【正文】 （ 3）二次回路額定電流 畢業(yè)設(shè)計（論文） 29 電流互感器的二次額定電流 2NI ， 可根據(jù)二次回路的要求選用 5A（強電系統(tǒng)）或 1A（弱電系統(tǒng)）?？紤]導(dǎo)體最高允許溫度為 +80℃ ， 適應(yīng)于海拔高度為 1500m 及以下計及日照屋外的軟導(dǎo)體，K? =[6]。 （ 4） 根據(jù)熱穩(wěn)定要求 Kt QtI ?2 對選定隔離開關(guān)進(jìn)行熱穩(wěn)定校驗： skAtI t 222 2 45 0 0570 ）（??? 取繼電保護(hù)后備保護(hù)動作時間為最不利時 間 tpr =， tin =， ta=， 計算時間為 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。 （ 4） 隔離開關(guān)在跳、合閘時的同期性要好，要有最佳的跳、合閘速度， 以盡可能降低操作時的過電壓 。 （Ⅱ） 10kV 側(cè)斷路器 （ 1） 額定電壓的選擇 kVUU NSN 10?? （ 2） 額定電流的選擇 ?NI AI 3000)10max( ? （ 3） 開斷電流選擇 skAtIIIQ kttP kk 222222220 ）（）（ ????????????畢業(yè)設(shè)計（論文） 23 kAII Nb r ???? 根據(jù) UN、 Imax、 INbr 以及安裝條件，查設(shè)備手冊，可選 ZN10/315040 真空斷路器。故在 110kV 側(cè)采用六氟化硫斷路器，其滅弧能力強、絕緣性能強、不燃燒、體積小、使用壽命和檢修周期長而且使用可靠，不存在不安全問題。 （Ⅱ） 10kV 側(cè) 電網(wǎng)額定電壓 kV10?NSU 由于 10kV 側(cè)加上了電抗器，工作電流按電抗器額定電流確定，則進(jìn)線最大持續(xù)工作電流為 AII 電 抗器Ng 30 00m a x ?? 出線最大持續(xù)工作電流 應(yīng)按 本側(cè) 最大負(fù)荷進(jìn)行考慮和選擇 AU PI NS fg 3 0 0 o s3 a x ??? ??? ? 即： I(10)=3000A。但是，電氣設(shè)備和載留導(dǎo)體在正常運行和短路時都必須可靠地工作，為此，它們的選擇都有一個共同的原則。 （ 3） 短路計算點的選擇：短路計算點是指在正常接線方式時，通過電氣設(shè)備的短路電流為最大的地點。 短路電流計算的步驟 在工程設(shè)計中，短路電流的計算通常采用實用計算曲線法。唯一例外的是電抗器，應(yīng)該采用加于電抗器端 點的實際額定電壓 ， 因為電抗器的阻抗通常比其他元件阻抗大的多，否則，誤差偏大。應(yīng)采用（電力系統(tǒng)在最大運行方式下）繼電保護(hù)安裝處發(fā)生短路時的次暫態(tài)短路電流來計算保護(hù)裝置的整定值。 故采用 單母線分段接線 的接線方式 基于上述理由，再考慮到該變電站在電力系統(tǒng)中的地位、建設(shè)規(guī)模、負(fù)荷性質(zhì)等情況， 在保證供電可靠性的前提下 ,運行靈活性、操作檢修方便，節(jié)約投資，確定：110kV 接線采用單母線分段帶旁路母線的接線， 10kV 接線采用單母線分段接線。 10kV 側(cè)主接線設(shè)計 （ 1）初選方案 10kV 側(cè)出線回路數(shù)本期為 13 回，最終 15 回， 根據(jù)規(guī)程要求和本所實際情況，10kV 電氣主接線 可以 采用單母線分段接線或雙母線接線 。檢修母線時，非檢修段可以照常供電，并可對雙回路線路通過其一回給 Ⅰ 、 Ⅱ 類負(fù)荷供電，還可通過 倒閘操作經(jīng)旁路母線對檢修段出線負(fù)荷最重要的一個用戶繼續(xù)供電。下面以這兩個方案進(jìn)行分析比較，確定其主接線的具體形式。主接線設(shè)計要為配電裝置布置創(chuàng)造節(jié)約土地的條件，盡可能使占地面積少；同時應(yīng)注意節(jié)約搬遷費用、安裝費用和外匯費用。 （ 2） 調(diào)度的方便性：電氣主接線在正常運行時，要能根據(jù)調(diào)度要求，方便地改變運行方式，并且在發(fā)生事故 時，要能盡快地切除故障，使停電時間最短，影響范圍最小，不致過多地影響對用戶的供電和破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。主接線的可靠性是它的各組成元件，包括一、二次設(shè)備部分在運行中可靠性的綜合。 （ 5） 考慮備用容量的有無和大小對主接線的影響 發(fā)、送、變的備用容量是為了保證可靠的供電，適應(yīng)負(fù)荷突增、設(shè)備檢修、故障停運情況下的應(yīng)急要求。不論是樞紐變電所、地區(qū)變電所、終端變電所、企業(yè)變電所還是分支變電所，由于在電力系統(tǒng)中的地位和作用不同，對主接線的可靠性、靈活性、經(jīng)濟性的要求也不同。強迫油循環(huán)冷卻方式，又分強油風(fēng)冷和強油水冷兩種。 通過計算本變電站 可選擇額定容量為 的主變壓器。對于 110kV 及以下的變壓器，以考慮至少有一級電壓的變壓器采用有載調(diào)壓。 （ 2） 110kV 最終兩回進(jìn)線四回出線。 變電站是電力系統(tǒng)的一個重要組成部分，由電器設(shè)備及配電網(wǎng)絡(luò)按一定的接線方式所構(gòu)成，他從電力系統(tǒng)取得電能，通過其變換、分配、輸送與保護(hù)等功能，然后將電能安全、可靠、經(jīng)濟的輸送到每一個用電設(shè)備的轉(zhuǎn)設(shè)場所。變電站的設(shè)計在滿足國家設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，盡量考慮當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況。 （ 4） 根據(jù)當(dāng)?shù)仉娏ο到y(tǒng)的遠(yuǎn)景規(guī)劃， 110kV 和 10kV 負(fù)荷的具體參數(shù)如下表： 表 110kV 和 10kV 負(fù)荷具體參數(shù)表 電壓等級 負(fù)荷名稱 最大穿越功率（ MW） 最大負(fù)荷 （ MW） 負(fù)荷組成 （ %） cosΦ Tmax (h) 線長(km) 同時率 線損 近期 遠(yuǎn)景 近期 遠(yuǎn)景 一級 二級 三級 110kV BZ線 10 15 BI 線 10 15 備用（一） 10 備用（二） 10 10 kV 市區(qū)一 2 3 30 50 1 85% 5% 市區(qū)二 2 3 30 50 食品廠 1 20 40 4000 針織廠 1 20 40 8 4000 棉紡廠一 2 3 30 40 5 5500 1 棉紡廠二 印染廠一 3 35 40 8 5500 2 印染廠二 柴油機廠一 2 30 40 5500 柴油機廠二 水泥廠 2 25 30 3500 機修廠 2 20 30 5 3000 2 郊區(qū)變 2 15 30 備用一 2 3 備用二 2 3 設(shè)計任務(wù) （ 1） 變電站電氣主接線的設(shè)計 （ 2） 主變壓器的選擇 （ 3） 短路電流的計算 （ 4） 電氣設(shè)備的選擇 畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 （ 5）配電裝置及電氣總平面設(shè)計 （ 6）防雷保護(hù)設(shè)計 本站負(fù)荷計算 根據(jù)初步設(shè)計原始資料計算 %)1(c o sn 1it apKS C ?? ?? ? （ ） 式中 —— 某電壓等級的計算負(fù)荷 Kt—— 同時系數(shù) 10kV 取 а%—— 該電壓等級電網(wǎng)的線損率，一般取 5% P、 cos? —— 各用戶的負(fù)荷和功率因數(shù) 考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃此變電站 10kV 側(cè)負(fù)荷為 M V A.%)(.). .. .. .. .. .. .. .... .. .(S C773451850800 02750 02800 02800 53780 54750 03780 51800 51800 03080 03?????????????? 考慮到備用情況，因此 本變電 站 的最終綜合用電負(fù)荷為： Sm=SC+2+2= 2 變壓器選擇 變壓器繞組與調(diào)壓方式的選擇 （ 1）繞組連接方式 參考《電力工程電氣設(shè)計手冊》和相應(yīng)規(guī)程指出：變壓器繞組的連接方式必須和系統(tǒng)電壓一致，否則不能并列運行。當(dāng)不受運輸條件限制時，在 330kV 及以下的發(fā)電廠和變電所，均應(yīng)采用三相變壓器?？紤]到兩臺主變同時發(fā)生故障機率較小，且適用遠(yuǎn)期負(fù)荷的增長以及擴建，故本變電站選擇兩臺主變壓器完全滿足要求。這種方式若把油的循環(huán)速度比 自然對流時提高 3 倍，則變壓器可增加容量 30%。 （ 3） 考慮負(fù)荷的重要性和分級和出線回數(shù)多少對主接線的影響 對一級負(fù)荷，必須有兩個獨立電源供電，且當(dāng)一個電源失去后，應(yīng)保證全部一級負(fù)荷不間斷供電；對二級負(fù)荷，一般要有兩個電源供電，且當(dāng)一個電源失去后，能保證大部分二級負(fù)荷供電。 主接線設(shè)計的基本要求 主接線 設(shè)計的合理性直接影響電力系統(tǒng)運行的可靠性，靈活性及對電器的選擇、配電裝置、繼電保護(hù)、自動控制裝置和控制方式的擬定都有決定性的關(guān)系。評價主接線方式可靠的標(biāo)志是： （ 1） 線路、母線 （ 包括母線側(cè)隔離刀閘 ） 等故障或檢修時，停電范圍的大小和停電時間的長短，能否保證對一類、二類負(fù)荷的供電。設(shè)計時不僅要考慮最終接線的實現(xiàn)，還要考慮到從初期接線到最終接線的可能和分段施工的可行方案，使其盡可能地不影響連續(xù)供電或在停電時間最短的情況下，將來能順利完成過渡方案的實施，使改造工作量最少。在發(fā)電廠或變電站中，電能損耗主要來自變壓器，應(yīng)經(jīng)濟合理地選擇變壓器的形式、容量和臺數(shù)，盡量避免兩 次變壓而增加電能損耗。 ③ 在可靠性要求不高時，可使用隔離分段開關(guān)。檢修出線斷路器，可以通過倒閘操作而不是切除線路。 畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 ③檢修任一回路中的母線側(cè) QS，僅該回路停電，其余線路照常工作。在短路電流計算過程中，以便都以最嚴(yán)重的 短路形式為依據(jù)。 S″— 次暫態(tài)三相短路容量，用來檢驗斷路器的遮斷容量和判斷母線短 路容量是否超過規(guī)定值，作為選擇限流電抗器的依據(jù)。 （ 6） 短路點離同步調(diào)相機和同步電動機較近時，應(yīng)該考慮對短路電流值的影響。 以下為簡便起見，省略下標(biāo) * 。 1 1 0 k V0 . 0 5 6EE= 1 . 0= 1 . 00 . 0 6 7 E= 圖 d1 點短路等值網(wǎng)絡(luò)圖 等值網(wǎng)絡(luò) 電抗的標(biāo)幺值： ])()[(*1 ??????X 次暫態(tài)短路電流標(biāo)么值： *I? = ?*I =*11X = = 次暫態(tài) 0s 和 4s 時的短路電流相等，三相短路電 流有名值為： I? =avBUSI3*? = ??? 沖擊電流為： kAKII msh ??????? kim—— 沖擊系數(shù)，取 。 。 選擇斷路器時應(yīng)滿足以下基本要求 ： AU SU PINSNSg os3 a x ?????? ?畢業(yè)設(shè)計（論文） 21 （ 1）在合閘運行時應(yīng)為良導(dǎo)體，不但能長期通過負(fù)荷電流，即使通過短路電流，也應(yīng)該具有足夠的熱穩(wěn)定性和動穩(wěn)定性。所以， 10kV 側(cè)采用真空斷路器 。 表 校驗計算結(jié)果與所選斷路器參 數(shù)比較表 計算結(jié)果 ZN10/315040 UNs (kV) 10 UN (kV) 10 Imax (A) 3000 IN (A) 3150 I? (kA) INbr (kA) 40 Q k (kA)2 s I2t t(kA)2 s 4800 ish (kA) esi (kA) 100 由以上可知，所選斷路器校驗全部合格。 選擇及校驗計算過程 110kV 側(cè)隔離開關(guān) （ 1） 額定電壓的選擇 kVUU NSN 110?? （ 2） 額定電流的選擇 kVII N x ?? （ 3） 極限通過電流選擇 kAii sh ?? 根據(jù) UN、 Imax、 ies 以及安裝條件，查設(shè)備手冊，可選 GW4110D/125080 戶 外型高壓 隔離開關(guān)。 各級電壓母線的選擇及校驗 選擇配電裝置中各級電壓母線，主要應(yīng)考慮如下內(nèi)容 ： （ 1） 選擇母線的材料，結(jié)構(gòu)和排列方式 ； （ 2） 選擇母線截面的大小 ； （ 3） 檢驗?zāi)妇€短路時的熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定 ； （ 4） 對 35kV 以上母線，應(yīng)檢驗它在當(dāng)?shù)鼐μ鞖庀髼l件下是否發(fā)生電暈 ； （ 5） 對于重要母線和大電流母線，由于電力網(wǎng)母線振動，為避免共振，應(yīng)校驗?zāi)妇€自振頻率 。 （ 1） 根據(jù)公式 進(jìn)行 電暈電壓校 。主要技術(shù)參數(shù) 見 表 。 ④準(zhǔn)確級選擇 根據(jù)保護(hù)需要選擇本 1