【正文】 2按回路持續(xù)工作電流 gxu II ? gI — 導(dǎo)體回路持續(xù)工作電流，單位為 A； xuI — 相應(yīng)于導(dǎo)體在某一運(yùn)行溫度、環(huán)境條件及安裝方式下長(zhǎng)期允許的載流量，單位為 A。 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)。 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)。 選用的斷路器額定電流 630A，去除 %的溫度影響為 ，大于最大持續(xù)工作電流，滿足要求。 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)。在年最高溫度超過 40C? ，而長(zhǎng)期處于低濕度的干熱地區(qū)，應(yīng)選用型號(hào)帶“ TA” 字樣的干熱帶型產(chǎn)品。 （ 3）短路的動(dòng)穩(wěn)定條件 dfsh ii ? （ 72） Ish ? dfI （ 73） 式中 shi — 短路沖擊電流峰值（ kA）； Ish — 短路全電流有效值（ kA）； dfi — 電器允許的極限通過電流峰值（ kA）； dfI — 電器允許的極限通過電流有效值（ kA）。 1 長(zhǎng)期工作條件 （ 1）電壓 選用的電器允許最高工作電壓 Umax 不得低于該回路的最高運(yùn)行電壓 Ug，即 Umax? Ug （ 2）電流 選用的電器額定電流 Ie 不得低于所在回路在各種可能運(yùn)行方式下的持續(xù)工作電流 Ig，即 Ie? Ig 35kV 變電所電氣部分設(shè)計(jì) 第 21 頁(yè) 共 50 頁(yè) 由于變壓器短時(shí)過載能力很大，雙回路出線的工作電流變化幅度也較大，故其計(jì)算工作電流應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要確定。則 選擇這兩處做短路計(jì)算。當(dāng)然，容量所以 們 在這里進(jìn)行短路電流計(jì)算方法，以無窮大容量電力系統(tǒng)供電作為前提計(jì)算的，其步驟如下： 1 對(duì)各等值網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行化簡(jiǎn)，求出計(jì)算電抗； 2 求出短路電流的標(biāo)么值； 35kV 變電所電氣部分設(shè)計(jì) 第 16 頁(yè) 共 50 頁(yè) 3 歸算到各電壓等級(jí)求出有名值。所謂短路時(shí)指相與相之間通過電弧或其它較小阻抗的一種非正常連接，在中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中或三相四線制系統(tǒng)中，35kV 變電所電氣部分設(shè)計(jì) 第 15 頁(yè) 共 50 頁(yè) 還指單相和多相接地。 方案二圖： 35kV 變電所電氣部分設(shè)計(jì) 第 14 頁(yè) 共 50 頁(yè) 進(jìn) 線 進(jìn) 線 1 2 1 進(jìn) 線 2 進(jìn) 線 圖 電器主接線方案二圖 方案二 10kV 側(cè)通過雙母線雖然可以使供電更可靠，調(diào)度更加靈活，但每增加一組母線就使每回路需要增加一組母線隔離開關(guān)，當(dāng)母線故障或 檢修時(shí)，隔離開關(guān)作為倒換操作電器，容易誤操作。 35kV 側(cè)主接線設(shè)計(jì) 35kV 側(cè)進(jìn)線一回，由于使用兩臺(tái)變壓器并且還和另一 座變電所聯(lián)絡(luò)，所以出線三回。 . 主接線的設(shè)計(jì)原則 1 發(fā)電廠、變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用； 2 發(fā)電廠、變電所的分期和最終建設(shè)規(guī)模； 35kV 變電所電氣部分設(shè)計(jì) 第 12 頁(yè) 共 50 頁(yè) 3 負(fù)荷大小和重要性； 4 系統(tǒng)備用容量大??； 5 系統(tǒng)專業(yè)對(duì)電氣主接線提供的具體資料。 我國(guó) 110kV 及以上電壓，變壓器繞組都采用 Y0 連接； 35kV 亦采用 Y 連接，其中性點(diǎn)多通過消弧線圈接地。S =*= 總安裝容量為 2*（ ?39。 當(dāng)變電所裝設(shè)兩臺(tái)及以上主變時(shí)，每臺(tái)容量的選擇應(yīng)按照其中任一臺(tái)停運(yùn)時(shí)，其余容量至少能保證所供一35kV 變電所電氣部分設(shè)計(jì) 第 10 頁(yè) 共 50 頁(yè) 級(jí)負(fù)荷或?yàn)樽冸娝控?fù)荷的 60~75%。 3 根據(jù)電力負(fù)荷的發(fā)展及潮流的變化，結(jié)合系統(tǒng)短路電流、系統(tǒng)穩(wěn)定、系統(tǒng)繼電保護(hù)、對(duì)通信線路的影響、調(diào)壓和設(shè)備制造等條件允許時(shí)，應(yīng)采用自耦變壓器。 并聯(lián)電容器組裝設(shè)在變電所低壓側(cè)，主要是補(bǔ)償主變和負(fù)荷的無功功率，為了在發(fā)生單相接地故障時(shí)不產(chǎn)生零序電流，所以采用中性點(diǎn)不接地方式。 （ 3）終端變電所的并聯(lián)電容器裝置，主要是為了提高電壓和補(bǔ)償主變壓器的無功損耗。但設(shè)備造價(jià)太高，本設(shè)計(jì)中不宜采用。39。 2 無功功率補(bǔ)償裝置（并聯(lián)電容器和同步調(diào)相機(jī)）輸出無功功率。對(duì)于一級(jí)負(fù)荷的用電設(shè)備，應(yīng)有兩個(gè)及以上的獨(dú)立電源供電，并輔之一其他必要的非電保安設(shè)施。 本地區(qū)氣象條件 最高氣溫 C??? 41max? ；最低氣溫 C??? 12min? ；年平均氣溫 Cavy ??? ? ；最熱月平均最高溫度 Cavm ??? 26? 。并依據(jù)相關(guān)規(guī)定和章程設(shè)計(jì)其中個(gè)個(gè)步驟，所以能滿足一般變電所的需求。本設(shè)計(jì)選擇選擇兩臺(tái)主變壓器，其他設(shè)備如斷路器，隔離開關(guān)，電流互感器，電壓互感器，無功補(bǔ)償裝置和繼電保護(hù)裝置等等也按照具體要求進(jìn)行選型、 設(shè)計(jì)和配置，力求做到運(yùn)行可靠，操作簡(jiǎn)單、方便，經(jīng)濟(jì)合理，具有擴(kuò)建的可能性和改變運(yùn)行方式時(shí)的靈活性。一個(gè)典型的變電站要求變電設(shè)備運(yùn)行可靠、操作靈活、經(jīng)濟(jì)合理、擴(kuò)建方便。 變電所作為 變電站 作為 電力系統(tǒng)的重要組成部分，它直接影響整個(gè)電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟(jì) 運(yùn)行，是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的作用。西北方向 20km處一座 35kV變電所 B通過一條架空出線與待 設(shè)計(jì)變電所聯(lián)系，平時(shí)本所與 B變電所有少量功率交換。 3 三類負(fù)荷 三類負(fù)荷，又稱為三級(jí)負(fù)荷，是指不屬于以上一類和二類負(fù)荷的其他用電負(fù)35kV 變電所電氣部分設(shè)計(jì) 第 6 頁(yè) 共 50 頁(yè) 荷。都是依靠磁場(chǎng)來傳送和轉(zhuǎn)換電能的電感性負(fù)載，在電力系統(tǒng)中感應(yīng)電動(dòng)機(jī)約占全 部負(fù)荷的 50%以上。所以進(jìn)行無功補(bǔ)償是非常有必要的。 靜止補(bǔ)償器有電力電容器與可調(diào)電抗并聯(lián)組成。 （ 2）配電所裝設(shè)的并聯(lián)電容器裝置的主要目的是為了改善電網(wǎng)的功率因數(shù)。 并聯(lián)電容器裝置的接線 并聯(lián)電容器裝置的接線基本形式有星形和三角形兩種。凡有兩臺(tái)及以上主變的變電所，其中一臺(tái)事故停運(yùn)后，其余主變的容量應(yīng)保證供應(yīng)該所全部負(fù)荷的 70%，在計(jì)及過負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷。對(duì)大型樞紐變電所，根據(jù)工程的具體情況，應(yīng)安裝 2~4 臺(tái)主變。 ?? （ 42） 式中 0K — 負(fù)荷同時(shí)系數(shù) 帶入 0K = 得 ?39。當(dāng)今社會(huì)科技日新月異，制造運(yùn)輸以不成問題，因此采用三相變壓器。它表明各種一次設(shè)備的數(shù)量和作用，設(shè)備間的連接方式，以及與電力系統(tǒng)的連接情況。 主接線設(shè)計(jì) 電氣主接線的基本形式就是主要電氣設(shè)備常用的幾種連接方式，它以電源和出線為主體。 主接線方案的比較選擇 由上可知，此變電所主接線的接線有兩種方案。 6 短路電流計(jì)算 概述 產(chǎn)生短路的原因和短路的定義 產(chǎn)生短路的主要原因是電器設(shè)備載流部分的絕緣損壞。 運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明：在中性點(diǎn)直接接地的系統(tǒng)中，最常見的短路是單相短路，約占短路故障的 65~70%，兩相短路約占 10~15%，兩相接地短路約占 10~20%，三相短路約占 5% 短路電流計(jì)算的目的 1 電氣主接線比選； 2 選擇導(dǎo)體和電器； 3 確定中性點(diǎn)接地方式； 4 計(jì)算軟導(dǎo)體的短路搖擺； 5 確定分裂導(dǎo)線間隔棒的間距； 6 驗(yàn)算接地裝置的接觸電壓和跨步電壓 ；7 選擇繼電保護(hù)裝置和進(jìn)行整定計(jì)算。 35kV 變電所電氣部分設(shè)計(jì) 第 17 頁(yè) 共 50 頁(yè) 5 短路點(diǎn)位置的選擇 短路電流的計(jì)算，為選擇電氣設(shè)備提供依據(jù)，使所選的電氣設(shè)備能在各種情況下正常運(yùn)行，因此短路點(diǎn)的選擇應(yīng)考慮到電器可能通過的最大短路電流。 X T 圖 10kV 側(cè)短路等效簡(jiǎn)化圖 X12 =X1 //X2 =?X =X12 +*XT =+*1= 三相短路電流周期分量有效值 I )3(1K=?XIj2=（ 64） 三相短路沖擊電流最大值 ish=* I )3(1K =*= （ 65） 35kV 變電所電氣部分設(shè)計(jì) 第 19 頁(yè) 共 50 頁(yè) 短路沖擊電流有效值 Ish=* I )3(1K=*= （ 66） 三相短路容量 SK = 3 Uav I )3(1K =**= （ 67） 35kV 側(cè)短路電流的計(jì)算 等效電路圖如下圖所示： X 1 2E 1b 圖 35kV 側(cè)短路等效簡(jiǎn)化圖 ?X =X12 = 三相短路電流周期分量有效值 I )3(2K=?XIj1=三相短路沖擊電流最大值 ish=* I )3(2K=*= 短路沖擊電流有效值 Ish=* I )3(2K=*= 三相短路容量 SK = 3 *Uav I )3(2K=*37*= 三相短路電流計(jì)算結(jié)果表 表 三相短路電流計(jì)算結(jié)果表 短路點(diǎn)編 短路點(diǎn)額 平均工作 短路電流周期分量有 短路點(diǎn)沖擊電流 短路容量 35kV 變電所電氣部分設(shè)計(jì) 第 20 頁(yè) 共 50 頁(yè) 號(hào) 定電壓 電壓 效值 有效值 最大值 UN /kV Uav /kV I )3(K /kA I? /kA shI /kA shi /kA SK /MVA a 10 b 35 37 7 電氣設(shè)備的選擇 電氣設(shè)備選擇的一般條件 電氣設(shè)備選擇的一般原則 1 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； 2 應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核； 3 應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理； 4 與整個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)協(xié)調(diào)一致； 5 同類設(shè)備應(yīng)盡量減少品種； 6 選用的新產(chǎn)品均應(yīng)具有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。 ② 用熔斷器保護(hù)的電器可不驗(yàn)算熱穩(wěn)定。當(dāng)電器安裝點(diǎn)的環(huán)境溫度高35kV 變電所電氣部分設(shè)計(jì) 第 23 頁(yè) 共 50 頁(yè) 于 +40C? （但不高于 +60C? ）時(shí)，每增高 1C? ，建議額定電流減少 %；當(dāng)?shù)陀?+40C?時(shí)，每降低 1C? ，建議額定電流增加 %，但總的增加值不得超過額定電流的 20%。 選用的斷路器額定電壓為 35kV，最高工作電壓為 ，系統(tǒng)電壓 35kV 滿足要求。電氣設(shè)備 tIt2 =? 4=3969[（ kA） 2S]。 10kV 側(cè)斷路器 、隔離開關(guān)的選擇 流過斷路器和 隔離開關(guān)的最大持續(xù)工作電流 NN USI 3/)2(m a x ?? = ）（ 103/75002 ?? = 額定電壓選擇 NU ?? gU 10kV 額定電流選擇 AII N ax ?? 開斷電流選擇 kAII KN br 9 1 5 )3( ?? 10kV側(cè)選用真空 XGN2— 10開關(guān)柜中的 ZN28— 10型 真空 斷路器 選用的斷路器額定電 壓為 10kV， 最高電壓 ， 系統(tǒng)電壓 10kV 滿足要求。滿足要求。滿足要求?？砂聪率接?jì)算，即 jIS pj ? （ 76） 其中 jS — 經(jīng)濟(jì)截面，單位為 mm2； pI — 回路持續(xù)工作電流，單位為 A； j — 經(jīng)濟(jì)電流密度，單位為 A/ mm2。 Qk= tI2? = ? =[ （ kA ） 2S] 。 Qk= tI2? = ? =[ （ kA ） 2S] 。 表 GW14— 35/630 具體參數(shù) 比較 表 計(jì)算數(shù)據(jù) GW14— 35/630 gU 35kV NU 35kV maxI NI 630A shi dfi 40kA kQ [（ kA）2S] tIt2 1024[（ kA）2S] 35kV 變電所電氣部分設(shè)計(jì) 第 25 頁(yè) 共 50 頁(yè) 35kV 主變壓器 側(cè)斷路器、隔離開關(guān)的選擇 流過斷路器和隔離開關(guān)的最大持續(xù)工作電流 NN USI 3/)(m a x ?? = ）（ 353/7 5 0 ?? = （ 75） 額定電壓選擇 NU ?? gU 35kV 額定電流選擇 AII N ax ?? 開斷電流選擇 AII KN br )3( ?? 由上面表格知 LW8— 35A 型斷路器和 GW14— 35/630 型隔離開關(guān)同樣滿足主變側(cè)斷路器和隔離開關(guān)的要求，動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)也一樣，所以選擇同樣的型號(hào)。由《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)電氣一次部分》表 6— 5 知，選用高速斷路器，取繼電保護(hù)裝置保護(hù)動(dòng)作時(shí)間 ，斷路器分匝時(shí)間 ，則校驗(yàn)熱效應(yīng)計(jì)算時(shí)間為 （ 后 面 熱 穩(wěn) 定 校 驗(yàn) 時(shí) 間 一 樣 ）。 斷路器隔離開關(guān)的選擇 35kV 側(cè)進(jìn)線斷路器、隔離開關(guān)的選擇 流過斷路器和隔離開關(guān)的最大持續(xù)工作電流 NN USI 3/)2(m a x ?? = )353/(75002 ?? ? （ 74） 額定電壓選擇