【正文】 表 GN1910/630隔離開關(guān)選擇校驗(yàn)表 序號(hào) 裝設(shè)地點(diǎn)的電氣條件 GN1910/630隔離開關(guān) 項(xiàng)目 數(shù)據(jù) 項(xiàng)目 數(shù)據(jù) 結(jié)論 1 maxU 10kV NU 10kV 合格 2 max30I 250A NI 630A 合格 3 )3(shi maxi 50kA 合格 4 2)3(?I imat tIt2 1600 合格 電流互感器的選擇 所選的電流互感器型號(hào)為 LZW10，額定電流為 400A,校驗(yàn)如下 : ① 電壓：額定電壓 NU =10kV≥ maxU ，滿足要求。作電壓測(cè)量及繼電保護(hù)用。 本次設(shè)計(jì)選擇 GN1335/400型隔離開關(guān)，校驗(yàn)如下 ① 電壓：隔離開關(guān)額定電壓 NU =35kV≥ maxU ，滿足要求。 A ZTP? = kP /1000=27kW/1000= ZTQ? = (%)kU * TNS． /100=7 4/100= yTP? = 0P /1000=yTQ? = (%)0I * TNS． /100= 4/100= 兩臺(tái)變壓器損耗為 TS? = ZTS? + yTS? =2( yTP? +j yTQ? )+2[( 30S /2)2 / TNS． * ZTP? +j( 30S /2)2 / TNS． * ZTQ? ] =2(+)+[( 22 ? )/(4 42 )*+j( 22 ? )/(442 ) 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 電氣設(shè)備與導(dǎo)體的選擇 22 =(+)MV A/(37kV)2 = 3） 電力變壓器的電抗標(biāo)幺值 *TX = (%)kU BS /( TNS．100 )= ）／（ 410047 ?? = 繪制短路等效電路圖如圖 所示 圖 短路等效電路圖 ③ 計(jì)算 k1點(diǎn)的短路電路總電抗、三相短路電流和三相短路容量 1）總電抗標(biāo)幺值 )1* ??kX（ = *sX + *lX =+= 2）三相短路電流周期分量有效值 1)3( ?kI = 1BI / )1* ??kX（ =3）其他三相短路電流 )3(I? = ）（ 3?I = 1)3( ?kI = )3(shi = = )3(shI = ＝ 4）三相短路容量 )3(1?kS = BS / )1* ??kX（ =100MV ② 破壞電氣設(shè)備正常運(yùn)行 當(dāng)系統(tǒng)中發(fā)生短路時(shí)，電路中的電壓會(huì)突然降低，這就會(huì)嚴(yán)重影響電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。 經(jīng)濟(jì)性：這種接線所用設(shè)備很多，特別需要大量的隔離開關(guān)，配電裝置也較復(fù)雜，所以經(jīng)濟(jì)性差。所以靈活性較好。所以可靠性差。 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 變壓器的選擇 10 變壓器繞組接線組別的確定 35kV 作為高、中壓側(cè)時(shí)都可能采用“ Y”，其中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地；35kV 一下電壓側(cè)一般為“ D”。向有很多一、二級(jí)負(fù)荷供電的變電所，應(yīng)該采用兩臺(tái)變壓器。 ③ 電力電容器 電力電容器可按三角形和星形接法連接在變電所母線上。A 計(jì)算電流： I30 =656/10 3 ＝ ⑦ 鍋爐房： tanφ＝ 有功計(jì)算負(fù)荷： P30 =300 ＋ 3＝ 228kW 無功計(jì)算負(fù)荷： Q30 =225 ＝ 視在計(jì)算負(fù)荷： S30 =225/＋ 3＝ 工廠的電力負(fù)荷，按 GB 500521995《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，根據(jù)其對(duì)供電可靠性的要求及停止供電造成的損失或影響的程度分為三級(jí)： ① 一級(jí)負(fù)荷 一級(jí)負(fù)荷為停電后將在政治和經(jīng)濟(jì)上造成重大損失者或者停電將造成人身傷亡者。中等含水量時(shí)，實(shí)得土壤電阻率為 104Ω /cm。一個(gè)典型的變電站要求變電設(shè)備運(yùn)行可靠，操作簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)合理，擴(kuò)建方便，能靈活改變運(yùn)行方式。 2 2 此次盡可能的按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及規(guī)程規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)，做到運(yùn)行安全可靠，操作簡(jiǎn)單方便，經(jīng)濟(jì)合理，具有擴(kuò)建的可能性和靈活的改變運(yùn)行方式。 II 1 緒論 6 無功功率補(bǔ)償容量計(jì)算 16 21 最大負(fù)荷電流的計(jì)算 33 概述 近年來，隨著中小城市、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、個(gè)體企業(yè)的迅速發(fā)展，用電負(fù)荷不斷增加，完善供電網(wǎng)絡(luò)，建設(shè)供電半徑小、投資少的小型化變電站已經(jīng)勢(shì)在必行。 ② 工廠負(fù)荷性質(zhì) 工廠電力負(fù)荷情況分析：鑄鐵車間Ⅰ為一級(jí)負(fù)荷、化工廠（轉(zhuǎn)供）為二級(jí)負(fù)荷，鍋爐房、鑄鐵車間Ⅱ、空壓機(jī)站、熱處理車間為二級(jí)負(fù)荷，其余車間為三級(jí)負(fù)荷；住宅區(qū)為 3級(jí)負(fù)荷。 攀枝花學(xué)院本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 設(shè)計(jì)原始資料 3 表 參考負(fù)荷表 設(shè)備容量 Pe（ kW） 需用系數(shù) （ Kd） 功率因數(shù) （ cosφ） 照明容量（ kW） 總降到車間長(zhǎng)度（ m） 鑄鋼車間 940 7 600 下料車間 400 3 800 鑄鐵車間Ⅰ 600 6 1000 鑄鐵車間Ⅱ 900 5 1500 工具車間 350 6 800 鍛壓車間 1300 6 1200 鍋爐房 300 3 600 空壓機(jī)站 300 1 900 機(jī)修車間 250 5 600 化工廠 2400 36 5000 類 別 數(shù) 據(jù) 車 間 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 負(fù)荷計(jì)算及功率補(bǔ)償 4 3 負(fù)荷計(jì)算及功率補(bǔ)償 負(fù)荷分析計(jì)算 概述 負(fù)荷計(jì)算是為選擇變壓器容量、導(dǎo)線截面、電氣設(shè)備、和儀表量程的前提，還是配置變電所保護(hù)的重要數(shù)據(jù)。A 計(jì)算電流： I30 =＝ ④ 鑄鐵車間Ⅱ： tanφ＝ 有功計(jì)算負(fù)荷： P30 =900 ＋ 5＝ 320kW 無功計(jì) 算負(fù)荷： Q30 =315 ＝ 視在計(jì)算負(fù)荷： S30 =315/＋ 5＝ 455kV電容器可發(fā)出無功功率，電抗器可吸收無功功率，根據(jù)電壓需要，向電網(wǎng)提供快速無級(jí)連續(xù)調(diào)節(jié)的容性和感性的無功，降低電壓波動(dòng)和波形畸變率，全面提高電壓質(zhì)量，并兼有減少有功損耗，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，降低工頻過電壓的功能。A 補(bǔ)償后高壓側(cè)功率因數(shù)為 cosφ )1( = )1(30P / )1(30S = 所以這一功率因數(shù)滿足要求。 變壓器相數(shù)的確定 在 330kV 及以下 的發(fā)電廠和變電所中，一般都選用三相式變壓器。 電氣主接線方案選擇 35kV 側(cè)主接線擬定方案 ① 方案一：采用單母線接線，如圖 所示。且任一段母線或隔離開關(guān)檢修，只停該段，其他段可繼續(xù)供電，減小了停電范圍。所以供電可靠性高。在大的電力系統(tǒng)中，短路 電流可達(dá)到幾萬安甚至幾十萬安。 本設(shè)計(jì)采用標(biāo) 幺 制法進(jìn)行短路計(jì)算 。 表 高壓設(shè)備的選擇校驗(yàn)項(xiàng)目和條件 電氣設(shè)備名稱 電壓 /kV 電流 /kA 斷流能力/kA 短路電流校驗(yàn) 動(dòng)穩(wěn)定 熱穩(wěn)定 斷路器 ? ? ? ? ? 負(fù)荷開關(guān) ? ? ? ? ? 隔離開關(guān) ? ? ? ? 熔斷器 ? ? ? 電容器 ? 電流互感器 ? ? ? ? 電壓互感器 ? ? 母線 ? ? ? 表中 ?為應(yīng)進(jìn)行校驗(yàn)的項(xiàng)目 35kV 側(cè)電氣設(shè)備與導(dǎo)體的選擇及校驗(yàn) 最大負(fù)荷電流的計(jì)算 已知：變壓器型號(hào)為 S94000/35， TNS． =4000kV 表 ZN35/630型真空斷路器選擇校驗(yàn)表 序號(hào) 裝設(shè)地點(diǎn)的電氣條件 ZN35/630型真空斷路器 項(xiàng)目 數(shù)據(jù) 項(xiàng)目 數(shù)據(jù) 結(jié)論 1 maxU 35kV NU 35kV 合格 2 max30I NI 630A 合格 3 )3(kI ocI 8kA 合格 4 )3(shi maxi 20kA 合格 5 2)3(?I imat tIt2 256 合格 隔離開關(guān)的選擇 高壓隔離開關(guān)的作用是在檢修高壓設(shè)備時(shí)，能夠隔離高壓電源，斷開后有明顯可見的斷開間隙，而且斷開間隙的絕緣及相間絕緣都是足夠可靠的，能充分保證設(shè)備檢修的人身安全。由于電壓互感器的一、二次側(cè)都有熔斷器保護(hù)，所以不需要進(jìn)行穩(wěn)定度的校驗(yàn)。 ② 電流：額定電流 NI =630A≥ max30I =250A,滿足要求。 ④ 熱穩(wěn)定度： 2)3(?I imat = 2＝ ，而隔離開關(guān)的 tIt2 = 260 1=3600，所以 tIt2 ≥ 2)3(?I imat ，滿足要求。 ② 熱穩(wěn)定校驗(yàn) 母線實(shí)際截面應(yīng)該大于所允許的最小截面面積，母線在三相短路電流作用下允許的最小截面面積為： minA = )3(?I imat /C 其中 imat =2s,查《工廠供電》附錄表 7 得 C=87A 2/mms ，則 minA = 310 2／ 87= 2mm ＜ 200 2mm ，因此該母線滿足短路熱穩(wěn)定度要求。 ④ 熱穩(wěn)定度：根據(jù)原始資料取 imat =2 秒，則 2)3(?I imat = 2＝ ，而 隔離開關(guān) 的 tIt2 =142 4=784，所以 tIt2 ≥ 2)3(?I imat ，滿足要求。在高壓供配電系統(tǒng)，切斷短路電流時(shí)，要產(chǎn)生強(qiáng)烈的電弧，所以高壓斷路器具有可靠的滅弧裝置。 A/＝ 為保證電氣設(shè)備和電網(wǎng)安全可靠的運(yùn)行，首先應(yīng)設(shè) 法消除可能引起短路的一切原因，其次在發(fā)生短路后應(yīng)盡快切除故障部攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 6 短路電流計(jì)算 17 分和快速恢復(fù)電網(wǎng)電壓。 圖 變電所主接線圖 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 6 短路電流計(jì)算 16 6 短路電流計(jì)算 短路的概念 在電力系統(tǒng)中運(yùn)行的電器設(shè)備，在其運(yùn)行中都必須考慮到會(huì)發(fā)生各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，最常見同時(shí)最危險(xiǎn)的故障是各種形式的短路，它會(huì)破壞電力系統(tǒng)對(duì)用戶正常供電和電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。 10kV 側(cè)主接線擬定方案 ① 方案一：?jiǎn)文妇€分段接線，如圖 所示。 經(jīng)濟(jì)性：簡(jiǎn)單清晰，設(shè)備少，運(yùn)行操作方便，需要的斷路器臺(tái)數(shù)為 4臺(tái)，隔離開關(guān)為 6臺(tái)。而額定容量在 7500kVA 及以下的變壓器選擇自然冷卻方式。 ③ 變