【正文】 1 .1 5 2 5 3 ( )ygU U k V? ? ? ? 2）額定電流選擇： maxegII? 考慮到變壓器在電壓降低 5%時(shí)其出力保持不變，所以相應(yīng)回路的maxgI = ，即： Igmax = 23 eSU??= 2 1 2 0 1 .0 5 0 .6 6 1 ( )3 2 2 0 kA?? ?? 3）按開斷電流選擇： Iekd 39。 4） 熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 短路熱穩(wěn)定校驗(yàn) ： 滿足熱穩(wěn)定條件為 Q ol ? Qr 2Irdzt 2Irt? Q ol — 短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng) Qr — 短路時(shí)導(dǎo)體和電器允許的熱效應(yīng) Ir —— t 秒內(nèi)允許通過的短時(shí)熱電流 驗(yàn)算熱穩(wěn)定所用的計(jì)算時(shí)間： tdz = bt +olt tb — 斷電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間 110kV 以下導(dǎo)體和電纜一般采用主保護(hù)時(shí)間 110kV 以上導(dǎo)體電器和充油電纜采用后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間 toL — 相應(yīng)斷路器的全開斷時(shí)間。 2 ％ /110 2 ?? ％ 基準(zhǔn)電流： Ij1=Sj/√ 3*Uj=100/√ 3*220= KA Ij2=Sj/√ 3*Uj=100/√ 3*115=100/≈ KA ： X變壓器 =(Ud%/100) (Sj/Se) *1X = *2*X =(Ud%/100) (Sj/Se) =(14/100)*(100/120)= 電力系統(tǒng)阻抗標(biāo)幺值： *S = 系統(tǒng)的等值電路圖如下所示： 圖 31 系統(tǒng) 等值電路圖 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) /論文 15 1當(dāng) D1點(diǎn)短路時(shí) : Id1*=1/ *S =1/= 2當(dāng) D2點(diǎn)短路時(shí) : 由化簡(jiǎn)圖得 : Id2*=1/( *S + *1X //*2*X)=1/(+)= 3根據(jù)公式 : I= Ij I* 則有 : I1〃 = Ij1 Id1* = ≈ I2〃 = Ij2 Id2* = ≈ ich1=√ 2 I1〃 = I1〃 = ≈ KA ich2=√ 2 I2〃 = I2〃 = ≈ Ich1= I1〃 = ≈ Ich2= I2〃 = ≈ 3 短路電流計(jì)算 結(jié)果 51 51短路電流結(jié)果匯總?cè)缦卤恚? 短路類型 編號(hào) 短路點(diǎn)名稱 短路電流周期分量起始有效值（ KA） I〃 短路全電流最大有效值（ KA） Ich 短路電流沖擊值（ KA） ich 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) /論文 16 三相 D1 220kV母線（并列） D2 110kV母線（并列） 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) /論文 17 第 6 章 電氣設(shè)備的選擇 和校驗(yàn) 概述 導(dǎo)體和電器的選擇是變電所設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一，正確地選擇設(shè)備是使電氣 線路和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)的重要條件。 4）導(dǎo)體和電器的動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器的開斷電流一般按三相短路 驗(yàn)算。 2）在選擇電氣設(shè)備時(shí)，為了保證設(shè)備在正常運(yùn)行和故障情況下都能安全、可靠地工作，同時(shí)又力求節(jié)約資金，這就需要進(jìn)行全面的短路電流計(jì)算。 概述 電力系統(tǒng)的電氣設(shè)備在其運(yùn)行中都必須考慮到可能發(fā)生的各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，最常見同時(shí)也是最危險(xiǎn)的故障是發(fā)生各種型式的短路，因?yàn)樗鼈儠?huì)破壞用戶的正常供電和電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。 ② ② 當(dāng)出線為雙回路時(shí)，常使用架空線路出現(xiàn)交叉跨越 當(dāng)一回線路故障時(shí) ,分段 斷路器自動(dòng)將故障段隔離 ,并與旁路配合保證正常段母線不間斷供電 ,不致使重要用戶停電 。 有母線的主接線形式包括單母線和雙母線。 各種配置接線的選擇，要考慮該配置所在的變電所性質(zhì)，電壓等級(jí)、進(jìn)出線回路數(shù)、采用的設(shè)備情況，供電負(fù)荷的重要性和本地區(qū)的運(yùn)行習(xí)慣等因素。 自然風(fēng)冷卻：一般只適用于小容量變壓器。 由 以上 可 知，此變電站 ： 110KV 和 220KV 側(cè) 都 采用 Y0接 。 調(diào)壓方式分為兩種，不帶電切換，稱為無激磁調(diào)壓，調(diào)整范圍通常在177。 選擇條件： n TNS. ? jsS 2 TNS. ? jsS = Smax=140MVA TNS. ? jsS = 140=98MVA 所以變壓器的容量選擇 120MVA。如果變壓器的容量選擇過大，臺(tái)數(shù)過多，不僅增加投資，增大占地面積，而且也增加了運(yùn)行電能的損耗，設(shè)備未能充分發(fā) 揮效益；若容量選的過小，將可能滿足不了變電站的電力負(fù)荷的需要，這在技術(shù)上是不合理的。 一級(jí)負(fù)荷：如停止供電，將會(huì)危害生命、損壞 設(shè)備、產(chǎn)生廢品和使生產(chǎn)過程混亂，給國民經(jīng)濟(jì)帶來重大損失，或者使市政生活發(fā)生重大混亂。設(shè)計(jì)方案應(yīng)技術(shù)先進(jìn)、過度方便、運(yùn)行靈活、切實(shí)可行，以經(jīng)濟(jì)、可靠、質(zhì)量合格和充足的電能來滿足國民經(jīng)濟(jì)各部門與人民生活不斷增長(zhǎng)的需要。 經(jīng)過對(duì)電力系統(tǒng)的正確分析才能選擇變電站的正確設(shè)計(jì)方案，電力系統(tǒng)的分析應(yīng)滿足以下幾點(diǎn)： （ 1）變電站的設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)工程的 5— 10年發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行做到遠(yuǎn)，近期結(jié)合。因此此次220 kV降壓變電所的設(shè)計(jì)具有 220 kV、 110 kV 二個(gè)電壓等級(jí)。 變電站是匯集電源、升降電壓和分配電力場(chǎng)所，是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)。由于大電網(wǎng)的出現(xiàn)，世界各國電力工業(yè)發(fā)展和運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)告訴我們：電力系統(tǒng)愈大，調(diào)度運(yùn)行就愈能合理和優(yōu)化，經(jīng)濟(jì)效益就愈好，應(yīng)變事故的能力就愈強(qiáng)。 這可以說是現(xiàn)代電力工業(yè)發(fā)展的重要標(biāo)志。 變電站有升壓變電站和降壓變電站兩大類。 220kV 側(cè)為主功率輸出， 110kV 側(cè)以接受功率為主。以近期為主，正確處理近期建設(shè)與遠(yuǎn)期發(fā)展的關(guān)系，適當(dāng)考慮擴(kuò)建的可能。 第 條：系統(tǒng)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)水平可為今后第五年至第十年的某一年，并應(yīng)河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) /論文 3 對(duì)過度年進(jìn)行研究（五年內(nèi)逐年研究），遠(yuǎn)景水平可為第十年至第十五年的某一年，且宜與國民經(jīng)濟(jì)計(jì)劃的年份相一致。 二級(jí)負(fù)荷：如停止供電，將造成大量減產(chǎn)，城市大量居民的正?；顒?dòng)受到影響?？梢?，變電站主變壓器的選擇相當(dāng)重要。 主變壓器型式的選擇 主變壓器相數(shù)的選擇 當(dāng)不受運(yùn)輸條件限制時(shí)，在 330KV 以下的變電所均應(yīng)選擇三相變壓器。 5%以河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) /論文 7 內(nèi)，另一種是帶負(fù)荷切換稱為有載調(diào)壓，調(diào)整范圍可達(dá) 30%。 主變中性點(diǎn)的接地方式 選擇電力網(wǎng)中性點(diǎn)接送地方式是一個(gè)綜合問題。 強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻，雖然 有 散熱效率高，節(jié)約材料減少變壓器本體尺寸等優(yōu)點(diǎn) ， 但是它要有一套水冷卻系統(tǒng)和相關(guān)附件，冷卻器的密封性能要求高，維護(hù)工作量較大。 近期接線與遠(yuǎn)景接線相結(jié)合，方便接線的過程。單母線又分為單母線無分段和單母線有分段、單母線分段帶旁母線等形式；雙母線 分為普通雙母線、雙母線分段、一臺(tái)半斷路器、雙母線及雙母線帶旁母 、變壓器 — 母線接線等形式。 經(jīng)濟(jì)性 占地面積小，且投資少，宜采用屋內(nèi)配電裝置，經(jīng)濟(jì)性好。 短路是電力系統(tǒng)的嚴(yán)重故障，所謂短路，是指一切不正常的相與相之間或相與地（對(duì)于中性點(diǎn)接地系統(tǒng)）發(fā)生通路的情況。 3）在設(shè)計(jì)屋外高壓配電裝置時(shí)，需按短路條件檢驗(yàn)軟導(dǎo)線的相間和相對(duì)地的安全距離。 短路計(jì)算基本假設(shè) 短路計(jì)算基本假設(shè)是： 1）正常工作時(shí)，三相系統(tǒng)對(duì)稱運(yùn)行； 2）所有電源的電動(dòng)勢(shì)相位角相同； 3）電力系統(tǒng)中各元件的磁路不飽和，即帶鐵芯的電氣設(shè)備電抗值不隨電流大小而發(fā)生變化； 4）不考慮短路點(diǎn)的電弧阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流； 5）元件的電阻略去，輸電線路的電容略去不計(jì)，及不計(jì)負(fù)荷的影響； 6）系統(tǒng)短路時(shí)是金屬性短路。在進(jìn)行設(shè)備選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情在保證安全、可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥地采用新技術(shù)，并注意節(jié)約投資，選擇合理的電氣設(shè)備。 短路的動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) ： 滿足動(dòng)穩(wěn)定條件為： ch dfii? ch dfII? chi — 短路沖擊直流峰值 （ kA） chI — 短路沖擊電流有效值（ kA） dfi、 dfI — 電器允許的極限通過電流峰值及有效值（ kA） 5） 絕緣水平 ： 在工作電壓和過電壓的作用下，電器的內(nèi)、外絕緣應(yīng)保證必要的可靠性。39。ekdII? 40kA eg cjII? 55 rd? 110kV 側(cè)斷路器 考慮到兩臺(tái)主變壓器及它們之間存在一定的交換功率可得： 1）額定電壓： max maxygUU? maxgU = 110 = （ kV）； 2）額定電流： maxIygI? maxgI = 23 eSU?? = 2120 3110 =（ kA）； 3）按開斷電流選擇： 39。39。 220kV 側(cè)隔離開關(guān) 1）額定電壓 : max maxygUU? maxgU = eU 即 : maxgU = 220 = 253（ kV） 2）額定電流： maxegII? = 2 120 3 220??? = （ kA） 根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可以初步選擇戶外 GW7－ 220DW 型隔離開關(guān)，其參數(shù)如下：額定電壓 220kV，最高工作電壓 252kV， 額定電流 1600A，動(dòng)穩(wěn)定電流 80kA，熱穩(wěn)定電流 3S 為 32kA，并帶按地刀閘。對(duì)于保護(hù)電壓互感器用的高壓熔斷器，只需按額定電壓及斷流量來選擇。 （ 2）電流互感器 10%誤差曲線 是對(duì)保護(hù)級(jí)（ BlQ）電流互感器的要求與測(cè)量級(jí)電流互感器有所不同。 220kV 側(cè)電流互感器 額定電流： maxegII? = 2 3e eS U?= 2 4 0 1 .0 5 0 .6 6 1( )3 2 2 0 kA? ?? 額定電壓： e ewUU? eU = 220kV 根據(jù)以上計(jì)算數(shù)據(jù)，可以初步選擇 LB7－ 220 型電流互感器，其參數(shù)為額定電流比 1200/5，準(zhǔn)確級(jí) ，二次負(fù)荷 2， 1S 熱穩(wěn)定倍數(shù) ，動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)67。 2） 220kV 輸電線路側(cè)，電壓互感器采用單相電容式電壓互感器，其初級(jí)繞組額定電壓為 220/ 3 kV，次繞組額定電壓為 100/ 3 kV，二次負(fù)荷100MVA，準(zhǔn)確級(jí)為 級(jí)，型式為 TYD220 3 － 。 （ 2）配電裝置中軟導(dǎo)線的選擇，應(yīng)根據(jù)環(huán)境條件和回路負(fù)荷電流、電暈、無線電干擾等條件，確定導(dǎo)體的載面和導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)型式。 s） dz z fZt t t?? =+=（ S） 4）運(yùn)行時(shí)導(dǎo)體最高溫度： 39。它是按主接線的要求，由開關(guān)設(shè)備，保護(hù)和測(cè)量電器，母線裝置和必要的輔助設(shè)備構(gòu)成，用來匯集和分配電能。 高壓配電裝置的選擇 配電裝置的整個(gè)結(jié)構(gòu)尺寸，是綜合考慮到設(shè)備外形尺寸，檢修維護(hù)和搬運(yùn)的安全距離，電氣絕緣距離等因素而決定，對(duì)于敞露在空氣中的配電裝置，在各種間距中，最基本的是帶電部分對(duì)地部分之間和不同相的帶電部分之間的空間最小安全凈距，在這一距離下， 無論是正常最高工作電壓或出現(xiàn)內(nèi)外過電壓時(shí)，都不會(huì)被空氣間 隙擊穿。這種布置特點(diǎn)是：布置比較清晰，不易誤操作，運(yùn)行可靠，施工和維修都比較方便，構(gòu)架高度較低，抗震性能較好，所用鋼材較少，造價(jià)低，但占地面積大，此種配電裝置用在非高產(chǎn)農(nóng)田地區(qū)及不占良田和土石方工程量不大的地方，并宜在地震強(qiáng)度較高地區(qū)建用。 半高型配電裝置，它是將母線及母線隔離開關(guān)抬高，將斷路器、電壓互感器等電氣設(shè)備布置在母線下面，具有布置緊湊、清晰、占地少等特點(diǎn)，其鋼材消耗與普通中型相近，優(yōu)點(diǎn)有： ①占地面積約在中型布置減少 30%； ②節(jié)省了用地，減少高層檢修工作量； ③旁路母線與主母線采用不等高布置實(shí)現(xiàn)進(jìn)出線均帶旁路很方便。他們分別有自己的安全凈距。按其組裝方式，又可分為：由電氣設(shè)備在現(xiàn)場(chǎng)組裝的配電裝置，稱為配式配電 裝置和成套配電裝置。39。 母線及電纜截面的選擇 除配電裝置的匯流母線及較短導(dǎo)體按導(dǎo)體長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流選擇外，其余導(dǎo)體截面，一般按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。 2）其 110kV 出線側(cè)采用 TYD110/ 3 － ，單相單柱式，電容式電壓互感器，其初級(jí)額定電壓為 110/ 3 KV，次級(jí)額定電壓為 ，二次負(fù)荷 級(jí)為 150MVA。 熱穩(wěn)定校驗(yàn)： 2d dzQ I d?? = = （ ） （ 1IreK ） 2=（ 30 2400） 2 = 1296 （ ） 即 ： （ 1IreK ） 2＞ 2 dzId? 滿足要求 驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定： 2 1IedK = 2 75 = （ kA） icj =（ kA） 即： 2 1IedK ＞ icj 滿足要求 故選擇 LB7－ 110W型電流互感器能滿足要求，由計(jì)算可列出 LB7－ 110W 型電