【正文】 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 3頁 共 61 頁 理的最佳方案。 （ 4） 將電路中的電流或者電壓降低，供測量儀表和繼電保護裝置使用的變換設(shè)備，如電壓互感器，電流互感器。 （ 6）決定無功補償設(shè)備的容量和形式。電氣專業(yè)在設(shè)計階段需要完成以下內(nèi)容： （ 1）對設(shè)計依據(jù)和基礎(chǔ)資料進行綜合分析，必要時要進一步收集有關(guān)資料。 （ 9） 對選出的方案進行經(jīng)濟技術(shù)比較，最后決定最佳的設(shè)計方 案。 變壓器的確定 在發(fā)電廠和變電站中，用來向電力系統(tǒng)或用戶輸送功率的變壓器，稱為主變壓器。計算年運行費用包括設(shè)備折舊費，維修費和電能損耗費三項。供電可靠性是指能夠長期、連續(xù)、正常地向用戶供 電的能力 ,電力生產(chǎn)和分配的首要要求，電氣主接線首先應(yīng)滿足這個要求。主接線應(yīng)簡單清晰，以節(jié)省開關(guān)電器數(shù)量、降低投資；要適當采用限制短路電流的措施，以便選用價廉的電器或輕型電器；二次控制與保護方式不應(yīng)過于復(fù)雜。 6－ 10KV 出線多于六回； 110－ 220KV 出線多于四回采用單母線分斷接線。然而，該變電所處于城市近郊且位于開發(fā)區(qū)附近。所以，最終確定方案（ 2）為本變電所的主接線形。 （ 3） 將各轉(zhuǎn)移電抗分別換算成以各自的電源總?cè)萘繛榛鶞实男聵绥壑担礊楦麟娫袋c到短路點的計算電抗。對于少油斷路器為 ,對于 SF6 斷路器和壓縮空氣斷路器為 真空短路斷路器約為 ，而且在短路時要迅速有效的切斷短路電流，作為保護電 器使用。 變電所 斷路器的 確定 斷路器的原理與選擇 高壓斷路器是電力系統(tǒng)中最重要的開關(guān)設(shè)備，它既可以在正常狀態(tài)下接通或者斷開電路，有可以在系統(tǒng)故障下迅速斷開電路。 （ 5） 快速拉長電弧。接在母線上的避雷器和電壓互感器宜合用一組隔離開關(guān) 。 在污穢地區(qū)，盡量采用防污盤型懸式式絕緣子。 （ 2） 一次額定電流的選擇： 當電流互感器用于測量時，其一次額定電流應(yīng)盡量選擇得比回路中正常工作電流大1/3 左右，以保證測量儀表的最佳工作，并在過負荷時，使儀表有適當?shù)闹甘尽?一般保護用的電流互感器可選用 3 級，差動距離及高頻保護用的電流互感器宜選用 D級，零序接地保護可釆用專用的電流互感器，保護用電流互感器一般按 10%倍數(shù)曲線進行校驗計算。 關(guān)于電壓互感器的二次側(cè)的讀數(shù)問題 電壓互感器二次側(cè)的電壓標準值，對于接在三相系統(tǒng)相間的單相電壓互感器其額定值為 100V,對于接在三相系統(tǒng)相與地之間的電壓互感器，其二次側(cè)的額定電壓為100/ 3 。 直流電源設(shè)備，如蓄電池，浮充電裝置等。 阻抗保護 。 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 25頁 共 61 頁 系統(tǒng)內(nèi)各個電氣參數(shù)的計算：取 Sb =100MVA,Ub =Uav . 發(fā)電機組： X1G =X1 =NBSS = 100/ ?cos50 ＝ X 2G =X4 =NBSS = 100/ ?COS20 = 變壓器： T1 :X1T =X2 =NBSS = T2 :X2T =X5 =NBSS = 線路 1： X3 = 21 502230100= 線路 2： X6 = 21 672230100= 線路 3： X7 = 21 402230100= 線路 4： X8 = 21 602230100= 系統(tǒng)： X=. 4 50MW 的發(fā)電機組的總電抗 X10 =41 (X1 +X2 )= 2 20MW 的發(fā)電機組的總電抗 X11 =21 (X4 +X5 )= 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 26頁 共 61 頁 X12 =X10 + X3 =+= X13 = X11 +X6 =+= X14 =13121312 XX XX ? = ?? = X15 = X14 +X7 = 系統(tǒng)側(cè)的網(wǎng)絡(luò)化簡： X16 =X8 + X9 =+= 變壓器高壓側(cè)阻抗百分數(shù)： X17 = ? ?%%%21323121 ??? ?? UUUNBSS =21 (%+%%)? 5010 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 27頁 共 61 頁 低壓側(cè)： X18 =21 ? ?%%% 213231 ??? ?? UUUNBSS =21(%+%%)?5010= 中壓側(cè) :X19 = ? ?%%%21 313221 ??? ?? UUUNBSS =21(%+%%)?5010=0. 220KV 的短路計算 各個電源點對短路點的轉(zhuǎn)移阻抗： 發(fā)電機組對短路點的短路阻抗 X15 =, 系統(tǒng)對短路點的轉(zhuǎn)移阻抗 X16 =.0796. 相應(yīng)的計算電抗值為 X220KV 側(cè)發(fā)生短路時的網(wǎng)絡(luò)化簡以及相關(guān)的設(shè)備選擇（） js15 =BNSS = , X js16 = 1002100 . 與之相對應(yīng)的短路電流標幺值為 I?G =,I?S =. 對該側(cè)短路電流 I2d =23032100?+2303 ?=. 相應(yīng)的沖擊電流 :ish = ?? =. 110kV 側(cè)的網(wǎng)絡(luò)化簡以及短路電流計算 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 28頁 共 61 頁 X1720172021 XX XX ??? =, X162115211522 X XXXX ???? , X152116211623 X XXXX ???? = 各個電源點對短路點的轉(zhuǎn)移阻抗： 發(fā)電機組對短路點的短路阻抗 :X ? , 系統(tǒng)對短路點的轉(zhuǎn)移阻抗 :X ?23 , 相應(yīng)的計算電抗： X js22 =X22 BNSS =. X js23 =X23 BNSS =.(＞ 3). 所以， I?S = , 1 ? I ?S 11532100?=. 所以該點的短路次暫態(tài)電流為： I3d＝ ＋ 1153 ?＝ ,即 I3d =, 相應(yīng)的短路沖擊電流為 ??? I3d =. 6kV 的網(wǎng)絡(luò)化簡和短路電流計算 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 29頁 共 61 頁 X17 =X20 = X18 =X21 = X19 =X22 =0 X23 =20172017 XX XX ?? = X24 =21 X18 = 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 30頁 共 61 頁 X25 = X23 + X24 = X26 =X15 +X25 +162515X XX ? = X27 =X16 +X25 +152516X XX ? = 發(fā)電機組對短路點的轉(zhuǎn)移阻抗 X26 ＝ 系統(tǒng)對短路點的轉(zhuǎn)移阻抗 X27 ＝ 相應(yīng)的計算電抗為： X js26 = X26 BNSS = 100 202504 ????? COSCOS = X js27 = X27 BNSS = 1002100 = 系 統(tǒng) 對 短 路 點 的 短 路 電 流 標 幺 值 為 ： I ?S =jsX271 = = IS =??= 經(jīng)查閱汽輪機 的短路電流運算表得 :I?G = IG = ??=. 所以， I3k=. 相應(yīng)的沖擊電流為 ish = 3 **=。 220KV 隔離開關(guān) 的選擇 該設(shè)備的選擇要求： （ 1） 確定型號 . （ 2） 動穩(wěn)定校驗 . 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 32頁 共 61 頁 （ 3） 熱穩(wěn)定校驗 根據(jù) UNS 和 I maxg 所以可以確定隔離開關(guān)的型號為 GW4 220,極限動穩(wěn)定電流 50KA，熱穩(wěn)定電流 (4S)． 對隔離開關(guān)進行熱穩(wěn)定校驗： QK ＜ 4= S2 ,顯然 滿足熱穩(wěn)定要求。 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 34頁 共 61 頁 5KV 時 AT 的殘壓： Ub k1Ucs ,k配合系數(shù)，普通閥式避雷器取 ，特殊取 。 進行動穩(wěn)定校驗： Ibr =50KA＞ ish ,顯然滿足 動穩(wěn)定要求。 進行斷路器的動穩(wěn)定校驗： ish =＜ 。額定電壓 220 千伏，滅弧電壓： 200 千伏。顯然滿足熱穩(wěn)定要求。 設(shè)計計算書 1. 變電所的短路電流計算