《110kV終端變電站電氣部分初步設(shè)計(jì)》

《llOkV終端變電站電氣部分初步設(shè)計(jì)》設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)XX理工大學(xué)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)二〇xx年x月

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)電カ工程學(xué)院 電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)級(jí)學(xué)生姓名:學(xué)號(hào):畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目:llOkV終端變電站電氣部分初步設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容:電氣主接線設(shè)計(jì);所用電設(shè)計(jì);短路電流計(jì)算;導(dǎo)體和設(shè)備選擇設(shè)計(jì);配電裝置設(shè)計(jì);過(guò)電壓保護(hù)及防雷規(guī)劃設(shè)計(jì);繼電保護(hù)配置規(guī)劃設(shè)計(jì);繪制電氣主接線圖;配電裝置平面布置圖、斷面圖;直擊雷保護(hù)范圍圖;編制設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、計(jì)算書(shū)。設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)教師:（簽字）主管A：（簽字）ー、變電所的建設(shè)規(guī)模1、變電所類型: 地區(qū)終端變電所;ー、變電所的建設(shè)規(guī)模1、變電所類型: 地區(qū)終端變電所;三、電カ負(fù)荷水平有載調(diào)壓變壓器。エ電所50km；3乎V系統(tǒng)カ0.13,基準(zhǔn)1、35kV出線10回,距離28km,每回線的輸送容量3500」レ4,II負(fù)荷,cos（p=0.82,Tmax=3500h以上;2、10kV出線共12回, III負(fù)荷,cos（p=0.80,Tmax=3000h;其中2回線路為電纜出線,距離3km,每回線路的輸送容量」璽—kVA;其余為架空線,距離8km,每回線路的輸送容量為」幽_kVA；3、35/10kV側(cè)無(wú)電源;要求負(fù)荷的cos（p從0.8提高到0.9;4、所用電負(fù)荷統(tǒng)計(jì)為634H4。四、環(huán)境條件海拔＜1000m；本地區(qū)污穢等級(jí)2級(jí);地震裂度＜フ級(jí);最高氣溫36。（：;最低溫度ー2.1。（：;年平均溫度18。（：;最熱月平均地下溫度20。（：;年平均雷電日T=56日/年;其他條件不限。五、其它設(shè)計(jì)時(shí)間為五周,時(shí)間安排、資料收集、參考文獻(xiàn)、設(shè)計(jì)成果和其它要求等見(jiàn)“畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)”。正文目錄TOC\o"1-5"\h\z前言 6ー、畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的、意義 6二、電氣設(shè)計(jì)的地位和作用 6三、本次設(shè)計(jì)的題目及參數(shù) 6四、對(duì)本次初步設(shè)計(jì)的要求 6五、對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)題目的分析 7六、對(duì)本次初步計(jì)算的基本認(rèn)識(shí)ー 7第一章變電站電氣主接線設(shè)計(jì) 9第一節(jié) 電氣主接線設(shè)計(jì)知識(shí)概述 9第二節(jié) 電氣主接線的方案設(shè)計(jì)ー 12第三節(jié) 確定電氣主接線圖ー 16第四節(jié) 主變和站用變選擇 17第五節(jié) 變電站站用電設(shè)計(jì)ー 18第六節(jié) 無(wú)功補(bǔ)償設(shè)計(jì)ー 19第二章短路電流計(jì)算 -21第一節(jié) 短路電流計(jì)算概述 -21第二節(jié) 短路電流計(jì)算ー -22第三節(jié) 短路電流計(jì)算結(jié)果表 -28第三章導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計(jì) -29第一節(jié) 導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計(jì)概述 29第二節(jié) 導(dǎo)體的選擇與校驗(yàn) -32第三節(jié) 電器設(shè)備的選擇和校驗(yàn) -37第四節(jié) 電器主接線成果圖ー 47第四章變電站配電裝置設(shè)計(jì) 48第一節(jié) 配電裝置設(shè)計(jì)知識(shí)概述 48第二節(jié) 配電裝置設(shè)計(jì)ー 52第三節(jié) 配電裝置平面布置圖ー 57第五章防雷保護(hù)和接地裝置設(shè)計(jì)ー 59第一節(jié) 變電站防雷和接地概述 59第二節(jié) 避雷器的配置與選擇 60第三節(jié) 避雷針配置設(shè)計(jì)ー 61第六章繼電保護(hù)配置規(guī)劃設(shè)計(jì)ー 66絡(luò)論 68設(shè)計(jì)總結(jié)與體會(huì) 69謝辭 70參考文獻(xiàn) 71附圖1、變電站電氣主接線圖(A1)2、高壓配電裝置平面圖(A1)3、高壓配電裝置斷面圖(A1)4、變電站直擊雷保護(hù)范圍圖［關(guān)鍵詞］llOkV終端變初步設(shè)計(jì)電氣主接線短路電流高壓設(shè)備配電裝置防雷保護(hù)繼電保護(hù)前言畢業(yè)設(shè)計(jì)是完成教學(xué)計(jì)劃、實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)的重要教學(xué)環(huán)節(jié),是培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)和工程實(shí)踐能力的教育過(guò)程,對(duì)學(xué)生的思想品德、工作態(tài)度、工作作風(fēng)和獨(dú)立工作能力具有深遠(yuǎn)的影響。ー、畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的、意義通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)的進(jìn)一步系統(tǒng)學(xué)習(xí),可以進(jìn)一步鞏固和擴(kuò)大對(duì)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)三年函授學(xué)習(xí)所掌握的相關(guān)理論知識(shí)。課本基礎(chǔ)理論、方法是樹(shù)立正確設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法的基本依據(jù),電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)、設(shè)計(jì)規(guī)程、典型的電氣工程設(shè)計(jì)實(shí)例資料等是設(shè)計(jì)過(guò)程中必不可少的輔助資料。經(jīng)過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì),所學(xué)專業(yè)理論知識(shí)將得到相當(dāng)?shù)倪\(yùn)用和實(shí)踐,這將使自己所學(xué)的理論知識(shí)提升到ー定的運(yùn)用層次,為完成實(shí)際工程設(shè)計(jì)奠定扎實(shí)的基本功和基本技能。最終達(dá)到學(xué)以致用的目的。二、電氣設(shè)計(jì)的地位和作用電氣設(shè)計(jì)在發(fā)變電工程設(shè)計(jì)的各個(gè)階段中都起著主導(dǎo)作用,是工程建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。做好設(shè)計(jì)工作對(duì)工程建設(shè)的工期、質(zhì)量、投資費(fèi)用和建成投產(chǎn)后的運(yùn)行安全可靠性和生產(chǎn)的綜合經(jīng)濟(jì)效益,起著決定性的作用。設(shè)計(jì)是工程建設(shè)的靈魂。電氣一次設(shè)計(jì)的最后方案是安排工程建設(shè)項(xiàng)目和組織施工安裝的重要依據(jù)。三、本次設(shè)計(jì)的題目及參數(shù)依據(jù)電力學(xué)院成教部的統(tǒng)ー計(jì)劃,畢業(yè)指導(dǎo)教師的具體安排,在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中,本人承擔(dān)的課題為《llOkV終端變電站電氣部分初步設(shè)計(jì)》。任務(wù)書(shū)給定的具體設(shè)計(jì)參數(shù)如下:1、待設(shè)計(jì)變電所為"OkV終端變電所,距系統(tǒng)50km;在系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下的系統(tǒng)阻抗標(biāo)幺值為0.13,基準(zhǔn)容量Sj=100MVA。2、電カ負(fù)荷水平:35kV出線10回,距離28km,每回線的輸送容量3500kVA,II負(fù)荷,cos（p=0.82,T1m*=3500h以上;10kV出線共12回,III負(fù)荷,cos（p=0.80,Tm3X=3000h;其中2回線路為電纜出線,距離3km,每回線路的輸送容量1400kVA;其余為架空線,距離8km,每回線路的輸送容量為1400kVA。3、35/1OkV側(cè)無(wú)電源;要求負(fù)荷的cos（p從0.8提高到0.9;所用電負(fù)荷統(tǒng)計(jì)為63kVAo4、環(huán)境條件:海拔＜1000m;本地區(qū)污穢等級(jí)2級(jí);地震裂度＜フ級(jí);最高氣溫36℃;最低溫度21℃;年平均溫度過(guò)18ヒ;最熱月平均地下溫度20℃;年平均雷電日T=56日/年;其他條件不限。四、對(duì)本次初步設(shè)計(jì)的要求根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)、設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)的要求,并初步分析原始數(shù)據(jù)資料后,基本明確本次變電設(shè)計(jì)任務(wù),即在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成HOkV終端變初步設(shè)計(jì)。最終得出以下成果:初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、計(jì)算書(shū)合訂本一份;完成以下設(shè)計(jì)圖:推薦方案電氣主接線圖ー張（#1號(hào)）;配電裝置平面布置圖ー張的號(hào)）;配電裝置斷面圖ー張的號(hào)ノ;防雷布置圖ー張（#3號(hào)）。五、對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)題目的分析①、本次設(shè)計(jì)變電站要求的程度為初步設(shè)計(jì)。②、變電站的建設(shè)規(guī)模:2X31.5MVAMOkV終端變電站,變電所一次設(shè)計(jì)并建成,主變采用有載調(diào)壓變壓器。③、在系統(tǒng)中的地位:本次設(shè)計(jì)的變電站為110kV終端變,在電カ系統(tǒng)中,終端變劃分為一般變電站。④、與電カ系統(tǒng)的連接情況:本變電站連接的系統(tǒng)容量3000MVA,本站容量占系統(tǒng)容量的:63MVA+3000MVA=2.1%（＜15%）,本變電站在該系統(tǒng)中不是重要負(fù)荷。⑤、電カ負(fù)荷水平:35kV出線10回,均為II類負(fù)荷,10kV出線共12回,均為III類負(fù)荷。⑥、對(duì)所給設(shè)計(jì)參數(shù)做進(jìn)ー步分析計(jì)算,可得以下具體參數(shù):35kV側(cè)負(fù)荷總?cè)萘?10回X3.5MVAX0.82=28.7MVA,10kV側(cè)負(fù)荷總?cè)萘?12（BlX1.4MVAX0.8+0.063MVA（站用）=13.5MVA〇本站總負(fù)荷容量:28.7MVA+13.5MVA=42.2MVA,本站總負(fù)荷的70%時(shí)容量:42.2MVAX0.7=29.5MVA（く單臺(tái)變壓器容量31.5MVA）,常年經(jīng)濟(jì)運(yùn)行容量取總?cè)萘康?0%時(shí)容量:2X31.5MVAX0.7=44.1MVA,（經(jīng)濟(jì)運(yùn)行容量一般取總負(fù)荷容量的0.6?0.8,這里取為0.7）〇10年后總負(fù)荷容量:取負(fù)荷自然增長(zhǎng)率為4%時(shí),10年后總負(fù)荷容量:42.2MVAXe,0x0M=62.9MVAo化發(fā)電廠電氣部分》P35么、式L=L"以上結(jié)果說(shuō)明:1）、本站常年經(jīng)濟(jì)運(yùn)行容量與供出負(fù)荷容量基本持平,本站能保持常年經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。2）,滿足當(dāng)一臺(tái)變壓器停運(yùn),另一臺(tái)變壓器要能承擔(dān)本站總負(fù)荷的70%以上容量的要求。3）,10年后本站變壓器容量將全部被帶滿。六、對(duì)本次初步計(jì)算的基本認(rèn)識(shí)1）、待設(shè)計(jì)變電站為一般變電站,在系統(tǒng)中不是重要負(fù)荷,負(fù)荷水平均為口類負(fù)荷以下。根據(jù)《變電站設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》、《電カ工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》的相關(guān)規(guī)定,對(duì)待設(shè)計(jì)變電站可靠性要求不高,對(duì)經(jīng)濟(jì)性要求相對(duì)要高些,這是本次電氣主接線初步設(shè)計(jì)的基本原則點(diǎn)。2）、變電站電氣主接線及配電裝置畢業(yè)（初步）設(shè)計(jì),重在設(shè)計(jì)過(guò)程、設(shè)計(jì)分析、設(shè)計(jì)思路的清晰和完整,重在撐握和運(yùn)用正確的設(shè)計(jì)方法。3）、由于初步設(shè)計(jì)只是解決方案問(wèn)題,所以,不要求做得很詳細(xì)具體,很深入。但初步設(shè)計(jì)內(nèi)容必須完整,初步設(shè)計(jì)內(nèi)容大致包括以下幾部分:①說(shuō)明書(shū),②計(jì)算書(shū)（短路電流計(jì)算及電氣設(shè)備選擇）,③圖紙（主接線圖、總平面布置接線圖、斷面圖、主要設(shè)備材料匯總表）,④工程概算（由概算人員完成,對(duì)工程的費(fèi)用做近似估計(jì)）。4）、主接線圖這是最重要的ー張圖紙,是所有其它圖紙的依據(jù)。主接線圖除了要表明各種電氣設(shè)備有相互聯(lián)系以外,還應(yīng)表明設(shè)備的規(guī)范,防侵入電波及感應(yīng)雷的措施,中性點(diǎn)接地方式,電壓互感器及電流互感器的配置等。5）、總平面布置接線圖總平面布置接線圖上應(yīng)清晰表明各種電氣設(shè)備的相互距離,其中包括縱向尺寸和橫向尺寸兩種,縱向尺寸反映從圍墻起經(jīng)各種設(shè)備、道路、變壓器、室內(nèi)配電裝置、出線構(gòu)架,直到另ー圍墻為止的距離。橫向尺寸表達(dá)各并列間隔內(nèi)部以及間隔和間隔之間的距離等。6）、斷面圖根據(jù)主接線和總平面布置方式的不同,應(yīng)有相應(yīng)的斷面圖,一般包括出線間隔、進(jìn)線（即變壓器回路）間隔、母聯(lián)間隔、分段間隔、電壓互感器及避雷器間隔、所用電間隔等7）、對(duì)變電所設(shè)計(jì)的要求⑴、設(shè)計(jì)要符合各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策。(2)、設(shè)計(jì)要做到節(jié)約用地,不占良田,少占農(nóng)田,技術(shù)先進(jìn),經(jīng)濟(jì)合理,安全可靠,確保質(zhì)量。ゆ要積極推廣和采用經(jīng)生產(chǎn)實(shí)踐證明是行之有效的新技術(shù)、新設(shè)備,并盡量采用標(biāo)準(zhǔn)化構(gòu)件和系列產(chǎn)品〇(4).設(shè)計(jì)要考慮到發(fā)展的可能性,其規(guī)模應(yīng)按5?10年遠(yuǎn)景來(lái)規(guī)劃。為節(jié)省一次投資,可根據(jù)實(shí)際負(fù)荷增長(zhǎng)的需要分期建設(shè)。第一章變電所電氣主接線設(shè)計(jì)變電所主接線設(shè)計(jì),必須從全局出發(fā),統(tǒng)籌兼顧,并根據(jù)本變電所在系統(tǒng)中的地位、進(jìn)出線回路數(shù)、負(fù)荷情況、工程特點(diǎn)、周圍環(huán)境條件等,確定合理的設(shè)計(jì)方案。電氣主接線設(shè)計(jì),一般分以下幾步:1、擬定可行的主接線方案:根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的要求,在分析原始資料的基礎(chǔ)上,擬定出若干可行方案,內(nèi)容包括主變壓器型式、臺(tái)數(shù)和容量,以及各電壓級(jí)配電裝置的接線方式等。2、經(jīng)濟(jì)比較:依據(jù)對(duì)主接線的基本要求,從技術(shù)上論證各方案的優(yōu)、缺點(diǎn),淘汰ー些較差的方案,保留2~3個(gè)技術(shù)上相當(dāng)?shù)妮^好方案,進(jìn)行計(jì)算,選擇出經(jīng)濟(jì)上的最佳方案后,確定最優(yōu)主接線方案。3、短路計(jì)算:依據(jù)所確定的主接線,進(jìn)行短路計(jì)算。4、設(shè)備選擇:依據(jù)短路計(jì)算結(jié)果,選擇設(shè)備。5、繪制電氣主接線單線圖。電氣主接線一般按正常運(yùn)行方式繪制,采用全國(guó)通用的圖形符號(hào)和文字代號(hào),并將所用設(shè)備的型號(hào)、發(fā)電機(jī)主要參數(shù)、母線及電纜截面等標(biāo)注在單線圖上。單線圖上還應(yīng)示出電壓互感器、電流互感器、避雷器等設(shè)備的配置及其一次接線方式,以及主變壓器接線組別和中性點(diǎn)的接地方式等。第一節(jié)電氣主接線設(shè)計(jì)知識(shí)概述ー、電氣主接線設(shè)計(jì)依據(jù)變電所電氣主接線設(shè)計(jì),以下列各點(diǎn)為基本設(shè)計(jì)依據(jù):①根據(jù)畢業(yè)指導(dǎo)教師具體安排的課題和《設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)》要求;②根據(jù)變電站在電カ系統(tǒng)中的地位和作用;③根據(jù)變電站的最終建設(shè)規(guī)模;④根據(jù)變電站負(fù)荷的大小和重要性;⑤根據(jù)系統(tǒng)備用容量的大小;⑥根據(jù)變電所主接線設(shè)計(jì)的具體參數(shù)。二、電氣主接線設(shè)計(jì)的基本要求A）可靠性要求供電可靠性是電力生產(chǎn)和分配的首要要求,主接線首先應(yīng)滿足這個(gè)要求。對(duì)可靠性應(yīng)注意的問(wèn)題:應(yīng)重視國(guó)內(nèi)外長(zhǎng)期運(yùn)行的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)及其可靠性的定性分析。主接線可靠性的衡量標(biāo)準(zhǔn)是運(yùn)行實(shí)踐。主接線的可靠性要包括一次部分和相應(yīng)組成的二次部分在運(yùn)行中可靠性的綜合。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。要考慮所設(shè)計(jì)變電所在電カ系統(tǒng)中的地位和作用。主接線可靠性的具體要求如下:1）斷路器檢修時(shí),不宜影響對(duì)系統(tǒng)的供電。2）斷路器或母線故障以及母線檢修時(shí),盡量減少停運(yùn)的回路數(shù)和停運(yùn)時(shí)間,并保證對(duì)ー級(jí)負(fù)荷及全部或大部分二級(jí)負(fù)荷的供電。3）盡量避免發(fā)電廠、變電所全部停運(yùn)的可能性。4）大機(jī)組超高壓電氣主接線應(yīng)滿足可靠性的特殊要求。B）靈活性要求主接線應(yīng)滿足在調(diào)度、檢修及擴(kuò)建時(shí)的靈活性。V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)行方式以及特殊運(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、母線及其繼電保護(hù)設(shè)備,進(jìn)行安全檢修而不致影響電カ網(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,投入新裝機(jī)組、變壓氣或線路而不互相干擾,并且對(duì)一次和二次的改建工作量最少。Q經(jīng)濟(jì)性要求1、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。主接線應(yīng)カ求簡(jiǎn)單,以節(jié)省短路器、隔離開(kāi)關(guān)、電流和電壓互感器、避雷器等ー次設(shè)備。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。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。如能滿足系統(tǒng)安全運(yùn)行及繼電保護(hù)要求,HOkV及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)要為配置布置創(chuàng)造條件,盡量使占地面積減少。3、電能損失少經(jīng)濟(jì)合理地選擇變壓器的種類（雙繞組、三繞組或自藕變壓器）、容量、數(shù)量,要避免因兩次變壓而增加電能損失。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。三、6?220kV高壓配電裝置的常用電氣主接線條文說(shuō)明一、單母線接線1、優(yōu)點(diǎn):接線簡(jiǎn)單清晰、設(shè)備少、操作方便、便于擴(kuò)建和采用成套配電裝置。2、缺點(diǎn):不夠靈活可靠,任一元件（母線及母線隔離開(kāi)關(guān)）故障或檢修,均需使整個(gè)配電裝置停電。單母線可用隔離開(kāi)關(guān)分段,但當(dāng)一段母線故障時(shí),全部回路仍需短時(shí)停電,在用隔離開(kāi)關(guān)將故障母線段分開(kāi)才能恢復(fù)非故障段的供電。3、適用范圍:一般只適用于一臺(tái)主變壓器的以下三種情況:6?10kV配電裝置的出線回路數(shù)不超過(guò)5回。35?63kV配電裝置的出線回路數(shù)不超過(guò)3回。11〇?220kV配電裝置的出線回路數(shù)不超過(guò)2回。二）單母線分段接線1、優(yōu)點(diǎn):1）用斷路器把母線分段后,對(duì)重要用戶可以從不同段引出兩個(gè)回路,有兩個(gè)電源供電。2）當(dāng)一段母線發(fā)生故障,分段斷路器自動(dòng)將故障段切除,保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。2、缺點(diǎn):1）當(dāng)一段母線或母線隔離開(kāi)關(guān)發(fā)生故障該母線的回路都要在檢修期間內(nèi)停電。2）當(dāng)出線為雙回路時(shí),常使架空線路出現(xiàn)交叉跨越。3、適用范圍:6?10kV配電裝置的出線回路數(shù)為6回及以上時(shí)。35?63kV配電裝置的出線回路數(shù)為4?8回時(shí)。110?220kV配電裝置的出線回路數(shù)為3?4回時(shí)。三、雙母線接線雙母線的兩組母線同時(shí)工作,并通過(guò)母線聯(lián)絡(luò)斷路器并聯(lián)運(yùn)行,電源與負(fù)荷平均分配在兩組母線上。由于母線繼電保護(hù)的要求,一般某一回路定與某ー組母線連接,以固定連接的方式運(yùn)行。1、優(yōu)點(diǎn):1）供電可靠。通過(guò)兩組母線隔離開(kāi)關(guān)的倒換操作,可以輪流檢修一組母線而不致使供電中斷;ー組母線故障后,能迅速灰復(fù)供電;檢修任一回路的隔離開(kāi)關(guān),只停該回路。2）調(diào)度靈活。各個(gè)電源和各回路負(fù)荷可以任意分配到某ー組母線上能靈活的適系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式調(diào)度和潮流變化的需要。3）擴(kuò)建方便。向雙母線的左右任一方向擴(kuò)建,均不影響兩組母線的電源和負(fù)荷均勻分配。不會(huì)引起原有回路的停電。當(dāng)有雙回架空線路時(shí),可以順序布置,以致連接不同的母線段時(shí)不會(huì)象單母線分段那樣導(dǎo)致出線交叉跨越。4）便于試驗(yàn)。當(dāng)個(gè)別回路需要單獨(dú)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),可將該回路分開(kāi),單獨(dú)接至一組母線上。2、缺點(diǎn):5)增加一組母線就需要增加一組母線隔離開(kāi)關(guān)。6)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,容易誤操作。為了避免隔離開(kāi)關(guān)誤操作,需要在隔離開(kāi)關(guān)和斷路器之間裝設(shè)連鎖裝置。3、適用范圍:當(dāng)出線回路數(shù)或母線上電源較多、輸送和穿越功率較大、母線故障后要求迅速恢復(fù)供電、母線或母線設(shè)備檢修時(shí)不允許影響對(duì)用戶的供電、系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)度對(duì)接線的靈活性有一定要求時(shí)采用,各級(jí)電壓采用的具體條件如下:6?10kV配電裝置,當(dāng)出線回路數(shù)較多,當(dāng)短路電流較大、出線需要帶電抗器時(shí)。35?63kV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、負(fù)荷較大時(shí)。110?220kV配電裝置的出線回路數(shù)為5回及以上時(shí);或其在系統(tǒng)中居重要地位,出險(xiǎn)回路數(shù)為4回及以上時(shí)。四)增設(shè)旁路母線為了保證單母線分段或雙母線的配電裝置在進(jìn)出線斷路器檢修時(shí)不中斷對(duì)用戶的供電,可在需要的時(shí)候增設(shè)旁路母線,以便提高供電可靠性,減少負(fù)荷停電時(shí)間,但這會(huì)導(dǎo)致投資增加。第二節(jié)電氣主接線的方案設(shè)計(jì)根據(jù)《變電站設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》、《電カ工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》的規(guī)定,結(jié)合第一節(jié)相關(guān)條文說(shuō)明及前言對(duì)設(shè)計(jì)任務(wù)的分析,在理解設(shè)計(jì)任務(wù)給定參數(shù)的基礎(chǔ)上,擬訂本次設(shè)計(jì)各電壓等級(jí)側(cè)適合要求的若干個(gè)主接線方案,并進(jìn)行技術(shù)和經(jīng)濟(jì)比較,得出最優(yōu)接線方案。ー、各電壓等級(jí)側(cè)電氣主接線的方案選擇前言中已分析說(shuō)明了待設(shè)變電站的特點(diǎn),在對(duì)設(shè)計(jì)課題進(jìn)ー步分析理解的基礎(chǔ)上,將待定變電站各電壓等級(jí)側(cè)能滿足規(guī)程要求并適合本次設(shè)計(jì)要求的電氣主接線類型依次說(shuō)明如下。一、10kV側(cè):已知出線12回,考慮要提高功率因素,必須進(jìn)行電容補(bǔ)償,需增加2個(gè)備用回路;考慮站用電需要,10kV出線還需增加2個(gè)備用回路,共需備用4個(gè)回路。則10kV側(cè)出線共16回。根據(jù)《35?llOkV變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》第3.2.5條的規(guī)定,規(guī)定原文“當(dāng)變電所裝有兩臺(tái)主變壓器時(shí),6?10kV側(cè)宜采用分段單母線,線路為12回及以上時(shí)亦可采用雙母線。當(dāng)不允許停電檢修斷路器時(shí),可設(shè)置旁路設(shè)施。當(dāng)6?35kV配電裝置采用手車式高壓開(kāi)關(guān)柜時(shí)不宜設(shè)置旁路設(shè)施

本設(shè)計(jì)lOkV配電裝置擬用屋內(nèi)布置開(kāi)關(guān)柜接線形式進(jìn)出線,且為終端變,具備停電檢修斷路器的條件。因此,首先將單母線分段帶旁路接線否定。本次設(shè)計(jì)的變電站,10kV側(cè)入圍的電氣主接線類型有單母線分段接線與雙母線接線二種?，F(xiàn)將10kV側(cè)二種接線方案進(jìn)行可靠性、經(jīng)濟(jì)比較如下。1.二種接線方案可靠性（優(yōu)缺點(diǎn)、）比較如下表:序號(hào)方案優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)1単母線分段1）用斷路器把母線分段后,對(duì)重要用戶可以從不同段引出兩個(gè)回路,有兩個(gè)電源供電;2）當(dāng)一段母線發(fā)生故障,分段斷路器自動(dòng)將故障段切除，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電1）當(dāng)一段母線或母線隔離開(kāi)關(guān)故障或檢修時(shí),該段母線上的回路都要在檢修期間內(nèi)停電;2）當(dāng)出線為雙回路時(shí),常使架空線路出現(xiàn)交叉跨越;3）擴(kuò)建時(shí)需向兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建2雙母線接線1）供電可靠,任一組母線故障或檢修時(shí),不影響任一條回路供電;2）調(diào)度靈活,任一條回路可任意分配到某ー組母線上運(yùn)行;3）擴(kuò)建方便,向左右兩任何一方擴(kuò)建均不影響兩組母線的電源和負(fù)荷均勻分配;4）便于試驗(yàn)。1）增加一組母線每回路就需要增加ー組母線隔離開(kāi)關(guān)2）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,容易誤操作。對(duì)于本次要求設(shè)計(jì)的變電站主接線技術(shù)可靠性而言,上述二種接線方案均能滿足接線要求,且雙母線接線方案優(yōu)于單母線分段方案。但可靠性要求不是本次設(shè)計(jì)變電站要求的重點(diǎn),還需進(jìn)ー步做經(jīng)濟(jì)性比較后,方可確定最優(yōu)接線方案。.二種接線方案經(jīng)濟(jì)性比較（實(shí)際上,雙母線接線與單母線分段接線在經(jīng)濟(jì)上是不可比的,但為了學(xué)習(xí)主接線經(jīng)濟(jì)比較的方法,將上述兩接線議案較牽強(qiáng)的做經(jīng)濟(jì)比較如下。）經(jīng)濟(jì)性比較是本次設(shè)計(jì)變電站要求的重點(diǎn)。換言之,它是取舍電氣主接線方案的重要依據(jù)。在經(jīng)濟(jì)比較中,一般有綜合投資（包括主要設(shè)備及配電裝置的投資）和年運(yùn)行費(fèi)用兩大項(xiàng)。本設(shè)計(jì)中,只對(duì)各方案中配電裝置不同部分的綜合投資進(jìn)行比較,年運(yùn)行費(fèi)用比較因參數(shù)不全等原因省略不做。配電裝置的綜合投資的計(jì)算,是依據(jù)各種不同母線接線形式,均按一定規(guī)模并計(jì)入相應(yīng)配電設(shè)備成本投資后,計(jì)算出該配電裝置的全部投資（基礎(chǔ)值）;然后根據(jù)實(shí)際情況,再計(jì)入增加或減少若干個(gè)對(duì)應(yīng)回路數(shù)的投資,最終求得各入選方案的全部投資。比較過(guò)程中,采用參考類似接線方案的方法。參考《發(fā)電廠電氣設(shè)計(jì)》P41'6?10kV屋內(nèi)配電裝置投資’表,取該表對(duì)應(yīng)參考數(shù)據(jù)如下表:（萬(wàn)元）項(xiàng)目名稱主變進(jìn)線饋線綜合投資（萬(wàn)元）增加或減少ー個(gè)回路數(shù)的投資斷路器型號(hào)回路數(shù)斷路器型號(hào)回路母線饋線單母線分段GG-1A-252GG-1A-0767.51.00.55雙母線接線SN3-10/20002SN2-10/600615.11.91.0本次設(shè)計(jì)變電站10kV出線共16回,參考上表數(shù)據(jù),分別計(jì)算上述兩方案的配電裝置的綜合投資:單母線分段方案=7.5+（16—6）X0.55=13（萬(wàn)元）雙母線接線方案=15.1+（16—6）X10=25.1（萬(wàn)元）很明顯,雙母線接線方案綜合投資多于單母線分段方案。也可從配電裝置主要設(shè)備使用數(shù)量上,對(duì)上述兩方案進(jìn)行分析比較如下表:接線方案母線使用量斷路器臺(tái)數(shù)臺(tái)數(shù)隔離開(kāi)關(guān)組數(shù)單母線分段11734雙母線接線21751同樣可以看出,在主要設(shè)備的使用數(shù)量上,雙母線接線方案多于單母線分段方案。（主要設(shè)備的使用數(shù)量增加是投資增加的直接原因,也是導(dǎo)致年運(yùn)行費(fèi)用增加的直接原因）。.10kV側(cè)主接線結(jié)論:通過(guò)以上分析、比較,在本次待定變電站設(shè)計(jì)10kV側(cè),最優(yōu)接線方案為單母線分段接線。10kV母線上一共布置10kV負(fù)荷16回,均為皿類負(fù)荷,功率因素cos（p=0.80,經(jīng)后續(xù)補(bǔ)償后,可達(dá)CQs（p=a90,線路年利用小時(shí)數(shù)Tり=3000h,其中,架空線路出線10回,每回線路配電距離為8km,輸送容量為1400kVA;電纜線路出線2回,每回線路配電距離3km,輸送容量1400kVA;備用回路4回。二）35kV側(cè):35kV側(cè)已知最終出線10回,根據(jù)《35?llOkV變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》第323條、第324條的規(guī)定,規(guī)定原文“35?llOkV線路為兩回及以下時(shí),宜采用橋形、線路變壓器組或線路分支接線,超過(guò)兩回時(shí),宜采用擴(kuò)大橋形、単母線或分段單母線的接線。35?63kV線路為8回及以上時(shí),可采用雙母線接線。HOkV線路為6回及以上時(shí)宜采用雙母線接線”；“在采用單母線分段單母線或雙母線的35?110kV主接線中當(dāng)不允許停電檢修斷路器時(shí)可設(shè)置旁路設(shè)施”。首先將帶旁路接線方案否定,理由同10kV側(cè)。做進(jìn)一步分析知,擴(kuò)大橋形、單母線接線方案只適用于出線回路較少的接線中,對(duì)本站10回35kV出線而言,顯然不宜采用。因此,35kV側(cè)入圍的接線方案只有雙母線接線和單母線分段兩種方案。35kV側(cè)兩種接線方案優(yōu)缺點(diǎn)比較同1OkV側(cè),經(jīng)濟(jì)性比較也同10kV側(cè)。這里不重復(fù)。對(duì)主接線可靠性而言,雙母線接線方案優(yōu)于單母線分段方案,對(duì)經(jīng)濟(jì)性而言,單母線分段方案優(yōu)于雙母線接線方案。到底選誰(shuí)呢?從建設(shè)終端變電站的根本出發(fā)點(diǎn)來(lái)看,其目標(biāo)就是為了滿足供電負(fù)荷的需要,達(dá)到多供電、多讓用戶滿意的目的。這就要求供電必須安全、可靠、穩(wěn)定,必須保證大多數(shù)用戶的正常用電需要。電氣主接線的可靠是以上一切的基礎(chǔ)。本次設(shè)計(jì)變電站35kV側(cè)10回負(fù)荷出線容量:10回X3.5MVA=35MVA,占本站總?cè)萘康陌俜直葹?35+63=56%,可見(jiàn),35kV負(fù)荷在本站的地位很重,必須首先保證其供電可靠性,才能讓大多數(shù)用戶滿意。因此,本站35kV側(cè)電氣主接線選擇可靠性占優(yōu)的雙母線接線方案。35kV側(cè)接線方案結(jié)論:35kV側(cè)電氣主接線選擇雙母線接線方案。

35kV母線共布置35kV出線10回,每回輸送距離28km,輸送容量3500kVA,均為n負(fù)荷,功率因素costtp=a82,線路年利用小時(shí)數(shù)T上=3500h以上,本設(shè)計(jì)中取負(fù)荷容量44.2MVA）,合理輸送距離150?50km（＞本站電源距離50km）。因此,將本站llOkV進(jìn)線確定為單回LGJ-240/30型導(dǎo)線供電,已能滿足輸送容量及輸送距離要求。2.確定“OkV側(cè)電氣主接線類型已知本HOkV變電站進(jìn)線為ー個(gè)回路,該回線帶本站2臺(tái)主變。根據(jù)《35?llOkV變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》第3.2.3條的規(guī)定,規(guī)定原文“35?llOkV線路為兩回及以下時(shí),宜采用橋形、線路變壓器組或線路分支接線,超過(guò)兩回時(shí),宜采用擴(kuò)大橋形、單母線或分段單母線的接線。35?63kV線路為8回及以上時(shí),可采用雙母線接線。HOkV線路為6回及以上時(shí)宜采用雙母線接線”?？芍?滿足規(guī)程要求并適合本設(shè)計(jì)UOkVUOkV蝦電氣主接線匍圖之及母勺需使弋,該母線接線,35kVUOkV蝦電氣主接線匍圖之及母勺需使弋,該母線接線,35kV庠為2臺(tái)kV出線16經(jīng)后續(xù)設(shè)計(jì)下表:第四節(jié)主變和站用變選擇根據(jù)《電カ工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》、《變電站設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定,及任務(wù)書(shū)給定的參數(shù),選擇變壓器。ー、 HOkV主變壓器的選擇及主要參數(shù)兩臺(tái)容量2X31.5MVA有載調(diào)壓變壓器,涉及HOkV.35kV、10kV三個(gè)電壓等級(jí)。根據(jù)《電カ工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》第五章‘主變壓器選擇‘P217的規(guī)定,①相數(shù)選擇主要要考慮:制造條件、可靠性要求、運(yùn)輸條件等因素,②繞組數(shù)量選擇主要依據(jù):在具有三種電壓等級(jí)的變電站中,若通過(guò)主變各側(cè)繞組的功率均達(dá)該變?nèi)萘康?5%以上,或低壓側(cè)雖無(wú)負(fù)荷,但在變電站裝置有無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備時(shí),主變宜采用三繞組變壓謬。③繞組連接方式選擇主要要考慮:變壓器繞組連接方式必須和系統(tǒng)電壓一致,否則不能并列運(yùn)行。在我國(guó),電カ系統(tǒng)變壓器繞組連接方式只有丫、△兩種,一般規(guī)定,HOkV及以上側(cè)變壓器繞組采用Y連接,35kV側(cè)繞組也采用Y連接,35kV以下側(cè)采用△連接。④對(duì)于llOkV及以下變壓器,宜考慮至少有一級(jí)電壓的變壓器采用有載調(diào)壓。因此,本站主變宜選擇三相三繞組有載調(diào)壓變壓器,現(xiàn)將本站主變具體型號(hào)和相關(guān)參數(shù)說(shuō)明如下。查《電カ系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)參考資料》P106附表!-13HlOkV三繞組有載調(diào)壓變壓器’表,本設(shè)計(jì)llOkV主變選擇為SFSZL7-31500/110,得以下參數(shù)。llOkV主變壓器選擇結(jié)果表型號(hào)額定容量(kVA)額定電壓(kV)高壓中壓低壓SFSZL7-31500/11031500121±8X1.25%38.5±2X2.5%10.5阻抗電壓(%)連接組別空載電流(%)損耗Okw高中高低中低空載短路10.517-186.5YN,ynO,dll1.450.3175二、10kV站用變壓器的選擇及主要參數(shù)本設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)已確定了本站站用電負(fù)荷為63kVAo.按《變電站設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定,變電站站用變負(fù)荷一般按U類負(fù)荷考慮,一般采用0.4kV電壓等級(jí)供出。按上述原則確定本次設(shè)計(jì)變電站的站用變,已能滿足供電要求。.站用變選擇容量時(shí),需考慮10%的備用容量,并取功率因素cos(p=0.9,則本站用變最終需選擇最大容量應(yīng)注63kVAX1.1/0.9=77kVA。取80kVA.有載調(diào)壓變電站一般裝設(shè)兩臺(tái)站用變,因此,本站用變負(fù)荷考慮由本站10kV側(cè)的兩段母線各出一個(gè)回路供電,采用10kV雙繞組變壓器。.現(xiàn)將本站站用變具體型號(hào)和相關(guān)參數(shù)說(shuō)明如下。查《電カ系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)參考資料》P98附表1-6'lOkV雙繞組變壓器表,本設(shè)計(jì)10kV站用變選擇為S9-80/10,得以下參數(shù)。10kV站用變壓器選擇結(jié)果表額定容額定電壓(kV)阻抗連接空載損耗(kw)型萬(wàn)電壓電流量(kVA)組別至負(fù)高壓低壓(%)(%)載載

S9-80/108010±5%0.44匕ynO2.40.251.25第五節(jié)變電站站用電設(shè)計(jì)根據(jù)《電カ工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》、《變電站設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定,變電站站用電負(fù)荷,其可靠性要求不如發(fā)電廠那樣高。站用電負(fù)荷一般由變壓器冷卻裝置、直流系統(tǒng)中的充電裝置和硅整流設(shè)備、空氣壓縮機(jī)、油處理設(shè)備、檢修工具以及站用采曖、通風(fēng)、照明、供水等部分組成。這些負(fù)荷都不大,因此,變電站站用電一般只需0.4kV電壓等級(jí)ー級(jí)供出,常采用動(dòng)カ與照明混合供電的方式進(jìn)行。以80kVA的站用電變負(fù)荷全部帶滿來(lái)確定站用負(fù)荷回路的最大電流:I=S/0U=8O/（あX10）=4.82AO現(xiàn)將站用電接線圖繪制如下,設(shè)備具體選型見(jiàn)后續(xù)章節(jié)。本次設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)中,對(duì)站用電負(fù)荷未提出特殊性要求,因此,本站用電接線方案按常規(guī)設(shè)計(jì)考慮,即,以80kVA的站用電變負(fù)荷全部帶滿來(lái)確定站用負(fù)荷回路的最大電流:I=S/0U=8O/（あX10）=4.82AO現(xiàn)將站用電接線圖繪制如下,設(shè)備具體選型見(jiàn)后續(xù)章節(jié)。的用小魚(yú)荷金站用電主根?憧圖1OR\ZK 的用小魚(yú)荷金站用電主根?憧圖第六節(jié)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)計(jì)根據(jù)任務(wù)書(shū)要求,本次設(shè)計(jì)變電站要求對(duì)10kV側(cè)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償設(shè)計(jì)。初始條件為:35/10kV側(cè)無(wú)電源,要求10kV側(cè)負(fù)荷的功率因素coscp從0.8提高到0.タ。根據(jù)《電カ工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》第九章的相關(guān)說(shuō)明,無(wú)功功率包括容性無(wú)功功率及感性無(wú)功功率兩部分的內(nèi)容。因此,無(wú)功補(bǔ)償設(shè)計(jì)需要做電容補(bǔ)償、電抗補(bǔ)償兩部分計(jì)算。.原則性條文說(shuō)明:.電カ系統(tǒng)的平衡是保證電壓質(zhì)量的基本條件。無(wú)功功率平衡遵循分層（如電壓）平衡的原則。對(duì)于不同電壓等級(jí)的網(wǎng)絡(luò),無(wú)功功率平衡與補(bǔ)償?shù)男问绞遣煌摹?10kV配電線路的無(wú)功補(bǔ)償宜配置高壓并聯(lián)電容器,或在配電變壓器低壓側(cè)配置低壓并聯(lián)電容器,電容器安裝容量不宜過(guò)大,一般約為配電變壓器總?cè)萘康?—10%,且在線路最小負(fù)荷時(shí),不應(yīng)向變電站倒送無(wú)功。

.對(duì)于直接供電的終端變電站,安裝的最大容性無(wú)功應(yīng)等于裝置所在母線上的負(fù)荷按提高功率因素所需補(bǔ)償?shù)淖畲笕菪詿o(wú)功量與主變壓器所需補(bǔ)償?shù)淖畲笕菪詿o(wú)功量之和。本設(shè)計(jì)中,不考慮主變壓器所需補(bǔ)償,只計(jì)算母線上所需的補(bǔ)償。.利用并聯(lián)電容器組的投切,可以滿足電網(wǎng)無(wú)功變化要求時(shí),則不需另外安裝并聯(lián)電抗補(bǔ)償裝置。本設(shè)計(jì)中,對(duì)此條規(guī)定無(wú)法求證。設(shè)計(jì)按常進(jìn)行。.所需的容性無(wú)功量計(jì)算:本變電站10kV母線上的有功負(fù)荷P:P=12回X1.4MVA/回X0.8+0.08MVA（站用）=13.52MVAO查《電カ工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》P477表9-8’為得到所需cos①每kVA有功負(fù)荷所需補(bǔ)償?shù)娜菪詿o(wú)功量’表,知功率因素coscp從0.8提高到0.9時(shí),每kVA有功負(fù)荷所需補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功量為0.27Kvar/kVA則,本變電站10kV母線上所需補(bǔ)償?shù)娜菪詿o(wú)功量Q,為:Q=13.52kVAX103X0.27Kvar/kVA=3650.4Kvar=3.7Mvaro占主變總?cè)萘康陌俜直?3.6504+63=0.058=5.8%。為允許的補(bǔ)償范圍。ー丄ハロD在.此,低1四.過(guò)大性無(wú)功i并聯(lián)電ス在.此,低1四.過(guò)大性無(wú)功i并聯(lián)電ス并力時(shí)按需さ查＜容器:上CKSCK. ン \ ヾ方式對(duì)10kV側(cè)容\ \ 、電抗器的方式對(duì)N91#補(bǔ)償裝置 Nノ2ナ補(bǔ)償裝置’在相對(duì)運(yùn)行方式一 ー セ型為單相紙膜電補(bǔ)償裝置接線簡(jiǎn)圖第二章短路電流計(jì)算第一節(jié)短路電流計(jì)算概述一、短路電流計(jì)算的目的意義.電カ系統(tǒng)短路的危害及種類在發(fā)生短路時(shí),由于電源供電回路的阻抗減小及突然短路時(shí)的暫態(tài)過(guò)程,使短路電流值大大增加,短路點(diǎn)的電弧有可能燒壞電器設(shè)備。另外,導(dǎo)線也會(huì)受到很大的電動(dòng)カ的沖擊,致使導(dǎo)體變形,甚至損壞。短路還會(huì)引起電網(wǎng)中電壓降低,使用戶的供電受到破壞。短路還會(huì)引起系統(tǒng)功率分布的變化,影響發(fā)電機(jī)輸出功率的變化。短路種類有:三相短路;兩相短路;單相短路接地;兩相短路接地。.為什么進(jìn)行短路電流計(jì)算為使所選電器設(shè)備和導(dǎo)體有足夠的可靠性、經(jīng)濟(jì)性和合理性,并在一定時(shí)期內(nèi)適應(yīng)電カ系統(tǒng)發(fā)展的需要,而進(jìn)行短路電流計(jì)算。二、短路電流計(jì)算的基本假定和計(jì)算方法1.基本假定:V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)相位角相同3）電カ系統(tǒng)中所有電源都在額定負(fù)荷下運(yùn)行。4）電カ系統(tǒng)中各元件的磁路不飽和,帶鐵芯的電氣設(shè)備電抗值不隨電流大小發(fā)生變化。5）系統(tǒng)中所有電源都在額定負(fù)荷下運(yùn)行,其中50%接在高壓母線上,50%接在系統(tǒng)側(cè)。6）短路發(fā)生在短路電流為最大值瞬間。7）不考慮短路點(diǎn)的電弧阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流。8）除計(jì)算近路電流的衰減時(shí)間常數(shù)和低壓網(wǎng)絡(luò)的短路電流外,元件的電阻都忽略不計(jì)。9）元件計(jì)算參數(shù)均取其定額值,不考慮參數(shù)的誤差和調(diào)整范圍。10）輸電線路的電容忽略不計(jì)。110kV*13501L35EL35D313504L3905L39?L39Q7L35JBL3509L351I] LUMLUHCLU1D3L1D04UM5UD06LKM7LMHBUW3UWLIOULMfl2LUCL1014山15L1M6,35kV觸物）5 10kV?甘総B! 略短珞電!計(jì)算筒圖對(duì)上圖有以下說(shuō)明:.選擇短路計(jì)算點(diǎn)dl在llOkV進(jìn)線母線上,以便對(duì)HOkV進(jìn)線側(cè)斷路器、側(cè)隔離開(kāi)關(guān)、1lOkV母線進(jìn)行選擇;.選擇短路計(jì)算點(diǎn)d2在35kV母線上,并按最大運(yùn)行方式的要求,略去母聯(lián)開(kāi)關(guān)的影響,將35kV母線簡(jiǎn)化如上圖,以便對(duì)35kV進(jìn)線側(cè)斷路器、側(cè)隔離開(kāi)關(guān)、35kV母線進(jìn)行選擇;.選擇短路計(jì)算點(diǎn)d3在1OkV母線上,并按最大運(yùn)行方式的要求,略去分段開(kāi)關(guān)的影響,將10kV母線簡(jiǎn)化如上圖,以便對(duì)10kV進(jìn)線側(cè)斷路器、側(cè)隔離開(kāi)關(guān)、35kV母線進(jìn)行選擇;.選擇短路計(jì)算點(diǎn)d4在35kV出線上,以便對(duì)35kV出線側(cè)斷路器、側(cè)隔離開(kāi)關(guān)進(jìn)行選擇。因35kV側(cè)10回架空出線的元件參數(shù)均相同,所以,只取ー個(gè)短路計(jì)算點(diǎn)。.10kV出線包含三種不同性質(zhì)的負(fù)荷,因此,選擇三個(gè)短路計(jì)算點(diǎn)d5、d6、d7,并分別對(duì)應(yīng)于10kV電容器出線回路、10kV電纜出線回路、10kV架空出線回路。以便依據(jù)負(fù)荷性質(zhì)選擇設(shè)備。.本圖電抗（元件）編號(hào)范圍為〇?33,為了和后續(xù)網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)化電抗（元件）編號(hào)有所區(qū)別,后續(xù)網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)化計(jì)算電抗（元件）編號(hào)可從101開(kāi)始。.本圖電抗值均為標(biāo)么值,后續(xù)網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)化電抗值也應(yīng)取為標(biāo)么值,以免造成計(jì)算錯(cuò)誤。二.短路電流基本計(jì)算過(guò)程參考《發(fā)電廠和變電站電氣部分畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)》第四章‘短路電流計(jì)算’,對(duì)本次設(shè)計(jì)變電站各短路計(jì)算點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算。高壓短路電流的計(jì)算,一般只計(jì)及各元件(變壓器、電抗器、線路)的電抗,采用標(biāo)么值計(jì)算。.元件參數(shù)計(jì)算1)基準(zhǔn)值計(jì)算基準(zhǔn)容量S^IOOMVA,基準(zhǔn)電壓Uj取各級(jí)的平均電壓:Uj=Up=1.05Ue，基準(zhǔn)電流I,=Sj+(&U)基準(zhǔn)電抗Xj=U戶(れり本次設(shè)計(jì)變電站共設(shè)有“OkV、35kV.10kV三個(gè)電壓等級(jí),將以上基準(zhǔn)值計(jì)算如下表: 常用基準(zhǔn)值表(S,=100MVA) 名稱符號(hào)常用基準(zhǔn)值額定電壓(kV)1035110基準(zhǔn)電壓(kV)10.537115基準(zhǔn)電流(kA)5.501.560.502基準(zhǔn)電抗茍1.1013.71322)標(biāo)幺值計(jì)算電路元件的標(biāo)幺值等于元件有名值與元件基準(zhǔn)值之比,計(jì)算公式如下:電壓標(biāo)幺值:U.=U+Uj容量標(biāo)幺值:S*=S+Sj電流標(biāo)幺值:L=1+Ij=IX(ボ＞U)+Sj電抗標(biāo)幺值:X.=X+Xi=XXS'+U：3)線路元件電抗計(jì)算為簡(jiǎn)化計(jì)算,將本次設(shè)計(jì)各線路元件電抗取平均值計(jì)算如下:根據(jù)《電カ工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》P121表4-3'各類元件電抗平均值’表,取本次設(shè)計(jì)導(dǎo)線平均電抗:X正序=X負(fù)序=0.4Q/km；10kV三芯電纜平均電抗:X正序=X負(fù)序=0.08C/km。則可求得以下各元件電抗的有名值:llOkV進(jìn)線線路總電抗有名值:XI=50X0.4=20Q,標(biāo)么值:X]*=Xi+Xj=20+132=0.15235kV單回出線總電抗有名值:XH=28X0.4=11.2Q,標(biāo)么值:X8,=Xs-^Xi=11.2^-13.7=0.818lOkV單回架空出線總電抗有名值:X2l=8X0.4=3.2Q,標(biāo)么值:X2I.=X2I-^-Xj=3.2-=-1.1=2.91lOkV單回電纜出線總電抗有名值:XaL3X0.08R.24Q,標(biāo)么值:X砂=X&+Xj=0.24+1.1=0.218e)站用變回路出線總電抗

計(jì)算假定采用電纜出線,每回長(zhǎng)度0.5km,則,X,,=0.5X0.08=0.04^t標(biāo)么值:XI9.=X"チ4=0.04+1.1=0.0360電容器回路出線總電抗,計(jì)算假定采用電纜出線,每回長(zhǎng)度0.5km,則,XI8=0.5X0.08=0.04Qf標(biāo)么值:XIS.=Xlg+Xj=0.04+1.1=0.0364）、變壓器電抗計(jì)算由第一章對(duì)“OkV主變壓器選擇結(jié)果表中知以下參數(shù):型號(hào)阻抗電壓（U%）高中（厶%）高低（九%）中低(uK%)SFSZL7-31500/11010.517.56.5三饒組變壓器按以下方法進(jìn)行簡(jiǎn)化（《發(fā)電廠和變電站電氣部分畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)》P35）:2)對(duì)應(yīng)圖解簡(jiǎn)化過(guò)程,將標(biāo)幺值計(jì)算過(guò)程說(shuō)明如下:X,o,,=Xo,+X,,=O.13+0.152=0.282Xio2.=(X2.+X4,)//(X6.+X7^=(0.341+0.0)/2=0.171X］（）3?二X1（”*+Xio2*=O?282+O.171=0.453Xl04,=（X2^X^//（X6^X^=（0.341+0.214）/2=0.278X［05*=X［oi*+X104.=0.282+0.278=0.56XJ06.=Xie*+Xi7*=0.453+0.818=1.271XH）7.=X1（）5^X^=0.56+0.036=0.596Xt08,=Xl05^X20,=0.56+0.218=0.778XJ09,=Xu）5*+X22*=0.56+2?91=3.473）短路電流、短路沖擊電流、全電流最大有效值、短路容量計(jì)算:dl點(diǎn)短路時(shí):4=775,『0.502,バ）=［ド=i/Xm.=1/0.282=3.55,則三相短路電流:［プ=「ドXIj=3.55X0.502=1.78kA兩相短路電流:1：?=0.866/バ=0.866X1.78=1.54kA短路沖擊電流:豫）=y［2Kch/量=2.55X1.78=4.54kA（其中:沖擊系數(shù)K&查《發(fā)電廠和變電站電氣部分畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)》P39表4-7,Kch=1.8,則V2%=2.55,"+2（K,*-1）2=152） 全電流最大有效值:含,=<1