【正文】
當副邊電壓Vs相對于原邊電壓減小時,這個變壓器就叫做降壓變壓器。用字母a來表示這個比率,如下式a = = 假設(shè)變壓器輸出電能等于其輸入電能——這個假設(shè)適用于高效率的變壓器。一次側(cè)空載電流很小,僅為滿載電流的百分之幾。這種情況是非線性鐵芯材料造成的。這兩種相關(guān)的損耗被稱為鐵芯損耗。它在鐵圈中建立了磁通φ,它的幅值和方向都會發(fā)生周期性的變化。變壓器能使電力系統(tǒng)各個部分運行在電壓不同的等級。 out of phase with the applied voltage. Since no current flows in the secondary winding, Es=Vs. The noload primary current I0 is small, a few percent of fullload current. Thus the voltage in the primary is small and Vp is nearly equal to Ep. The primary voltage and the resulting flux are sinusoidal。在這次大學的最后一次學習中,我學習到了更多的東西,鞏固了以前的專業(yè)知識,相信對以后的工作會有更大的幫助。接著通過任務(wù)書中的負荷分配情況,根據(jù)經(jīng)濟電流密度法確定變電所的所有10kV出線的導線截面;根據(jù)總的有功負荷與無功負荷計算出變電所的功率因數(shù),并選擇靜電電容器進行無功補償,以提高電能質(zhì)量和減少電能損耗;根據(jù)總的負荷確定變壓器的容量及臺數(shù),并計算變電所高壓側(cè)的功率因數(shù),是否滿足設(shè)計變電所進入電網(wǎng)的要求;根據(jù)變電所的負荷情況以及進出線情況高低壓側(cè)分別選擇兩種主接線方案,在可靠性、經(jīng)濟性、靈活性等方面進行比較后高低壓側(cè)分別確定出一種方案;根據(jù)主接線形式,選擇短路點,進行運行方式分析,得出最大運行方式;根據(jù)設(shè)備在最大運行方式下的短路電流及其它條件選擇電氣設(shè)備,包括:斷路器的選擇,隔離開關(guān)的選擇,電壓、電流互感器的選擇、避雷器的選擇和10kV側(cè)高壓開關(guān)柜的選擇??梢奻在此范圍內(nèi),故由當頁圖86查得。β可由《供用電工程》P276頁,圖913查得。各種形狀的母線通常都安裝在支持絕緣子上,當沖擊電流通過母線時,電動力將使母線產(chǎn)生彎曲應力,因此母線應按彎曲情況進行應力計算,校驗母線的動穩(wěn)定。若三相導體垂直布置且導體豎放時,散熱較好,載流量較大、機械強度高,但配電裝置的高度增加,安裝困難,所以本變電所采用三相水平布置且導體平放。結(jié)合本變電所主接線方案,結(jié)合控制、計量、保護、信號等方面要求選擇10KV側(cè)開關(guān)柜,使設(shè)備的型號盡量作到統(tǒng)一。FS系列避雷器用于保護配電變壓器和電纜頭等電氣設(shè)備免受大氣過電壓的損害。故所選電流互感器滿足要求。其主二次繞組Y型接線用于測量、繼電器的電壓線圈,開口三角形構(gòu)成零序電壓濾過器,用于絕緣檢查,其接線如圖所示:經(jīng)過選擇,60kV側(cè)電壓互感器為JCC5—60,10kV母線電壓互感器為JSZW10型。根據(jù)最大長期工作電流,查《電力工程電氣設(shè)備手冊》790頁,表529選型隔離開關(guān),其技術(shù)數(shù)據(jù)如下表所示:表77 GW560G隔離開關(guān)參數(shù)型號額定電壓額定電流動穩(wěn)定電流峰值熱穩(wěn)定電流GW560G/600606005014隔離開關(guān)安裝地點計算數(shù)據(jù)與隔離開關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)比較如下表所示:表78計算數(shù)據(jù)與隔離開關(guān)參數(shù)比較計算數(shù)據(jù)的參數(shù)60kV50kA經(jīng)上表數(shù)據(jù)比較可知,所選型隔離開關(guān)滿足要求。短路時間,導體的發(fā)熱主要由短路電流的周期分量來決定,可以不計非周期分量的影響。正確選擇電氣設(shè)備是保證電氣主接線和配電裝置的安全、經(jīng)濟、可靠運行的重要條件。此時三相短路電流同速正常情況一樣是對稱的,只是線路中電流增大,電壓降低而已,而電壓和電流之間的相位差一般也較正常情況時大,除了三相短路這外,其它類型的短路皆為不對稱短路,此時三相所處的情況不同,各相電流、電壓數(shù)值不等,其相位角也不同。發(fā)生短路的主要原因是電氣設(shè)備載流部分的絕緣損壞。第二種方案的特點如下:變壓器投切方便;在一次側(cè)容易增設(shè)進出線數(shù)目,相對橋形占地面積大;使用設(shè)備多;綜合造價高。變電所的電氣主接線應根據(jù)變電所在電力系統(tǒng)中的地位、回路數(shù)、設(shè)備特點及負荷性質(zhì)等條件確定,并應滿足運行可靠、簡單靈活、操作方便和節(jié)約投資等要求根據(jù)系統(tǒng)和負荷性質(zhì)的要求,主接線方案初步給出以下兩種:第一方案:高壓側(cè)采用內(nèi)橋接線,低壓側(cè)單母線分段的主接線,如圖51所示。 計算變壓器高壓側(cè)功率 有功負荷率: 無功負荷率:則系統(tǒng)的功率因數(shù)為: 即,需進行無功補償。35KV以下的變壓器繞組采用△接線,所以本次設(shè)計采用的變壓器聯(lián)結(jié)組別為Ynd—11型。對供有在量一、二級負荷的變電所,宜采用兩臺變壓器,當一臺故障或檢修時,另一臺能對一、二級負荷繼續(xù)供電。所以: 式中 P有功負荷(kW),對于雙回路P=60%;對于單回路P=; L—線路長度(km);UN線路額定電壓(kV);R線路最高溫度(+380C)時的電阻;X線路電抗(Ω)。根據(jù)輸送功率計算最大長期工作電流:——線路額定電壓(kV);——功率因數(shù);P——遠期最大負荷(kW),對于雙回路P=60%;對于單回路P=。鋁導線雖具有很好的導電性,價格低廉,但由于機械強度較差,大約為銅的一半,此外鋁易氧化,抗腐蝕性差,因此也不宜采用。可靠性:各個模塊安全可靠,通過模塊拼接得到的技術(shù)方案安全可靠。 60kV變電所是電力配送的重要環(huán)節(jié),也是電網(wǎng)建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。必須堅持實施集約化管理。我國是世界能源消費大國,煤炭消費總量居世界第一位,電力消費總量居世界第二位,但一次能源分布和生產(chǎn)力發(fā)展水平卻很不均衡。當前電網(wǎng)發(fā)展和建設(shè)任務(wù)比較繁重。電力需求的大大增加,促使電力技術(shù)和電力工業(yè)進一步向高電壓,大機組,大電網(wǎng)的方向發(fā)展。 改革開放以來,全國的電力工業(yè)發(fā)展速度突飛猛進,60kV變電所在全國電力系統(tǒng)中仍具有重要的地位。 GB 50061—1997《60kv及以下架空電力線路設(shè)計規(guī)范》GB16434—1996《高壓架空送電線路和發(fā)電廠、變電所環(huán)境污穢分級及外絕緣選擇標準》GB1179—1999《圓線同心絞架空導線》DL/T 5092—1999《110~500kv架空送電線路設(shè)計技術(shù)規(guī)程》GB 5006092《3~110KV高壓配電裝置設(shè)計規(guī)范》第2章 10KV線路導線的選擇導線是架空線路的主要元件之一,在架空線路建設(shè)投資中占很大比重。按經(jīng)濟電流密度選擇導線截面,可使用全年綜合費用(包括年電能損耗費、導體投資和折舊費、利息等)最低。本次設(shè)計任務(wù)中已明確要求電壓損失不超過9%。當只有一個電源或變電所的一級負荷另有備用電源保證供電時,可裝設(shè)一臺主變。 線路損耗的總功率 負荷的有功功率: 負荷的視在功率: 線路總功率為: 線路有功功率為: 線路無功功率為: 負荷同時系數(shù): , 則: (1)根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計手冊》P216頁規(guī)定:當不受運輸條件限制時,在330KV有以下的發(fā)電廠和變電所均采用三相變壓器?!比切谓泳€的主要問題是電容器發(fā)生故障時故障電流大,較星形接線發(fā)生相間短路的可能性較大。第5章 電氣主接線方案設(shè)計電所主接線是指變電所的變壓器、輸電線路怎樣與電力系統(tǒng)相連接,從而完成輸配電任務(wù)。但當變壓器發(fā)生故障時,與該臺變壓器相連的兩臺斷路器都斷開,從而影響了一回未發(fā)生故障線路運行。第二方案以改變運行方式靈活為主要優(yōu)點。此外,如輸電線路斷線、線路倒桿也能造成事故。由等值阻抗圖可以看出,系統(tǒng)為并列運行,所以分別取dd2為短路點,計算出短路電流,為以后選擇設(shè)備的校驗的沖擊電流提供數(shù)據(jù)。高壓斷路器應根據(jù)斷路器的安裝地點、環(huán)境和使用技術(shù)條件等要求選擇其種類和型式,由于少油斷路器制造簡單、價格便宜,維護工作量小,故在3~220KV電壓等級中被廣泛采用。 隔離開關(guān)的選擇隔離開關(guān)也稱刀閘,不能用來開斷負荷電流和短路電流。三相三柱式接線圖無開口三角形。 60KV側(cè)電流互感器的選擇(1)根據(jù)電壓等級和電流互感器安裝處最大長期工作電流,查《電力工程電氣設(shè)備手冊》484頁,表311,選用型電流互感器,將型電流互感器安裝于變壓器回路和橋形回路。型的電流互感器即,熱穩(wěn)定校驗合格。選擇高壓開關(guān)柜根據(jù)使用環(huán)境決定選戶內(nèi)還是戶外型。根據(jù)《導體和電器選擇設(shè)計技術(shù)規(guī)定》:20KV及以下回路的正常工作電流在4000A及以下時,宜選用矩形硬導體。查《電力工程電氣設(shè)計手冊》340頁,表812,得集膚效應系數(shù) 正常運行時導體的最高溫度為:查《電力工程電氣設(shè)計手冊》337頁,表89得式中 C熱穩(wěn)定系數(shù)K集膚效應系數(shù),由《電力工程電氣設(shè)計手冊》查得K=;短路電流(kA);短路等值時間(S)。根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計手冊》P342頁中規(guī)定“對于單條母線和母線和母線組中的各單第母線其共振頻率范圍為35~135HZ;對于多條母線組及引下線的單條母線其共振頻率范圍為35~155HZ;槽形和管形母線其共振頻率范圍為30~160HZ。由《電力工程電氣設(shè)計手冊》332頁,表81查得鋁導體的最大允許應力為,密度為。通過本次設(shè)計,從中得到了很大的收獲。其次還要感謝牡丹江電力設(shè)計院的各位領(lǐng)導和各位同事,他們也在設(shè)計過程中給我很大的幫助。 in phase behind the primary voltage VP. It is this ponent that sets up the flux in the core。 the marked terminals have the same polarity. Thus when a load is connected to the secondary, the instantaneous load current is in the direction shown. In other words, the polarity markings signify that when positive current enters both windings at the marked terminals, the MMFs of the two windings add.Since the secondary voltage depends on the core flux φ0, it must be clear that the flux should not change appreciably if Es is to remain essentially constant under normal loading conditions. With the load connected, a current Is will flow in the secondary circuit, because the induced EMF Es will act as a voltage source. The secondary current produces an MMF NsIs that creates a flux. This flux has such a direction that at any instant in time it opposes the main flux that created it in the first place. Of course, this is Lenz’s law in action. Thus the MMF represented by NsIs tends to reduce the core flux φ0. This means that the flux linking the primary winding reduces and consequently the primary induced voltage Ep, This reduction in induced voltage causes a greater difference between the impressed voltage and the counter induced EMF, thereby allowing more current to flow in the primary. The fact that primary current Ip increases means that the two conditions stated earlier are fulfilled: (1) the power input increases to match the power output, and (2) the primary MMF increases to offset the tendency of the secondary MMF to red