【正文】 for chief plane。電力是能源工業(yè)、基礎(chǔ)工業(yè)，在國(guó)家建設(shè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占據(jù)十分重要的地位，是實(shí)現(xiàn)國(guó)家現(xiàn)代化的戰(zhàn)略重點(diǎn)。因此，做好電力規(guī)劃，加強(qiáng)電網(wǎng)建設(shè)，就尤為重要。本次設(shè)計(jì)可作為對(duì)所有專業(yè)課程的一次綜合能力考核。 可靠性 供電可靠性是電力生產(chǎn)和分配的首要要求。 （ 3） 主接線的可靠性在很大程度上取決于設(shè)備的可靠性，采用可靠性高的電氣設(shè)備可以簡(jiǎn)化接線。 （ 3） 盡量避免發(fā)電廠、變電站全部停運(yùn)的可能性。 （ 2） 檢修時(shí)，可以方便的停運(yùn)斷路器、母線及基點(diǎn)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 投資省 （ 1） 主接線應(yīng)力求簡(jiǎn)單，以節(jié)省斷路器、隔離開關(guān)、電流和電壓互感器、避雷器等一次設(shè)備。 占地面積小 主接線設(shè)計(jì)要為配電裝置布置創(chuàng)造條件，盡量使占地面積少。并應(yīng)綜合考慮供電的可靠、運(yùn)行靈活、操 作方便、投資節(jié)約和便于過度或擴(kuò)建等的要求。 (2) 35kV 出線 10 回，最大負(fù)荷 80MW，最小負(fù)荷 60MW，功率因數(shù) ，最大負(fù)荷小時(shí)數(shù) 5000； (3) 10kV 出線 10 回，最大負(fù)荷 30MW,最小負(fù)荷 203WM，功率因數(shù) ，最大負(fù)荷小時(shí)數(shù) 4500； (4) 所用電 2%； (5) 環(huán)境條件，同本地環(huán)境條件。 方案四如圖 24 所示， 110kV 側(cè)采用外橋接線，操作簡(jiǎn)單，在線路故障或切除、投入時(shí)，不影響其余回路工作。 7 3 主變壓器的選擇 變壓器是主要電氣設(shè)備之一，擔(dān)負(fù)著變換網(wǎng)絡(luò)電壓進(jìn)行電力傳輸?shù)闹匾蝿?wù)。 主變壓器選擇的規(guī)定 （ 1）主變?nèi)萘亢团_(tái)數(shù)的選擇。 主變器選擇的一般原則與步驟 主變臺(tái)數(shù)的確定原則 （ 1）對(duì)于大城市郊區(qū)的一次變電站，在中、低壓側(cè)構(gòu)成環(huán)網(wǎng)情況下，變電站裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器為宜 [4]。 （ 2）當(dāng)系統(tǒng)有調(diào)壓方式時(shí)，宜采用有載調(diào)壓。 （ 2）主變?nèi)萘看_定應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng) 510年發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行。已知 35kV側(cè)最大負(fù)荷 80MW， 10kV 側(cè)最大負(fù)荷 30MW，由 Me PS ? ，所以 MWS e )3080( ???? 。 (3）繞組連接方式 110kV、 35kV 側(cè)采用 Y型接線，中性線直接接地； 10kV 側(cè)采用 ? 型接線。 短路電流計(jì)算的步驟為 （ 1） 根據(jù)已知條件和計(jì)算目的畫出計(jì)算電路并作出等值電路 （ 2） 化簡(jiǎn)電路 （ 3） 計(jì)算短路電流 短路計(jì)算的目的及假設(shè) 短路電流計(jì)算的目的 短路電流計(jì)算是變電站電氣設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)其計(jì)算目的是： （ 1） 在選擇電氣主接線時(shí)，為比較個(gè)接線方案或確定一接 線是否需要采取限制短路電流措施，都需進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算。 短路電流計(jì)算的基本假設(shè) （ 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)相位角相同； （ 3）電力系統(tǒng)各組件的磁路不飽和，及鐵芯的電氣設(shè)備電抗值不隨電流變化； （ 4）不考慮短路點(diǎn)的電弧阻抗和變壓器 勵(lì)磁電流； （ 5）組件電阻略去，輸電線路電容略去不計(jì)，也不計(jì)負(fù)荷的影響； （ 6）系統(tǒng)短路時(shí)是金屬性短路。 限流電抗器的選擇： （ 1） 電壓： Ng UU ? gU =10kV， NU =10kV， Ng UU ? （ 2） 電流： Ng II ?max maxgI = （ 3） 初選型號(hào)： NKL10300 （ 4） 選擇電抗值： 設(shè)加電抗器后將短路電流限制到 I=5Ka %*4 9 8 *)1 4 5 9 8 (*)(% * ??????? NB BNBR UI UIXIIX （ 413） d 4 x 1 x 3 x 1 d 4 x 7 S S d 4 x 8 S S d 4 圖 4 7 圖 4 8 圖 4 10 圖 4 9 X S X S X S X 9 x 3 x 7 14 取 %RX =4%，選 41： 表 41 電抗器參數(shù) 型號(hào) 額定電壓， kV 額定電流， A 電抗率， % 動(dòng)穩(wěn)定電流 峰值， kA 1S熱穩(wěn)定電流， kA NKL103004 10 300 4 （ 5)電壓損失與殘壓校驗(yàn) 加電抗器后網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)如圖所示 電抗表幺值： 10100 43100 22* ???????? NBNNRR USIUXX Xd∑ *=X10= 所以 Idz*=I” *=I∞ *=*=*1dX = IB= ??BBUS= kA I”= I ∞ = =?I IB= I∞ *IB= * IB== kA ich=″ ==13 kA Ioh=″ == 26kA S″ = 3 I″ Uav= 3 = MVA x R S S d 5 圖 4 12 圖 4 11 X 9 X 10 d 5 15 5 電氣設(shè)備的選擇及校驗(yàn) 各回路最大持續(xù)工作電流一覽表 表 51 最大持續(xù)工作電流表 回路名稱 計(jì)算公式及結(jié)果 主變 110kV側(cè) kAUSINNg a x ????? 35kV母線 kAUSINNg 29 a x ????? 35kV出線 kAUSINg13 10/803 10/m a x ???? 10kV母線 kAUSINNg a x ????? 10kV出線 kAUSINg 10/303 10/m a x ???? 斷路器的選擇及校驗(yàn) 高壓斷路器的主要功能是：正常運(yùn)行時(shí)，用它來倒換運(yùn)行方式，把設(shè)備或線路接入電路或退出運(yùn)行，起著控制作用；當(dāng)設(shè)備或電路發(fā)生故障時(shí)，能快速切除故障回路、保證無故障部分正常運(yùn)行，能起保護(hù)作用。 斷路器型式的選擇，除應(yīng)滿足各項(xiàng)技術(shù)條件和環(huán)境外，還應(yīng)考慮便于施工調(diào)試和維護(hù)，并以技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確認(rèn)。 ， tz由 β =I /I ∞ 和短路電流計(jì)算時(shí)間 t決定，從《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料》 P112，圖 5－ 1 查出短路電流周期分量等值時(shí)間 tz，從而可計(jì)算出 tdz。tdz==[(KA) ] It178。 35KV 母線斷路器的選擇及檢驗(yàn) （ 1）電壓：因?yàn)?Ug=35kV UN=35kV 所以 Ug= UN 17 （ 2）電流： =＝ 1299A 選出斷路器型號(hào)為 SW2－ 35－ 1500 型，如下表 53： 表 53 35KV母線斷路器參數(shù) 型號(hào) 額定電壓， kV 額定電流，A 額定開端電流， kA 動(dòng)穩(wěn)定電流峰值， kA 4S熱穩(wěn)定電流， kA 價(jià)格，元 SW235 35 1500 12200 因?yàn)?IN=1500A ==1299A 所以 IN （ 3）斷開電流： Idt≤ INbr 因?yàn)?Idt= INbr= 所以 IdtINbr （ 4）動(dòng)穩(wěn)定： ich≤ imax 因?yàn)?ich = imax= 所以 ichimax （ 5）熱穩(wěn)定： I∞ 178。t=4=[(K A)] 所以 I∞ 178。tdz≤ It178。tdzIt178。t 1 ???II? t=5s 查書 112 頁圖 51 得， tz=1s 1 ?? ?II? 19 故 tdz=tz= I∞ 178。t 經(jīng)以上校驗(yàn)此斷路器滿足各項(xiàng)要求。tdz==[(KA) ] It178。 隔離開關(guān)的選擇及校驗(yàn) 隔離開關(guān)也是發(fā)電廠和變電所常用的電器，它需與斷路器配套使用。 1 ?? ?II? 20 隔離開關(guān)的類型很多，按安裝地點(diǎn)不同，可分為屋內(nèi)式和屋外式，按絕緣支柱數(shù)目又可分為單柱式、雙柱式和三柱式。 主變 110KV 側(cè)隔離開關(guān)的選擇及檢驗(yàn) （ 1）電壓：因?yàn)?Ug=110kV UN=110kV 所以 Ug= UN （ 2）電流： =＝ 175A 選出 GW2－ 110－ 600 型，如下表 57： 表 57 110KV側(cè)隔離開關(guān)參數(shù) 型號(hào) 額定電壓 ,kV 額定電 流 ,A 動(dòng)穩(wěn)定電流 ,KA 熱穩(wěn)定電流 ,s,KA 價(jià)格 元 GW2－ 110 110 600 50 14(5) 2720 因?yàn)?IN=600A =413A 所以 IN （ 3）動(dòng)穩(wěn)定： ich≤ imax 因?yàn)?ich = imax=50KA 所 以 ichimax （ 4）熱穩(wěn)定： I∞ 178。t=1425=980[(KA) ] 所以 I∞ 178。t 21 I∞ 178。t 35KV 出線 隔離開關(guān)的選擇及校驗(yàn) （ 1）電壓：因?yàn)?Ug=35kV UN=35kV 所以 Ug= UN （ 2） 電流： =＝ 132A 選出 GW2－ 35－ 600 型，如下表 59： 表 59 35KV出線隔離開關(guān)參數(shù) 型號(hào) 額定電壓 ,kV 額定電 流 ,A 動(dòng)穩(wěn)定電流 ,KA 熱穩(wěn)定電流 ,s,KA 價(jià)格， 元 GW2－ 35 35 600 50 14(5) 1200 因?yàn)?IN=600A =132A 所以 IN （ 3）動(dòng)穩(wěn)定： ich≤ imax 因?yàn)?ich = imax=50KA 所以 ichimax （ 4）熱穩(wěn)定： I∞ 178。t=1425=980[(KA) ] 所以 I∞ 178。t I∞ 178。t 10KV 出線隔離開關(guān)的選擇及校驗(yàn) （ 1）電壓：因?yàn)?Ug=10kV UN=10kV 所以 Ug= UN （ 2）電流： =＝ 72A 選出 GN1－ 10－ 200 型，如下表 511： 表 511 10KV出線隔離開關(guān)參數(shù) 型號(hào) 額定電壓 ,kV 額定電 流 ,A 動(dòng)穩(wěn)定電流 ,KA 熱穩(wěn)定電流 ,s,KA 價(jià)格 元 GN1－ 10 10 200 25 10(5) 76 因?yàn)?IN=200A =173A 所以 IN （ 3）動(dòng)穩(wěn)定： ich≤ imax 因?yàn)?ich =13KA imax=25KA 所以 ichimax （ 4）熱穩(wěn)定： I∞ 178。t=1025=500[(KA) ] 所以 I∞ 178。 電流互感器的選擇及校驗(yàn) 電流互感器的配置原則：對(duì)于 6~20kV屋內(nèi)配電裝置，可采用瓷絕緣結(jié)構(gòu) 或樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)的電流互感器；對(duì)于 35kV及以上配電裝置，一般用油浸箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨(dú)立式電流互感器，有條件時(shí)，應(yīng)盡量釆用套管式電流互感器?！?I∞178。tdz==[(KA) ] (ImKt )2=(75) 2=2025[(KA)] 所以 I∞ 178。tdz==[(KA) ] (ImKt)2=(165) 2=4225[(KA)] 所以 I∞ 178。tdz==[(KA) ] (ImKt)2=(650) 2=90000[(KA)] 所以 I∞ 178。tdz==[(KA) ] (ImKt)2=(75) 2=900[(KA)] 所以 I∞ 178。tdz== [(KA) ] (ImKt)2=(650) 2=90000[(KA)] 所以 I∞ 178。同時(shí)應(yīng)注意當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境條件，如溫度、濕度、日照、海拔等。 （ 2）熱穩(wěn)定校驗(yàn)： S≥ Smin=dztCI?(mm2) tdz為主保護(hù)動(dòng)作時(shí)間加斷路器全分閘時(shí)間 取 tdz= 查書熱穩(wěn)定系數(shù) C=87，滿足熱穩(wěn)定要求的最小截面為 : Smin=dztCI?= ? =(mm2) 可見，前面所選母線截面 S=601 0=600(mm2)≥ Smin= 能滿足短路熱穩(wěn)定要求。 實(shí)際環(huán)境溫度 20℃ ，綜合修正系數(shù) K= ?K yI = 515==413A (57) 熱穩(wěn)定校驗(yàn)： S≥ Smin=dztCI?(mm2) (58） 28 tdz為主保護(hù)動(dòng)作時(shí)間加斷路器全分閘時(shí)間 取 tdz= 查書得，熱穩(wěn)定系數(shù) C=87，滿足熱穩(wěn)定要求的最小截面為 : Smin=dztCI?= 5 1 0 ?? (mm2) 可見，前面所選導(dǎo)線截面 S=185mm2Smin= mm2，滿足熱穩(wěn)定要求。 電壓互感器三個(gè)單相電壓互感器接線，主二次繞級(jí)連接成星形，以供電給測(cè)量表計(jì)，繼電器以及絕緣電壓表，對(duì)于要求相電壓的測(cè)量表計(jì)，只有在系統(tǒng)中性點(diǎn)直接接地時(shí)才能接入，附加的二次繞組接成開口三角形，構(gòu)成零序電壓濾過器供電給繼電器和接地信號(hào)（絕緣檢查）繼電器。tdz≤ (ImKt)2 由 1 ???II? t=1s tz=1s tdz=tz+178。tdz≤ (ImKt)2 由 1 ???I