jī)：同步調(diào)相機(jī)相當(dāng)于空載運(yùn)行的同步電動(dòng)機(jī)在過(guò)勵(lì)磁時(shí)運(yùn)行，它向系統(tǒng)提供無(wú)功功率而起到無(wú)功電源的作用，可提高系統(tǒng)電壓。裝有自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置的同步調(diào)相機(jī)，能根據(jù)裝設(shè)地點(diǎn)電壓的數(shù)值平滑地改變輸出或汲取的無(wú)功功率，進(jìn)行電壓調(diào)節(jié)。特別是有強(qiáng)行勵(lì)磁裝置時(shí)，在系統(tǒng)故障情況下，還能調(diào)整系統(tǒng)的電壓，有利于提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。但是同步調(diào)相機(jī)是旋轉(zhuǎn)機(jī)械，運(yùn)行維護(hù)比較復(fù)雜。它的有功功率損耗較大。小容量的調(diào)相機(jī)每千伏安容量的投入費(fèi)

27、用也較大。故同步調(diào)相機(jī)宜于大容量集中使用，容量小于 5MVA 的一般不裝設(shè)。在我國(guó)，同步調(diào)相機(jī)常安裝在樞紐變電所，以便平滑調(diào)節(jié)電壓和提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。靜止補(bǔ)償器： . 7 / 51靜止補(bǔ)償器由電力電容器與可調(diào)電抗并聯(lián)組成。電容器可發(fā)出無(wú)功功率，電抗器可吸收無(wú)功功率，根據(jù)調(diào)壓需要，通過(guò)可調(diào)電抗器吸收電容器組中的無(wú)功功率，來(lái)調(diào)節(jié)靜止補(bǔ)償其輸出的無(wú)功功率的大小和方向。靜止補(bǔ)償器是一種技術(shù)先進(jìn)、調(diào)節(jié)性能、使用方便、經(jīng)紀(jì)性能良好的動(dòng)態(tài)無(wú)功功率補(bǔ)償裝置。靜止補(bǔ)償器能快速平滑地調(diào)節(jié)無(wú)功功率，以滿足無(wú)功補(bǔ)償裝置的要求。這樣就克服了電容器作為無(wú)功補(bǔ)償裝置只能做電源不能做負(fù)荷，且調(diào)節(jié)不能連續(xù)的缺點(diǎn)。與同步調(diào)相機(jī)比較

28、，靜止補(bǔ)償器運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單，功率損耗小，能做到分相補(bǔ)償以適應(yīng)不平衡負(fù)荷的變化，對(duì)沖擊負(fù)荷也有較強(qiáng)的適應(yīng)性，因此在電力系統(tǒng)得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。 （但此設(shè)備造價(jià)太高，不在本設(shè)計(jì)中不宜采用） 。電力電容器：電力電容器可按三角形和星形接法連接在變電所母線上。它所提供的無(wú)功功率值與所節(jié)點(diǎn)的電壓成正比。電力電容器的裝設(shè)容量可大可小。而且既可集中安裝，又可分散裝設(shè)來(lái)接地供應(yīng)無(wú)功率，運(yùn)行時(shí)功率損耗亦較小。此外，由于它沒(méi)有旋轉(zhuǎn)部件，維護(hù)也較方便。為了在運(yùn)行中調(diào)節(jié)電容器的功率，也可將電容器連接成若干組，根據(jù)負(fù)荷的變化，分組投入和切除。綜合比較以上三種無(wú)功補(bǔ)償裝置后，選擇并聯(lián)電容器作為無(wú)功補(bǔ)償裝置。3.3 無(wú)功補(bǔ)償

29、裝置容量的確定（根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)）現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)一般按主變?nèi)萘康?10-30來(lái)確定無(wú)功補(bǔ)償裝置的容量。此設(shè)計(jì)中主變?nèi)萘繛?40000KVA故并聯(lián)電容器的容量為：4000KVA-12000KVA 為宜，在此設(shè)計(jì)中取 12000KVA。3.4 并聯(lián)電容器裝置的分組3.4.1 分組原則1、并聯(lián)電容器裝置的分組主要有系統(tǒng)專業(yè)根據(jù)電壓波動(dòng)、負(fù)荷變化、諧波含量等因素確定。2、對(duì)于單獨(dú)補(bǔ)償?shù)哪撑_(tái)設(shè)備，例如電動(dòng)機(jī)、小容量變壓器等用的并聯(lián)電容器裝置，不必分組，可直接與設(shè)備相聯(lián)接，并與該設(shè)備同時(shí)投切。對(duì)于 110KV-220KV、主變代有載調(diào)壓裝置的變電所，應(yīng)按有載調(diào)壓分組，并按電壓或功率的要行自動(dòng)投切。3、終端變電所的并

30、聯(lián)電容器設(shè)備，主要是為了提高電壓和補(bǔ)償變壓器的無(wú)功損耗。此時(shí)，各組應(yīng)能隨電壓波動(dòng)實(shí)行自動(dòng)投切。投切任一組電容器時(shí)引起的電壓波動(dòng)不應(yīng)超過(guò) 2.5。3.4.2 分組方式1、并聯(lián)電容器的分組方式有等容量分組、等差容量分組、帶總斷路器的等差容 . 8 / 51量分組、帶總斷路器的等差級(jí)數(shù)容量分組。2、各種分組方式比較a、等差容量分組方式：由于其分組容量之間成等差級(jí)數(shù)關(guān)系，從而使并聯(lián)電容器裝置可按不同投切方式得到多種容量組合。既可用比等容量分組方式少的分組數(shù)目，達(dá)到更多種容量組合的要求，從而節(jié)約了回路設(shè)備數(shù)。但會(huì)在改變?nèi)萘拷M合的操作過(guò)程中，會(huì)引起無(wú)功補(bǔ)償功率較大的變化，并可能使分組容量較小的分組斷路器頻

31、繁操作，斷路器的檢修間隔時(shí)間縮短，從而使電容器組退出運(yùn)行的可能性增加。因而應(yīng)用圍有限。b、帶總斷路器的等差容量分組、帶總斷路器的等差級(jí)數(shù)容量分組，當(dāng)某一并聯(lián)電容器組因短路故障而切除時(shí)，將造成整個(gè)并聯(lián)電容器裝置退出運(yùn)行。c、等容量分作方式，是應(yīng)用較多的分作方式。綜上所述，在本設(shè)計(jì)中，無(wú)功補(bǔ)償裝置分作方式采用等容量分組方式。3.5 并聯(lián)電容器裝置的接線并聯(lián)電容器裝置的基本接線分為星形（Y）和三角形（）兩種。經(jīng)常使用的還有由星形派生出來(lái)的雙星形，在某種場(chǎng)合下，也采用有由三角形派生出來(lái)的雙三角形。從電氣工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè) （一次部分）中比較得，應(yīng)采用雙星形接線。因?yàn)殡p星形接線更簡(jiǎn)單，而且可靠性、靈敏性都

32、高，對(duì)電網(wǎng)通訊不會(huì)造成干擾，適用于10KV 與以上的大容量并聯(lián)電容器組。中性點(diǎn)接地方式：對(duì)該變電所進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，主要是補(bǔ)償主變和負(fù)荷的無(wú)功功率，因此并聯(lián)電容器裝置裝設(shè)在變電所低壓側(cè)，故采用中性點(diǎn)不接地方式。10KV 系統(tǒng)的中性點(diǎn)是不接地的，該變電站采用的并聯(lián)電容器組的中性點(diǎn)也是不接地的，當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，構(gòu)不成零序電流回路，所以不會(huì)對(duì) 10KV 系統(tǒng)造成影響。第 4 章 電氣主接線設(shè)計(jì)4.1 主接線的設(shè)計(jì)原則4.1.1 主接線設(shè)計(jì)的基本要求主接線的基本要求：應(yīng)滿足可靠性，靈活性和經(jīng)濟(jì)性。（1）可靠性：安全可靠是電力生產(chǎn)的首要任務(wù)，保證供電可靠是電力生產(chǎn)和分配的首要要求，主接線首先應(yīng)滿足這個(gè)

33、要求?？煽啃缘木唧w要求：1斷路器檢修時(shí)，不影響對(duì)系統(tǒng)和負(fù)荷的供電；2斷路器和母線故障以與母線檢修應(yīng)盡量減少停電時(shí)間與回?cái)?shù)，并要保證一級(jí) . 9 / 51負(fù)荷與大部分二級(jí)負(fù)荷的供電。3盡量避免全所停運(yùn)、停電的可能性。（2）靈活性：主接線應(yīng)滿足在調(diào)度、檢修與擴(kuò)建時(shí)的靈活性。1調(diào)度時(shí)，應(yīng)可以靈活地投入和切除變壓器和線路，調(diào)配電源和負(fù)荷，滿足系統(tǒng)在事故運(yùn)行方式，檢修運(yùn)行方式以與特殊運(yùn)行方式下的系統(tǒng)調(diào)度要求。2檢修時(shí)，可以方便地停運(yùn)斷路器、母線與其繼電保護(hù)設(shè)備，進(jìn)行安全檢修，而不致影響電力網(wǎng)的運(yùn)行和對(duì)用戶的供電。3擴(kuò)建時(shí)，可以容易地從初期接線過(guò)渡到最終接線。在不影響連續(xù)供電或停電時(shí)間最短的情況下，投入變

34、壓器或線路而不互相干擾，并且對(duì)一次和二次部分的改建工作量最少。（3）經(jīng)濟(jì)性主接線在滿足可靠性、靈活性要求的前提下，做到經(jīng)濟(jì)合理。1投資省（1）主接線應(yīng)力求簡(jiǎn)單清晰，以節(jié)省斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、電流和電壓互感器、避雷器等一次設(shè)備。（2）要能使繼電保護(hù)和二次回路不過(guò)于復(fù)雜，以節(jié)省二次設(shè)備和控制電纜。（3）要能限制短路電流，以便于選擇價(jià)廉的電氣設(shè)備或輕型電器。（4）如能滿足系統(tǒng)安全運(yùn)行與繼電保護(hù)要求，110KV 與以下終端或分支變電所可采用簡(jiǎn)易電器。2占地面積小主接線設(shè)計(jì)要為配電裝置布置創(chuàng)造節(jié)約土地的條件，盡量使占地面積減少。3電能損失少經(jīng)濟(jì)合理地選擇主變壓器的種類、容量、數(shù)量，要避免因兩次變壓而增加電

35、能損失。此外，在系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)中，要避免建立復(fù)雜的操作樞紐。為簡(jiǎn)化主接線，發(fā)電廠、變電所接入系統(tǒng)的電壓等級(jí)一般不超過(guò)兩種。4.1.2 主接線的設(shè)計(jì)依據(jù)在選擇電氣主接線時(shí)應(yīng)以下列各點(diǎn)作為設(shè)計(jì)依據(jù)：1發(fā)電廠、變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用；2發(fā)電廠、變電所的分期和最終建設(shè)規(guī)模；3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)任何一個(gè)電源失去后，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)荷一般要有兩個(gè)獨(dú)立電源供電，且當(dāng)任何一個(gè)電源失去后，能保證對(duì)大部分二級(jí)負(fù)荷的供電。（3）對(duì)于三級(jí)負(fù)荷一般只需一個(gè)電源供電。4系統(tǒng)備用容量大小裝有 2 臺(tái)組級(jí)以上主變壓器的變電所，其中一臺(tái)（組）事故

36、斷開(kāi)，其余主變壓器的容量應(yīng)保證該所 60%的全部負(fù)荷，在計(jì)與過(guò)負(fù)荷能力后的允許時(shí)間，應(yīng)保證用戶的一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷。 . 10 / 515系統(tǒng)專業(yè)對(duì)電氣主接線提供的具體要求。4.2 110KV 主接線的選擇根據(jù)變電所設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程第 22 條：110-220KV 配電裝置中，當(dāng)出線數(shù)為 2回時(shí)，一般采用橋形接線，當(dāng)出線不超過(guò) 4 回時(shí)，一般采用分段單母線接線。110KV側(cè)初期設(shè)計(jì)回路數(shù)為 4 回。由電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)第二章第二節(jié)中的規(guī)定可知：110KV 側(cè)配電裝置宜采用單母線分段的接線方式。110KV 側(cè)采用單母線分段的接線方式，有下列優(yōu)點(diǎn)：（1）供電可靠性：當(dāng)一組母線停電或故障時(shí)，不影響另一組母

37、線供電；（2）調(diào)度靈活，任一電源消失時(shí)，可用另一電源帶兩段母線：（3）擴(kuò)建方便；（4）在保證可靠性和靈活性的基礎(chǔ)上，較經(jīng)濟(jì)。經(jīng)過(guò)比較橋形接線比單母線接線形式少一組斷路器，110KV 處為兩回進(jìn)線，兩回出線，該變電所應(yīng)用兩臺(tái)降壓變壓器，宜選用橋形接線，在配電裝置的綜合投資，包括控制設(shè)備，電纜，母線與土建費(fèi)用上，在運(yùn)行靈活性上，橋形接線比單母線形接線有很大的靈活性，所以經(jīng)過(guò)技術(shù)與經(jīng)濟(jì)上的比較，橋形接線的優(yōu)勢(shì)大于單母線的接線形式。故 110KV 側(cè)采用橋式的連接方式。4.3 35KV 主接線的選擇由電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)第二章第二節(jié)中的規(guī)定可知：當(dāng) 35-63KV 配電裝置出線回路數(shù)為 4-8 回，采

38、用單母分段連接，當(dāng)連接的電源較多，負(fù)荷較大時(shí)也可采用雙母線接線。變電所設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程第 23 條：35-60 千伏配電裝置中，當(dāng)出線為 2 回時(shí)，一般采用橋形接線；當(dāng)出線為 2 回以上時(shí)，一般采用分段單母線或單母線接線。出線回?cái)?shù)較多、連接的電源較多、負(fù)荷大或污穢環(huán)境中的，35-60 千伏屋外配電裝置，可采用雙母線接線。由于 35KV 回路為 8 回，采用雙母線接線后，可以輪流檢修一組母線與任一回路的母線隔離開(kāi)關(guān)，一組母線故障后，能迅速恢復(fù)供電，各個(gè)回路負(fù)荷可以任意分配到某一組母線上，因此就沒(méi)有必要采用增設(shè)旁母。投資也較單母分段帶旁母少。因此經(jīng)過(guò)比較后，決定采用雙母線接線作為 35KV 側(cè)的主接線

39、。4.4 10KV 主接線的選擇變電所設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程第 23 條：6KV 和 10KV 配電裝置中，一般采用分段單母線或單母線接線。電氣工程設(shè)計(jì)手冊(cè)1 規(guī)定：6-10KV 配電裝置出線回路數(shù)為 6 回以上時(shí)，可采用單母線分段接線。本所 10KV 側(cè)出線數(shù)為 10 回，又 c、d 廠采用雙回路供電，所以采用單母分段接 . 11 / 51線方式。該方式具有較高的可靠性和靈活性，雙回線路分別接到不同母線上，這樣當(dāng)一回故障時(shí)，另一回可繼續(xù)對(duì)其供電而不至使重要用戶停電。4.5 所用電設(shè)計(jì)一所用電源引接方式在選擇所用變時(shí)一般情況下，廠家不生產(chǎn) 110/0.4KV 或 35/0.4KV 的雙繞組變壓器，又因?yàn)?/p>

40、網(wǎng)絡(luò)故障較多，從所外電源引接所用電源可靠性較低。這樣所用電必須從主變低壓側(cè)（10KV）母線不同段上各引接一個(gè)。并要加裝限流電抗器。二所用電接線電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)1 規(guī)定：所用變高壓側(cè)盡量采用熔斷器，所用變的低壓側(cè)采用 380/220V 中性點(diǎn)直接接地的三相四線制，動(dòng)力與照明合用，且設(shè)置一個(gè)檢修電源。本所站變電壓等級(jí) 10/0.4KV，低壓側(cè)為三相母線制運(yùn)行，且 0.4KV 側(cè)采用單母分段接線方式，以保證所用電的可靠性和靈活性。以維護(hù)變電所的正常運(yùn)行。第 5 章 電路電流計(jì)算5.1 短路電流計(jì)算的目的在發(fā)電廠和變電所的電氣設(shè)計(jì)中，短路電流計(jì)算是其中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，其計(jì)算的目的主要有以下幾方面：1在

41、選擇電氣主接線時(shí)，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(jìn)行必要的短路電流計(jì)算。2在選擇電氣設(shè)備時(shí)，為了保證設(shè)備在正常運(yùn)行和故障情況下都能安全、可靠地工作，同時(shí)又力求節(jié)約資金，這就需要進(jìn)行全面的短路電流計(jì)算。例如：計(jì)算某一時(shí)刻的短路電流有效值，用以校驗(yàn)開(kāi)關(guān)設(shè)備的開(kāi)斷能力和確定電抗器的電抗值，計(jì)算短路后較長(zhǎng)時(shí)間短路電流有效值，用以校驗(yàn)設(shè)備的熱穩(wěn)定，計(jì)算短路電流沖擊值，用以校驗(yàn)設(shè)備動(dòng)穩(wěn)定。3在設(shè)計(jì)屋外高壓配電裝置時(shí)，需按短路條件校驗(yàn)軟導(dǎo)線的相間和相對(duì)地的安全距離。4在選擇繼電保護(hù)方式和進(jìn)行整定計(jì)算時(shí)，需以各種短路時(shí)的短路電流為依據(jù)。5接地裝置的設(shè)計(jì)，也需用短路電

42、流。 . 12 / 515.2 短路電流計(jì)算的條件基本假定短路電流實(shí)用計(jì)算中，采用以下假設(shè)條件和原則：1正常工作時(shí)，三相系統(tǒng)對(duì)稱運(yùn)行；2所有電源的電動(dòng)勢(shì)、相位角一樣；3系統(tǒng)中的同步和異步電機(jī)均為理想電機(jī)，不考慮電機(jī)磁飽和磁滯、渦流與導(dǎo)體集膚效應(yīng)等影響，轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)完全對(duì)稱，定子三相繞組空間相差120。電氣角度。4電力系統(tǒng)中各元件的磁路不飽和，即帶鐵芯的電氣設(shè)備電抗值不隨電流大小發(fā)生變化。5電力系統(tǒng)中所有電源都在額定負(fù)荷下運(yùn)行，其中50%負(fù)荷接在高壓母線，50%負(fù)荷接在系統(tǒng)側(cè)。6同步電機(jī)都具有自動(dòng)調(diào)整勵(lì)磁裝置。7短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間。8不考慮短路點(diǎn)的電弧阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流。9除計(jì)算短

43、路電流的衰減時(shí)間常數(shù)和低壓網(wǎng)絡(luò)的短路電流外，元件的電阻都略去不計(jì)。10元件的計(jì)算參數(shù)均取其額定值，不考慮參數(shù)的誤差和調(diào)整圍。11輸電線路的電容略去不計(jì)。12用概率統(tǒng)計(jì)法制定短路電流運(yùn)算曲線。一般規(guī)定：1驗(yàn)算導(dǎo)體和電器動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以與電器開(kāi)斷電流所用的短路電流，應(yīng)按設(shè)計(jì)規(guī)劃容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃（一般為本期工程建成的5-10年） 。確定短路電流時(shí)，應(yīng)按可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，而不應(yīng)按僅在切換過(guò)程中可能并列運(yùn)行的接線方式。2選擇導(dǎo)體和電器用的短路電流在電氣連接的網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)考慮具有反饋?zhàn)饔玫漠惒诫妱?dòng)機(jī)的影響和電容補(bǔ)償裝置放電電流的影響。3選擇導(dǎo)體和電器時(shí)，對(duì)不帶電抗器回

44、路的計(jì)算短路點(diǎn)，應(yīng)選擇在正常接線方式時(shí)短路電流為最大的地點(diǎn)。4導(dǎo)體和電器的動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以與電器的開(kāi)斷電流一般按三相短路驗(yàn)算，若發(fā)電機(jī)出口的兩相短路或中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)與自耦變壓器等回路中的單相、兩相接地短路較三相短路嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)按嚴(yán)重情況計(jì)算。 . 13 / 515.3 短路電流計(jì)算5.3.1 計(jì)算步驟 選擇計(jì)算短路點(diǎn)。 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(zhǔn)容量和基準(zhǔn)電壓（一般取各級(jí)的平均電壓） 。bSbU 將各元件的電抗換算為同一基準(zhǔn)值的標(biāo)幺值的標(biāo)幺電抗。 繪制等值網(wǎng)絡(luò)圖，并將各元件電抗統(tǒng)一編號(hào)。 化簡(jiǎn)等值網(wǎng)絡(luò)：為計(jì)算不同短路點(diǎn)的短路值，需將等值網(wǎng)絡(luò)

45、分別化簡(jiǎn)為以短路點(diǎn)為中心的輻射形等值網(wǎng)絡(luò)，并求出各電源與短路點(diǎn)之間的電抗，即轉(zhuǎn)移電抗。ndX 求計(jì)算電抗。jsX 由運(yùn)算曲線查出各電源供給的短路電流周期分量標(biāo)幺值（運(yùn)算曲線只作到） 。5 . 3jsX 計(jì)算無(wú)限大容量（或）的電源供給的短路電流周期分量。3jsX 計(jì)算短路電流周期分量有名值和短路容量。 計(jì)算短路電流沖擊值。 繪制短路電流計(jì)算結(jié)果表。5.3.2 變壓器參數(shù)的計(jì)算基準(zhǔn)值的選?。海「鱾?cè)平均額定電壓MVASj100dU 主變壓器參數(shù)計(jì)算由表2-1查明可知：5 .10%12U17%13U5 . 6%23U5 .10)5 . 6175 .10(5 . 0%)%(5 . 0%2313121U

46、UUU0)175 . 65 .10(5 . 0%)%(5 . 0%1323122UUUU5 . 6)5 .105 . 617(5 . 0%)%(5 . 0%1223133UUUU電抗標(biāo)幺值為：263. 0401001005 .10100%11NBSSUX02X . 14 / 51163. 0401001005 . 6100%33NBSSUX 站用變壓器參數(shù)計(jì)算由表2-2查明：4% dU401 . 01001004100%4NBdSSUX系統(tǒng)等值電抗38. 01cX45. 02cXMVAS6001MVAS8002L1=30 L2=20 線路阻抗取0.45.3.3 短路點(diǎn)的確定此變電站設(shè)計(jì)中，電壓

47、等級(jí)有四個(gè)，在選擇的短路點(diǎn)中，其中110KV進(jìn)線處短路與變壓器高壓側(cè)短路，短路電流一樣，所以在此電壓等級(jí)下只需選擇一個(gè)短路點(diǎn)；在另外三個(gè)電壓等級(jí)下，同理也只需各選一個(gè)短路點(diǎn)。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(diǎn)選擇，網(wǎng)絡(luò)等值圖如下： . 15 / 51圖 5-1 系統(tǒng)等值網(wǎng)絡(luò)圖5.3.4 各短路點(diǎn)的短路計(jì)算1. 短路點(diǎn)d-1的短路計(jì)算(110KV母線)網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)如圖5-2所示： 圖 5-2 d-1 點(diǎn)短路等值圖XL1XL2440 x3163. 0 x35KV110KVd-1d-2d-3d-41S2S138. 0cx245. 0cx 1LX 2LX1263. 0X20X . 16 / 5

48、10633. 011*1SSXXjc0563. 022*2SSXXjc0907. 01151004 . 0302*1LX0605. 01151004 . 0202*2LX154. 0*1*11*LXXX1168. 0*2*22*LXXXKAXI494. 61*1*1KAXI562. 81*2*2d-1 點(diǎn)短路電流的標(biāo)幺值 KAId056.15562. 8494. 6*1d-1 點(diǎn)短路電流的有名值 KAUSIIdjdd558. 73*11基準(zhǔn)值 KAUSIdjd502. 011531003穩(wěn)態(tài)短路電流 KAIIdi558. 7短路沖擊電流 KAIish2729.19558. 755. 255.

49、2短路全電流最大有效值 KAIIsh4882.11558. 752. 152. 12. 短路點(diǎn)d-2的短路計(jì)算(35KV母線)網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)為： . 17 / 51圖 5-3 d-2 點(diǎn)短路等值圖0664. 0)()(22112211lclclclcXXXXXXXXX=0.19792)(212XXXXd-2 點(diǎn)短路電流的標(biāo)幺值 KAXId0531. 5122*d-2 點(diǎn)短路電流的有名值 KAUSIIdjdd883. 73*22基準(zhǔn)值 KAUSIdjd56. 13731003穩(wěn)態(tài)短路電流 KAIId883. 72短路沖擊電流 KAIish10.20883. 755. 255. 2短路全電流最大有效值

50、KAIIsh982.11883. 752. 152. 13. 短路點(diǎn)d-3的短路計(jì)算(10KV母線) . 18 / 51網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)為：圖 5-4 d-3 點(diǎn)短路等值圖0664. 0)()(22112211lclclclcXXXXXXXXX=0.27942)(313XXXXd-3 點(diǎn)短路電流的標(biāo)幺值 KAXId5791. 3133*d-3 點(diǎn)短路電流的有名值 KAUSIIdjdd68.193*33基準(zhǔn)值 KAUSIdjd499. 55 .1031003穩(wěn)態(tài)短路電流 KAIId68.192短路沖擊電流 KAIish18.5068.1955. 255. 2短路全電流最大有效值 KAIIsh9136.2

51、968.1952. 152. 11263. 0X3163. 0X3X . 19 / 514. 短路點(diǎn)d-4的短路計(jì)算網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)只需在圖3-4上加站用變壓器的電抗標(biāo)幺值即可，如下圖所示：圖 5-5 d-4 點(diǎn)短路等值圖=0.27942)(313XXXX2794.40402794. 04Xd-4 點(diǎn)短路電流的標(biāo)幺值 KAXId0248. 0134*d-4 點(diǎn)短路電流的有名值 KAUSIIdjdd5797. 33*44基準(zhǔn)值 KAUSIdjd3418.1444 . 031003穩(wěn)態(tài)短路電流 KAIId5797. 32短路沖擊電流 KAIish1281. 95797. 355. 255. 2短路全電流最

52、大有效值 KAIIsh4411. 55797. 352. 152. 1第 6 章 電氣設(shè)備選擇與校驗(yàn)導(dǎo)體和電器的選擇是變電所設(shè)計(jì)的主要容之一，正確地選擇設(shè)備是使電氣主接線和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)的重要條件。在進(jìn)行設(shè)備選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況，在保證安全、可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥地采用新技術(shù)，并注意節(jié)約投資，選擇合適的電氣設(shè)備。440 x3Xd-4 . 20 / 516.1 電氣設(shè)備選擇的一般規(guī)定6.1.1 一般原則應(yīng)滿足正常運(yùn)行、檢修、短路和過(guò)電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展的需要。應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核。應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理。選擇導(dǎo)體時(shí)應(yīng)盡量減少品種。選用的新產(chǎn)品，均應(yīng)具有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)

53、，并經(jīng)正式鑒定合格。6.1.2 有關(guān)的幾項(xiàng)規(guī)定導(dǎo)體和電器應(yīng)按正常運(yùn)行情況選擇，按短路條件驗(yàn)算其動(dòng)、熱穩(wěn)定，并按環(huán)境條校核電器的基本使用條件。 在正常運(yùn)行條件下，各回路的持續(xù)工作電流，應(yīng)按下表計(jì)算。表 6-1 各回路持續(xù)工作電流回路名稱計(jì)算公式變壓器回路nnngUSII305. 105. 1max.饋電回路COSUPInng32max.注：等都為設(shè)備本身的額定值。nnnIUP,各標(biāo)量的單位為：I（A） 、U（KV） 、P（KW） 、S（KVA） 。 驗(yàn)算導(dǎo)體和電器時(shí)，所用短路電流見(jiàn)短路電流計(jì)算結(jié)果表。驗(yàn)算導(dǎo)體和 110KV 以下電纜短路熱穩(wěn)定時(shí)，所用的計(jì)算時(shí)間，一般采用主保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間加相應(yīng)的斷

54、路器全分閘時(shí)間。斷路器全分閘時(shí)間包括斷路器固有分閘時(shí)間和電弧燃燒時(shí)間。 環(huán)境條件。選擇導(dǎo)體和電器時(shí)，應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核。6.2 各回路持續(xù)工作電流的計(jì)算依據(jù)表 6-1，各回路持續(xù)工作電流計(jì)算結(jié)果見(jiàn)下表：表 6-2 各回路持續(xù)工作電流結(jié)果表回路名稱計(jì)算公式與結(jié)果 . 21 / 51110KV 母線I=220.44Amax.g11034000005. 1305. 1nnUS110KV 進(jìn)線I=339.62Amax.g85. 011032/ )10)2035(2cos32/23nUP35KV 母線I=692.82Amax.g3534000005. 1305. 1nnUS35KV 出線I=150.9

55、4Amax.g85. 03539/ )10352(cos310/23nUP10KV 母線I=1212.44Amax.g1032000005. 1305. 1nnUS10KV 出線I=388.13Amax.g85. 01037/ )10202(cos32/23nUP0.4KV 母線I=255.25Amax.g38. 0316005. 1305. 1nnUS6.3 高壓電氣設(shè)備選擇6.3.1 斷路器的選擇與校驗(yàn)斷路器型式的選擇，除需滿足各項(xiàng)技術(shù)條件和環(huán)境條件外，還考慮便于安裝調(diào)試和運(yùn)行維護(hù)，并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后才能確定。根據(jù)我國(guó)當(dāng)前制造情況，電壓6220KV 的電網(wǎng)一般選用少油斷路器，電壓 1103

56、30KV 電網(wǎng)，可選用 SF6 或空氣斷路器，大容量機(jī)組釆用封閉母線時(shí)，如果需要裝設(shè)斷路器，宜選用發(fā)電機(jī)專用斷路器。斷路器選擇的具體技術(shù)條件如下：1) 電壓： （式 6-1）ngUU)(電網(wǎng)工作電壓2) 電流： （式 6-2）ngII)(max最大持續(xù)工作電壓3) 開(kāi)斷電流： （式 6-3）kddtII . 22 / 51式中：斷路器實(shí)際開(kāi)斷時(shí)間 t 秒的短路電流周期分量；斷路dtIkdI器的額定開(kāi)斷電流。4) 動(dòng)穩(wěn)定： （式 6-4）maxiich式中：斷路器極限通過(guò)電流峰值；chi三相短路電流沖擊值。maxi5) 熱穩(wěn)定： （式 6-5）tItItdz22式中：穩(wěn)態(tài)三相短路電流；I短路電流

57、發(fā)熱等值時(shí)間；dzt斷路器 t 秒熱穩(wěn)定電流。tI其中：，由和短路電流計(jì)算時(shí)間 t，可從發(fā)電廠電氣205. 0zdztt II部分課程設(shè)計(jì)參考資料第 112 頁(yè)，圖 5-1 中查出短路電流周期分量等值時(shí)間 t,從而計(jì)算出。dzt6.3.1.1 斷路器的選擇根據(jù)如下條件選擇斷路器：電壓：ngUU)(電網(wǎng)工作電壓電流：，各回路的見(jiàn)表 6-2。ngII)(max最大持續(xù)工作電流maxgI各斷路器的選擇結(jié)果見(jiàn)下表：表 6-3 斷路器的型號(hào)與參數(shù) 性能指標(biāo)位置 型號(hào)額定電壓（KV）額定電流（A）額定斷開(kāi)電流（KA）動(dòng)穩(wěn)定電 流（KA）熱穩(wěn)定電 流（KA）固有分閘時(shí)間（s）合閘時(shí)間（s）110KV 側(cè)OF

58、PI-110110125031.58031.5(3)0.0312. 0變壓器 35KVHB35361250258025(3)0.060.0 . 23 / 51側(cè)635KV 出線側(cè)HB35361250258025(3)0.060.06變壓器 10KV側(cè)HB-101012504010043.5(3)0.060.0610KV 出線側(cè)ZN4-10C1060017.329.417.3(4)0.050.2站用DW5-400380-4004006.3.1.2 斷路器的校驗(yàn)1) 校驗(yàn) 110KV 側(cè)斷路器 開(kāi)斷電流：kddtII)(056.15KAIdt)(5 .31KAIkdkddtII 動(dòng)穩(wěn)定：maxii

59、ch)(2729.19KAich)(80maxKAimaxiich 熱穩(wěn)定：tItItdz221558. 7558. 7 II)(03. 203. 02st查發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料第 112 頁(yè) 得：)(65. 1stz)(70. 105. 065. 105. 0sttzdz )(1097.9770. 1558. 7222sKAtIdz)(75.297635 .31222sKAtIt . 24 / 51則：tItItdz22經(jīng)以上校驗(yàn)此斷路器滿足各項(xiàng)要求。2) 校驗(yàn)變壓器 35KV 側(cè)斷路器 開(kāi)斷電流：kddtII)(276. 3KAIdt)(25 KAIkdkddtII 動(dòng)穩(wěn)定：ma

60、xiich)(354. 8KAich)(80maxKAimaxiich 熱穩(wěn)定：tItItdz221276. 3276. 3 II)(06. 206. 02st查發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料第 112 頁(yè) 得：)(65. 1stz)(70. 105. 065. 105. 0sttzdz )(197.3270. 1276. 322sKAtIdz)(1875325222sKAtIt則：tItItdz22經(jīng)以上校驗(yàn)此斷路器滿足各項(xiàng)要求。3) 校驗(yàn) 35KV 出線側(cè)斷路器此斷路器與 35KV 變壓器側(cè)斷路器型號(hào)一樣，且短路電流與校驗(yàn) 35KV 變壓器側(cè)斷路器為同一短路電流，則：校驗(yàn)過(guò)程與校驗(yàn) 35K