【正文】 skAIK Nt 2221 )(90000)3100()( ??? ??????? skAtIQ K 222 ）（21)( NtIK ⑥根據(jù)動(dòng)穩(wěn)定要求 2 1NI esK ≥ chI 校驗(yàn)： )()( 0 6 0250322 1 KAIKAKI chesN ?????? 因此，所選擇的電流互感器能滿足校驗(yàn)要求。 該系統(tǒng)選擇弱電系統(tǒng)的 1A。 ?KII gmaxmax ?畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 歸算到溫度為 t=+16 C? 的最大電流 ： AKII g 6 8 9m a xm a x ??? ? 110kV 母線 可選用 采用 LGJ400/95 鋼芯鋁絞， 其技術(shù)參數(shù)見(jiàn) 表： 表 LGJ400/95 鋼芯鋁絞 參數(shù)表 導(dǎo)體型號(hào) 導(dǎo)體截面 (mm) 導(dǎo)體最高溫度為下值時(shí)的載流量 (A) 外徑 (mm) +70℃ +80℃ LGJ400/95 400 920 921 （ 2） 根據(jù)公式 進(jìn)行 熱穩(wěn)定校驗(yàn) 式中 QK— 短路電流的熱效應(yīng)； C— 與導(dǎo)體材料及發(fā)熱溫度有關(guān)的系數(shù)， S—— 導(dǎo)體載流截面 (mm2)。 校驗(yàn)計(jì)算結(jié)果與所選隔離開(kāi)關(guān)列表比較見(jiàn)表 。 （ 5） 隔離開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)作要可靠 。 （ 4）根據(jù)熱穩(wěn)定要求 Kt QtI ?2 對(duì)選定斷路器進(jìn)行熱穩(wěn)定校驗(yàn)： skAtI t 222 4 80 0340 ）（??? 取繼電保護(hù)后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為最不利時(shí)間 tpr =， tin =， ta=， 計(jì)算時(shí)間為 tk=tpr+tin+ta=++=＞ 1s 所以可忽略非周期分量熱效應(yīng)，只需取周期分量熱效應(yīng)，即 QK = QP。真空斷路器由于其噪音小、不爆炸、體積小、無(wú)污染、可頻繁操作、使用壽命和檢修周期長(zhǎng)、開(kāi)距短，滅弧室小巧精確，所須的操作功小，動(dòng)作快，燃弧時(shí)間短、且于開(kāi)斷電源大小無(wú)關(guān)，熄弧后觸頭間隙介質(zhì)恢復(fù)速度快，開(kāi)斷近區(qū)故障性能好，且適于開(kāi)斷容性負(fù)荷電流等特點(diǎn)。 高壓斷路器的選擇 及校驗(yàn) 高壓斷路器在高壓回路 中起著控制和保護(hù)的作用，是高壓電路中最重要的電器設(shè)備。 電氣設(shè)備選擇的一般原則為： 。在該系統(tǒng)中分別選擇了 110kV 高壓側(cè)母線 d d d , 10kV 低壓側(cè) 母線 d3， 系統(tǒng)等值網(wǎng)絡(luò)圖如圖 。其具體計(jì)算步驟如下： 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 （ 1）計(jì)算各元件電抗標(biāo)幺值，并折算到同一基準(zhǔn)容量下； （ 2） 繪制等值網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)變換 ； （ 3）選擇短路點(diǎn)； （ 4）對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行化簡(jiǎn)，把供電系統(tǒng)看為無(wú)限大系統(tǒng)，不考慮短路電流周期分量的衰減求出電 流對(duì)短路點(diǎn)的電抗標(biāo)幺值，并計(jì)算短路電流標(biāo)幺值、有名值； （ 5）計(jì)算短路容量，短路電流沖擊值： 短路容量： IUS k ??? 3 （ ） 短路電流沖擊值 : Iish ? （ ） （ 6）列出短路電流計(jì)算結(jié)果。 （ 5） 計(jì)算高壓系統(tǒng)短路電流時(shí)，一般只計(jì)及發(fā)電機(jī)、變壓器、電抗器、線路等元件的電抗，因?yàn)檫@些元件 X/3R 時(shí)，可以略去電阻的影響。 ish— 三相短路沖擊電流，用來(lái)檢驗(yàn)電器和母線的動(dòng)穩(wěn)定。 4 短路電流計(jì)算 在電力供電系統(tǒng)中，對(duì)電力系統(tǒng)危害最大的就是短路。 （ 2）方案比較 雙母線接線 特點(diǎn)： ① 檢修任一組母線，不會(huì)中斷對(duì)用戶的連續(xù)供電（利用 母聯(lián)倒換操作） 。 ③ 幾乎無(wú)線路全部停運(yùn)的可能，若出線全部停運(yùn)的情況，因固定式斷路器的檢修時(shí)間長(zhǎng)，則全部停運(yùn)時(shí)間長(zhǎng)。 單母線分段接線如圖 所示 ： 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 Q S 2Q S 3Q F 2Q S 1B Z 線W Ⅰ備 用 一備 用 二Q F dW ⅡB I 線 圖 單母線分段接線 單母線分段帶旁路接線圖如圖 所示 ： Q S 2Q S 1B Z 線W Ⅰ備 用 一 B I 線備 用 二Q F DQ F 1W ⅡQ S DQ S 3 Q S 4Q S 7W PQ S 5Q S 6 圖 單母線分段 分段斷路兼作旁路斷路器的接線 （ 2）方案比較 單母線分段接線 ： 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 ① 當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將故障段隔離，保證正常母線不間斷供電，不致使重要用戶停電 。對(duì)大容量發(fā)電廠或變電站，在可能和允許條件下，應(yīng)采取一次設(shè)計(jì)，分期投資、投建，盡快發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益。 （ 3） 擴(kuò)建的方便性：對(duì)將來(lái)要擴(kuò)建的發(fā)電廠，其接線必須具有擴(kuò)建的方便性。同時(shí)，可靠性不是絕對(duì)的而是相對(duì)的。電器主接線的設(shè)計(jì)要根據(jù)備用容量的有無(wú)而有所不同。 （ 2） 考慮近期和遠(yuǎn)期的發(fā)展規(guī)模 變電所 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。它是把變壓器中的油，利用油泵打入油冷卻器后再?gòu)?fù)回油箱。為 了保證供電可靠性，避免一臺(tái)主變壓器故障或檢修時(shí)影響供電，變電站一般裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器。 由以上知，此變電所的主變壓器采用有載調(diào)壓方式。每回出線輸送容量為 15MVA，本期工程2 回 進(jìn)線， 2 回 出線。作為電能傳輸與控制的樞紐，變電站必須改變傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)和控制模式，才能適應(yīng)現(xiàn)代電力系統(tǒng)、現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)和社會(huì)生活的發(fā)展趨勢(shì)。 本次設(shè)計(jì)為 110kV 降壓變電站電氣一次部分的初步設(shè)計(jì)， 根據(jù)原始資料，以設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)和 國(guó)家有關(guān)電力工程設(shè)計(jì)的規(guī)程、規(guī)范及規(guī)定為設(shè)計(jì)依據(jù)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 （ 3） 10kV 出線最終 15 回，本期 13 回，備用 2 回， Tmax=5500 小時(shí) ，負(fù)荷同時(shí)率 ， 備用總負(fù)荷 4MW,COS? =。 變壓器 相數(shù)的選擇 主變壓器采用三相或是單相，主要考慮變壓器的制造條件、可靠性要求及運(yùn)輸條件等因素。當(dāng)裝設(shè)三臺(tái)及三臺(tái)以上時(shí)，變電所的可靠性雖然有所提高，但接線網(wǎng)絡(luò)較復(fù)雜，且投資增大，同時(shí)也增加了配電設(shè)備及用電保護(hù)的復(fù)雜性，以及帶來(lái)維護(hù)和倒閘操作的復(fù)雜化。油冷卻器做成容易散熱的特殊形狀，利用風(fēng)扇吹風(fēng)或循環(huán)水作冷卻介質(zhì)，把熱量帶走。應(yīng)根據(jù)負(fù)荷的大小和分布、負(fù)荷增長(zhǎng)速度以及地區(qū)網(wǎng)絡(luò)情況和潮流分布，并分析各種可能的運(yùn)行方式來(lái)確定主接線的形式以及所連接的電源數(shù)和出線回?cái)?shù)。例如，當(dāng)斷路器或母線檢修時(shí)，是否允許線路、變壓器停運(yùn)；當(dāng)線路故障時(shí)允許切除線路、變壓器的數(shù)量等，都直接影響主接 線的形式?？赡芤环N主接線對(duì)某些變電所是可靠的，而對(duì)另一些變電所可能就不是可靠的。尤其是火電廠，在設(shè)計(jì)主接線時(shí)應(yīng)留有發(fā)展擴(kuò)建的余地。 （ 3） 電能損耗少。 ② 兩段母線同時(shí)發(fā)生故障的機(jī)率甚小，可以不予考慮 。 ④ 正常運(yùn)行時(shí)， QFd 作為分段斷路器工作，一段母線故障， QFd 跳開(kāi)，不會(huì)影響正常段母線供電。 ② 一組母線故障后，該母線上的所有進(jìn)出線都要停電，但能迅速恢復(fù)供電。短路的形式可以分為三相短路、兩相短路、兩相短路接地、單相短路接地。 I — 三 相短路電流有效值，用來(lái)檢驗(yàn)電器和母線的熱穩(wěn)定。只有在短路點(diǎn)總電阻大于總電阻的 1/3 時(shí)才加以考慮，此時(shí)采用 阻抗等于電抗計(jì)算 。 短路類(lèi)型及其計(jì)算方法 電力系統(tǒng)中可能發(fā)生的幾種形式的 短路 類(lèi)型及其計(jì)算方法 是如下： （ 1） 三相短路電流的計(jì)算 ： ?? *1)3(* 1XId （ ） 其有名值為： jdd III ?? )3(*)3( （ ） )3(*dI — 系統(tǒng)中發(fā)生三相短路時(shí)，短路點(diǎn)的短路電流標(biāo)幺值 )3(dI — 系統(tǒng)中發(fā)生三相短路時(shí)，短路點(diǎn)的短路 電流有名值 ?*1X — 歸算到短路點(diǎn)的綜合正序等值電抗。 圖 系統(tǒng)等值網(wǎng)絡(luò)圖 將三角形化為 Y 形可得其系統(tǒng)等值網(wǎng)絡(luò)圖如下： 圖 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)接線簡(jiǎn)圖 1 1 0 k V0 . 0 5 6①②0 . 0 1 20 . 0 2 40 . 0 60 . 2 80 . 0 5 31 0 k V1 1 0 k V1 1 0 k V④③EE= 1 . 0= 1 . 00 . 0 1 21 1 0 k V1 0 k V1 1 0 k V1 1 0 k V0 . 0 5 60 . 0 4 0 . 0 20 . 0 30 . 0 60 . 0 60 . 5 3①②③④畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 （Ⅱ） 各 短路 點(diǎn)電流 短路 電流 計(jì)算 （ 1） d1 點(diǎn)短路時(shí)， Up=115kV,等值網(wǎng)絡(luò)如圖 。 。本次在選擇斷路器，考慮了產(chǎn)品的系列化，既盡可能采用同一型號(hào)斷路器，以便減少備用件的種類(lèi)，方便設(shè)備的運(yùn)行和檢修。因而被大量使用 于35kV 及以下的電壓等級(jí)中。 skAtIIIQkttPkk 222222220 ）（）（ ???????????? （ 5）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) KAiishes ?? 校驗(yàn)計(jì)算結(jié)果與所選斷路器列表比較見(jiàn)表 。 （ 6） 帶有接地刀閘的隔離開(kāi)關(guān)，必須裝設(shè)連鎖機(jī)構(gòu)，以 保證隔離開(kāi)關(guān)的正確操作 。 skAtIIIQ kttP kk 222222220 ）（）（ ????????????畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 表 校驗(yàn)計(jì)算結(jié)果與所選隔離開(kāi)關(guān)列表比較表 計(jì)算結(jié)果 GN1010T/3000 UNs (kV) 10 UN (kV) 10 I max (A) 3000 IN (A) 3000 Qk (kA)2 s I 2t t(kA)2 s 24500 ish(kA) esi (kA) 160 由 以上可知，所選隔離開(kāi)關(guān)校驗(yàn)全部合格。 計(jì)算導(dǎo)體最小載流截面為： minS = )( 2mmCQ K ?? 而 S=400mm2， 顯然 S＞ Smin 滿足要求。 （ 4）準(zhǔn)確級(jí)選擇 根據(jù)所供測(cè)量的儀表的準(zhǔn)確級(jí)，確定電流互感器的準(zhǔn)確級(jí)如下 ： ① 110kV 主變高壓側(cè)所屬電流互感器的準(zhǔn)確級(jí)選擇為： 10P/10P/ ② 110kV 出線 所屬 電流互感器的準(zhǔn)確級(jí)選擇為： 10P/10P/ 根據(jù) UN、 Imax以及安裝條件，查設(shè)備手冊(cè)，可選 LCWD110 型號(hào) 電流互感器。 （ 2） 10kV 出線 TA ①一次回路額定電壓的選擇 kVUN 10? ②一次回路額定電流的選擇 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 maxIIN? 因?yàn)?10kV 側(cè)出線最大持續(xù)工作電流 AU PI NS fg o s3 a x ?? ? 所 ?NI ③二次回路額定電流選擇弱電系統(tǒng)的 1A。 表 LZZBJ810A 電流互感器主要技術(shù)參數(shù) 型號(hào) 額定 電壓(kV) 設(shè)備最高電(kV)壓 額定 比流 比 額定一次電流 (A) 額定二次電流(A) 級(jí)次組合 3s 熱穩(wěn)定電流 (kA) 動(dòng)穩(wěn)定電流峰值 (kA) LZZBJ810A 10 12 3000/1 3000 1 10P20/10P20/.2 100 250 ⑤根據(jù)熱穩(wěn)定要求 KNt QIK ?21)( 對(duì)選定電流互感器進(jìn)行熱穩(wěn)定校驗(yàn)： 由參數(shù)表知： Kt=100， Kes= 電流互感器的選擇及校驗(yàn) 110kV 側(cè) TA （ 1） 一次回路額定電壓的選擇： 電流互感器額定電壓 NU 按 不得低于其安裝回路的電網(wǎng)額定電壓 NsU ，即： kVUU NSN 110?? （ 2）一次回路額定電流的選擇 電流互感器額定電流 NI 按 不應(yīng)小于所在回路的最大持續(xù)工作電流 maxI ，即： AII N ??