【正文】 樓 總電量 4083909595 988kW 10 樓 總電量 416441121137 1115kW 11 樓 總電量 452527118134 1231kW 12 樓 總電量 5155057979 1178kW 考慮到住宅小區(qū)的地理位置問題及其經(jīng)濟效益于是設計為 1 配電室控制 1樓至 6 樓 2 配電室控制 7 樓至 12 樓所以接下來要計算兩處配電室所承擔的總負荷為多少 1 樓至 6 樓的總電量 S2 1178988111512311178 6678kW 7 樓至 12 樓的總電量 S2 536890151915461655 7665kW 根據(jù)原始資料得知小區(qū)的同期系數(shù)為 035 1 配電室兩臺變壓器的總容量 ST1ST2 6678035 2337kW ST3ST4 7665035 2683kW 對裝有兩臺變壓器的變電站中當一臺變壓器斷開時另一臺變壓器的容量一般保證 70 全部負荷供電但應滿足一類及二類負荷的供電主變壓器容量選擇還應考慮周圍環(huán)境的影響每臺變壓器容量一般按下式選擇 S 21 S變 壓器額定容量 P全部負荷 n變壓器的臺數(shù) 10KV 最大負荷之和為 ST3ST4 7665 035 2683kW 則由公式 21 得 kW 主變壓器型號的確定 1 相數(shù)的確定 變壓器的相數(shù)形式有單相和三相主變壓器是采用三相還是單相主要考慮變壓器的制造條件可靠性要求及運輸條件等因素規(guī)程上規(guī)定當不受運輸條件限制時容量為 300MW及以下機組單元連接主變壓器和 330kV及以下的發(fā)電廠用變電站一般選用三相變壓器因為單相變壓器組相對來講投資大占地多運行損耗也較大而不作考慮 2 繞組數(shù)的確定 繞 組的形式主要有雙繞組三繞組或更多繞組等型式根據(jù)本變電所的條件主要是把 10kV 電壓變?yōu)?380V 所以選擇雙繞組變壓器 3 繞組接線組別的確定 變壓器的三相繞組的接線組別必須和系統(tǒng)電壓相位一致否則不能并列運行對于 10kV 變電所主變壓器一般采用 常規(guī)接線 4 調壓方式的確定 為了保證變電站的供電質量電壓必須維持在允許范圍內通過變壓器的分接頭開關切換改變變壓器高壓部分繞組匝數(shù)從而改變變壓器高壓部分繞組匝數(shù)從而改變其變比實現(xiàn)電壓調整切換方式有兩種不帶電切換稱無勵磁調壓調整范圍通常在 以內另一種是帶負荷切換稱為有載調壓調整范 圍可達 30 其結構復雜價格較貴主要適用接于出力變化大的發(fā)電廠的主變壓器和接于時而為送端時而為受端要求母線電壓恒定時本變電站選用有載調壓 5 冷卻方式 電力變壓器的冷卻方式隨變壓器型式和容量不同而異一般有自然風冷卻強迫風冷卻強迫油循環(huán)水冷卻強迫油循環(huán)風冷卻強迫油循環(huán)導向 冷卻自然風冷卻及強迫風冷卻適用于中小型變壓器大容量變壓器一般采用強迫油循環(huán)風冷卻在水源充足的條件下為壓縮占地面積也可采用強迫油循環(huán)水冷卻方式 根據(jù)上述對變壓器選擇的分析在每個配電室中裝設兩臺主變壓器采用常規(guī)接線由于此配電室為住宅小區(qū)的配電室故當一 臺主變壓器停運時其余變壓器容量應能滿足全部負荷的 70 查閱《電力工程電氣設備手冊》選擇變壓器為SLZ7202110 參數(shù)如下 表 21 變壓器參數(shù) 型號 額定電壓 阻抗電壓 空載損耗 W 短路損耗 W 空載電流 連接組別 SLZ7202110 10kV 55 3000 17300 25 Yd11 24 電氣主接線方案的設計 電氣主接線的基本形式 有匯流母線的主接線形式包括單母線和雙母線接線單母線又分為單母線接線單母線分段單母線分段帶旁路母線等形式雙母線又分為雙母線接線雙母線分段帶旁路母線的雙母線和二 分之三接線的形式 無匯流母線主要有單元接線擴大單元接線橋形接線角形接線 各接線的適用范圍 1 單母線接線 適用范圍 一般只適用于一臺發(fā)電機或一臺主變壓器出線回路數(shù)少并且沒有重要負荷的發(fā)電廠和變電站中 2 單母線分段接線 適用范圍 a 6～ 10kV 配電裝置出線回路數(shù)為 6 回及以上 b 35～ 63kV 配電裝置出線回路數(shù)為 4～ 8 回 c 110～ 220kV 配電裝置出線回路為 3～ 4 回 3 雙母線接線 適用范圍 6～ 10kV 配電裝置當短路電流較大出線需要帶電抗器時 35～ 63kV 配電裝置當出線回路數(shù)超過 8 回時或連接 的電源較多負荷較大時 110～ 220kV 配電裝置出線回路數(shù)為 5 回及以上時或當 110～ 220kV 配電裝置在系統(tǒng)中居重要地位出線回路數(shù)為 4 回及以上 4 雙母線分段接線 分段原則當進出線回路數(shù)為 10～ 14 回時在一組母線上用斷路器分段當進出線回路數(shù)為 15 回及以上時兩組母線均用斷路器分段 5 增設旁路母線或旁路隔離開關的接線 為了保證采用單母線分段或雙母線的配電裝置在進出線斷路器檢修時不中斷對用戶的供電時采用 25 供電系統(tǒng)主接線方案的設計 1 配電室主接線的設計 方案 10kV 側母線采用單母線分段接線形式 10kV 母線 I 段接 110kV 變電站10kV 母線 I 段 10kV 母線 II 段接 110kV 變電站 10kV 母線 II 段 380V 側母線采用單母線分段接線形式回路 1 變壓器的回路數(shù) 22 條 2 變壓器的回路數(shù) 22 條 2 配電室主接線的設計 方案 10kV 側母線采用單母線分段接線形式 10kV 母線 I 段接開閉所 10kV 母線 I 段 10kV 母線 II 段接開閉所 10kV 母線 II 段 380V 側母線采用單母線分段接線形式回路 1 變壓器的回路數(shù) 12條 2 變壓器的回路數(shù) 12 條 開閉所的設計 考慮到住宅小區(qū)的地理分布和工程經(jīng)濟問題把開閉所和 1 配電室設計在一起 26 本章小結 設計主接線應因地制宜地綜合分析各站的容量負荷性質以及在系統(tǒng)中的地位等條件依據(jù)國家有關政策及技術規(guī)范正確確定主接線的形式合理選擇變壓器的容量和結構形式在設計過程中對原始資料進行詳盡分析關注電力市場化改革對草擬的主接線方案進行比較時始終圍繞著可靠性和經(jīng)濟性之間的協(xié)調使主接線方案保證供電可靠和技術先進且最終又盡可能的滿足經(jīng)濟原則 第 3 章短路電流計算 31 短路計算的目的及步驟 短路電流計算的目的 在發(fā)電廠和變電所的電氣設計中短路電流計算是其中的一個重要環(huán)節(jié)其計算的目的主要有以下 幾個方面 1 校驗電氣設備和載流導體時需要計算三相短路電流 2 整定供電系統(tǒng)的繼電保護裝置需要計算三相短路電流 3 在校驗繼電保護裝置的靈敏度時計算不對稱短路的短路電流值 4 校驗電氣設備及載流導體的力穩(wěn)定和熱穩(wěn)定就要用到短路沖擊電流穩(wěn)態(tài)短路電流短路容量 5 接地裝置的設計也需用短路電流 短路電流計算的一般規(guī)定 1 計算的基本情況 1 電力系統(tǒng)中所有電源均在額定負荷下運行 2 所有同步電機都具有自動調整勵磁裝置包括強行勵磁 3 短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間 4 所有電源的電動勢相位角相同 5 應考慮對短路電流值有影響 的所有的元件但不考慮短路點的電弧電阻對異步電動機的作用僅在確定短路電流沖擊值和最大安全電流有效值時才予以考慮 2 接線方式計算短路電流時所用的接線方式應是可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式即最大運行方式而不能僅在切換過程中可能并列運行的接線方式 3 計算容量按本工程設計最終容量計算并考慮電力系統(tǒng)遠景發(fā)展規(guī)劃一般為本工程建設后 5～ 10 年 4 短路種類 一般按三相短路計算若發(fā)電機出口的兩相短路或直接接地系統(tǒng)以及自耦變壓器等回路中的單相或兩相接地短路較三相短路情況嚴重時則應按嚴重情況進行校驗 5 短路計算點在正常接線方式 時通過電氣設備的短路電流為最大的地點稱為短路計算點 短路電流的計算步驟 在工程設計中短路電流的計算通常采用使用曲線法步驟如下 1 選擇計算短路點 2 畫等值網(wǎng)絡次暫態(tài)網(wǎng)絡圖 1 首先去掉系統(tǒng)中的所有負荷分支線路電容各元件的電阻發(fā)電機電抗用次暫態(tài)電抗 2 選取基準容量和基準電壓一般取各級的平均電壓 3 將各元件電抗換算為同一基準值的標幺電抗 4 繪出等值網(wǎng)絡圖并將各元件電抗統(tǒng)一編號 3 化簡等值網(wǎng)絡為計算不同短路點的短路電流值需將等值網(wǎng)絡分別化簡為以短路點為中心的輻射形等值網(wǎng)絡并求出各電源與短路點之間的電抗即轉移電抗 4 求計算電抗 將各轉移阻抗按各發(fā)電機額定功率歸算 5 查運算曲線查出各供給的短路電流周期分量標幺值 6 計算無限大容量的電源供給的短路電流周期分量 7 計算短路電流周期分量有名值 32 短路電流的計算 短路計算過程 系統(tǒng)電抗 變壓器電抗 折算到 10kV 等級電抗 110kV 變電站到短路點 d1 的電抗 短路點 d1 的短路電流 kA kA kA MVA 110kV 變電站到短路點 d2 的電抗 X2 Xd1Xt2 0345172 0404105105 2065 0029 0006 Ω 短路點 d2 的短路電流 kA kA kA MVA 流表 表 41 短路電流表 短路點 短路容量 1757kA 448 kA 236 kA 318MVA 3849 kA 981 kA 585kA 266MVA 繪制系統(tǒng)等值阻抗網(wǎng)絡圖 圖 31 短路等值電路 33 本章小結 本章介紹了短路電流的計算目的及計算的一般規(guī)定并介紹了工程設計中常采用的運算曲線法計算短路 電流的一般步驟 分別選取各母線上為短路點計算各電源提供的短路電流并以此考慮在各個短路情況下流過各斷路器的短路電流并以流過的最大的短路電流來校驗各個短路器看是否滿足動熱穩(wěn)定校驗若不滿足則應提高設備檔次或加限流電抗器 第 4 章 電氣設備的選擇 41 電氣設備選擇的一般條件 盡管電力系統(tǒng)中各種電器的作用和工作條件并不一樣具體選擇方法也不完全相同但對它們的基本要求確是一致的電氣設備要可靠地工作必須按正常工作條件進行選擇并按短路狀態(tài)來校驗動熱穩(wěn)定性 按正常工作條件選擇 1 額定電壓 電氣設備所在電網(wǎng)的運行電壓因 調壓或負荷的變化有時會高于電網(wǎng)的額定電壓故所選的電氣設備允許的最高工作電壓不得低于所接電網(wǎng)的最高運行電壓規(guī)定一般電氣設備允許的最高工作電壓為設備額定電壓的 11115 倍一般不超過電網(wǎng)額定電壓的 115倍因此在選擇電氣設備時可按照電氣設備的額定電壓 U不低于裝置地點電網(wǎng)額定電壓 U 的條件選擇即 U U 41 2 額定電流 電氣設備的額定電流 I 是指在額定環(huán)境溫度下電氣設備的長期允許電流 應不小于該回路在各種合理運行方式下的最大持續(xù)工作電流 I 即 I I 42 由于發(fā)電機調相機和變壓器在電壓降低 5時出力保持不變故其相應回路的 I應為發(fā)電機調相機和變壓器的額定電流的 105倍若變壓器有可能過負荷運行時 I應按過負荷確定 132 倍變壓器額定電流母聯(lián)斷路器回路一般可取母線上最大一臺發(fā)電機或變壓器的 I母線分段電抗器 I應為母線上最大一臺發(fā)電機跳閘時保證該母線負荷所需的電流或最大一臺發(fā)電機額定電流的 5080出線回路的 I除考慮正常負荷電流外還應考慮事故時由其他回路轉移過來的負荷 3 按當?shù)丨h(huán)境校驗 當電氣設備安裝地點的環(huán)境條件如溫度風速污穢等級海拔高度地震烈度和覆冰厚度超過一般電氣設備使用條件時應采取措施本設計著重考慮溫度對電氣設備的影響 我國目前生產(chǎn)的電氣設備的額定環(huán)境溫度 Q 40℃裸導體的額定環(huán)境溫度為 25℃ 按短路情況校驗 1 短路熱穩(wěn)定校驗 短路電流通過電氣設備時電氣設備各部件溫度或發(fā)熱效應應不超過允許值即 43 式中 t 秒內通過的短時熱電流 短路電流產(chǎn)生的熱效應 2 電動力穩(wěn)定校驗 電動力穩(wěn)定是電氣承受短路電流機械效應 的能力亦稱動穩(wěn)定滿足動穩(wěn)定的條件為 44 或