畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-35kV箱式變電站設(shè)計(jì)1

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 35kV箱式變電站設(shè)計(jì) 35kV箱式變電站設(shè)計(jì)摘 要：箱式變電站又稱戶外成套變電站，也有稱作組合式變電站，它是開展于20世紀(jì)60年代至70年代歐美等西方興旺國(guó)家推出的一種戶外成套變電所的新型變電設(shè)備，由于它具有組合靈活，便于運(yùn)輸、遷移、安裝方便，施工周期短、運(yùn)行費(fèi)用低、無污染、免維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，受到世界各國(guó)電力工作者的重視。進(jìn)入20世紀(jì)90年代中期，國(guó)內(nèi)開始出現(xiàn)簡(jiǎn)易箱式變電站，并得到了迅速開展。 本課題的主要內(nèi)容包括箱式變電站的開展應(yīng)用，箱式變電站的結(jié)構(gòu)分類，以及箱式變電站一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)極其設(shè)備選型，二次系統(tǒng)設(shè)計(jì)，以及箱式變電站的智能監(jiān)控系統(tǒng)。35kV箱式變電站的設(shè)計(jì)高壓側(cè)額定電壓為

2、35kV，低壓側(cè)額定電壓為10kV，主變壓器容量為7500kVA。主接線采用單母線分段接線。關(guān)鍵詞：箱式變電站；結(jié)構(gòu)；一次系統(tǒng)；二次系統(tǒng)Design of 35 kV box-type transformer substationABSTRACT： Box-type transformer substation calls again outdoor a transformer substation, also call to do the sectional transformer substation. It is a development to wait to 70s Europe a

3、nd America western prosper in the 60s of 20 centuries the nation release a kind of outdoor the set changes to give or get an electric shock of new change to give or get an electric shock the equipments, because it have the combination vivid, easy to conveyance, move, install convenience, start const

4、ruction the period is short and circulate the expenses low, free from pollution, do not need maintenance etc. advantage, suffer the international community electric power the worker values.Enter the middle of 90s of 20 centuries. The domestic starts appearing the simple box-type transformer substati

5、on , and got the quick development. The article regard box-type transformer substation as a development for relating box-type transformer substation applied, the construction of box-type transformer substation divides into se-section, emphasizing the treatise box-type transformer substation a the ve

6、ry equipments in design in subsystem chooses the type, two subsystems design, and the intelligence of box-type transformer substation supervises and control the system.The design high pressure side sum of box-type transformer substation settles electric voltage as 35 kVs, the low-pressure side sum s

7、ettles electric voltage as 10 kVs, main transformer capacity is 5000 kVA.The lord connects the single mother in adoption in line line cent segment connects the line.Keywords：box-type transformer substation；construction； first system；second system 1. 緒論隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的開展，國(guó)家在城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設(shè)和改造中，要求高壓直接進(jìn)入負(fù)荷中心，形成高壓受電變壓器降壓

8、低壓配電的供電格局，所以供配電要向節(jié)地、節(jié)電、緊湊型、小型化、無人值守的方向開展，箱式變電站(簡(jiǎn)稱箱變)正是具有這些特點(diǎn)的最正確產(chǎn)品，因而在城鄉(xiāng)電網(wǎng)中得到廣泛應(yīng)用。其次隨著社會(huì)開展和城市化進(jìn)程的加快，負(fù)荷密度越來越高，城市用地越來越張，城市配電網(wǎng)逐步由架空向電纜過渡，架桿方式安裝的配電變壓器越來越不適應(yīng)人們的要求。因此，預(yù)裝式變電站成為主要的配電設(shè)備之一。再次人們對(duì)供電質(zhì)量尤其是的可靠性要求越來越高，而采用高壓環(huán)網(wǎng)或雙電源供電、低壓網(wǎng)自動(dòng)投切等先進(jìn)技術(shù)的預(yù)裝式變電站成為首選的配電設(shè)備。與此同時(shí)，由于信息化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化住宅小區(qū)開展，因此不僅要求箱變平安可靠，同時(shí)要求具有“四遙(遙測(cè)、遙訊、遙

9、調(diào)、遙控)的智能化功能。這種智能箱式變電站(簡(jiǎn)稱智能箱變)環(huán)網(wǎng)供電時(shí)，在特定自主軟件配合下，能完成故障區(qū)段自動(dòng)定位、故障切除、負(fù)荷轉(zhuǎn)帶、網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)等功能，從而保證在一分鐘左右恢復(fù)送電1。箱式變電站的類型、結(jié)構(gòu)與技術(shù)特點(diǎn) 1箱式變電站的類型箱式變電站有美式箱式變電站和歐式箱式變電站。美式預(yù)裝式變電站在我國(guó)叫做“預(yù)裝式變電站或“美式箱變 ，一區(qū)別歐式預(yù)裝式變電站。它將變壓器器身、高壓負(fù)荷開關(guān)、熔斷器及上下連線置于一個(gè)共同的封閉油箱內(nèi)，構(gòu)成一體式布置。用變壓器油作為帶電局部相間及對(duì)地的絕緣介質(zhì)。同時(shí)，安裝有齊全的運(yùn)行檢視儀器儀表，如壓力計(jì)，壓力釋放閥，油位計(jì)，油溫表等。歐式預(yù)裝式變電站以前在我國(guó)習(xí)慣稱

10、為“組合式變電站，它是將高壓開關(guān)設(shè)備、配電變壓器和低壓配電裝置布置在三個(gè)不同的隔室內(nèi)，通過電纜或母線來實(shí)現(xiàn)電氣連接。2箱式變電站的結(jié)構(gòu) 美式預(yù)裝式變電站的結(jié)構(gòu)型式大致有三種：1變壓器和負(fù)荷開關(guān)、熔斷器共用一個(gè)油箱；2變壓器和負(fù)荷開關(guān)、熔斷器分別裝在上下兩個(gè)不同的油箱內(nèi)；3變壓器和負(fù)荷開關(guān)、熔斷器分別裝在左右兩個(gè)不同的油箱內(nèi)。其中1型為美式箱變的原結(jié)構(gòu)，它的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊縮、簡(jiǎn)潔、體積小、重量輕。2型和3型為1的變形。這種變型的理論根據(jù)是：開關(guān)操作和熔斷器的動(dòng)作造成的游離碳會(huì)影響整個(gè)箱變的壽命。由于采用普通油和難燃油作為絕燃介質(zhì)，使之既可用于戶外，又可用于戶內(nèi)，適用于住宅小區(qū)、共礦企業(yè)及各種公共場(chǎng)

11、所，如機(jī)場(chǎng)、車站、碼頭、港口、高速公路、地鐵等。歐式預(yù)裝式變電站的總體結(jié)構(gòu)包括三個(gè)主要局部：高壓開關(guān)柜、變壓器及低壓配套裝置，其總體結(jié)構(gòu)主要有兩種形式：一種為組合式；另一種為一體式。組合式布置是高壓開關(guān)設(shè)備、變壓器和低壓配電裝置三局部個(gè)為一室，即由高壓室、變壓器室和低壓室三個(gè)隔室組成，可按“目字型或“品字型布置，如圖1.1所示。“目字型布置與“品字型布置相比，“目字型接線較為方便，故大多采用“目字型布置。但“品字型布置結(jié)構(gòu)較為緊湊，特別是當(dāng)變壓器室排布多臺(tái)變壓器時(shí)，“品字型布置較為有利。TMHVTM HVTMLV LV HV LVHV TMHVLVHVTMZL LV TM LVLV (a)目字

12、型布置 (b)品字型布置圖1.1 歐式預(yù)裝式變電站的整體布置形式 HV高壓室；LV低壓室；TM變壓器室；ZL操作走廊3 箱式變電站的技術(shù)特點(diǎn)箱式變電站的高壓室一般是由高壓負(fù)荷開關(guān)、高壓熔斷器和避雷器等組成的，可以進(jìn)行停送電操作并且有過負(fù)荷和短路保護(hù)。低壓室由低壓空氣開關(guān)、電流互感器、電流表、電壓表等組成的。變壓器一般采用 S9 或干式的等。箱式變中的電器設(shè)備元件，均選用定型產(chǎn)品，元器件的技術(shù)性能均滿足相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)要求。為了可靠實(shí)現(xiàn)五防要求，各電器元件之間采用了機(jī)械聯(lián)鎖，各電器元件都安裝在有足夠強(qiáng)度和剛度的結(jié)構(gòu)上，以便于導(dǎo)線的連接。操作采用電動(dòng)方式，不需另配電源，由 TV 引出即可。另外箱式變還都

13、具有電能檢測(cè)、顯示、計(jì)量的功能，并能實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的保護(hù)功能，還設(shè)有專用的接地導(dǎo)件，并有明顯的接地標(biāo)志。此外為適應(yīng)戶外工作環(huán)境，箱式變電站的殼頂一般都采用隔層結(jié)構(gòu)，內(nèi)裝有隔熱材料，箱體底部和各室之間都有冷卻進(jìn)出風(fēng)口，采用自然風(fēng)冷和自動(dòng)控制的強(qiáng)迫風(fēng)冷等多種形式，以保證電氣設(shè)備的正常散熱，具有防雨、防塵、防止小動(dòng)物進(jìn)入等措施。目前，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的箱式變的電壓等級(jí)：高壓側(cè)為 3 35kV、低壓側(cè)為 0.4 10kV 。變壓器的容量：當(dāng)額定電壓比為35/10 、6 、0.4 kV 時(shí)可從幾百kVA上萬kVA、當(dāng)額定電壓比為 10、6/0.4 kV 時(shí)可從幾十kVA幾千kVA。箱式變電站有如下特點(diǎn)： 技術(shù)先進(jìn)平安

14、可靠箱體局部采用目前國(guó)內(nèi)領(lǐng)先技術(shù)及工藝，外殼一般采用鍍鋁鋅鋼板，框架采用標(biāo)準(zhǔn)集裝箱材料及制作工藝，有良好的防腐性能，保證20年不銹蝕，內(nèi)封板采用鋁合金扣板，夾層采用防火保溫材料，箱體內(nèi)安裝空調(diào)及除濕裝置，設(shè)備運(yùn)行不受自然氣候環(huán)境及外界污染影響，可保證在4040的惡劣環(huán)境下正常運(yùn)行。 箱體內(nèi)一次設(shè)備采用單元真空開關(guān)柜、干式變壓器、干式互感器、真空斷路器(彈簧操作機(jī)構(gòu))等國(guó)內(nèi)技術(shù)領(lǐng)先設(shè)備，產(chǎn)品無裸露帶電局部，為全絕緣結(jié)構(gòu)，完全能到達(dá)零觸電事故，全站可實(shí)現(xiàn)無油化運(yùn)行，平安性高，二次采用微機(jī)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)無人值守。 自動(dòng)化程度高全站智能化設(shè)計(jì)，保護(hù)系統(tǒng)采用變電所微機(jī)綜合自動(dòng)化裝置，分散安裝，可

15、實(shí)現(xiàn)四遙，即遙測(cè)、遙信、遙控、遙調(diào)，每個(gè)單元均具有獨(dú)立運(yùn)行功能，繼電保護(hù)功能齊全，可對(duì)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)方設(shè)置，對(duì)箱體內(nèi)濕度、溫度進(jìn)行控制，滿足無人值班的要求。 工廠預(yù)制化 設(shè)計(jì)時(shí)，只要設(shè)計(jì)人員根據(jù)變電站的實(shí)際要求，作出一次主接線圖和箱外設(shè)備的設(shè)計(jì)，就可以選擇由廠家提供的箱變規(guī)格和型號(hào)，所有設(shè)備在工廠一次安裝、調(diào)試合格，真正實(shí)現(xiàn)變電所建設(shè)工廠化，縮短了設(shè)計(jì)制造周期；現(xiàn)場(chǎng)安裝僅需箱體定位、箱體間電纜聯(lián)絡(luò)、出線電纜連接、保護(hù)定值校驗(yàn)、傳動(dòng)試驗(yàn)及其它需調(diào)試的工作，整個(gè)變電站從安裝到投運(yùn)大約只需58天的時(shí)間，大大縮短了建設(shè)工期。 組合方式靈活 箱式變電站由于結(jié)構(gòu)比擬緊湊，每個(gè)箱體均構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)，這就使

16、得組合方式靈活多變，我們可以全部采用箱式，即35kV及10kV設(shè)備全部箱內(nèi)安裝，組成全箱式變電所；也可以采用35kV設(shè)備室外安裝，10kV設(shè)備及控保系統(tǒng)箱內(nèi)安裝，這種組合方式，特別適用于農(nóng)網(wǎng)改造中的舊所改造，即原有35kV設(shè)備不動(dòng)，僅安裝一個(gè)10kV開關(guān)箱即可到達(dá)無人值守的要求。 投資省、見效快 箱式變電站(35kV設(shè)備戶外布置，10kV設(shè)備箱內(nèi)安裝)較同規(guī)模綜自變電站(35kV設(shè)備戶外布置，10kV設(shè)備布置于戶內(nèi)高壓開關(guān)室及中控室)減少投資4050。占地面積小。本課題的主要任務(wù)1. 對(duì)該變電站所供負(fù)荷進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，選擇供電變壓器2. 短路電流計(jì)算3. 高壓一次設(shè)備的選擇4. 典型器件的繼電保護(hù)計(jì)

17、算5. 箱式變電站的防雷接地保護(hù)設(shè)計(jì)2.設(shè)計(jì)說明2.1 住宅小區(qū)根本情況該住宅小區(qū)占地面積約73000平方米，共有建筑21座，其中高層住宅樓6座3#、4#、13#16#樓，多層住宅樓10座(1#、2#、5#12#樓)，此外還有小區(qū)物業(yè)17#、泵房18#、熱力交換站19#及車棚20#、21#、地下車庫(kù)等公共用電設(shè)施。2.2 設(shè)計(jì)范圍按照市區(qū)供電部35kV及以下配電網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的規(guī)定，對(duì)于住宅小區(qū)配電工程，設(shè)計(jì)范圍為：高壓側(cè)從市區(qū)公用35kV配電線路起，在接引35kV電源處設(shè)置明顯斷開點(diǎn)，低壓側(cè)至小區(qū)內(nèi)各建筑低壓用電計(jì)量裝置上表位。2.3 設(shè)計(jì)原那么進(jìn)入新世紀(jì)后，我國(guó)正在進(jìn)入人口城市化的社會(huì)新時(shí)期。各

18、地的開發(fā)小區(qū)悄然興起，以滿足城市人口急劇膨脹的需要。開發(fā)小區(qū)的特點(diǎn)是占地面積大、人口集中、樓房之間有較大的空間。加之綠地、曲徑、花園、水泵、以及燈飾等，豐富了小區(qū)的內(nèi)涵，表達(dá)環(huán)境、建筑及人居的和諧統(tǒng)一。根據(jù)以上特點(diǎn)它的供電特點(diǎn)與一般的鄉(xiāng)村、工廠不同，必須采取新的配電思路和方式來滿足其功能的需要。在供配電設(shè)計(jì)中，力求做到小區(qū)特點(diǎn)及環(huán)境的要求。設(shè)計(jì)必須根據(jù)小區(qū)實(shí)際，符合其特點(diǎn)，采用多種供配電形式和方法，滿足使用功能的要求，不但做到整體布局合理，在宏觀上保持三相負(fù)荷分配根本平衡，而且在微觀上要做到細(xì)致，給每個(gè)用戶提供一個(gè)良好的用電環(huán)境。在實(shí)現(xiàn)平安可靠配電的同時(shí)，還要做到環(huán)境的美化，使整個(gè)小區(qū)的配電合

19、理、適用、經(jīng)濟(jì)?？傊?，供配電設(shè)施要堅(jiān)持效勞和服從于文明城、文明小區(qū)創(chuàng)立活動(dòng)的要求，堅(jiān)持美化城鎮(zhèn)、小區(qū)形象，合理布局，科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)的原那么，要有超前意識(shí)和適應(yīng)不斷開展變化的新形勢(shì)。否那么，將有可能造成重復(fù)建設(shè)，不僅造成資金、資源的浪費(fèi)，還要影響居民用電。在建設(shè)上主要是符合如下條件： (1)符合城鎮(zhèn)建設(shè)的總體規(guī)劃； (2)節(jié)約居民小區(qū)珍貴的土地資源； (3)保持居民小區(qū)的形象整體美觀； (4)配變置于居民小區(qū)中心位置； (5)有較高的供電質(zhì)量和供電可靠性。住宅小區(qū)的供電方案主要有：柱上變壓器配電、獨(dú)立配電室配電、箱式變電站配電三種。其中，柱上變壓器配電方案雖然投資小，但對(duì)小區(qū)環(huán)境影響較大，因?yàn)楦邏盒杓?/p>

20、空線路引入而不容易深入負(fù)荷中心，不能保證較高的供電質(zhì)量也將造成較高的低壓線損，對(duì)居民也增加了事故隱患。獨(dú)立配電室配電方案需要一定面積的土建占地，增大了建設(shè)投資，對(duì)于本設(shè)計(jì)所選擇的小區(qū)來說并不適宜，本小區(qū)多為多層建筑，用電負(fù)荷分散，供電半徑大，降低了供電質(zhì)量、提高了低壓線損。箱式變電站配電方案的特點(diǎn)是，體積小、占地小、外形美觀，高壓側(cè)采用電纜引入，箱變位置可以隨意選擇，使得低壓配電局部更加合理，提高了供電可靠性，也有利于安裝電量采集裝置實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理。因此，本設(shè)計(jì)考慮將住宅小區(qū)的主要供電模式定位為箱式變電站配電工程。本市的高壓供電等級(jí)模式為110kV35kV10kV，城區(qū)主要配電線路電壓等級(jí)為1

21、0kV，住宅小區(qū)一級(jí)配電電壓選用10kV，低壓配電電壓應(yīng)采用220/380V。2.4 環(huán)境條件當(dāng)?shù)啬曜罡邷囟?40 C，年最低溫度-30 C，年平均溫度+10 C。覆冰-5mm，最大風(fēng)速30m/S。當(dāng)?shù)睾０胃叨?00米。3. 住宅小區(qū)負(fù)荷計(jì)算3.1 負(fù)荷計(jì)算3.1.1住宅小區(qū)住戶照明用電負(fù)荷計(jì)算方法：簡(jiǎn)單測(cè)算住宅小區(qū)住戶照明用電負(fù)荷的方法可以有兩種：1.單位指標(biāo)法 應(yīng)用單位指標(biāo)法確定計(jì)算負(fù)荷Pjs(適用于照明及家用電負(fù)荷)，即： Pjs=PeiNi1000(kW) 式中Pei單位用電指標(biāo)，如：W/戶(不同戶型的用電指標(biāo)不同)，由于地區(qū)用電水平的差異，各地區(qū)應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況取用 Ni單位數(shù)量

22、，如戶數(shù)(對(duì)應(yīng)不同面積戶型的戶數(shù)) 應(yīng)用以上方法計(jì)算負(fù)荷應(yīng)乘以同時(shí)系數(shù)，即實(shí)際最大負(fù)荷(PM)。PM=Pjs(式中同時(shí)系數(shù)，值按照住戶數(shù)量多寡不同取不同的數(shù)值：一般情況下，用戶數(shù)量在25100戶的取0.6；用戶數(shù)量在101200戶的取0.5；用戶數(shù)量在200戶以上的取0.35。)2.單位面積法按單位面積法計(jì)算負(fù)荷，在一定的面積區(qū)有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，面積越大的區(qū)其負(fù)荷密度越小，其表達(dá)式如下： PM=PedS 式中PM實(shí)際最大負(fù)荷，kW Ped單位面積計(jì)算負(fù)荷，W/m2 S小區(qū)總面積，m2 同時(shí)系數(shù)，取值范圍同上 3.1.2其它負(fù)荷計(jì)算方法：根據(jù)以上兩種方法求出照明及家用負(fù)荷后，結(jié)合小區(qū)的實(shí)際情況，還需考

23、慮其它用電負(fù)荷。比方本小區(qū)還包括小區(qū)物業(yè)公司、泵房、熱力交換站及車庫(kù)、自行車棚等用電負(fù)荷；另外還有四座小高層，還應(yīng)考慮電梯負(fù)荷；二次加壓泵房負(fù)荷(供生活及消防用水)，以上諸負(fù)荷在計(jì)算住宅小區(qū)負(fù)荷中占比重較大的是照明及家用電負(fù)荷，而照明及家用電負(fù)荷出現(xiàn)最大值的時(shí)段為每天19：0022：00，因而在計(jì)算小區(qū)的最大負(fù)荷時(shí)就以19：0022：00時(shí)段的照明及家用電負(fù)荷為根底，然后再疊加其它負(fù)荷。其它負(fù)荷計(jì)算方法為： 1.電梯： PD=PDiD。 式中PD電梯實(shí)際最大總負(fù)荷，kW PDi單部電梯負(fù)荷，kW D多部電梯運(yùn)行時(shí)的同時(shí)系數(shù)(取值范圍見下表) 電梯同時(shí)系數(shù)一覽表 電梯臺(tái)數(shù) 1 2 3 4 5 6

24、 12 同時(shí)系數(shù) 1 0.91 0.85 0.8 0.76 0.72 0.48 2.二次加壓水泵： PMS=PSiNSi 式中PMS二次加壓水泵最大運(yùn)行方式下(開泵最多的方式)的實(shí)際最大負(fù)荷 PSi各類水泵的單臺(tái)最大負(fù)荷 NSi最大運(yùn)行方式下各類水泵的臺(tái)數(shù) 3.物業(yè)樓： PWM=PWSW 式中PWM物業(yè)樓在照明及家用電最大負(fù)荷時(shí)段實(shí)際最大負(fù)荷 PWS物業(yè)樓設(shè)計(jì)最大負(fù)荷，kW W物業(yè)樓負(fù)荷、照明及家用電最大負(fù)荷的同時(shí)系數(shù) 4.路燈及公用照明： 按照路燈的盞數(shù)及每盞燈的瓦數(shù)進(jìn)行累加計(jì)算。路燈負(fù)荷為PL(kW)。 5.住宅小區(qū)的綜合最大負(fù)荷 P=PM+PD+PMS+PWM+PL(kW) 3.1.3詳

25、細(xì)負(fù)荷計(jì)算：1.居民用電負(fù)荷計(jì)算：首先按照單位面積法計(jì)算每戶居民最大用電負(fù)荷，以此做為單位用電指標(biāo)，再用單位指標(biāo)法計(jì)算每座住宅樓的負(fù)荷并合并計(jì)算結(jié)果。PM=PedS 式中PM實(shí)際最大負(fù)荷，kW Ped單位面積計(jì)算負(fù)荷，W/m2 S 每戶面積，m2 同時(shí)系數(shù)， 其中單位面積計(jì)算負(fù)荷按照張家口市的用電標(biāo)準(zhǔn)，取40W/m2，小區(qū)內(nèi)戶型種類較多，從80 m2到140 m2左右，其中小戶型居多，為方便計(jì)算，取平均值100m2，那么每戶負(fù)荷為：PM=40W/m2100m2=4kW再將PM作為單位指標(biāo)Pei代入單位指標(biāo)法公式Pjs=PeiNi (kW) ，可求出每座住宅樓的用電負(fù)荷，如下表：住宅小區(qū)用戶負(fù)荷

26、計(jì)算明細(xì)表序號(hào)樓號(hào)戶數(shù)單位指標(biāo)kW計(jì)算負(fù)荷kW負(fù)荷同時(shí)率實(shí)際負(fù)荷11#3642880.6172.822#4843840.6230.433#8046400.638444#6445120.6307.255#4843840.6230.466#7245760.6345.677#6044800.628888#6845440.6326.499#6044800.62881010#4043200.61921111#4243360.6201.61212#4843840.6230.41313#2742160.6129.61414#2742160.6129.61515#2742160.6129.61616#5044

27、160.6249.6合計(jì)79763923835.22.其他用電負(fù)荷計(jì)算：1.電梯：電梯的負(fù)荷分級(jí)電梯的負(fù)荷分級(jí)應(yīng)符合的負(fù)荷分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求?？吞莸墓╇娨髴?yīng)符合以下要求：一級(jí)負(fù)荷的客梯，應(yīng)由引自兩路獨(dú)立電源的專用回路供電；二級(jí)負(fù)荷的客梯，可由兩回路供電，其中一回路應(yīng)為專用回路；三級(jí)負(fù)荷的客梯，宜由建筑物低壓配電柜以一路專用回路供電，當(dāng)有困難時(shí)，電源可由同層配電箱接引；因本工程電梯建筑均為小高層，小區(qū)規(guī)模為普通城鎮(zhèn)住宅小區(qū)屬二級(jí)負(fù)荷，不允許雙電源引入，如需雙電源接入的，可由用戶自備發(fā)電機(jī)電源接入，在本設(shè)計(jì)中，電梯用電由用戶從建筑電表下表位或配電室內(nèi)自行接引低壓電源。小區(qū)電梯總負(fù)荷為：PD=60.8+

28、51.2+18+18+18+18+29.12+43.62= 256.8 kW2.物業(yè)管理中心物業(yè)管理中心的用電負(fù)荷主要為照明、辦公用電器電腦、復(fù)印機(jī)等，可能會(huì)有熱水器、電視等家電設(shè)施，根本上可以按照普通居民的負(fù)荷計(jì)算方式來考慮，使用單位面積法可得：PM = PedS = 40 W/m2540 m2 1000 = 21.6kW3其它：熱力交換站、水泵房、自行車棚、地下車庫(kù)熱力交換站按用戶提供資料可知所有設(shè)備合計(jì)負(fù)荷為110kW，水泵房按用戶提供資料可知所有設(shè)備合計(jì)負(fù)荷為128kW，此類負(fù)荷在用電時(shí)一般為全部設(shè)備投入運(yùn)行，按滿負(fù)荷考慮用電。地下車庫(kù)的用電時(shí)間主要在早晨7：008：00、中午12：0

29、012：30、晚上5：306：00左右?guī)讉€(gè)時(shí)間段，與住戶用電頂峰期并不重合，且多層住宅的地下車庫(kù)數(shù)量少、用電負(fù)荷較小、用電同時(shí)率較低，所以在負(fù)荷計(jì)算時(shí)可忽略不計(jì)，僅按低標(biāo)準(zhǔn)配置線路即可。自行車棚負(fù)荷主要為照明用電，通常單個(gè)車棚用電負(fù)荷缺乏1kW，可忽略不計(jì)，配電線路按最低標(biāo)準(zhǔn)配置。10kV負(fù)荷情況如表1所示表2.1 10kV負(fù)荷分布情況負(fù)荷名稱最大負(fù)荷kW回路數(shù)供電方式功率因數(shù)1#出線15001架空0.852#出線8001架空0.853#出線8001架空0.84#出線10001架空0.855#出線15001架空0.96#出線12001架空0.85電容器回路210kV側(cè)最小負(fù)荷是最大負(fù)荷的45；

30、10kV側(cè)最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)=4800H；待設(shè)計(jì)變電所年負(fù)荷增長(zhǎng)率為5%。 10kV側(cè)的負(fù)荷計(jì)算1.5+0.8+0.8+1+1.5+1.2=6.8MW1.5*0.62+0.8*0.62+0.8*0.75+1*0.62+1.5*0.48+1.2*0.62=4.11MVar=7.95MVA功率因數(shù)cos=0.863.2 無功補(bǔ)償電力系統(tǒng)中有許多根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的電氣設(shè)備，如變壓器、電動(dòng)機(jī)、感應(yīng)爐等。都是依靠磁場(chǎng)來傳送和轉(zhuǎn)換電能的電感性負(fù)載，在電力系統(tǒng)中感應(yīng)電動(dòng)機(jī)約占全部負(fù)荷的50%以上。電力系統(tǒng)中的無功功率很大，必須有足夠的無功電源，才能維持一定的電壓水平，滿足系統(tǒng)平安穩(wěn)定運(yùn)行的要求。 電力系

31、統(tǒng)中的無功電源由三局部組成：1 發(fā)電機(jī)可能發(fā)出的無功功率一般為有功功率的40%50%。2 無功功率補(bǔ)償裝置并聯(lián)電容器和同步調(diào)相機(jī)輸出無功功率。3 110kV及以上電壓線路的充電功率。 電力系統(tǒng)中如無功功率小，將引起供電電網(wǎng)的電壓降低。電壓低于額定電壓值時(shí)，將使發(fā)電、送電、變電設(shè)備均不能到達(dá)正常的出力，電網(wǎng)的電能損失增大，并容易導(dǎo)致電網(wǎng)震蕩而解列，造成大面積停電，產(chǎn)生嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和政治影響。電壓下降到額定電壓值的60%70%時(shí)，用戶的電動(dòng)機(jī)將不能啟動(dòng)甚至造成燒毀。所以進(jìn)行無功補(bǔ)償是非常有必要的。無功補(bǔ)償?shù)挠?jì)算 補(bǔ)償前cos=0.86，求補(bǔ)償后到達(dá)0.9。因此可以如下計(jì)算： 設(shè)需要補(bǔ)償XMva

32、的無功那么 cos=0.9解得 X=0.82MVar 4主變壓器的選擇4.1 規(guī)程中的有關(guān)變電所主變壓器選擇的規(guī)定1主變?nèi)萘亢团_(tái)數(shù)的選擇，應(yīng)根據(jù)?電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程?SDJ16185有關(guān)規(guī)定和審批的電力規(guī)劃設(shè)計(jì)決定進(jìn)行。凡有兩臺(tái)及以上主變的變電所，其中一臺(tái)事故停運(yùn)后，其余主變的容量應(yīng)保證供給該所全部負(fù)荷的70%，在計(jì)及過負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷。假設(shè)變電所所有其他能源可保證在主變停運(yùn)后用戶的一級(jí)負(fù)荷，那么可裝設(shè)一臺(tái)主變壓器。2與電力系統(tǒng)連接的220330kV變壓器，假設(shè)不受運(yùn)輸條件限制，應(yīng)選用三相變壓器。3根據(jù)電力負(fù)荷的開展及潮流的變化，結(jié)合系統(tǒng)短路電流、系統(tǒng)穩(wěn)定、

33、系統(tǒng)繼電保護(hù)、對(duì)通信線路的影響、調(diào)壓和設(shè)備制造等條件允許時(shí)，應(yīng)采用自耦變壓器。4在220330kV具有三種電壓的變電所中，假設(shè)通過主變各側(cè)繞組的功率均到達(dá)該變壓器額定容量的15%以上，或者第三繞組需要裝設(shè)無功補(bǔ)償設(shè)備時(shí)，均宜采用三繞組變壓器。5主變調(diào)壓方式的選擇，應(yīng)符合?電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程?SDJ161的有關(guān)規(guī)定。4.2 主變臺(tái)數(shù)確實(shí)定 為保證供電的可靠性，變電所一般應(yīng)裝設(shè)兩臺(tái)主變，但一般不超過兩臺(tái)主變。當(dāng)只有一個(gè)電源或變電所的一級(jí)負(fù)荷另有備用電源保證供電時(shí)，可裝設(shè)一臺(tái)主變。對(duì)大型樞紐變電所，根據(jù)工程的具體情況，應(yīng)安裝24臺(tái)主變。本次設(shè)計(jì)的變電所沒有一級(jí)負(fù)荷，所以采用兩臺(tái)主變。4.3 主變?nèi)?/p>

34、量確實(shí)定主變?nèi)萘看_實(shí)定應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)510年開展規(guī)劃進(jìn)行。當(dāng)變電所裝設(shè)兩臺(tái)及以上主變時(shí)，每臺(tái)容量的選擇應(yīng)按照其中任一臺(tái)停運(yùn)時(shí)，其余容量至少能保證所供一級(jí)負(fù)荷或?yàn)樽冸娝控?fù)荷的6075%。 由3.2的負(fù)荷計(jì)算得知10kV側(cè)的負(fù)荷總量為7.95MVA。 考慮5%的年負(fù)荷增長(zhǎng)率，5年規(guī)劃年限內(nèi)計(jì)算負(fù)荷可表示為： 4-1式中第一年的負(fù)荷； 年負(fù)荷增長(zhǎng)率； n規(guī)劃年數(shù)； i年利率。 帶入i=0.1，n=5，=5%，=7.95MVA得=11.98MVA。再考慮同時(shí)系數(shù)時(shí)，可按下式算： 4-2式中負(fù)荷同時(shí)系數(shù)帶入=0.85得=10.18MVA。 對(duì)于兩臺(tái)變壓器的變電所，其變壓器的額定容量可按下式確定：=0

35、.7=0.7*10.18=7.13MVA總安裝容量為2*0.7=1.4如此當(dāng)一臺(tái)變壓器停運(yùn)，考慮變壓器的過負(fù)荷能力為40%，那么可保證98的負(fù)荷供電。所以應(yīng)選容量為7500kVA的變壓器。4.4 主變形式的選擇 主變一般采用三相變壓器，假設(shè)因制造和運(yùn)輸條件限制，在220kV的變電所中，可采用單相變壓器組。當(dāng)今社會(huì)科技日新月異，制造運(yùn)輸以不成問題，因此采用三相變壓器。 在關(guān)于繞組上，只有220330kV具有三種電壓的變電所中，假設(shè)通過主變各側(cè)繞組的功率均到達(dá)該變壓器額定容量的15%以上，或者第三繞組需要裝設(shè)無功補(bǔ)償設(shè)備時(shí)，均宜采用三繞組變壓器。此次設(shè)計(jì)的變電所只有35kV和10kV兩個(gè)電壓等級(jí)，

36、所以采用雙繞組變壓器。 我國(guó)110kV及以上電壓，變壓器繞組都采用Y0連接；35kV亦采用Y連接，其中性點(diǎn)多通過消弧線圈接地。35kV及以下電壓，變壓器繞組都采用連接。因此35kV側(cè)采用Y連接，10kV側(cè)采用接線。 根據(jù)上述的討論選用35kV鋁線雙繞組電力變壓器，該變壓器的型號(hào)為SJL7500/35.具體技術(shù)數(shù)據(jù)如下表：表4.1 變壓器技術(shù)參數(shù)型號(hào)SJL7500/35額定容量(kVA)7500額定電壓(kV)高壓35低壓10.5損耗(KW)空載9.6短路57短路電壓(%)7.5空載電流(%)0.95. 電氣主接線設(shè)計(jì)5.1 電氣主接線概述發(fā)電廠和變電所中的一次設(shè)備、按一定要求和順序連接成的電路

37、，稱為電氣主接線，也成主電路。它把各電源送來的電能聚集起來，并分給各用戶。它說明各種一次設(shè)備的數(shù)量和作用，設(shè)備間的連接方式，以及與電力系統(tǒng)的連接情況。所以電氣主接線是電力系統(tǒng)接線組成中的一個(gè)重要組成局部。主接線確實(shí)定，對(duì)電力系統(tǒng)得平安、穩(wěn)定、靈活、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行以及變電所電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)和控制方法的擬定將會(huì)長(zhǎng)生直接的影響。.5.2 主接線的設(shè)計(jì)原那么 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； 4系統(tǒng)備用容量大小； 5系統(tǒng)專業(yè)對(duì)電氣主接線提供的具體資料。5.3 主接線設(shè)計(jì)的根本要求根據(jù)我國(guó)能源部關(guān)于?220500k

38、V變電所設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程?SDJ 2-88規(guī)定：“變電所的電氣主接線應(yīng)根據(jù)該變電所在電力系統(tǒng)中地位，變電所的規(guī)劃容量、負(fù)荷性質(zhì)、線路、變壓器連接元件總數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)等條件確定。并應(yīng)綜合考慮供電可靠、運(yùn)行靈活、操作檢修方便、投資節(jié)約和便于過渡或擴(kuò)建等要求。因此對(duì)主接線的設(shè)計(jì)要求可以歸納為以下三點(diǎn)。1可靠性；2靈活性；3經(jīng)濟(jì)性。5.4 主接線設(shè)計(jì)電氣主接線的根本形式就是主要電氣設(shè)備常用的幾種連接方式，它以電源和出線為主體。大致分為有匯流母線和無匯流母線兩大類。其中有匯流母線的接線形式可概括地分為單母線接線和雙母線接線兩大類；無匯流母線的接線形式主要有橋形接線、角形接線和單元接線。 35kV側(cè)主接線設(shè)計(jì)3

39、5kV側(cè)進(jìn)線一回，由于使用兩臺(tái)變壓器并且還和另一座變電所聯(lián)絡(luò)，所以出線三回。由?電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)?第二章關(guān)于單母線接線的規(guī)定：“3563kV配電裝置的出線回?cái)?shù)不超過3回。故35kV側(cè)應(yīng)采用單母線接線。 10kV側(cè)主接線設(shè)計(jì)10kV側(cè)出線6回，終期出線8回。由?電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)?第二章規(guī)定：610kV配電裝置出線回路數(shù)為6回及以上時(shí)采用單母線分段接線，當(dāng)短路電流過大、出線需要帶電抗器時(shí)，也可采用雙母線接線。主接線方案的比擬選擇由上可知，此變電所主接線的接線有兩種方案。方案一圖：圖5.1 電氣主接線方案一圖方案一35kV側(cè)采用的單母線接線，接線簡(jiǎn)單清晰、設(shè)備少、操作方便、便于擴(kuò)建和采用成套

40、配電裝置。10kV采用單母線分段連線，對(duì)重要用戶可從不同段引出兩個(gè)回路，當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將故障切除，保證正常母線供電不間斷，所以此方案同時(shí)兼顧了可靠性，靈活性，經(jīng)濟(jì)性的要求。方案二圖：圖5.2 電器主接線方案二圖方案二10kV側(cè)通過雙母線雖然可以使供電更可靠，調(diào)度更加靈活，但每增加一組母線就使每回路需要增加一組母線隔離開關(guān)，當(dāng)母線故障或檢修時(shí)，隔離開關(guān)作為倒換操作電器，容易誤操作。并且，帶設(shè)計(jì)邊變電所的負(fù)荷均每什么一類、二類負(fù)荷，沒必要增加投資選擇雙母線接線。綜合考慮：方案一：35kV側(cè)采用單母線接線，10kV側(cè)采用單母線分段。方案二：35kV側(cè)采用單母線接線，10kV側(cè)采用

41、雙母線接線。通過比擬可以得知還是選方案一比擬適宜，即35kV側(cè)采用單母線接線，10kV側(cè)采用單母線分段。6短路電流計(jì)算6.1 概述 產(chǎn)生短路的原因和短路的定義產(chǎn)生短路的主要原因是電器設(shè)備載流局部的絕緣損壞。絕緣損壞的原因多因設(shè)備過電壓、直接遭受雷擊、絕緣材料陳舊、絕緣缺陷未及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除。此外，如輸電線路斷線、線路倒桿也能造成短路事故。所謂短路時(shí)指相與相之間通過電弧或其它較小阻抗的一種非正常連接，在中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中或三相四線制系統(tǒng)中，還指單相和多相接地。 短路的種類 三相系統(tǒng)中短路的根本類型有：三相短路、兩相短路、單相接地短路、和兩相接地短路。三相短路時(shí)對(duì)稱短路，此時(shí)三相電流和電壓同正常情

42、況一樣，即仍然是對(duì)稱的。只是線路中電流增大、電壓降低而已。除了三相短路之外，其它類型的短路皆系不對(duì)稱短路，此時(shí)三相所處的情況不同，各相電流、電壓數(shù)值不等，其間相角也不同。 運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)說明：在中性點(diǎn)直接接地的系統(tǒng)中，最常見的短路是單相短路，約占短路故障的6570%，兩相短路約占1015%，兩相接地短路約占1020%，三相短路約占5% 短路電流計(jì)算的目的1電氣主接線比選；2選擇導(dǎo)體和電器；3確定中性點(diǎn)接地方式；4計(jì)算軟導(dǎo)體的短路搖擺；5確定分裂導(dǎo)線間隔棒的間距；6驗(yàn)算接地裝置的接觸電壓和跨步電壓；7選擇繼電保護(hù)裝置和進(jìn)行整定計(jì)算。6.2 短路電流計(jì)算的方法和條件 短路電流計(jì)算方法電力系統(tǒng)供電的工業(yè)企

43、業(yè)內(nèi)部發(fā)生短路時(shí)，由于工業(yè)企業(yè)內(nèi)所裝置的元件，其容量比擬小，而其阻抗較系統(tǒng)阻抗大得多，當(dāng)這些元件遇到短路情況時(shí)，系統(tǒng)母線上的電壓變動(dòng)很小，可以認(rèn)為電壓維持不變，即系統(tǒng)容量為無窮大。所謂無限容量系統(tǒng)是指容量為無限大的電力系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，當(dāng)發(fā)生短路時(shí)，母線電業(yè)維持不變，短路電流的周期分量不衰減。當(dāng)然，容量所以們?cè)谶@里進(jìn)行短路電流計(jì)算方法，以無窮大容量電力系統(tǒng)供電作為前提計(jì)算的，其步驟如下： 1對(duì)各等值網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行化簡(jiǎn)，求出計(jì)算電抗； 2求出短路電流的標(biāo)么值； 3歸算到各電壓等級(jí)求出有名值。 短路電流計(jì)算條件1短路電流實(shí)用計(jì)算中，采用以下假設(shè)條件和原那么：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

44、動(dòng)勢(shì)相位角相同；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、渦流及導(dǎo)體集膚效應(yīng)等影響，轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)完全對(duì)稱，定子三相繞組空間位置相差120度電氣角度；4電力系統(tǒng)中的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)荷接在高壓母線上，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)磁裝置包括強(qiáng)行勵(lì)磁；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，元件的都略去不計(jì)；10元件的計(jì)算參數(shù)均取為額定值，不考慮參數(shù)的誤差和調(diào)整范圍；11輸

45、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。2接線方式計(jì)算短路電流時(shí)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，而不能用僅在切換過程中可能并聯(lián)運(yùn)行的接線方式。3計(jì)算容量 應(yīng)按本工程設(shè)計(jì)的規(guī)劃容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景開展規(guī)劃。4短路點(diǎn)的種類一般按三相短路計(jì)算，假設(shè)發(fā)電機(jī)的兩相短路時(shí)，中性點(diǎn)有接地系統(tǒng)的以及自耦變壓器的回路中發(fā)生單相或兩相接地短路較三相短路情況嚴(yán)重時(shí)，那么應(yīng)按嚴(yán)重情況的時(shí)候進(jìn)行計(jì)算。5短路點(diǎn)位置的選擇短路電流的計(jì)算，為選擇電氣設(shè)備提供依據(jù)，使所選的電氣設(shè)備能在各種情況下正常運(yùn)行，因此短路點(diǎn)的選擇應(yīng)考慮到電器可能通過的最大短路電流。為了保證選擇的合理

46、性和經(jīng)濟(jì)性，不考慮極其稀有的運(yùn)行方式。取最嚴(yán)重的短路情況分別在10kV側(cè)的母線和35kV側(cè)的母線上發(fā)生短路情況點(diǎn)a和點(diǎn)b發(fā)生短路。那么選擇這兩處做短路計(jì)算。圖6.1 短路點(diǎn)選擇圖6.3 短路電流的計(jì)算 10kV側(cè)短路電流的計(jì)算圖中a點(diǎn)短路，由于A,B系統(tǒng)短路容量都很大，可以近似都看作為無窮大系統(tǒng)電源系統(tǒng)。取Sj=100MW，Uj1=37kV，Uj2=10.5kV。由公式I= 6-1求的Ij1=1.56kA，Ij2=5.50kA。 線路等效圖如以下圖所示：圖6.2 10kV側(cè)短路等效圖線路1 X= 6-2=0.4*5*100/37=0.1461線路2 X=0.4*20*100/37=0.5844

47、變壓器 X= 6-3=0.075*100/7.5=1取E1=E2=1 簡(jiǎn)化后等效電路圖如以下圖所示：圖6.3 10kV側(cè)短路等效簡(jiǎn)化圖X=X/X=0.1461/0.5844=0.1169=X+0.5*X=0.1169+0.5*1=0.6169三相短路電流周期分量有效值 I=5.50/0.6169=8.9155kA 6-4三相短路沖擊電流最大值 ish=2.55* I =2.55*8.9155=22.7346kA 6-5短路沖擊電流有效值 Ish=1.51* I=1.51*8.9155=13.4625kA 6-6三相短路容量 S=U I =1.732*10.5*8.9155=162.1429MV

48、A 6-7 35kV側(cè)短路電流的計(jì)算等效電路圖如以下圖所示：圖6.4 35kV側(cè)短路等效簡(jiǎn)化圖=X=0.1169三相短路電流周期分量有效值I=1.56/0.1169=13.3447kA三相短路沖擊電流最大值ish=2.55* I=2.55*13.3447=34.0291kA短路沖擊電流有效值Ish=1.51* I=1.51*13.3447=20.1506kA三相短路容量S=*U I=1.732*37*13.3447=855.1843MVA 三相短路電流計(jì)算結(jié)果表表6.1 三相短路電流計(jì)算結(jié)果表短路點(diǎn)編號(hào)短路點(diǎn)額定電壓平均工作電壓短路電流周期分量有效值短路點(diǎn)沖擊電流短路容量有效值最大值U/kVU

49、/kVI/kAI/kA/kA/kAS/MVAa1010.58.91558.915513.462522.7346162.1429b353713.344713.344720.150634.0291855.18437. 電氣設(shè)備的選擇7.1 電氣設(shè)備選擇的一般條件 電氣設(shè)備選擇的一般原那么 1 應(yīng)滿足正常運(yùn)行、檢修、短路和過電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景開展； 2 應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核； 3 應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理； 4 與整個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)協(xié)調(diào)一致； 5 同類設(shè)備應(yīng)盡量減少品種； 6 選用的新產(chǎn)品均應(yīng)具有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。在特殊情況下，選用未經(jīng)正式鑒定的新產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)經(jīng)上級(jí)批準(zhǔn)。7

50、.1.2 電氣設(shè)備選擇的技術(shù)條件選擇的高壓電器，應(yīng)能在長(zhǎng)期工作條件下和發(fā)生過電壓、過電流的情況下保持正常運(yùn)行。1長(zhǎng)期工作條件1電壓 選用的電器允許最高工作電壓Umax不得低于該回路的最高運(yùn)行電壓Ug，即UmaxUg2電流選用的電器額定電流Ie不得低于所在回路在各種可能運(yùn)行方式下的持續(xù)工作電流Ig，即IeIg由于變壓器短時(shí)過載能力很大，雙回路出線的工作電流變化幅度也較大，故其計(jì)算工作電流應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要確定。高壓電器沒有明確的過載能力，所以在選擇其額定電流時(shí)，應(yīng)滿足各種可能運(yùn)行方式下回路持續(xù)工作電流的要求。3機(jī)械荷載所選電器端子的允許荷載，應(yīng)大于電器引線在正常運(yùn)行和短路時(shí)的最大作用力。 2短路穩(wěn)定

51、條件1校驗(yàn)的一般原那么 電器在選定后應(yīng)按最大可能通過的短路電流進(jìn)行動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)。校驗(yàn)的短路電流一般取三相短路時(shí)的短路電流，假設(shè)發(fā)電機(jī)出口的兩相短路，或中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)及自耦變壓器等回路中的單相、兩相接地短路較三相嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)按嚴(yán)重情況校驗(yàn)。 用熔斷器保護(hù)的電器可不驗(yàn)算熱穩(wěn)定。當(dāng)熔斷器保護(hù)的電壓互感器回路，可不驗(yàn)算動(dòng)、熱穩(wěn)定。 2短路的熱穩(wěn)定條件 (7-1) 式中 在計(jì)算時(shí)間t秒內(nèi)，短路電流的熱效應(yīng)kA*S； It秒內(nèi)設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流有效值kA； t設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流時(shí)間s。 3短路的動(dòng)穩(wěn)定條件 7-2 I 7-3 式中短路沖擊電流峰值kA； I短路全電流有效值kA； 電器允許的

52、極限通過電流峰值kA； 電器允許的極限通過電流有效值kA。3絕緣水平在工作電壓和過電壓的作用下，電器的內(nèi)、外絕緣應(yīng)保證必要的可靠性。電器的絕緣水平，應(yīng)按電網(wǎng)中出現(xiàn)的各種過電壓和保護(hù)設(shè)備相應(yīng)的保護(hù)水平來確定。當(dāng)所選電器的絕緣水平低于國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值時(shí)，應(yīng)通過絕緣配合計(jì)算，選用適當(dāng)?shù)倪^電壓保護(hù)設(shè)備。表7.1 選擇高壓電器應(yīng)校驗(yàn)的工程表工程電壓電流斷流容量短路電流校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定熱穩(wěn)定斷路器負(fù)荷開關(guān)隔離開關(guān)熔斷器電抗器電流互感器電壓互感器支柱絕緣子母線消弧線圈避雷器表中為應(yīng)進(jìn)行校驗(yàn)的工程7.1.3 環(huán)境條件按?交流高壓電器在長(zhǎng)期工作時(shí)的發(fā)熱?GB763-74的規(guī)定，普通高壓電器在環(huán)境最高溫度為+40時(shí)，

53、允許按額定電流長(zhǎng)期工作。當(dāng)電器安裝點(diǎn)的環(huán)境溫度高于+40但不高于+60時(shí)，每增高1，建議額定電流減少1.8%；當(dāng)?shù)陀?40時(shí)，每降低1，建議額定電流增加0.5%，但總的增加值不得超過額定電流的20%。普通高壓電器一般可在環(huán)境最低溫度為-30時(shí)正常運(yùn)行。在高寒地區(qū)，應(yīng)選擇能適應(yīng)環(huán)境溫度為-40的高寒電器。在年最高溫度超過40，而長(zhǎng)期處于低濕度的干熱地區(qū)，應(yīng)選用型號(hào)帶“TA字樣的干熱帶型產(chǎn)品。本次設(shè)計(jì)的變電所所在地區(qū)最高氣溫；最低氣溫；年平均氣溫；最熱月平均最高溫度。對(duì)于屋外安裝場(chǎng)所的電器最高溫度選擇年最高溫度，最低溫度選擇年最低溫度，可見最高氣溫為+41，由規(guī)定知在選擇電器設(shè)備時(shí)額定電流應(yīng)減少1

54、.8%，最低溫度為-12，電器設(shè)備可正常運(yùn)行。7.2 斷路器隔離開關(guān)的選擇 35kV側(cè)進(jìn)線斷路器、隔離開關(guān)的選擇流過斷路器和隔離開關(guān)的最大持續(xù)工作電流 = 7-4 額定電壓選擇 35kV 額定電流選擇 開斷電流選擇 本設(shè)計(jì)中35kV側(cè)采用SF6斷路器，因?yàn)榕c傳統(tǒng)的斷路器相比，SF6斷路器采用SF6氣體作為絕緣和滅弧介質(zhì)，這種斷路器具有斷口耐壓高，允許的開斷次數(shù)多，檢修時(shí)間長(zhǎng)，開斷電流大，滅弧時(shí)間短，操作時(shí)噪聲小，壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。因此可選用LW835A型戶外高壓SF6斷路器。選用的斷路器額定電壓為35kV，最高工作電壓為40.5kV，系統(tǒng)電壓35kV滿足要求。選用的斷路器額定電流1600A，去除1

55、.8%的溫度影響為1571A，大于最大持續(xù)工作電流，滿足要求。選用的斷路器額定短路開斷電流31.5kA，大于短路電流周期分量有效值13.3447kA，滿足要求。動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)。ish =34.0291kA=80kA，滿足要求。熱穩(wěn)定校驗(yàn)。由?電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)電氣一次局部?表65知，選用高速斷路器，取繼電保護(hù)裝置保護(hù)動(dòng)作時(shí)間0.6S，斷路器分匝時(shí)間0.03S，那么校驗(yàn)熱效應(yīng)計(jì)算時(shí)間為0.63S后面熱穩(wěn)定校驗(yàn)時(shí)間一樣。因此Qk=13.344720.63=112.19kA2S。電氣設(shè)備=31.524=3969kA2S。滿足要求。表7.2 LW835A具體參數(shù)比擬表計(jì)算數(shù)據(jù)LW835A35kV35kV

56、247.44A1600A13.3447kA31.5kA34.0291kA80kA112.19kA2S3969kA2S隔離開關(guān)選擇GW1435/630型號(hào)隔離開關(guān)選用的隔離開關(guān)額定電壓為35kV，系統(tǒng)電壓35kV滿足要求。選用的斷路器額定電流630A，去除1.8%的溫度影響為618.7A，大于最大持續(xù)工作電流，滿足要求。動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)=34.0291kA=40kA，滿足要求。熱穩(wěn)定校驗(yàn)Qk=112.19kA2S，設(shè)備=162=1024kA2S，滿足要求。表7.3 GW1435/630具體參數(shù)比擬表計(jì)算數(shù)據(jù)GW1435/63035kV35kV247.44A630A34.0291kA40kA112.19

57、kA2S1024kA2S 35kV主變壓器側(cè)斷路器、隔離開關(guān)的選擇 流過斷路器和隔離開關(guān)的最大持續(xù)工作電流 =129.90A 7-5額定電壓選擇 35kV 額定電流選擇 開斷電流選擇 由上面表格知LW835A型斷路器和GW1435/630型隔離開關(guān)同樣滿足主變側(cè)斷路器和隔離開關(guān)的要求，動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)也一樣，所以選擇同樣的型號(hào)。這也滿足了選擇設(shè)備同類設(shè)備應(yīng)盡量較少品種的原那么。 10kV側(cè)斷路器、隔離開關(guān)的選擇 流過斷路器和隔離開關(guān)的最大持續(xù)工作電流=866.03A額定電壓選擇 10kV 額定電流選擇 開斷電流選擇 10kV側(cè)選用真空XGN210開關(guān)柜中的ZN2810型真空斷路器選用的斷路器額定

58、電壓為10kV，最高電壓11.5kV，系統(tǒng)電壓10kV滿足要求。選用的斷路器額定電流1600A，去除1.8%的溫度影響為1571A，大于最大持續(xù)工作電流，滿足要求。選用的斷路器額定短路開斷電流20kA，大于短路電流周期分量有效值8.9155kA，滿足要求。動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)。ish =22.7346kA=50kA，滿足要求。熱穩(wěn)定校驗(yàn)。Qk=8.915520.63=50.08kA2S。電氣設(shè)備=2024=1600kA2S。滿足要求。表7.4 ZN2810具體參數(shù)比擬表計(jì)算數(shù)據(jù)ZN281010kV10kV866.03A1600A8.9155kA20kA22.7346kA50kA50.08kA2S1600

59、kA2S 隔離開關(guān)選擇GN2510型隔離開關(guān) 選用的隔離開關(guān)額定電壓10kV，最高工作電壓11.5kV系統(tǒng)電壓10kV，滿足要求。 選用的隔離開關(guān)額定電流2000A，去除1.8%的溫度影響為1964A，大于最大持續(xù)工作電流，滿足要求。動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)。ish =22.7346kA=100kA，滿足要求。熱穩(wěn)定校驗(yàn)。Qk=8.915520.63=50.08kA2S。電氣設(shè)備=4024=6400kA2S。滿足要求。表7.5 GN2510具體參數(shù)比擬表計(jì)算數(shù)據(jù)GN251010kV10kV866.03A2000A22.7346kA100kA50.08kA2S6400kA2S 選擇的斷路器、隔離開關(guān)型號(hào)表表7

60、.6 斷路器-隔離開關(guān)選擇一覽表斷路器隔離開關(guān)35kV進(jìn)線側(cè)LW835AGW1435/63035kV主變側(cè)LW835AGW1435/63010kV側(cè)ZN2810GN25107.3 母線的選擇及校驗(yàn) 母線導(dǎo)體選擇的一般要求1一般要求裸導(dǎo)體應(yīng)根據(jù)具體情況，按以下技術(shù)條件分別進(jìn)行選擇或校驗(yàn)： 1工作電流； 2經(jīng)濟(jì)電流密度； 3電暈； 4動(dòng)穩(wěn)定或機(jī)械強(qiáng)度； 5熱穩(wěn)定。裸導(dǎo)體尚應(yīng)按以下使用環(huán)境條件校驗(yàn)：1環(huán)境溫度；2日照；3風(fēng)速；4海拔高度。2按回路持續(xù)工作電流導(dǎo)體回路持續(xù)工作電流，單位為A；相應(yīng)于導(dǎo)體在某一運(yùn)行溫度、環(huán)境條件及安裝方式下長(zhǎng)期允許的載流量，單位為A。3按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇一般母線較長(zhǎng)，負(fù)荷