【正文】 線的選擇 .............................. 14 第 5 章 短路電流的計算 ..................................................... 15 短路電流計算的目的 ................................................ 15 短路電流計算的方法和步驟 .......................................... 16 4 短路電流計算 ...................................................... 17 第 6 章 電氣設備的選擇 ..................................................... 19 電氣設備選擇與校驗的條件 .......................................... 19 各類一次設備的選擇 ................................................ 19 斷路器的選擇 ................................................ 19 電流互感器的選擇 ............................................ 21 電壓互感器的選擇 ............................................ 23 熔斷器的選擇 ................................................ 23 隔離開關的選擇 .............................................. 24 母線及導體的選擇 .................................................. 26 導體 選擇的條件 .............................................. 26 母線的選擇 .................................................. 27 導體的選擇 .................................................. 29 第 7 章 繼電保護的配置與校驗 ............................................... 33 變壓器保護的配置 .................................................. 33 變壓器保護的種類 ............................................ 33 變壓器的保護 ................................................ 34 線路的保護 ........................................................ 36 線路保護的主要類型 .......................................... 36 第 8 章 變電站的防雷與接地 ................................................. 37 防雷保護的配置 .................................................... 37 接地裝置的設計 .................................................... 38 第 9 章 結(jié)論 ............................................................... 39 致謝 ...................................................................... 40 參考文獻 .................................................................. 41 附錄 1 電氣主接線圖 ....................................................... 41 1 第一章 緒 論 論文的背景及意義 變電站 是電力系統(tǒng)的一個重要組成部分 ,是聯(lián)系發(fā)電廠和用 戶的中間環(huán)節(jié) ,是電網(wǎng)中線路的連接點。 課題的研究方法 在分析給定系統(tǒng)資料的基礎上，要結(jié)合基本理論的系統(tǒng)性與實用性，圍繞供電技術的基本理論來確認工程設計的方法。有功負荷表示為 30P ，無功計算負荷表示為 30Q ，計算電流表示為 30I 。 edPkP?30 (21) ?tan3030 PQ ? (22) ?c os/3030 ps ? (23) NUSI 3/3030 ? (24) 式中： 30P 為有功計算負荷 ； 30Q 為無功計算負荷； 30S 為視在計算負荷； 30I 為計算電流； dk 為需要系數(shù) ??3 。 負荷功率矩法的基本原理是根據(jù)負荷的位置建立合理的直角坐標系，標出相應的負荷的直角坐標，再仿照求重心的方法求得負荷中心 ??1 。一般正常環(huán)境的變電所，可以選用三相油浸式雙繞組變壓器 ??5 。變壓器的有功損耗熱處理車間 裝配車間 機修車間 鍋爐房 倉庫 9 可以分為鐵損耗和銅損耗 ??6 。 有功功率損耗公式： ]1 0 0%1 0 0%[ 20 ?KNT UISQ ??? 式中： %0I 為空載電流， %0U 為短路阻抗。 1. 變電所變壓器的選擇 已知 S1=，根據(jù)原始資料可知工廠的 部分負荷 為二類負荷，且為保證供電可靠性，選擇兩臺變壓器供電，因此必須同時滿足一下兩個條件： 每臺變壓器單獨工作時必須能夠承擔全變電所 70%的負荷，即： (32) (33) (34) (31) 10 k V ASS NT 7 1 1 11 ???? 當一臺變壓器故障時，另一臺必須能為全部一類及二類負荷供電，根據(jù)本廠的實際情況，鑄造車間、鍛壓車間和鍋爐房 為二類負荷。由 11 于并聯(lián)電容器具有安裝簡單、運行維護方便、有功損耗小以及組裝靈活、擴容方便等優(yōu)點，因此本設計選用并聯(lián)電容進行無功補償。當符合下列條件之一時，宜裝設兩臺以上主變壓器。 安全性：主接線的設計應按照國家標準和技術規(guī)范的要求，充分保證人身及設備的安全。 主接線的基本形式 主接線按照其匯流母線分可分為有匯流母線型和無匯流母線型。 單母線帶旁路母線接線：在單母線分段的基礎上又增加了旁路母線、專用斷路器和兩個旁路回路隔離開關。操作復雜，容易發(fā)生誤操作，增大故障概率，不便實現(xiàn)自動化； 雙母線帶旁路接線：雙母線帶旁路接線就是在雙母線接線的基礎上，增設旁路母線，當母線或斷 路器檢修時，仍能繼續(xù)供電；但旁路的倒閘操作比較復雜，增加了誤操作機 14 會，也使保護及自動化系統(tǒng)復雜，投資費用較大。該接線方式的特點是需用斷路器和其它設備少，占地面積和所需投資相對較少，經(jīng)濟性比較好。以及便于日后饋線的擴建， 15 決定選擇有匯流母線的接線方式。短路就是指不同電位的導電部分包括導電部分對地之間的低阻性短接 ??15 。最大運行方式下，系統(tǒng)的阻抗值最小，短路電流最大，作為選擇電氣設備型號的依據(jù)和繼電保護裝置 16 整定計算的依據(jù)。 短路電流計算的方法和步驟 進行短路電流計算的方法，常用的有歐姆法（有稱有名單位制法）和標幺值法（又稱相對單位制法）。 ddUS3Id ? （ 51） 計算短路回路中各主要元件的阻抗標幺值（一般只計算電抗標幺值） （ 1）電力系統(tǒng)的電抗標幺值的計算： kkdS SM V A100SSX ??? （ 52） 式中， kS 為系統(tǒng)出口處斷 路器的短路容量，單位為 MVA。電氣設備要保證可靠地工作，必須按照正常工作條件進行選擇，按照故障狀態(tài)進行校驗。適用于 35kV 及以下的系統(tǒng)中 ??17 。 1. 10kV 側(cè)斷路器的選擇 根據(jù)計算顯示 QF QF QF3 的安裝環(huán)境基本相同，故選擇同一型號斷路器，即選擇手車式少油斷路器 SN1035C。負荷的額定電壓都為 380V，可以選擇型號為 DW16 的手車式斷路器。作為同期、測量儀表、以及保護裝置。由于其裝置簡單經(jīng)濟，所以在仍在低壓線路和供電設備中廣泛應用。 25 為保障互感器的正常工作，減小故障概率，需經(jīng)隔離開關和熔斷器接入系統(tǒng)。 導體截面可以按照長期發(fā)熱允許電流或者經(jīng)濟電流密度選擇。 母線 的選擇 （ 1） 變電站母線的選擇 選擇 LMY125? 8 的鋁母線，相間距離 ma ? ， ?fN 熱穩(wěn)定校驗：母線最小截面積 [4]： skAIIItQ kttkkK 22222222 )( 5 0 1)(122)10(12 ????????2m i n 5 0 18711 mmKQCS fk ???? 共振校驗： mbhJ 633 0 0 2 ?????? mkgbhM / 0000 ?????? ? 610m a x ???????L 29 選取 ?L 則 1?? 。橡膠電纜敷設安裝簡便，適用于落差較高的場合，其絕緣層柔然性好，適用于彎曲半徑較小的場合。繼電保護裝置必須滿足選擇性、速動性、靈敏性和可靠性的要求 ]8[ 。 電流速斷保護靈敏系數(shù)檢驗： (71) 34 1min.PkP IIS ? () 式中： 為 在電力系統(tǒng)最小運行方式下變壓器高壓側(cè)的兩相短路電流 ； 1pI 為 速斷電流折算到一次側(cè)的值 。 （ 4） 過負荷保護：對 400kVA 以上變壓器，當多臺變壓器并列運行或單獨運行同時作為其他負荷的備用電源時，應根據(jù)實際情況，裝設過負荷保護?！?可靠系數(shù)，對反時限取 。 （ 2） 電流速斷保護：保護油箱的外部故障，反應與電流增大而動作的保護。 根據(jù)本廠的原始資料顯示， 廠區(qū)地址原來為耕地，地勢平坦，地層以砂質(zhì)粘土為主，地質(zhì)條件較好，無腐蝕物質(zhì)，安裝方式可選用直埋敷設。 IAKII aa ????? 熱穩(wěn)定校驗 30 i n ????? fk KQCS 2. 主變壓器出線線路的選擇 )( 5 5 2 2m a x mmJIS J ??? 選擇 LGJ300，其允許載流量為 658A， 按照長期發(fā)熱條件進行校驗： 3039。 表 導線和電纜的經(jīng)濟電流密度 ]3[ 線路類別 導線材質(zhì) 年最大有功負荷利用小時 3000h 以下 3000～ 5000h 5000h 以上 架空線路 銅 鋁 電纜線路 銅 27 鋁 )(1 2m in mmKQCS fk? (67) 式中： C為熱穩(wěn)定系數(shù)， kQ 為短路電流熱效應， fK 為集膚效應系數(shù)。 矩形導體一般應用于 35 千伏及以下電壓等級中；槽型導體載流量大、機械強度好，一般用于 4000～ 8000A 線路中；管型導體機械強度好、集膚效應系數(shù)小，用于 8000A 以上線路和 110kV 及以上配電裝置中。為使結(jié)果分析簡 單、一目了然，熔斷器的選擇仍選擇表格的方式。 6kV 母線上電壓互感器除供測量儀表外，還作為電網(wǎng)絕緣監(jiān)視的裝置。 3. 380V 側(cè)互感器的選擇 380V 的電壓屬于低壓，因此互感器可以不用進行校驗，而其他條件與高壓側(cè)相同。由于其裝置簡單經(jīng)濟，所以在工廠供電中廣泛應用，但由于其斷流能力較小，選擇性較差，且其熔體熔斷后要更換之后才能恢復供電，因此，在可靠性要求較高的場所不宜采用。 6SF 斷路器：采用 6SF 氣體做滅弧介質(zhì)，具有良好的開關性能。即應該滿足： Kt QI ?2 （ 63） 動穩(wěn)定性校驗：動穩(wěn)定是電氣設備所能承受短路電流機械效應的能力。 在無窮大容量系統(tǒng)中，存在下列關系：