356kV降壓變電所主控制室設(shè)計(jì)

1、35/6kv降壓變電所主控制室設(shè)計(jì)一、原始資料1變電所負(fù)荷情況：, 電壓為6kv,電壓不低于85%（為注水電機(jī)用電，ii類(lèi)負(fù)荷），東1km。, 電壓為6kv（為抽油機(jī)供電，ii類(lèi)負(fù)荷），東南1.5km。, 電壓為6kv（為抽油機(jī)及工廠用電，ii、iii類(lèi)負(fù)荷各半），西2km。, 電壓為6kv,（工廠用電，ii類(lèi)負(fù)荷），東南1.8km。, 電壓為6kv（為輸油站，i類(lèi)負(fù)荷），南1.2km。, 電壓為6kv（為民用電，iii類(lèi)負(fù)荷），北4km。負(fù)荷近十年內(nèi)發(fā)展不大。2電源情況：35kv兩條，一路由區(qū)域變電所供電35kv,距本變電所約4km（西北側(cè)）；另一路由地方發(fā)電廠供電35kv，距本變電所約2k

2、m（北側(cè)），發(fā)電廠為15mva，發(fā)電機(jī)一臺(tái)，發(fā)電機(jī)的次暫態(tài)電抗為： 。3環(huán)境及氣象條件：河北省南部最高氣溫45。c，最低氣溫-35。c，最大風(fēng)8級(jí)，場(chǎng)所為鹽堿灘。 4要求：（1） 供電方案可靠、靈活、經(jīng)濟(jì)、合理。（2） 功率因數(shù)為0.9以上。（3） 盡量采用新產(chǎn)品、新技術(shù)。（4） 要考慮一定的備用量及擴(kuò)建的可能。（5） 35kv主變壓器的進(jìn)、出線控制要集中，6kv側(cè)在高壓開(kāi)關(guān)室就地控制。（6） 6kv線各段單獨(dú)運(yùn)行，且要求有備用電源自投裝置。二、設(shè)計(jì)任務(wù)1說(shuō)明書(shū)、計(jì)算書(shū)要整齊、清楚，字跡工整，裝訂成冊(cè)。說(shuō)明書(shū)、 計(jì)算書(shū)包括以下計(jì)算：負(fù)荷的計(jì)算；功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)挠?jì)算；變壓器的選擇；短路電流計(jì)算；主

3、要電氣設(shè)備的選擇、校驗(yàn)的計(jì)算；繼電保護(hù)的選擇及整定；直流操作電源儲(chǔ)能電容器計(jì)算；防雷避雷針的計(jì)算等。2圖紙美觀、科學(xué)規(guī)范、布局合理，設(shè)備的圖形、符號(hào)采用新國(guó)標(biāo)，文字工整，表格全面，符合畢業(yè)設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)施工的基本要求。圖紙主要有：（1） 電氣主接線圖（1#圖紙）*（2） 變電所平、斷面圖（1#圖紙）*（3） 主變壓器的主控盤(pán)（布置及端子排）圖（4） 主變壓器的保護(hù)盤(pán)（布置及端子排）圖（1#圖紙）*（5） 中央信號(hào)盤(pán)（布置及端子排）圖（2#圖紙）*（6） 分段斷路器柜（展開(kāi)接線圖及端子排）圖（2#圖紙）*（7） 電壓互感器柜（展開(kāi)接線圖及端子排）（8） 6kv進(jìn)線柜（展開(kāi)接線圖及端子排）圖（2#圖紙

4、）三 設(shè)計(jì)思路 主接線方案選擇；負(fù)荷的計(jì)算；功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)挠?jì)算；變壓器的選擇；短路電流計(jì)算（按最大運(yùn)行方式、最小運(yùn)行方式分別計(jì)算）；主要電氣設(shè)備的選擇、校驗(yàn)的計(jì)算；繼電保護(hù)的選擇及整定；直流操作電源儲(chǔ)能電容器計(jì)算；防雷避雷針的計(jì)算四、主要參考資料1湖南電力學(xué)校主編.發(fā)電廠變電所電氣設(shè)備.北京:水利電力出版社,19792牟道槐,李玉盛,馬良玉.發(fā)電廠變電所電氣部分.重慶:重慶大學(xué)出版社,19963賀家李,宋叢矩.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理.北京:水利電力出版社,19914唐興祚.高電壓技術(shù).重慶:重慶大學(xué)出版社,19915王艷華.工業(yè)企業(yè)供電.北京:中國(guó)電力出版社,20066范錫普.發(fā)電廠電氣部分.北

5、京:水利電力出版社,19877張玉諸.發(fā)電廠及變電所的二次接線.北京:水利電力出版社,19848西北電力設(shè)計(jì)院.電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè).北京:水利電力出版社,19899工廠供電設(shè)計(jì).吉林科學(xué)技術(shù)出版社10工廠常用電氣設(shè)備手冊(cè)編寫(xiě)組.工廠常用電氣設(shè)備手冊(cè).北京:水利電力出版社,198411陳效杰.工廠企業(yè)電工手冊(cè).北京:水利電力出版社,198912航空工業(yè)部第四規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院等.工廠配電設(shè)計(jì)手冊(cè).北京:水利電力出版社,198335/6kv降壓變電所設(shè)計(jì) 姓 名： 系 別：班 級(jí)：指導(dǎo)教師： 第一章設(shè)計(jì)任務(wù)介紹一、由油田規(guī)劃提供資料，該變電所的供電情況：（1）負(fù)荷情況： sjs1=2010kva，cos

6、=0.85，電壓6kv，電壓不底于85（為注水電機(jī)用電，二類(lèi)負(fù)荷），東1km。 sjs2=730kva，cos=0.80，電壓為6kv（為抽油機(jī)供電二類(lèi)負(fù)荷）東南1.5km。 sjs3 =480kva，cos=0.9，電壓為6kv（為抽油機(jī)及工廠用電，二、三類(lèi)負(fù)荷各半），西2km。 sjs4=270kva，cos=0.6，電壓為6kv（工廠用電，二類(lèi)負(fù)荷），東南1.8km。 sjs5=860kva，cos=0.7，電壓為6kv（為輸油站，一類(lèi)負(fù)荷），東南1.2km。 sjs6=95kva，cos=0.85，電壓為6kv（為民用電，三類(lèi)負(fù)荷），北4km。 負(fù)荷近十年內(nèi)發(fā)展不大。（2）電源情況：3

7、5kv線路兩條，一路由區(qū)域變電所供電35kv，距本變電所約4km（西北側(cè)）；另一路由地方發(fā)電廠供電35kv，距本變電所約2km（北側(cè)），發(fā)電廠為15mva。發(fā)電機(jī)一臺(tái)，發(fā)電機(jī)的次暫態(tài)電抗為x*nd=12.21（3）環(huán)境及氣象條件：河北省南部最高氣溫45攝氏度，最低氣溫為-35攝氏度，最大風(fēng)8級(jí)，場(chǎng)地為鹽堿灘。二、設(shè)計(jì)要求及方式：1、 供電方案可靠，靈活，經(jīng)濟(jì)，合理。2、 功率因數(shù)為0.9以上。3、 盡量采取新產(chǎn)品，新技術(shù)。4、 要考慮一定的備用量和擴(kuò)建的可能。5、 35kv主變壓器的進(jìn)出線控制要集中，6kv側(cè)在高壓開(kāi)關(guān)室就地控制。6、 6kv線路各段單獨(dú)運(yùn)行，且要求有備用電源自投裝置。三、設(shè)計(jì)

8、要求：1、 說(shuō)明書(shū)、計(jì)算書(shū)要整齊、清楚、字跡工整、裝訂成冊(cè)。（1） 內(nèi)容：35/6kv降壓變電所的一次主接線圖，二次保護(hù)，控制及信號(hào)等內(nèi)容，直流操作電源，所用變等內(nèi)容。（2） 計(jì)算：負(fù)荷的計(jì)算，功率因數(shù)補(bǔ)償計(jì)算，變壓器的選擇，短路電流計(jì)算，設(shè)備的選擇，校驗(yàn)的計(jì)算（主要設(shè)備）繼電保護(hù)的選擇及整定計(jì)算，直流操作電源儲(chǔ)能電容器計(jì)算，防雷避雷針的計(jì)算等。2、 圖紙（初步設(shè)計(jì)及施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)）（1） 電氣主接線圖。（2） 變電所平、斷面圖。（3） 主變的控制、測(cè)量、保護(hù)、信號(hào)圖。（4） 分段開(kāi)關(guān)柜圖（原理展開(kāi)及端子排）。（5） 電壓互感器柜（原理展開(kāi)及端子排）。（6） 電容器柜（原理展開(kāi)及監(jiān)察裝置圖）。（

9、7） 出線柜（原理展開(kāi)及端子排）。（8） 直流盤(pán)（布置、原理圖、端子排、絕緣監(jiān)察裝置及補(bǔ)償電容器檢查等）圖。 第二章 電氣主接線的選擇 第一節(jié) 主接線的設(shè)計(jì)原則 電氣主接線是由發(fā)電機(jī)、變壓器、斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、互感器母線和電纜等電氣設(shè)備，按一定順序連接的。用以表示產(chǎn)生、匯集和分配電能的電路。一、主接線的設(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。例如：電力系統(tǒng)中的變電所分為系統(tǒng)樞紐變電所、地區(qū)重要變電所和一般變電所三種類(lèi)型，一般樞紐變電所匯集多個(gè)大電源，進(jìn)行功率交換和中壓供電。電壓為330500kv；地區(qū)重要變電所電壓為220330kv；一般變電所多為終端和分支變電所，電壓為110k

10、v以下，但也有220kv。2、 發(fā)電廠、變電所的分期和最終建設(shè)規(guī)模。變電所根據(jù)510年電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行設(shè)計(jì)，一般裝設(shè)兩臺(tái)（組）主變壓器。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，能保證全部一級(jí)負(fù)荷不停電。（2） 對(duì)于二級(jí)負(fù)荷一般要有兩個(gè)獨(dú)立電源且當(dāng)任何一個(gè)電源失去后，能保證全部或大部分二級(jí)負(fù)荷的供電。（3） 對(duì)于三級(jí)負(fù)荷一般只要兩個(gè)電源供電。4、 系統(tǒng)備用容量大?。貉b有2臺(tái)（組）及以上主變壓器的變電所，其中一臺(tái)（組）事故斷開(kāi)，其余主變壓器的容量應(yīng)保證該所70%的全部負(fù)荷。在計(jì)及過(guò)負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi)，因保證用戶(hù)的一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷。5、 系統(tǒng)

11、專(zhuān)業(yè)對(duì)電氣主接線提供的具體資料。（1） 出線的電壓等級(jí)、回路數(shù)、出線方向、回路輸送容量和導(dǎo)線截面積。（2） 主變壓器的臺(tái)數(shù)、容量、型號(hào)、變壓器各側(cè)的額定電壓、阻抗、調(diào)壓范圍及各種運(yùn)行方式下通過(guò)變壓器的功率潮流。（3） 各種補(bǔ)償裝置數(shù)量、形式、容量和運(yùn)行方式的要求。（4） 系統(tǒng)的短路容量或電抗值。（5） 變壓器中性點(diǎn)接地方式及接地點(diǎn)的選擇。（6） 系統(tǒng)內(nèi)部過(guò)壓值及限制內(nèi)過(guò)壓措施。（7） 大系統(tǒng)的穩(wěn)定性的要求。 二、主接線設(shè)計(jì)的基本要求：主接線應(yīng)滿(mǎn)足可靠性，靈活性和經(jīng)濟(jì)性三項(xiàng)基本要求。 （一）可靠性 1、供電可靠性是電力生產(chǎn)和分配的首要要求，包括一次部分和相應(yīng)組成二次部分在運(yùn)行中可靠性的綜合。 2

12、、主接線的可靠性在很大程度上取決于設(shè)備的可靠程度，采用可靠性高的電氣設(shè)備可以簡(jiǎn)化接線。 3、具體要求：斷路器或母線故障以及母線等檢修時(shí)，盡量減少停運(yùn)的回路數(shù)和停運(yùn)時(shí)間，并要保證對(duì)一級(jí)負(fù)荷及全部和大部分二級(jí)負(fù)荷的供電；盡量避免全所、全部停運(yùn)的可能性。 （二）靈活性 主接線應(yīng)滿(mǎn)足在調(diào)度、檢修及擴(kuò)建時(shí)的靈活性。 （三）經(jīng)濟(jì)性 主接線在滿(mǎn)足可靠性、靈活性要求的前提下做到經(jīng)濟(jì)合理。 1、投資少。 2、主接線設(shè)計(jì)要為配電裝置布置創(chuàng)造條件，盡量減少占地面積。 3、電能損失少。 除此之外，電氣主接線盡可能簡(jiǎn)單清晰、操作方便，使電氣裝置的個(gè)別元件切除或接入時(shí)。所需的操作步驟最小，從而減少誤操作的可能性。第二節(jié)

13、主接線的選擇 由現(xiàn)場(chǎng)資料看，有兩路電源進(jìn)線，則在主變選擇上，要以供電可靠性為主（負(fù)荷處有一級(jí)負(fù)荷）應(yīng)為2臺(tái)（組）主變壓器。此變電所為終端變電所，降壓供電給一個(gè)油田及附近用戶(hù)，有兩路電源進(jìn)線及多路負(fù)荷出線等現(xiàn)實(shí)情況，先就接線方式進(jìn)行比較選擇：一 單母線接線1：?jiǎn)文妇€的接線的介紹： 不分段的單母線接線，是每個(gè)電源和引出線回路，都要經(jīng)斷路器和母線隔離開(kāi)關(guān)接在一條公共的母線上，保證兩電源，并列運(yùn)行。2：特點(diǎn)介紹：（1） 優(yōu)點(diǎn)：接線簡(jiǎn)單清晰，設(shè)備少，操作方便，便于擴(kuò)建和采用成套的配電。（2） 缺點(diǎn)：當(dāng)母線和母線隔離開(kāi)關(guān)檢修時(shí)，各回路須全部停電。母線和母線隔離開(kāi)關(guān)短路及斷路器母線側(cè)絕緣套管損壞時(shí)，所有電源

14、回路的斷路器都會(huì)因繼點(diǎn)保護(hù)動(dòng)作而自動(dòng)斷開(kāi)，使整個(gè)配電裝置停止工作。引出線回路的斷路器檢修時(shí)，該回路停止供電。3：適用范圍：（）-kv配電裝置的出線回路數(shù)不超過(guò)回。（）kv配電裝置的出線回路數(shù)不超過(guò)3回。（）kv配電裝置的出線回路數(shù)不超過(guò)兩回。注：此種接線方式不滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，可不做考慮。二. 單母線分段接線 1：特點(diǎn)介紹：（1） 優(yōu)點(diǎn)：用斷路器把母線分段后，對(duì)重要用戶(hù)可以從不同段引出兩個(gè)回路，有兩個(gè)電源供電。 ：當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分?jǐn)鄶嗦菲髯詣?dòng)將故障切除，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶(hù)停電。（2） 缺點(diǎn)： ：當(dāng)一段母線或母線隔離開(kāi)關(guān)鼓掌或檢修時(shí)，該段母線的每一回路都要停電。 ：擴(kuò)建時(shí)

15、向兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建。（3） 適用范圍： 6-10kv配電裝置的出線回路數(shù)為六回及以上。 kv配電裝置的出線回路數(shù)為4-8回時(shí) kv配電裝置的出線回路數(shù)為3-4回時(shí)。注：?jiǎn)文阜侄螏阅附泳€方式，可靠性提高，操作方便，易于發(fā)展的優(yōu)點(diǎn)，一般用于重要的變電所。三 、雙母線接線1 接線介紹每一電源和引出線通過(guò)一臺(tái)斷路器和兩組隔離開(kāi)關(guān)聯(lián)接在兩組母線上 電源1 電源22 特點(diǎn)介紹（1） 優(yōu)點(diǎn)：供電可靠，調(diào)度靈活，擴(kuò)建方便，便于實(shí)驗(yàn)。（2）缺點(diǎn)： 加入一組母線便增加一組母線隔離開(kāi)關(guān)。 當(dāng)母線故障或檢修時(shí)，隔離開(kāi)關(guān)作為倒換操作電器，易誤操作，故在隔離開(kāi)關(guān)和斷路器間裝連鎖裝置。 （3）適用范圍： 6-10kv配電

16、裝置，當(dāng)短路電流較大，出線須帶電抗器。 35-63 kv配電裝置，當(dāng)出線回路數(shù)超過(guò)8回時(shí)，或連接的電源較多時(shí)，負(fù)荷較大時(shí)。 110-220 kv配電裝置，出線回路數(shù)為5回及以上時(shí)，或當(dāng)110-220 kv配電裝置，在系統(tǒng)中居重要地位，出線回路數(shù)為4回及以上時(shí)。注：供電可靠性非常高，但經(jīng)濟(jì)性較差。四 橋式接線橋式接線可分為內(nèi)橋和外橋。內(nèi)橋一般適用于故障較多的長(zhǎng)線路和變壓器不需要經(jīng)常切換的運(yùn)行方式。外橋適用于線路較短和變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式經(jīng)常切換的情況。本變電所有兩臺(tái)變壓器，為暗備用，不需要經(jīng)常切換，故考慮用內(nèi)橋接線。（1） 接線介紹：內(nèi)橋的連接橋設(shè)在變壓器側(cè)，外橋接線的連接橋設(shè)在線路側(cè)。（2） 特

17、點(diǎn)介紹：優(yōu)點(diǎn)：高壓斷路器數(shù)量多，四個(gè)回路只需三臺(tái)變壓器，工作可靠靈活，裝置簡(jiǎn)單清晰和建造費(fèi)用低，易于開(kāi)發(fā)，廣泛用語(yǔ)35-220kv配電裝置中。（3）適用范圍：適用于較小容量的發(fā)電廠、變電所，并且變壓器不經(jīng)常切換情況下。在論述了幾種可行的接線方式，就各自特點(diǎn)、適用范圍分別以論述，現(xiàn)就供電可靠性來(lái)講，單母線接線方式可靠性略差一些，如檢修母線式，變電所會(huì)全部停電，單母分段接線方式，如進(jìn)線短路器檢修或故障時(shí)，該進(jìn)線停電，單母分段帶旁母，一般應(yīng)用于重要變電所，操作較復(fù)雜，現(xiàn)在只有雙母線及內(nèi)橋接線滿(mǎn)足供電可靠性和靈活性要求。下面從經(jīng)濟(jì)性加以討論，雙母線接線方式，每加一母線，就要加一組隔離開(kāi)關(guān)。且每回路均有

18、一組隔離開(kāi)關(guān)。初投資及以后擴(kuò)建，費(fèi)用較多經(jīng)濟(jì)性較差，而內(nèi)橋回路只用三臺(tái)短路器，且隔離開(kāi)關(guān)數(shù)量較少，經(jīng)濟(jì)性好，且利于發(fā)展。綜上所述，電氣主接線采用內(nèi)橋接線。主接線圖如下： 電源1 電源2 1dl 4dl 3dl 2dl 5dl 6dl 12dl 11dl 10dl 9dl 8dl 7dl 第三章 負(fù)荷計(jì)算第一節(jié) 負(fù)荷計(jì)算通常，把用戶(hù)的 用電設(shè)備所取用的功率稱(chēng)之為“負(fù)荷”。我們把用電設(shè)備每半小時(shí)的功率計(jì)下來(lái)，送各個(gè)30分鐘負(fù)荷中最大值稱(chēng)為最大負(fù)荷。記作p30、q30、s30。我們進(jìn)行電力設(shè)計(jì)的基本原始資料是工藝部門(mén)提供的用電設(shè)備的容量。但是這種隕石資料要變成電力設(shè)計(jì)所需的假象負(fù)荷-稱(chēng)為“計(jì)算負(fù)荷”

19、，從而根據(jù)計(jì)算負(fù)荷按照允許發(fā)熱條件選擇供電系統(tǒng)的導(dǎo)線截面，確定變壓器的容量。制定提高功率因數(shù)的措施等計(jì)算負(fù)荷也稱(chēng)“需要負(fù)荷”或“最大負(fù)荷”，這是由于導(dǎo)體通過(guò)電流達(dá)到穩(wěn)定溫開(kāi)的時(shí)間大約34s。也就是截流導(dǎo)體大約經(jīng)半小時(shí)后達(dá)到穩(wěn)定的溫開(kāi)值。負(fù)荷計(jì)算的方法：一般分為需要系數(shù)法和二項(xiàng)式系數(shù)法。需要系數(shù)法是把設(shè)備功率乘以需要系數(shù)和時(shí)間系數(shù)，直接求運(yùn)算負(fù)荷。這種方法比較簡(jiǎn)單，因而廣泛使用；二項(xiàng)式系數(shù)法計(jì)算負(fù)荷包括用電設(shè)備組的平均負(fù)荷，同時(shí)考慮數(shù)臺(tái)大功率設(shè)備工作對(duì)負(fù)荷影響的附加功率。但計(jì)算結(jié)果往往偏大?，F(xiàn)采用需要系數(shù)法進(jìn)行負(fù)荷.已知：sjs1=1800kva cos=0.85 求 p30、q30、s30因此

20、有功、無(wú)功和視在功率均為最大負(fù)荷，故可用p、q、i、s代替。 由設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)知，本變電所有六回出線，各出線負(fù)荷情況如下所示：sjs1=2010 kva，cos1=0.85，類(lèi) sjs2=730 kva， cos2=0.8， 類(lèi) sjs3= 480 kva，cos3=0.9， 、類(lèi)sjs2= 270 kva，cos4=0.6， 類(lèi)sjs2= 860 kva，cos5=0.7， 類(lèi)sjs2= 95 kva， cos6=0.85，類(lèi)故得：p30.1= sjs1cos1=20100.85 =1708.5 kwq30.1= sjs1sin1=20100.526=1058.83 kvari30.1= sjs

21、1/（ 3ue） =193.4 ap30.2= sjs2cos2=7300.8=584 kwq30.2= sjs2sin2=7300.6 =438 kvar i30.2= sjs2/（ 3ue） =70.24 ap30.3= sjs3cos3=4800.9 =432 kw q30.3= sjs3sin3=4800.4359 =209.227 kvar i30.3= sjs3/（ 3ue） =46.19 ap30.4= sjs4cos4=2700.6 =162 kwq30.4= sjs4sin4=2700.8 =216 kvar i30.4= sjs4/（3ue） =25.98 ap30.5=

22、sjs5cos5=8600.7 =602 kwq30.5= sjs5sin5=8600.714 =614.16 kvari30.5= sjs5/（3ue） =82.75 ap30.6= sjs6cos6=950.85 =80.75 kwq30.6= sjs6sin6=950.526 =50.04 kvar計(jì)算總有功功率p和無(wú)功功率q時(shí)應(yīng)及入一個(gè)同時(shí)系數(shù)（參差系數(shù)或綜合系數(shù)）kp和kq。此處?。簁p=0.9，kq=0.95則： p30= kp（p30.1+ p30.2+ p30.3 +p30.4 +p30.5 +p30.6） =0.93569.25 =3212.325 kw q30=kq（q30

23、.1+ q30.2+ q30.3 +q30.4 +q30.5 +q30.6） =0.952586.257 =2456.94 kvarsjs =p302+ q302 =4044.2 kva i30.= sjs/（3ue）=4044.2/（36）=389.15 a2、考慮到主變?nèi)萘康倪x擇，該變電所一、二類(lèi)總負(fù)荷計(jì)算如下： p30，= kp（p30.1+ p30.2+ 1/2p30.3 +p30.4 +p30.5 ）=0.9(1708.5+584+216+162+602)=2945.25 kwq30，= kq（q30.1+ q30.2+ 1/2q30.3 +q30.4 +q30.5 ） =0.95(

24、1058.83+438+104.61+216+614.16) =2310.02 kvarsjs，=p30，2+ q30，2 =3743.08 kva3、 考慮到兩段母線負(fù)荷的均等分配，先將兩段母線負(fù)荷最接近的分組方案計(jì)算如下：、段分段母線：p30.= kp（p30.2+p30.3 +p30.5 +p30.6 ） =0.91698.75 =1528.875 kw q30.= kq（q30.2+q30.3 +q30.5 +q30.6 ） =1245.856 kvarsjs.=p30.12+ q30.12 =1972.2 kva、段分段母線： p30. = kp（p30.1+p30.4） =0.91

25、870.5 =1683.45 kw q30. = kq（q30.1+q30.4） =0.951274.83 =1211.09 kvarsjs. =p30. 2+ q30. 2 =2073.82 kvasjs.sjs.=2073.821972.2 =101.62 kva為各種分組方法中最小者。 、考慮到各負(fù)荷的地理方位，現(xiàn)確定各出線編號(hào)如下： 段：出線1-負(fù)荷6（北）；出線2-負(fù)荷3（西）； 出線3-負(fù)荷5（南）；出線4-負(fù)荷2（東南）； 段：出線5-負(fù)荷4（東南）；出線6-負(fù)荷1（東）。 注： 如此出線將避免架空線路的交叉架設(shè)問(wèn)題。第二節(jié) 電容器組無(wú)功補(bǔ)償計(jì)算節(jié)約電能就企業(yè)本身講，是降低生產(chǎn)成

26、本，加速資金周轉(zhuǎn)，擴(kuò)大再生產(chǎn)的一種有效方式。供電部門(mén)一般要求企業(yè)的平均功率因數(shù)達(dá)到0.9以上，當(dāng)企業(yè)的自然總平均功率因數(shù)較低，應(yīng)采用必要的無(wú)功功率補(bǔ)償裝置。進(jìn)行無(wú)功功率補(bǔ)償?shù)脑O(shè)備，主要有同步補(bǔ)償機(jī)（同步機(jī)）和并聯(lián)電容器，由于同步補(bǔ)償機(jī)有旋轉(zhuǎn)部分，所以在企業(yè)中一般廣泛應(yīng)用并聯(lián)電容器。并聯(lián)電容器具有安裝簡(jiǎn)單，運(yùn)行維護(hù)方便，有功損耗小以及組裝靈活，擴(kuò)建方便等優(yōu)點(diǎn)。1、補(bǔ)償前總功率因數(shù) cos= p30/sjs=3212.325/4044.2 =0.7943tg=0.7648補(bǔ)償后要求達(dá)到的功率因數(shù)cos，=0.9，tg，=0.4843則：補(bǔ)償容量qc=pp（tg- tg，） =p30（tg- tg，

27、） =0.753212.325（0.7648-0.4843） =675.876 kvar式中：pp -平均負(fù)荷，-年平均有功負(fù)荷系數(shù)。2、選擇原則：y型、型接線優(yōu)、缺點(diǎn)比較：1、型、優(yōu)點(diǎn)：相同電容量c的三個(gè)單相電容器，采用型接線的容量為y型接線的3倍；同時(shí)電容器采用形接線時(shí)，任一電容器斷線，三相線路仍得到無(wú)功補(bǔ)償。此外，電容器采用形接線時(shí)，電容器的額定電壓與電網(wǎng)額定電壓相同。這時(shí)，電容器接線簡(jiǎn)單，電容器外殼和支架可接地，安全性也得到了提高。、缺點(diǎn)：但形接線，在一相電容器發(fā)生短路時(shí)，就形成兩相直接短路，短路電流非常大，有可能發(fā)生擊穿，引起電容器爆炸，使事故擴(kuò)大。2、y型、優(yōu)點(diǎn)：當(dāng)電容器發(fā)生一相擊

28、穿短路時(shí)，其短路電流僅為正常工作電流的3倍，因此運(yùn)行比較安全，其額定電壓按電網(wǎng)相電壓來(lái)選擇，形按電網(wǎng)線電壓來(lái)選擇。、缺點(diǎn)：而采用y形接線時(shí)，一相電容器斷線，將使該相失去補(bǔ)償，造成三相負(fù)荷不平衡。3、查有關(guān)手冊(cè)選bwf 6.3501w型并聯(lián)、十二烷基苯，紙、薄膜復(fù)合型電容器。其額定電壓為6.3 kv，標(biāo)稱(chēng)容量qc=50 kvar，標(biāo)稱(chēng)電容量為 4.0uf，單相，戶(hù)外式。綜合考慮y、接線優(yōu)缺點(diǎn)，又因uec=110% ue網(wǎng) ，決定采,用型接線。4、電容器組數(shù)的計(jì)算 n=qc/(3qc)=675.876/（350）=4.5（組）取6組，均分在兩段母線上。 5、補(bǔ)償后功率因數(shù) cos，的計(jì)算 由：qc

29、，=p30（tg- tg，） 得：tg，= tg- qc，/（p30） =0.7648-6350/（0.753212.325） =0.3913 得：cos，=0.93 即：補(bǔ)償后總功率因數(shù)為0.93，滿(mǎn)足要求。 采用高壓集中補(bǔ)償?shù)谒恼?主變和進(jìn)出線選擇第一節(jié) 主變壓器的選擇一、主變壓器容量的確定、變壓器容量一般按變電所建成后5-10年的規(guī)劃負(fù)荷選擇，并適當(dāng)考慮遠(yuǎn)期10-20年的負(fù)荷發(fā)展。根據(jù)變電所所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來(lái)確定主變壓器容量。對(duì)于有重要負(fù)荷的變電所，應(yīng)考慮當(dāng)一臺(tái)主變停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量在計(jì)及過(guò)負(fù)荷能力后，應(yīng)保證用戶(hù)的一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷；對(duì)一般性變電所，當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓

30、器容量應(yīng)能保證全部負(fù)荷的70%-80%。、35-220 kv變電所的變壓器臺(tái)數(shù)選擇對(duì)投資影響很大，臺(tái)數(shù)太多會(huì)使接線和繼電保護(hù)復(fù)雜化并增加了維修管理工作量。因此，除特殊情況外，35-220kv變電所的變壓器一般只設(shè)1-2臺(tái)。根據(jù)以上原則和本變電所實(shí)際，確定選用兩臺(tái)主變，暗備用。每臺(tái)變電器容量按承擔(dān)全部負(fù)荷的75%計(jì)，計(jì)算如下：sb= sjs75%=4044.275% = 3033.15kva試選sl7-3150/35型主變，其容量se =3150kva考慮115%過(guò)負(fù)荷能力后的容量為：se，= se（1+15%）=31501.15 =3622.5kva而由上章知，本變電所一、二類(lèi)總負(fù)荷為：sjs

31、，=3743.08kva故：改選sl7-400/35型，其額定容量se=4000kva。阻抗電壓7%，空載電流2.2%，空載損耗5650w，短路損耗30500w，y/11接法。其各種損耗均為同容量各種型號(hào)中最低者。 其尺寸：長(zhǎng)：2890 mm, 寬：1890mm, 高：3330mm。第二節(jié) 導(dǎo)線的選擇導(dǎo)線的選擇必須滿(mǎn)足下列條件：1 發(fā)熱條件導(dǎo)線和電纜包括母線在通過(guò)最大負(fù)荷電流時(shí)產(chǎn)生的發(fā)熱溫度，不應(yīng)該超過(guò)正常運(yùn)行時(shí)的最高溫度。2 電壓損失條件由于線路有電阻和電抗，會(huì)產(chǎn)生電壓損失。當(dāng)電壓損失超過(guò)一定的范圍，將在電氣設(shè)備上有電壓不足，嚴(yán)重影響用電設(shè)備的正常運(yùn)行。3 架空線路的機(jī)械強(qiáng)度架空線路要經(jīng)受風(fēng)

32、、雪、露、冰和溫度變化的影響，因此必須有足夠的機(jī)械強(qiáng)度。4 經(jīng)濟(jì)條件導(dǎo)線和電纜截面的大小，直接影響供電網(wǎng)絡(luò)的初始投資及其電能損耗的大小。 二、對(duì)于各出線負(fù)荷側(cè)的導(dǎo)線選擇以發(fā)熱條件選擇，電壓損失校驗(yàn)。1 出線1：i出線1=9.14 a由發(fā)熱和機(jī)械強(qiáng)度要求選lgj-25mm2。其 iy=1350.74=99.9ai出線16 kv線路間距為0.8-1.2m，此處選d=1m，成型排列。則其幾何均距deq=d=1mlgj-25mm2在deq=1 m時(shí)，查知：r0=1.38/m,x0=0.374/kmu=（p30.出線1r0+q30.出線1x0）l1/ue=(80.751.3850.040.374)4/6

33、=86.767 vu%=86.767100/（6103） =1.4465滿(mǎn)足電壓損失要求2 出線2 （sjs=480 kva，西2km） i出線2 =46.19 a p出線2=432kw，q出線2=209.227 kvar為了滿(mǎn)足機(jī)械強(qiáng)度要求選ljl-25mm2，其iy=1350.74=99.9ai出線2 滿(mǎn)足發(fā)熱條件要求。查表 r0=1.38/km，x0=0.374/kmu=（p30.出線2r0+q30.出線2x0）l2/ue =（4321.38+209.2270.374）2/6 =224.8 vu%=u100/（ue103） =3.7465滿(mǎn)足電壓損失要求3、出線3 （sjs=860 kv

34、a，南1.2km） i出線3=82.75 a p出線3=602 kw，q出線3=614.16 kvar選油浸紙電力電纜埋地敷設(shè)（30oc），3252，其允許載流量iy=88 ai出線3，滿(mǎn)足發(fā)熱條件要求。 校驗(yàn)電壓損失：查手冊(cè)得r0=1.513/km,x0=0.088/km u=（p30.出線3r0+q30.出線3x0）l3/ue =（6021.513614.160.088）1.2/6 =192.97 v u%=192.97100/（6103） =3.215 滿(mǎn)足電壓損失要求 4、出線4 （sjs=730 kva，東南1.5km） i出線4=70.24 ap出線4=584 kw，q出線4=43

35、8 kvar由以上選擇知lgj25，即能滿(mǎn)足發(fā)熱條件要求。u=（p30.出線4r0+q30.出線4x0）l4/ue =（5841.38+4380.374）1.5/6 =242.433 vu%=u100/（ue103） =4.045 滿(mǎn)足電壓損失要求 5、出線5 （sjs=270 kva，東南1.8km） i出線5=25.98 a p出線5=162 kw，q出線5=216 kvar由發(fā)熱和機(jī)械強(qiáng)度要求選lgj-25mm2，其iy=1350.74=99.9a。滿(mǎn)足發(fā)熱條件要求。校驗(yàn)電壓損失： u=（p30.出線5r0+q30.出線5x0）l5/ue =（1621.38+2160.374）1.8/6

36、 =91.3 v u%=u100/（ue103） =1.525 滿(mǎn)足電壓損失要求6、出線6 （sjs=2010 kva，東1 km） i出線6=193.4 a p出線6=1708.5 kw，q出線6=1058.83 kvar 選鋼芯鋁絞線lgj-70mm2，其iy=2750.74=203.5 ai出線6，滿(mǎn)足發(fā)熱條件要求。查手冊(cè)，在deq=1m時(shí)，其r0=0.46/km,x0=0.365/km校驗(yàn)電壓損失： u=（p30.出線6r0+q30.出線6x0）l6/ue =（1708.50.461058.830.365）1/6 =195.39 v u%=u100/（ue103） =3.25675 滿(mǎn)

37、足電壓損失要求 二、6kv進(jìn)線選擇6kv側(cè)現(xiàn)有負(fù)荷總電流為：i30=389.15 a主變低壓側(cè)額定電流為：i2e=4000/(631/2)=384.9 a當(dāng)一臺(tái)主變停運(yùn)后，另一臺(tái)在超負(fù)荷允許時(shí)間內(nèi)，6kv進(jìn)線將承受i30=389.15 a的電流。lgj-150在溫度校正后的載流量為：4450.74=329.3 ai30，lgj-185校正后的載流量為：iy=5150.74=381.1 ai30。只有選lgj240，其iy=6100.74=4514.4 ai30。但是導(dǎo)線過(guò)粗時(shí)，考慮到其集膚效應(yīng)，決定選兩根lgj95型導(dǎo)線并聯(lián)來(lái)代替lgj240，兩根并聯(lián)經(jīng)溫度校正后的載流量為：iy=33520.

38、74=495 ai30。因?yàn)殚L(zhǎng)度很短，故免去電壓損失校驗(yàn)。三、35kv進(jìn)線選擇按兩臺(tái)主變一次側(cè)額定電流選擇：變壓器高壓側(cè)額定電流：i1e=4000/（3531/2）=65.98 a故：進(jìn)線承擔(dān)最大電流為：265.98=131.96 a對(duì)于35kv以上的導(dǎo)線按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇即： sji=ijs/jji式中： sji-經(jīng)濟(jì)截面; ijs-線路計(jì)算電流; jji-經(jīng)濟(jì)電流密度。年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)在5000小時(shí)以上時(shí),jji取0.9。所以： sji=131.96/0.9 =146.62 2選lgj-150型鋼芯鋁絞線，45度時(shí)其iy=4450.74=329.3a131.96 a。滿(mǎn)足發(fā)熱條件要求。

39、現(xiàn)按電壓損失校驗(yàn)：查有關(guān)手冊(cè)知：35kv架空線間距為2-4m，現(xiàn)選3 m（以d表示）。線路采用三角形排列。則：幾何均距deq=d=3mlgj150的r0=0.21歐/千米，x0=0.384歐/千米。所以： u%=4（72000.21+3487.120.384）100/（3535000） =0.935滿(mǎn)足電壓損失要求。第五章 短路電流計(jì)算 所謂短路是相與相、相與地之間通過(guò)電弧或其他較小阻抗的物體的一種非正常連接，其實(shí)質(zhì)是系統(tǒng)的絕緣能力下降。三相、兩相、單相接地短路以及兩相接地短路是三相系統(tǒng)中短路的基本類(lèi)型。單相和兩相短路電流通常都小于三相短路電流。三相短路是對(duì)稱(chēng)短路，因?yàn)榇藭r(shí)三相電流和電壓同正常

40、情況一樣，仍是對(duì)稱(chēng)的。發(fā)生短路時(shí)，由于回路的總阻抗減小，故其短路電流很大，可能超過(guò)正常工作電流許多倍。短路電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，使其大量發(fā)熱，導(dǎo)體絕緣將被損壞，同時(shí)導(dǎo)體將受到很大電動(dòng)力，使其發(fā)生變形。故對(duì)電氣設(shè)備也是相當(dāng)危險(xiǎn)的。為了選擇和校驗(yàn)電氣設(shè)備、載流導(dǎo)體以及繼點(diǎn)保護(hù)的整定計(jì)算，故需計(jì)算短路電流值。選擇校驗(yàn)電氣設(shè)備時(shí)一般只需近似計(jì)算通過(guò)該設(shè)備的最大可能三相短路電流值?？紤]電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)情況，要進(jìn)行極精確的短路計(jì)算是相當(dāng)復(fù)雜的。為簡(jiǎn)化起見(jiàn)，實(shí)用中多采用近似計(jì)算方法，是建立在下面一系列假設(shè)基礎(chǔ)上的?；炯僭O(shè)： 認(rèn)為在短路過(guò)程中，所有發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速和電勢(shì)的相位均相同，即發(fā)電機(jī)無(wú)搖擺現(xiàn)象。 不考慮系統(tǒng)的磁飽和

41、。 變壓器的勵(lì)磁電流略去不及。 所有元件的電容略去不及。 認(rèn)為三相系統(tǒng)是對(duì)稱(chēng)的。 當(dāng)回路的總電阻大于總電抗的三分之一時(shí)，要考慮電阻。 20 21 5 6 7 8 9 d10 18 19 d9 xl2 d2 d4 16 17 d8 14 15 1 2 3 4 d7 12 13 d6 xl1 d1 d3 10 11 d5 第一節(jié) 各元件電阻、電抗標(biāo)么值計(jì)算 取sj=15 mva xxl1=x0lxl1sj/up2 （線路xl1阻抗標(biāo)么值） =0.384415/372 =0.0168298 rxl1=r0lsj/up2 =0.21415/372 =0.0092 xb=（z b2r b2）1/2 z

42、b=ud%/100sj/se =7/10015103/4000 =0.2625 r b=pdsj/se2 =3250015/40002 =0.030468所以：xb=0.2607 r b=0.030468 xf= x，sj/sf =12.21/10015/15 =0.1221 xxl2= 0.384215/372 =0.0084149 rxl2=0.21215/372 =0.00468. xb=0.26079. r b=0.03046810. r出線1=1.38415/6.32 =2.0861611x出線1=0.374415/6.32 =0.5653812. r出線2=1.38215/6.32

43、 =1.04313. x出線2=0.374215/6.32 =0.2826914. r出線3=1.5131.215/6.32=0.6861615. x出線3=0.0881.215/6.32 =0.039916. r出線4=1.381.515/6.32=0.782317. x出線4=0.3741.515/6.32 =0.21218. r出線5=1.381.815/6.32 =0.93877519. x出線5=0.4054100/6.32 =0.254420. r出線6 =0.46115/6.32 =0.173821. x出線6=0.365115/6.32 =013794第二節(jié) 短路電流計(jì)算.d1、d2橋路最大短路電流的計(jì)算 確定系統(tǒng)到短路點(diǎn)的總電阻、電抗 xl1：x1*=xxl1* =0.0168298 r1*= r xl1*= 0.00920379 xl2：x*= xf+ xxl2=0.1221+0.0084 =0.1305 r*= rxl2=0.0046xd1*=x1*（r*2+ x*2）+x*（r1*2+ x1*2）/（r1*+ r*）2+（x1*+ x*）2 =0.015298rd1*= r1*（r*2+ x*2）+ r*（r1*2+ x1*2）/（r1*+ r*）2+（x1*+ x*）2=0.0072445由于