二次變電所電氣工程初步設(shè)計

1、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)課程設(shè)計課題名稱： 某地區(qū)二次變電所電氣工程部分的初步設(shè)計-04 專業(yè)班級： 新能本121 學生學號： 2012213116 學生姓名： 魏興達 學生成績：指導教師： 郭瑞 課題工作時間： 2015.1.5 至 2015.1.13 沈陽工程學院 沈陽工程學院課程設(shè)計任務(wù)書設(shè)計(論文)題目： 某地區(qū)二次變電所電氣工程部分的初步設(shè)計-04 系 別 新能源學院 班級 新能本121 學生姓名 魏興達 學號 2012213116 指導教師 郭瑞 職稱 副教授 課程設(shè)計(論文)進行地點： 沈陽工程學院 任 務(wù) 下 達 時 間： 2015 年 1月 5日起止日期： 2015年 1 月 至

2、2015年 1月 13日一、原始資料及依據(jù) 1、 待設(shè)計變電所為明新地區(qū)公用變電所, 電壓等級為60/10kV，60kV側(cè)有兩回進線, 10kV側(cè)有11回出線. 2、所處地區(qū)地勢平坦,周圍出線方便, 最高氣溫+38, 最低氣溫-20.年平均溫度為15.X*=0.18Sj=100MVA待設(shè)計的變電所263MVAUK%=10.4%220kV110km電力系統(tǒng)800MVA260km60kV 3、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖為: 4、10kV側(cè)負荷表: 序號負荷名稱遠期最大負荷(kW)Tmax(h)重要負荷所占比例回路數(shù)線路距離km1供水廠900500040262生物制品廠850450050263食品加工廠900600

3、060264機械修造廠1200400020255紡織廠1100450020256化肥廠900400026 負荷功率因數(shù)取0.8, 出線方式均為架空線二、其它條件線損率取5%；負荷的同時率0.9；,；變電所的平均功率因數(shù)補償?shù)?.9以上三、設(shè)計內(nèi)容1分析設(shè)計任務(wù)書中給定的基本條件2選擇線路導線(電壓損耗小于8%)、補償電容器及變電所的主變壓器(形式、容量、臺數(shù)、變壓比)3選擇本變電所的電氣主接線4計算短路電流5選擇電氣設(shè)備(母線、斷路器、 隔離開關(guān)、電流互感器、電壓互感器、避雷器等)6配電裝置設(shè)計7變電防雷保護設(shè)計8變壓器和線路的繼電保護初步規(guī)劃設(shè)計（備注：6、7、8為選做）五、設(shè)計成品及要求

4、成品合理分章分節(jié)，條理清晰，內(nèi)容完整。主要撰寫設(shè)計原則、依據(jù)、方法、結(jié)論等，同時對應(yīng)要體現(xiàn)出設(shè)計內(nèi)容中所有的計算過程。課程設(shè)計裝訂順序為：封面、任務(wù)書、目錄、正文、參考文獻、成績評審意見表。六、時間進度安排順序階段日期計 劃 完 成 內(nèi) 容備注1查找資料，做設(shè)計準備工作2計算負荷出線的架空線截面積并校驗3計算線損及線路電壓降4計算設(shè)計系統(tǒng)有功無功，無功補償5計算容量查閱設(shè)備手冊選取變壓器6系統(tǒng)功率因數(shù)總體校驗7負荷側(cè)短路電流的計算8整理資料撰寫設(shè)計報告七、主要參考資料（文獻）1發(fā)電廠及變電所的電氣部分 教材2發(fā)電廠及電氣設(shè)備的運行規(guī)程3電氣設(shè)備產(chǎn)品手冊、設(shè)計技術(shù)規(guī)程4供用電系統(tǒng) 教材5計算機基

5、礎(chǔ) 教材6電力工程設(shè)計手冊7發(fā)電廠及變電所主接線和布置8電力系統(tǒng)繼電保護摘 要本設(shè)計題目是明新地區(qū)二次變電所工程部分的初步設(shè)計，此變電所為該地區(qū)公用變電所，電壓等級為60/10kV。設(shè)計要求變電所的功率因數(shù)在0.9以上，線損率0.05，負荷功率因數(shù)0.8。設(shè)計除了摘要、計算書之外，還詳細的說明了各種設(shè)備選擇的基本要求和原則依據(jù)，變壓器的選擇包括主變壓器的臺數(shù)、容量、型號等主要技術(shù)數(shù)據(jù)的確定；電氣主接線主要介紹了電氣主接線的重要性、設(shè)計依據(jù)、基本要求、各種接線形式的優(yōu)缺點以及主接線的選擇比較，并確定了適合本所要求的主接線方式；短路電流計算是最重要的環(huán)節(jié)之一，在設(shè)計說明書中詳細介紹了短路電流計算的

6、目的、一般規(guī)定、元件參數(shù)的計算、網(wǎng)絡(luò)變換以及各種短路點的計算等知識；高壓電氣設(shè)備包括匯流母線、高壓斷路器、隔離開關(guān)、電流互感器、電壓互感器等的選擇原則和要求，并對這些設(shè)備進行熱穩(wěn)定、動穩(wěn)定校驗和產(chǎn)品相關(guān)介紹；而根據(jù)本所設(shè)計介紹的高壓配電裝置的設(shè)計原則、要求和10kV側(cè)高壓配電裝置，決定了此次設(shè)計對本所采用普通中型布置；變電所的防雷保護則主要針對避雷針和避雷器的設(shè)計。此外，在論文適當?shù)奈恢眠€附加了圖紙（主接線、平面圖、斷面圖等）及表格以方便閱讀、理解和應(yīng)用。關(guān)鍵詞：變電所設(shè)計,短路計算,防雷保護AbstractThis design topic is the Faxian two transfo

7、rmer substation electrical engineering design, this transformer substation for this local public transformer substation, the voltage rank is 60/10kv, the design requests the transformer substation the power factor above 0.9, uses the user 10kv line entrance the voltage excursion to lose for the posi

8、tive and negative 5% voltage surpasses 8%. Whole thesis besides summary graduate to design the book outside, returned the expatiation every kind of most basic request that equipments choose with principle according to. The choice of the transformer includes: Main transformer use the main technique i

9、n number, capacity, model numberetc. Design duty including choice all 10kv line wire; Selects the static electricity compensator; Chooses the host to change the Taiwan number, the capacity, the form; Chooses the transformer substation electricity main wiring;design according to, the basic request, e

10、very kind of merit and shortcoming and lords that connect the line form connects the linear choosing more, the lord that combine to establish the in keeping with my plant the request connects the line. The short-circuit galvanometer is regarded as the most important link, this thesis introduced the

11、calculating purpose in short-circuit electric current, assumption term, general provision, the calculation, network transformation of a parameter detailedly, and each calculation etc. knowledge that short circuit order; The choice of the high pressure electricity equipments includes the mother line,

12、 high pressure breaks the road machine and insulate the switch, electric current to feels with each other the machine, electric voltage feels with each other the choice principle of the machine, high pressure switch cabinet with request, and proceed to these equipments the school check with the rela

13、ted introduction in product. But go together with the design principle of the electricity device, request to go together with the electricity device with 60KV according to this thesis a high pressure for introducing, decide this time design to adopt the cent the mutually medium-sized arranging to th

14、e my plant. After electricity protection with the programming of the automatic device, include total, automatic device, general provision with the protection of generator, transformer, mother line etc. equipments, but power plant with change to give or get an electric shock a design for defending th

15、under protection then primarily aiming at lightning rod with lightning arrester. In addition, return in the appropriate position in thesis additional drawing paper( the lord connects the line, plan, topographical plan, cross section drawing and defend the thunder protection etc.) and tables read, co

16、mprehend with the convenience with applied.Key Words：substation design , short circuit computing , lighting proof50報告正文目錄摘 要4Abstract5報告正文7第一篇說明書10引言10第一章 變電所設(shè)計原則11第二章 10kV架空導線截面選擇及校驗121一般原則122導線截面的選擇133導線截面的校驗143.1按導體載流量校驗143.2按電壓損耗校驗14第三章 無功補償及主變壓器選擇161功率因數(shù)及電容器的選擇161.1提高功率因數(shù)的意義161.2并聯(lián)電容器組的基本接線類型16

17、1.3電容器臺數(shù)的確定162主變壓器的確定182.1一般要求18第四章 短路電流的計算201短路電流計算的目的202短路的基本類型203短路電流計算的基本假定204一般規(guī)定215計算步驟216計算方法216.1基本公式216.2選取短路點22第二篇 計算書23第一章 10kV架空導線截面選擇及校驗231. 供水廠（雙回路）231.1 導線選擇231.2 載流量校驗231.3 電壓損耗校驗242. 生物制品廠（雙回路)242.1 導線選擇242.2 載流量校驗242.3電壓損耗校驗253. 食品加工廠（雙回路）253.1 導線選擇253.2 載流量校驗263.3 電壓損耗校驗264. 機械修造廠

18、（雙回路）264.1導線選擇264.3 電壓損耗校驗275紡織廠（雙回路）285.1導線選擇285.3電壓損耗校驗286化肥廠（雙回路）296.1 導線選擇29第二章 無功補償及主變壓器的選擇311線路損耗計算311.2生物制品廠（雙回路）311.3食品加工廠（雙回路）311.4機械修造廠（雙回路）311.5紡織廠（雙回路）311.6化肥廠（雙回路）313用戶總負荷計算324變壓器低壓母線上的計算負荷325補償前總平均功率因數(shù)326應(yīng)補償無功功率327變壓器容量計算337.1計算容量337.2變壓器容量338變壓器功率損耗339校驗高壓側(cè)功率因數(shù)34第三章 短路電流計算351網(wǎng)絡(luò)等值圖352各

19、點短路計算352.1點短路時阻抗電路等值圖及短路電流計算：352.2點短路時的阻抗電路等值圖及短路電流計算：36第四章 電氣設(shè)備選擇371.斷路器371.1 60kV側(cè)斷路器的選擇371.2 10kV側(cè)斷路器的選擇381.3 變電所負荷出線斷路器的選擇392.隔離開關(guān)的選擇402.1 60kV側(cè)隔離開關(guān)的選擇402.2 10kV側(cè)隔離開關(guān)的選擇412.3 變電所負荷出線隔離開關(guān)的選擇423.電流互感器的選擇433.1 60kV側(cè)電流互感器的選擇433.2 10kV側(cè)電流互感器的選擇443.3 變電所10kV出線電流互感器的選擇444. 電壓互感器的選擇454.1 60kV 側(cè)電壓互感器的選擇4

20、54.210kV側(cè)電壓互感器的選擇455. 匯流母線的選擇455.1 截面積的選擇455.2 電暈電壓校驗465.3 熱穩(wěn)定校驗465.4 動穩(wěn)定校驗466避雷器的選擇47小 結(jié)48致 謝49參考文獻50第一篇 說明書引言電力工業(yè)是國民經(jīng)濟的重要部門之一，它既為現(xiàn)代工業(yè)、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、現(xiàn)代科學技術(shù)和現(xiàn)代國防提供必不可少的動力，又和廣大人民群眾的日常生活有著密切的關(guān)系，它能夠創(chuàng)造巨大的物質(zhì)財富和現(xiàn)代文明。電力是工業(yè)的先行，每個現(xiàn)代國家的發(fā)展都與電能的利用水平密切相關(guān)，電力工業(yè)的發(fā)展必須優(yōu)先于其他的工業(yè)部門，整個國民經(jīng)濟才能不斷前進。從世界各國經(jīng)濟發(fā)展的進程來看，國民經(jīng)濟每增長1%，就要求電力工業(yè)增長

21、1.3%-1.5%左右。待設(shè)計變電所是60/10KV綜合變電所，主要是向周邊工廠供電，其10KV側(cè)供電負荷出線共有12回，為了保證供電的可靠性和一次性滿足遠期負荷的要求，本設(shè)計將按照遠期負荷規(guī)劃進行設(shè)計建設(shè)，從而保證該變電所能夠長期可靠供電。本次設(shè)計主要是變電所一次電氣部分的設(shè)計，并做出闡述和說明。論文包括選擇變電所的主變壓器的容量、臺數(shù)和形式，對待設(shè)計變電所的各種高壓電氣設(shè)備的選擇進行了詳盡的說明，并且通過計算詳細校驗了各種設(shè)備的熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定等要求。根據(jù)變壓器的選擇和變電所出線負荷情況，確定了本變電所電氣主接線方案和高壓配電裝置及其布置方式，通過對主接線形式的確定及所選設(shè)備的型號繪制變電所

22、的平面圖、斷面圖，同時根據(jù)所繪制的變電所平面圖計算變電所屋外高壓配電裝置的防雷保護，并繪制屋外高壓配電裝置的防雷保護圖。本設(shè)計的所有圖紙是應(yīng)用計算機繪圖軟件CAXA繪制而成，按照要求進行畢業(yè)設(shè)計成品的打印與裝訂。論文包括畢業(yè)設(shè)計說明書和畢業(yè)設(shè)計計算書兩部分，并附有五張設(shè)計圖紙（電氣主接線圖、平面布置圖、變電所斷面圖、防雷保護圖），可為以后的設(shè)計做相應(yīng)參考，同時能夠比較直觀的反映本設(shè)計變電所的整體全貌。第一章 變電所設(shè)計原則 變電所的設(shè)計必須貫徹執(zhí)行黨的有關(guān)方針、政策。設(shè)計中應(yīng)不斷終結(jié)實踐經(jīng)驗,在保證安全運行、經(jīng)濟合理的條件下,力求接線簡化,布置緊湊和逐步提高自動化水平，并積極慎重地采用新技術(shù)。

23、變電所應(yīng)根據(jù)510年電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃進行設(shè)計,樞紐變電所連接的電源數(shù)和回路數(shù),還應(yīng)該根據(jù)電力系統(tǒng)運行完全和經(jīng)濟等條件確定。所址選擇:1）所址的選擇應(yīng)符合下列要求: 接近負荷中心； 不占或少占農(nóng)田； 便于各級電壓線路的引入和引出,架空線路走廊應(yīng)與所址同時確定； 交通運輸方便； 盡量不設(shè)在空氣污穢地區(qū),否則采用防污措施或設(shè)在污穢源上風道； 所址不應(yīng)為積水淹沒,并有足夠排洪設(shè)施； 生活和生產(chǎn)用水的可靠水源； 確實所址時應(yīng)考慮對鄰近設(shè)施的影響。2）為了減少所占面積或地區(qū)面積受到限制時,配電裝置中盡量采用少占地的電網(wǎng)或布置采用高型或半高型方式等。3）管線的布置:各地下管線方間和地下管線與建筑物,構(gòu)筑物,

24、道路之間最小凈距,應(yīng)根據(jù)敷設(shè)和檢修的要求。建設(shè)物的基礎(chǔ)的構(gòu)造,管線的埋設(shè)深度,檢修的位置及當?shù)仄渌麠l件確定其最小距可參照,變電所設(shè)計技術(shù)規(guī)程的“附錄-”所列數(shù)值。4） 所區(qū)內(nèi)、外通道：變電所應(yīng)有道路與外部公路連接,其路面寬度一般不小于3.5米,變電所內(nèi)應(yīng)設(shè)置環(huán)行道路或回車道、環(huán)行道,路面寬度一般為3米,由變電所大廳至主變電器的道路可適當加寬。變電所內(nèi)應(yīng)設(shè)巡視小道,并可利用電纜溝蓋板作為部分巡視小道。第二章 10kV架空導線截面選擇及校驗架空線是軟導體，架空線的選擇主要是截面選擇，而架空線路的型號則視具體情況而定。而在導體截面選擇時應(yīng)針對不同的電力網(wǎng)特點，靈活運用技術(shù)經(jīng)濟條件，只有這樣選出的導線

25、才是合理的。 架空線路一般用裸導線，其結(jié)構(gòu)型式主要有單股線、多股絞線、鋼芯鋁絞線、擴徑導線、空心導線、分裂導線幾種。常用架空線的型號、規(guī)格，由材料、結(jié)構(gòu)的漢語拼音的第一個字母在寫表示，額定載流截面積和鋼線部分額定截面積等幾部分組成，字母含義為：T銅L鋁G鋼J多股絞線LH鋁合金F防腐型等。本設(shè)計線路采用LGJ型架空線，即機械強度為普通型的鋼芯鋁絞線。1一般原則1）配電裝置中軟導線的選擇，應(yīng)根據(jù)（環(huán)境溫度、日照、風速、污穢、海拔高度）和回路負荷電流、電暈、無線電干擾等條件，確定導線的截面和導線的結(jié)構(gòu)型式。2）在含鹽量較大的沿海地區(qū)或周圍氣體對鉛有明顯腐蝕的場所，應(yīng)盡量選用防腐型鋁鉸線。3）當負荷電

26、流較大時，應(yīng)根據(jù)負荷電流選擇較大截面的導線。在電壓較高時，為保持導線表面的電場強度，導線最小截面必須滿足電量的要求，可增加導線外徑或增加每相導線的根數(shù)。4）對于110 kV及以下的配電裝置，電暈對線截面一般不起決定作用，故可根據(jù)流選擇導線截面。導線的結(jié)構(gòu)型式可采用單根鋼芯鋁鉸線或由鋼芯絞線組成的復導線。5）應(yīng)滿足正常運行，檢修短路和過電壓情況的要求，并考慮遠景發(fā)展的需要。6）除配電裝置的匯流母線外，較長導線的截面應(yīng)按經(jīng)濟電流密度法選擇。7)當無合適規(guī)格導線時，為節(jié)約投資，允許選擇小于經(jīng)濟電流密度計算截面的導體，但要同時滿足最大長期工作電流要求。2導線截面的選擇根據(jù)電力工程電氣設(shè)計手冊架空電力線

27、路的導線截面積選擇10KV及以下架空配電線路，以及負荷不大，供電距離較遠，最大負荷利用小時較傳輸容量大的回路，均按經(jīng)濟電流密度法選擇導線截面。按經(jīng)濟電流密度選擇架空線截面可使年綜合費用最低。年綜合費用最低，年綜合費用包括電流通過導體產(chǎn)生的年電能損耗費。導體投資和折舊費、利息等。從降低電能損耗角度看導線截面越大越好，從降低投資，折舊費和利息費的角度看，則希望截面越小越好。綜合這些因素，使年綜合費用最小時所對應(yīng)的導線截面稱導線的經(jīng)濟截面，對應(yīng)的電流密度稱為經(jīng)濟電流密度母線的經(jīng)濟截面可由下式?jīng)Q定： （2.1）式中： 母線的經(jīng)濟截面；經(jīng)濟電流密度； 正常工作時的最大長期工作電流（A），如下（2.2）式

28、中：本線路的有功功率（kw）； 本線路的額定電壓 (kv)；本線路的功率因數(shù)；注:當雙回路時，最大長期工作電流計算式，如下 （2.3）選出標準截面應(yīng)接近于計算截面，然后用所選導線標準截面的實際、計算實際線路的實際電壓損耗，再與允許電壓損耗相比較，判斷選擇是否符合要求。3導線截面的校驗導線截面校驗方法一般包括導體載流量的校驗、電壓損耗校驗、熱穩(wěn)定校驗、電暈電壓校驗、機械強度校驗等。只有在110KV及以上電壓等級才需要校驗電暈電壓，本次設(shè)計的是10KV線路電壓等級不用進行電暈電壓校驗；通常將架空線分成三個等級，本次設(shè)計10KV線路屬于類線路導線材料為鋼芯鋁絞線，亦不用進行機械強度校驗。3.1按導體

29、載流量校驗按導體載流量校驗時，允許溫度為鋼芯鋁絞線取+80驗算時的周圍空氣溫度,采用當?shù)厝「吣昶骄鶜鉁?。架空電力線路的導線截面應(yīng)使導線的最大負荷電流小于其持續(xù)工作電流，即 長期允許電流修正式如下：（2.1）-修正系數(shù)；-導體或電氣設(shè)備正常發(fā)熱允許最高溫度設(shè)計中；-導體溫度；-周圍空氣的溫度；注:當雙回路時出線重要負荷率不超過70%，即當雙回線路中有一條線路故障，僅有一條回路工作時，要求，校驗合格。3.2按電壓損耗校驗電壓損耗: (單回) （雙回）（2.2）-各段線路電阻-各段線路電抗-各段線路通過的有功功率-各段線路通過的無功功R率-線路的額定電壓（2.3）（2.4） -線路長度 -每千米線路

30、電阻 -每千米線路電抗注:設(shè)計技術(shù)要求電壓損耗不超過8%。本設(shè)計變電所向負荷用戶單雙回路送電，其計算公式的區(qū)別。若電壓損失的情況符合條件，那么該雙回路一定符合設(shè)計要求。第三章 無功補償及主變壓器選擇1功率因數(shù)及電容器的選擇1.1提高功率因數(shù)的意義在工業(yè)企業(yè)的電力用戶，絕大部分用電設(shè)備都具有電感性，需要從電力系統(tǒng)吸取無功功率，架空線路的功率因數(shù)均小于1，特別是在空載情況下，功率因數(shù)會更低。用電設(shè)備功率因數(shù)降低之后，由于有功功率需要量保持不變，于是無功功率需要量增加，這將給電力系統(tǒng)帶來許多不良的后果。1）增加電力網(wǎng)中輸電線路上的有功功率損耗和電能損耗；2）使電力系統(tǒng)內(nèi)的電氣設(shè)備容量不能得到充分利用

31、；3）功率因數(shù)過低，還將使線路的電壓損失增大，結(jié)果負荷端的電壓就要下降，甚至會低于允許偏移值，從而嚴重影響異步電動機及其他用電設(shè)備的正常運行,所以必須在低壓側(cè)裝設(shè)并聯(lián)補償電容器用以補償無功，提高功率因數(shù)。1.2并聯(lián)電容器組的基本接線類型并聯(lián)電容器組的基本接線分為星形和三角形兩種，在35-60kV電力系統(tǒng)中采用星形接線方式，或當單臺并聯(lián)電容器的額定電壓不能滿足電網(wǎng)正常工作電壓要求時，需由兩臺或多臺并聯(lián)電容器串接后達到電網(wǎng)正常工作電壓的要求。為達到要求的補償容量，又需用若干臺并聯(lián)才能組成并聯(lián)電容器組。1.3電容器臺數(shù)的確定變電所低壓母線上的無功、有功計算負荷線路損耗（3.1）有功負荷（3.2）無功

32、負荷（3.3） - 最大負荷時有功及無功負荷的同時系數(shù) -各用電負荷的有功、無功計算負荷的總和， -各條線路有功損耗、無功損耗的總和， -變電所低壓母線上的有功、無功計算負荷，2) 補償前的平均功率因數(shù)(3.4) -有功及無功的負荷系數(shù)3)確定補償容量及電容器臺數(shù)無功補償容量(3.5) -補償前，后均權(quán)功率因數(shù)角的正切值選擇電容器臺數(shù)（取整）：(3.6) n-電容器的臺數(shù)，取整數(shù) -補償容量，kvar -單臺電容器的額定容量，kvar補償后的功率因數(shù)要滿足技術(shù)要求，即。此外，在選完主變后，要再計算一下變壓器高壓側(cè)的功率因數(shù)，應(yīng)同樣滿足要求。變壓器有功損耗（2.7）變壓器無功損耗（3.8）變壓器

33、高壓側(cè)功率因數(shù)（3.9）因為是三相，電氣主接線采用單母線分段，所以選擇電容器臺數(shù)為6臺的整數(shù)倍，本變電所選取18臺型號為BGF-200-1W靜電電容器。2主變壓器的確定2.1一般要求1)變電所中一般裝設(shè)兩臺主變壓器。如只有一個電源或變電所，可由中、低壓側(cè)電力網(wǎng)取得備用電源，可裝設(shè)一臺主變壓器。本次設(shè)計的法縣二次變電所是60/10KV降壓變電所，由電力系統(tǒng)S1和系統(tǒng)S2向本所供電，所以該所裝設(shè)兩臺主變壓器。2)變電所中，主變壓器一般采用三相式變壓器，其容量應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)10-15年的發(fā)展規(guī)劃進行選擇。裝有兩臺及以上主變壓器的變電所中，當一臺斷開時，其余主變壓器的容量至少能保證所供的全部一級負荷或

34、為變電所全部負荷的60-75%，本次設(shè)計變電所主要是為工廠供電，重要負荷占總負荷的70%。（3.1）(2.2）3)變電所中的主變壓器在系統(tǒng)調(diào)壓有要求時，一般采用有載調(diào)壓變壓器，對于新建的變電所，從網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟運行的觀點考慮，應(yīng)注意選用無載調(diào)壓變壓器。4)變壓器繞組的連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運行，電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只有“Y”型和“”型，高、中、低三側(cè)繞組如何組合要根據(jù)具體工程來確定。5)變壓器的型號相數(shù)： D單相S三相箱殼外冷卻介質(zhì)：無油浸自冷F風冷S水冷繞組外絕緣介質(zhì)：無油G空氣（干式）C干式澆鑄絕緣 CR干式（包封式）N難燃液體循環(huán)方式： 無自然循環(huán)P強迫油循環(huán)繞組數(shù)

35、： 無比繞組S三繞組F分裂繞組繞組導線材質(zhì)： 無銅L鋁調(diào)壓方式： 無無激磁調(diào)壓Z有載調(diào)壓防護代號： TH濕熱TA干熱 所選變壓器型號根據(jù)計算，確定變壓器型號為SF9-16000/60有載調(diào)壓電力變壓器。主要參數(shù)如下：高 壓：6081.25%， 低壓：10.5KV空載損耗：P0=30（KW）， 空載電流：I0%=0.9%；負載損耗：Pk=99（KW）， 阻抗電壓：Uk%=9%；聯(lián)合組標號：YN,d11。本設(shè)計所選變壓器型號為SFZ916000/60，含義：三相，風冷，油浸，比繞組，額定容量16000KVA，額定電壓60KV有載調(diào)壓電力變壓器。本次設(shè)計變電站采用2臺主變并列運行的方式。第四章 短路

36、電流的計算1短路電流計算的目的1）電氣主接線的選擇2）選擇導體和電氣設(shè)備，保證設(shè)備在正常運行情況下，都能正常工作，保證安全可靠，而且在發(fā)生短路時保證不損壞。3）選擇繼電保護裝置。2短路的基本類型三相系統(tǒng)中短路的基本類型有：三相短路、兩相短路、單相短路和兩相接地短路，其中三相短路是對稱短路。為了檢驗和選擇電氣設(shè)備和載流導體，以及為了繼電保護的整定計算，常用下述短路電流值。Ish ：短路電流的沖擊值，即短路電流最大瞬時值。I：超瞬變或次暫態(tài)短路電流的有效值，即第一周期短路電流周期分量有效值。I：穩(wěn)態(tài)短路電流有效值。3短路電流計算的基本假定1）正常運行時，三相系統(tǒng)對稱運行。2）所有電源的電動勢相位角

37、相同。3）電力系統(tǒng)各元件磁路不飽和，即帶鐵蕊的電氣設(shè)備電抗值不隨電流大小發(fā)生變化。4）短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間。5）不考慮短路點的電弧阻抗和變壓器的勵磁電流。6）元件的計算參數(shù)取其額定值，不考慮參數(shù)的誤差和調(diào)整范圍。7）輸電線路和電容略去不計。4一般規(guī)定1）驗算導體和電器動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定，以及電器開斷電流所用的短路電流，應(yīng)按本設(shè)計規(guī)劃容量計算，并考慮電力系統(tǒng)的遠景發(fā)展規(guī)劃，確定適中電流時，應(yīng)按可能發(fā)生最大短路電流的接線方式。而不按僅在切換過程中可能并列運行的接線方式。2）選擇導體和電器用的短路電流，在電氣連接的網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)考慮具有反饋作用的異步電動機的影響和電容補償裝置放電電流的影響。3）

38、選擇導體的電器時，對不帶電抗器的回路的計算短路點，應(yīng)選擇在正常接線方式時短路電流為最大的地點。4）導體和電器的動穩(wěn)定，熱穩(wěn)定，以及電器開斷電流，一般按三相短路計算，若發(fā)電機出口的兩相短路，或中性點直接接地系統(tǒng)及自耦變壓器等回路中的單相，兩相接地短路較三相短路嚴重時，則應(yīng)按嚴重情況計算。5計算步驟1）畫等值電抗圖首先去掉系統(tǒng)中的所有負荷開關(guān)，線路電容，各元件電阻。選取基準容量和基準電壓。計算各元件的電抗標么值。2）選擇計算短路點。3）求各短路點在系統(tǒng)最大運行方式下的各點短路電流。4）各點三相短路時的最大沖擊電流和短路容量。5）列出短路電流計算數(shù)據(jù)表。6計算方法6.1基本公式標么值法：取基準容量S

39、B=100MVA，基準電壓UB=Uav 計算用公式：線路電抗：XL*= XL（4.1）變壓器電抗：X*= （4.2）短路電流周期分量有效值：IK*=（4.3）短路電流沖擊值：ish=2.55IK（4.4）標么值轉(zhuǎn)為有名值：IK= IK（4.5）6.2選取短路點變電所主接線方案確定后，變電所電氣運行方式靈活多樣，而本設(shè)計采用內(nèi)橋單母分段的主接線形式，因此其變電所的運行方式可分為：（1）橋聯(lián)斷路器和母聯(lián)斷路器均閉合，（2）橋聯(lián)斷路器斷開、母聯(lián)斷路器閉合，（3）橋聯(lián)斷路器閉合、母聯(lián)斷路器斷開，（4）橋聯(lián)斷路器和母聯(lián)斷路器均斷開四種情況。經(jīng)過各種情況下的各點短路計算結(jié)果比較，當?shù)冢?）情況時，阻抗最小

40、出現(xiàn)最大電流，也符合了線路并聯(lián)運行時阻抗最小的電工原理。在選擇設(shè)備時應(yīng)按出現(xiàn)最大短路電流時的運行方式進行動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定校驗，所以本設(shè)計選擇橋聯(lián)斷路器和母聯(lián)斷路器均閉合時，各短路點設(shè)在橋聯(lián)和母線處分別進行短路計算，此時流過斷路器的電流為短路電流的一半。第二篇 計算書第一章 10kV架空導線截面選擇及校驗1. 供水廠（雙回路）1.1 導線選擇正常工作時的最大長期工作電流經(jīng)濟電流密度母線的經(jīng)濟截面。根據(jù)年最大負荷利用小時數(shù)Tmax=5000小時，查電力工程設(shè)計手冊經(jīng)濟電流密度表J值為0.96A/mm2。選出標準截面應(yīng)接近于計算截面,查供用電系統(tǒng)附表1-1選擇LGJ-35型導線。查供用電系統(tǒng)附表1-2

41、，導線參數(shù)如下：長期允許電流、電阻、電抗（）。1.2 載流量校驗 長期允許電流修正系數(shù)：考慮可能出現(xiàn)的故障情況，通過導線的最大電流為： 要求，校驗合格。1.3 電壓損耗校驗由于從設(shè)計手冊中所查得的電阻值是時的電阻值，當線路實際運行的溫度不等于時，應(yīng)該修正其值。電阻修正值如下：所以 按設(shè)計要求線路電壓損耗不超過8%，所以校驗合格。2. 生物制品廠（雙回路)2.1 導線選擇正常工作時的最大長期工作電流經(jīng)濟電流密度母線的經(jīng)濟截面。根據(jù)年最大負荷利用小時數(shù)Tmax=4500小時，查電力工程設(shè)計手冊經(jīng)濟電流密度表J值為1.09A/mm2。選出標準截面應(yīng)接近于計算截面,查供用電系統(tǒng)附表1-1選擇LGJ-1

42、50型導線。查供用電系統(tǒng)附表1-2，導線參數(shù)如下：長期允許電流,電阻 ，電抗（ ）2.2 載流量校驗考慮可能出現(xiàn)的故障情況，通過導線的最大電流為：要求：2.3電壓損耗校驗由于從設(shè)計手冊中所查得的電阻值是時的電阻值，當線路實際運行的溫度不等于時，應(yīng)該修正其值。電阻修正值如下：按設(shè)計要求線路電壓損耗不超過8%，所以校驗合格。3. 食品加工廠（雙回路）3.1 導線選擇正常工作時的最大長期工作電流 經(jīng)濟電流密度母線的經(jīng)濟截面。根據(jù)年最大負荷利用小時數(shù)Tmax=6000小時，查電力工程設(shè)計手冊經(jīng)濟電流密度表J值為1.16A/mm2。選出標準截面應(yīng)接近于計算截面,查供用電系統(tǒng)附表1-1選擇LGJ-120型

43、導線。查供用電系統(tǒng)附表1-2，導線參數(shù)如下：長期允許電流、電阻、電抗（）。3.2 載流量校驗長期允許電流修正系數(shù)： 考慮可能出現(xiàn)的故障情況，通過導線的最大電流為： 要求，校驗合格。3.3 電壓損耗校驗由于從設(shè)計手冊中所查得的電阻值是時的電阻值，當線路實際運行的溫度不等于時，應(yīng)該修正其值。電阻修正值如下：按設(shè)計要求線路電壓損耗不超過8%，所以校驗合格。4. 機械修造廠（雙回路）4.1導線選擇正常工作時的最大長期工作電流經(jīng)濟電流密度母線的經(jīng)濟截面。根據(jù)年最大負荷利用小時數(shù)Tmax=4000小時，查電力工程設(shè)計手冊經(jīng)濟電流密度表J值為1.16A/mm2。選出標準截面應(yīng)接近于計算截面,查供用電系統(tǒng)附表

44、1-1選擇LGJ-50型導線。查供用電系統(tǒng)附表1-2，導線參數(shù)如下：長期允許電流、電阻、電抗（）。4.2 載流量校驗 考慮可能出現(xiàn)的故障情況，通過導線的最大電流為： 要求，校驗合格。4.3 電壓損耗校驗由于從設(shè)計手冊中所查得的電阻值是時的電阻值，當線路實際運行的溫度不等于時，應(yīng)該修正其值。電阻修正值如下：所以 按設(shè)計要求線路電壓損耗不超過8%，所以校驗合格。5紡織廠（雙回路）5.1導線選擇正常工作時的最大長期工作電流經(jīng)濟電流密度母線的經(jīng)濟截面。根據(jù)年最大負荷利用小時數(shù)Tmax=4500小時，查電力工程設(shè)計手冊經(jīng)濟電流密度表J值為1.09A/mm2。選出標準截面應(yīng)接近于計算截面,查供用電系統(tǒng)附表

45、1-1選擇LGJ-35型導線。查供用電系統(tǒng)附表1-2，導線參數(shù)如下：長期允許電流、電阻、電抗（）。5.2 載流量校驗 考慮可能出現(xiàn)的故障情況，通過導線的最大電流為： 要求，校驗合格。5.3電壓損耗校驗由于從設(shè)計手冊中所查得的電阻值是時的電阻值，當線路實際運行的溫度不等于時，應(yīng)該修正其值。電阻修正值如下：所以 按設(shè)計要求線路電壓損耗不超過8%，所以校驗合格。6化肥廠（雙回路）6.1 導線選擇正常工作時的最大長期工作電流 經(jīng)濟電流密度母線的經(jīng)濟截面。根據(jù)年最大負荷利用小時數(shù)Tmax=4000小時，查電力工程設(shè)計手冊經(jīng)濟電流密度表J值為1.16A/mm2。選出標準截面應(yīng)接近于計算截面,查供用電系統(tǒng)附

46、表1-1選擇LGJ-50型導線。查供用電系統(tǒng)附表1-2，導線參數(shù)如下：長期允許電流、電阻、電抗（）。6.2 載流量校驗 考慮可能出現(xiàn)的故障情況，通過導線的最大電流為： 要求，校驗合格。6.3 電壓損耗校驗由于從設(shè)計手冊中所查得的電阻值是時的電阻值，當線路實際運行的溫度不等于時，應(yīng)該修正其值。電阻修正值如下：所以 按設(shè)計要求線路電壓損耗不超過8%，所以校驗合格。第二章 無功補償及主變壓器的選擇1線路損耗計算1.1供水廠（雙回路）1.2生物制品廠（雙回路）1.3食品加工廠（雙回路）1.4機械修造廠（雙回路）1.5紡織廠（雙回路）1.6化肥廠（雙回路）2線路總損耗計算3用戶總負荷計算4變壓器低壓母線

47、上的計算負荷5補償前總平均功率因數(shù)6應(yīng)補償無功功率 臺所以，選取4臺型號為BWF-150-1W靜電電容器7變壓器容量計算7.1計算容量 7.2變壓器容量 根據(jù)計算，確定變壓器型號為SF9-5000/60有載調(diào)壓電力變壓器。主要參數(shù)如下：高壓側(cè)：6081.25% ， 低壓側(cè)：11KV空載損耗：P0=24（KW）， 空載電流：I0%=0.9%；負載損耗：Pk=89.1（KW）， 阻抗電壓：Uk%=9%；本設(shè)計所選變壓器型號為SFZ95000/60，含義：三相，風冷，油浸，比繞組，額定容量5000KVA，額定電壓60KV有載調(diào)壓電力變壓器。8變壓器功率損耗9校驗高壓側(cè)功率因數(shù) 經(jīng)校驗變壓器60kV側(cè)

48、功率因數(shù)小于0.9，不符合設(shè)計規(guī)程要求，需另加補靜電電容器。 臺則應(yīng)加補2臺BWF-150-1W靜電電容器，即共補償6臺電容器。繼續(xù)校驗高壓側(cè)功率因數(shù)經(jīng)以上校驗變電所高壓側(cè)功率因數(shù)符合設(shè)計規(guī)程要求，補償合格。第三章 短路電流計算1網(wǎng)絡(luò)等值圖 220kv 60kv 10.5kv圖 3.1變電所短路計算網(wǎng)絡(luò)等值圖標么值法：取基準容量SB=100MVA，基準電壓UB=Uav 計算用數(shù)據(jù)如下：系統(tǒng)電抗： 線路電抗： 變壓器電抗： 2各點短路計算2.1點短路時阻抗電路等值圖及短路電流計算： 圖 33.1 K1點短路阻抗電路等值圖 2.2點短路時的阻抗電路等值圖及短路電流計算： K2 圖3.2 K2點短路

49、阻抗電路等值圖第四章 電氣設(shè)備選擇1.斷路器1.1 60kV側(cè)斷路器的選擇通過所選斷路器的工作電流為通過所選斷路器短路沖擊電流為 KA短路電流熱效應(yīng)等值時間為，可忽略非周期分量; 則 根據(jù)上述計算數(shù)據(jù)結(jié)合具體情況和選擇條件，選擇LW11-63/600型的高壓斷路器。表4.1 LW1163/600斷路器參數(shù)型號額 定電壓（kV）額定電流(A)開 斷電 流(KA)關(guān) 合電 流(KA)峰 值 耐受 電 流(KA)短 時 耐受 電 流(KA)LW11-636060020505040(3s)校驗見表4.2：表4.2 60KV斷路器校驗所選斷路器參數(shù)比較安裝地點計算數(shù)據(jù)UN=63kVUNS=60kVIN=600AImax=50.52AINbr=20kAIkp=2.2651kAINcl=50kAIsh=3.38kAIes=50kAIsh=3.38kA經(jīng)以上校驗，所選LW11-60/600型的高壓斷路器合格。1.2 10kV側(cè)斷路器的選擇通過所選斷