【正文】 。 5 主變壓器容量的選擇 9 站用變壓器型號的選擇 9 2 短路電流計(jì)算 10 短路電流計(jì)算的目的 10 變壓器的參數(shù)計(jì)算及短路點(diǎn)的確定 12目錄 Ⅳ 短路點(diǎn) d3的短路計(jì)算 (10KV 母線 ) 14 3 電氣設(shè)備選擇與校驗(yàn) 16 各回路持續(xù)工作電流的計(jì)算 16 高壓電氣設(shè)備選擇 17 斷路器的選擇與校驗(yàn) 22 電壓互感器的選擇及校驗(yàn) 母線與電纜的選擇及校驗(yàn) 28 10KV 出線電纜的選擇 變電站的主接線是電力系統(tǒng)接線組成中一個重要組成部分。 (2)考慮近期和遠(yuǎn)期的發(fā)展規(guī)模 變電站主接線設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù) 5~10 年電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行。通常對大型變電站，由于其傳輸容量大，對供電可靠性高，因此，其對主接線的可靠性、靈活性的要求也高。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2 主接線的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)步驟 電氣主接線 的 設(shè)計(jì)， 將 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)書的要求，在分析原始資料的基礎(chǔ)上，擬訂出若干可行方案，內(nèi)容包括主變壓器形式、臺數(shù)和容量、以及各級電壓配電裝置的接線方式 和各類設(shè)備的選擇 等，并依據(jù)對主接線的要求，從技術(shù) 和經(jīng)濟(jì) 上論證各方案的優(yōu)、缺點(diǎn)，保留 2到 3個技術(shù)上相當(dāng)?shù)妮^好方案。 初步方案設(shè)計(jì) 根據(jù)原始資料，此變電站有兩個 個電壓等級： 110/10KV ，根據(jù)變電站與系統(tǒng)連接的系統(tǒng)圖知，變電站 出線回路數(shù)是 110kv 為本期兩回、遠(yuǎn)期四回 ， 10kv 的出線輸出回路是本期 12 回、遠(yuǎn)期 36回， 10kv 開關(guān)布置室為 24回， 為保證供電可靠性，可裝設(shè)兩臺三相三繞組 主變壓器 ，可見此變電站 還應(yīng)該具備擴(kuò)建方便的特性 。 方案三： 110kv 側(cè)采用雙母線分段接線， 10kv 側(cè)采用雙母線接線， 10kv 側(cè)開光布置室采用單母線分段接線。采用雙母線接線的優(yōu)點(diǎn)：① 系統(tǒng)運(yùn)行、供電可靠；② 系統(tǒng)調(diào)度靈活；③ 系統(tǒng)擴(kuò)建方便等。由原材料可知， 此為三級負(fù)荷 ，所以， 10KV 側(cè)采用單母分段接線。其接線圖見以上方案一。 主變壓器臺數(shù)的選擇 為保證供電可靠性，變電站一般裝設(shè)兩臺主變，當(dāng)只有一個電源或變電站可由低壓側(cè)電網(wǎng)取得備用電源給重要負(fù)荷供電時(shí)，可裝設(shè)一臺。如果受到制造、運(yùn)輸?shù)葪l件限制時(shí)，可選用兩臺容量較小的三相變壓器，在技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理時(shí)，也可選用單相變壓器。我國 110KV 及以上電壓，變壓器繞組都采用星接，其中性點(diǎn)多通過消弧線圈接地。升壓型的繞組排列為：鐵芯 — 中壓繞組 — 低壓繞組 — 高壓繞組，高、中壓繞組間距較遠(yuǎn)、阻抗較大、傳輸功率時(shí)損耗較大。變電站的三繞組變壓器，如果以高壓側(cè)向中壓側(cè)供電為主、向低壓側(cè)供電為輔，則選用降壓型；如果以高壓側(cè)向低壓側(cè)供電為主、向中壓側(cè)供電為輔，也可選用升壓型。 主變壓器容量的選擇 變電站主變壓器容量一般按建站后 5~10 年的規(guī)劃負(fù)荷考慮， 因此此處應(yīng)按3*50MVA=150MVA 來考慮 ,并按其中一臺停用時(shí)其余變壓器能滿足變電站最大負(fù)荷 maxS 的50%~70%（ 35~110KV 變電站為 60%），或全部重要負(fù)荷（當(dāng)Ⅰ、Ⅱ類負(fù)荷超過上述比例時(shí)）選擇 ，由于此處為 110/10kv 變電站，且為三類負(fù)荷，故考慮當(dāng)其中一臺停用時(shí)能滿足最大負(fù)荷的 來考慮 。其計(jì)算的目的主要有以下幾方面： (1)在選擇電氣主接線時(shí)，為了比較各種接線方案，或確定某一接線是否需要采取限制短路電流的措施等，均需進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算。 短路計(jì)算的一般規(guī)定 、計(jì)算的基本情況 (1)電力系統(tǒng)中所有電源均在額定負(fù)載下運(yùn)行。 (5)應(yīng)考慮對短路電流值有影響的所有元件，但不考慮短路點(diǎn)的電弧電阻。 (2)畫等值網(wǎng)絡(luò)圖。 ④繪制等值網(wǎng)絡(luò)圖，并將各元件電抗統(tǒng)一編號。 ①計(jì)算無限大容量（或 Xjs≥ 3）的電源供給的短路電流周期分量。 電氣設(shè)備選擇的一般規(guī)定 一般原則 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)景發(fā)展的需要。 各回路持續(xù)工作電流的計(jì)算 依據(jù)表 ，各回路持續(xù)工作電流計(jì)算結(jié)果見下表： 表 32 各回路持續(xù)工作電流結(jié)果表 回路名稱 計(jì)算公式及結(jié)果 110KV母線 =√ 3Un= 31500/√ 3 115= 110KV進(jìn)線 Igmax=Pn/√ 3Uncosφ =31185/(√ 3 115 )= 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 17 35KV母線 =√ 3Un= 31500/√ 3 = 35KV出線 火電廠一 =S/√ 3Uncosφ =8000/(√ 3 37 )= 火電廠二 =S/√ 3Uncosφ =5000/(√ 3 37 )= 10KV母線 =√ 3Un= 31500/√ 3 = 10KV出線 化工廠 =S/√ 3Uncosφ =3500/√ 3 = 鋁廠（兩回） =S/√ 3Uncosφ =5000/√ 3 = 醫(yī)院（兩回） =S/√ 3Uncosφ =1500/√ 3 =97A 氮肥廠 =S/√ 3Uncosφ =2020/√ 3 = 印刷廠 =S/√ 3Uncosφ =1500/√ 3 =97A =√ 3Un= 653/√ 3 = 高壓電氣設(shè)備選擇 斷路器的選擇與校驗(yàn) 斷路器型式的選擇，除需滿足各項(xiàng)技術(shù)條件和環(huán)境條件外，還考慮便于安裝調(diào)試和運(yùn)行維護(hù)，并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后才能確定。 斷路器的選擇 根據(jù)如下條件選擇斷路器： 電壓： ng UU ?)(電網(wǎng)工作電壓 電流： ng II ?? )(m a x 最大持續(xù)工作電流 ，各回路的 max?gI 見表 。 (3)校驗(yàn) 35KV 出線側(cè)斷路器 此斷路器與 35KV 變壓器側(cè)斷路器型號相同，且短路電流與校驗(yàn) 35KV 變壓器側(cè)斷路器為同 一短路電流，則：校驗(yàn)過程與校驗(yàn) 35KV 變壓器側(cè)斷路器相同。但是它有明顯的斷開點(diǎn)，可以有效的隔離電源，通常與斷路器配合使用。 各隔離開關(guān)的選擇結(jié)果見下表： 表 34 隔離開關(guān)的型號及參數(shù) 開關(guān)編號 型號 額定電壓(KV) 額定電流(A) 動穩(wěn)定電流(KA) 熱穩(wěn)定電流(s)(KA) 110KV側(cè) GW2110 110 600 50 14(5) 35KV變壓器側(cè) GW435 35 1000 80 (4) 35KV出線 側(cè) GW835 35 400 15 (5) 其中： GW2110型號隔離開關(guān)見《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料》第 165頁； GW435型號隔離開關(guān)見《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料》第 165頁； GW835型號隔離開關(guān)見《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料》第 165頁 。 電流互感器的選擇及校驗(yàn) 電流互感器選擇的具體技術(shù)條件如下 ： (1)一次回路電壓： Ug≤ Un （ 36） 式中： Ug—— 電流互感器安裝處一次回路工作電壓； Un —— 電流互感器額定電壓。 (3)準(zhǔn)確級 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 23 準(zhǔn)等級是根據(jù)所供儀表和繼電器的用途考慮。儀表的準(zhǔn)確級為 時(shí)，與儀表相配合分流器、變壓器的準(zhǔn)確級 與儀表相配合的互感器與中間互感器的準(zhǔn)確級 。 (5)熱 穩(wěn)定校驗(yàn)： I∞ 2tdz≤ (ImKt)2 （ 39） 式中： I∞ —— 穩(wěn)態(tài)三相短路電流； tdz—— 短路電流發(fā)熱等值時(shí)間； Im—— 電流互感器原邊額定電流。 電流互感器的校驗(yàn) (1)110KV 進(jìn)線側(cè)電流互感器 ① 動穩(wěn)定： ich≤√ 2ImKdω ich=(KA)=2800(A) √ 2ImKdω =√ 2 2 300 183=155280(A) ich≤√ 2ImKdω ② 熱穩(wěn)定： I∞ 2tdz≤ (ImKt)2 由校驗(yàn)斷路器可知： I∞ 2tdz= =[（ KA） 2s] (ImKt)2 =(2 70)2=1764[（ KA） 2s] I∞ 2tdz≤ (ImKt)2 經(jīng)以上校驗(yàn)此電流互感器滿足各項(xiàng)要求。 (5)10KV 出線側(cè)電流互感器 ① 動穩(wěn)定： ich≤√ 2ImKdω ich=(KA)=19176(A) √ 2ImKdω =√ 2（ 300~400） 135=57276~76368(A) ich≤√ 2ImKdω 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 26 ② 熱穩(wěn)定： I∞ 2tdz≤ (ImKt)2 由校驗(yàn)斷路器可知： I∞ 2tdz= =[（ KA） 2s] (ImKt)2 = [(~) 75]2 =~900[（ KA） 2s] I∞ 2tdz≤ (ImKt)2 經(jīng)以上 校驗(yàn)此電流互感器滿足各項(xiàng)要求。 電壓互感器的選擇 由電壓互感器選擇的技術(shù)條件及各側(cè)使用情況： (1)110KV 側(cè)： Un=110(KV) U2n=100/√ 3(V) (2)35KV 側(cè)： Un=35(KV) U2n=100(V) (3)10KV 側(cè)： Un=10(KV) U2n=100(V) 三側(cè)電壓互感器準(zhǔn)確等級： 1 級 參考《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料》 185 頁表 ，三側(cè)電壓互感器選擇如下表所示： 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 27 表 36 電壓互感器型號及參數(shù) 型式 額定變比 在下列準(zhǔn)確等級 下額定容量 (VA) 最大容量(VA) 1級 3級 單相 (屋外式 ) JCC110 10031003110000 500 1000 2020 JDJ35 35000/100 150 250 600 1200 JDZ10 10000/100 80 150 300 500 其中： JCC110型號電壓互感器見《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料》第 185頁； JDJ35型號電壓互感器見《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料》第 185頁； JDZ10型號電流互感器見《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料》第 184頁。 nfI1 —— 熔斷器的額定電流 (3)根據(jù)保護(hù)動作選擇性的要求校驗(yàn)熔體額定電流，應(yīng)保證前后兩級熔斷器之間，或熔斷器與電源側(cè)繼電保護(hù)之間，以及熔斷器與負(fù)荷側(cè)繼電保護(hù)之間動作的選擇性。選擇配電裝置中的母線主要考慮：母線的材料、母線截面形狀、母線截面積的大小、校驗(yàn)?zāi)妇€的動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。鋁的電阻率為銅的 ，密度 為銅的 30%，而且儲量多價(jià)值也低，因此在屋內(nèi)屋外配電裝置中廣泛采用鋁母線或鋁合金母線。 Igmax—— 通過母線的最大長期工作電流。實(shí)際襯墊距為： m a bb LmLL ???? 滿足動穩(wěn)定的要求。 、 10KV 出線電纜的選擇及校驗(yàn) (1)按額定電壓： ng UU ?max (2)按最大持續(xù)工作電流選擇電纜面積 S，查表 得： AIg ?? 參考《發(fā)電廠電氣部分》附表 2附表 ，選擇 2120mmS? 電纜， CN ?25?? 時(shí)，AIN 245? 、 Cal ?90?? 。據(jù)統(tǒng)計(jì)，電力系統(tǒng)用戶所消耗的無功功率大約是它們所消耗的有功功率的 50~100%。無功電源不足會使系統(tǒng)電壓降低發(fā)送變電設(shè)備達(dá)不到正常出力，電網(wǎng)電能損失增大，故需要無功補(bǔ)償。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 33 補(bǔ)償裝置選擇及容量確定 補(bǔ)償裝置的確定 (1)同步調(diào)相機(jī)：同步調(diào)相機(jī)在額定電壓17