【正文】 當 1f 在共振頻率范圍內時，從相關圖查出相應的 ? 值；當 1f 在共振范圍外時， ? ≈ 1。 四 、 母線截面選擇 按 最大持續(xù)工作 電流選擇 ： 各種配電裝置中的主母線及長度在 20m 一下的母線，一般均按所在回路的最 大持續(xù)工作電流選擇，即 )(m a x AIKII Nal ?? (530) 其中 K 為與母線長期發(fā)熱允許最高溫度 al? 、實際環(huán)境溫度 ? 、海拔等因素有關的綜合修正系數。其中， 6～ 20kV母線上的電壓互感器，一般為電磁型三相五柱式； 35～220kV母線上的電壓互感器，一般由三臺單相三繞組電壓互感器構成， 35kV為電磁式， 110～ 220kV為電容式或電磁式（為避免鐵磁諧振，以電容式為主）。 四 、按二次負荷選擇 作出 測量 儀表（或繼電器）與電壓互感器 的三相接線圖 ，并盡可能將負荷均勻分配在各相上。 五 、按二次負荷選擇 作出電流互感器回路的接線圖，列表統 計其二次側 每相儀表和繼電器負荷，確定最大相總負荷 2S 。 隔離開關的選擇方法與斷路器相同，但隔離開關沒有滅弧裝置，不承擔接通和斷開負荷電流和短路電流的任 務，因此，不需要校驗額定開斷電流和關合電流。 2 。介紹短路電流計算的基本數據準備、短路電流計算阻抗圖繪制和計算步驟如下 : 計算各元件電抗標幺值，并折算到 同一基準容量下； 繪制相應的電力系統 等值電路 ； 確定與短路電流有 關 的運行方式 ，選擇短路點 ； 對網絡進行化簡，本 供電系統 不可 看為無限大系統，不考慮短路電流周期分量的衰減求出電流對 短路點的電抗標幺值，并計算短路電流標幺值、 有名值； 根據需要取不同的短路點進行短路電流計算； 計算短路容量，短路電流沖擊值 ； 列出短路電流計算結果表； 實際短路電流計算情況要根據系統規(guī)劃和設計情況進行。選用 SFPSL63000/220 三繞組變壓器，其技術參數見下表： 表 變電所主變技術參數 型號 SFPSL63000/220 繞組接線組別 YN， yn0， d11 空載電流 （ %） 空載損耗 (kW) 94 短路損耗 (kW) 高 — 中 高 — 低 中 — 低 額定電壓 (kV) 高壓 中壓 低壓 220 121 11 容量比（ %） 110 110 50 短路 電壓 百分數（ ％ ） 高－中 高－低 中－低 東南大學成賢學院畢業(yè)設計報告 8 第 四 章 短路電流計算 概述 電力系 統中 的電氣設備，在其運行中都必須考慮到可能發(fā)生的各種故障和不正常運行狀態(tài)，最常見同時也是 最危險的故障是發(fā)生各種 形式 的短路，因為它們 會 對用戶的正常供電和電氣設備的正常運行 造成破壞 。無勵磁調壓變壓器的分接頭較少，調壓范圍只有 10％ （ 177。 ．主變壓 器相數的選擇 當不受運輸條件限制時，在 330KV 及 以下的 變電 所中一般都 選擇三相變壓器。主變的容量、臺數直接影響主接線的形式和配電裝置的結構。例如，系統中的超高壓、大容量樞紐變電所，因停電會對系統和用戶造成重大損失，故對其可靠性要求就特別高。 一、可靠性 根據變電所的性質和在系統中的地位和作用不同， 對變電所主接線可靠性有不同的要求。 主接線是變電所的最重要組成部分。本文針對 猇亭 220kV 變電所 的特點，闡述了 220kV 變電所 的設計思路、設計步驟，并進行了相關的計算和校驗。 畢業(yè)設計原 始資料 一 、 待建 220kV 降壓變電所基本資料 設計變電所在城市近郊，向開發(fā)區(qū)的煉鋼廠供電，在變電所附近還有地區(qū)負荷。 對裝有大型機組的發(fā)電廠及超高壓變電所，應滿足可靠性的特殊要求。而無匯流母線的主接線主要有單元接線、橋形接線、角形接線。 接收 功率通過主變傳輸至 110KV 及 10KV 母線上。 當變壓器主要與 110kV及以上的兩個中性點直接接地系統相連接時，可優(yōu)先選用自耦變壓器。 電力潮流變化大和電壓偏移大的 110kV 變電所的主變壓器。但三相短路雖然很少發(fā)生， 卻 其情況較嚴重 ，應給以足夠的重視。在進行設備選擇時，應根據工程實際情況，在保證安全、可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥地采用新技術，并注意節(jié)約投資，選擇合適的電氣設備。 al? — 裸導體或電纜芯正常允許溫度， ℃ 。互感器屬于特種變壓器，其作用如下： 將一次回路的高電壓和大電流變?yōu)槎位芈窐藴实牡碗妷汉托‰娏鳎箿y量 儀表和保護裝置標準化和小型化。 六 、 熱 穩(wěn)定校驗 電流互感器的熱穩(wěn)定能力 通 常以 1s 熱穩(wěn)定倍數表示，因此，校驗熱穩(wěn)定應滿足 )()( 221 skAtItKI zdre ?? ? （ 524） 式中： rK — 電流互感器的熱穩(wěn)定倍數，err IIK1?； t— 電流互感器的熱穩(wěn)定時間， t=1s； 七 、動穩(wěn)定校驗 電流互感器的內部動穩(wěn)定能力，常以允許通過的動穩(wěn)定電流 esi 或 esi 對一次額定電流的倍數)]2/([ 1Neseses IiKK ? 表示，故按下式校驗： 12es sh N es shi i I K i??或 （ kA ） （ 525） 短路電流 不僅在電流互感器內部產生作用力，而且由于其鄰相 之 間 短路 電流的相互作用使絕緣帽上受到外力的作用。 表 電壓互感器二次繞組負荷計算公式 接線 接線 U 3) ] /30c o s ([Sp uvuvU ??? ? 3) ] /30s in ([SQ uvuvU ??? ? UV )30S c o s (3P UV ??? ? )30S s in (3Q UV ??? ? V 3)]/30c o s (S)30c o s ([Sp uvuvuvuvV ?????? ?? 3)]/30s in (S)30s in ([SQ uvuvuvuvV ?????? ?? VW )30S c o s (3P VW ??? ? )30S s in (3Q VW ??? ? W 3) ] /30c o s ([Sp vwvwW ??? ? 3)]/30s in ([SQ uvvwW ??? ? 互感器的配置 一 、電流互感器的配置 凡裝有斷路器的回路均應裝設電流互感器；在變壓器的中性點和橋形接線的跨條上，也應裝設電流互感器。 35～ 220kV線路在一相上裝設。此電能損耗與負荷電流的大小、母線截面有關。其材料應力若超過允許應力，母線遭到損壞。 注：根據 本所 10kV 母線 設計 特點應 按 最大持續(xù)工作 電流選擇 母線截面。在 持續(xù) 正常工作電流4000～ 8000A 的室內配電裝置 時，一般選用槽形導體。 為了防止支持式電流互感器的套管閃絡造成母線故障，電流互感器通常布置在線路斷路器的出線東南大學成賢學院畢業(yè)設計報告 20 側或變壓器斷路器的變壓器側。故 其校驗為： )( 1 kAiLaKI shcesN ? （ 527） 電壓 互感器的選擇 一 、 形式選擇 電壓互感器的形式應根據用途和使用條件來選擇。 6~10kV 屋內式電流互感器 ，采用穿墻式和澆注式； 35kV 及以上屋外用電流互感器，采用支柱式和穿墻式。真空斷路器只適應于 10KV電壓等級， 10KV 采用真空斷路器。 （ 2） 用熔斷器保護的電器可不驗算熱穩(wěn)定。 在電氣連接的網絡中， 選擇導體和電器用的短路電流，應考慮具有反饋作用的異步電機的影響和電容補償裝置放電電流的影響。但是它要有一套水冷卻系統和相關附件，冷卻器的密封性能 要求高，維護工作量較大。所以，本次設計的變電所，選擇普通三繞組變壓器。適用遠期負荷的增長以及擴建，而當一臺主變壓器故障或者檢修時，另一臺主變壓器可承擔70%的負荷保證全變電所的正常供電。以兩回出線向煉鐵廠供電，考慮到主變不會經常投切，和對線路操作和檢修的方便性，采用內橋式接線。年運行費包括電能損耗費、折舊費及大修理費、日常小維護費。 三 、 變電所與電力系統的連接情況 圖 11 待設計變電所與電力系統的連接電路圖 東南大學成賢學院畢業(yè)設計報告 3 第二 章 電氣主接線的選擇 概述 電氣主接線是變電所電 氣設計的主體，它反映各設備的作用、連接方式和回路間的相互關系。 第四個部分是電氣設備和導體的選擇校驗。 第 三 個部分是 短路電流計算 。 二 、 用戶負荷統計資料 110kV 用戶負荷統計資料如下： 表 110kV 用戶負荷統計資料 用戶名稱 最大負荷（ kW） cos? 回路數 重要負荷百分數（ %） 煉鐵廠 55000 0． 95 2 68 東南大學成賢學院畢業(yè)設計報告 2 10kV 用戶負荷統計資料如下： 表 10kV 用戶負荷統計資料 序號 用戶名稱 最大負荷（ kW） cos? 回路數 重要負荷百分數（ %） 1 礦機廠 2600 0． 95 2 60 2 機械廠 1000 0. 90 2 65 3 汽車廠 1800 2 63 4 電機廠 2300 2 62 5 煉油廠 2600 2 65 6 飼料廠 900 2 50 最大負荷利用小時數 maxT = 4800 h，同時率取 ，線路損耗取 5 %。 年運行費要小。 對 110kV側的接線方式，出線僅為兩回，按照規(guī)程要求，宜采用橋型接線。 考慮到兩臺主變壓器 同時發(fā)生故障的 機率較小。它的供電可靠性也高。 強迫油循環(huán)水冷卻：散熱效率高，節(jié)約材料減少變壓器本體尺寸等優(yōu)點。 確定短路電流 時，應按可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，而不應按僅在切換過程中可能并列運行的接線方式。 校驗短路電流一般取三相短 東南大學成賢學院畢業(yè)設計報告 12 路時的短路電流，若發(fā)電機出口的兩相短路和中性點直接接地系統及自耦變壓器等回路中的單相、兩相接地短路較三相短路嚴重時，則應按嚴重情況考慮。 由于真空斷路器、 SF6 斷路器比少油斷路器，可靠性更好，維護工作量更少，滅弧性能更高，目前得到普遍推廣，故 35～ 220KV 一般采用 6SF 斷路器。 電流互感器的選擇 和校驗 一 、形式選擇 電流互感器的形式應根據安裝地點和安裝方式來選擇。 esK 一般是在相距 a=，計算跨距 cL = 的條件下取得。例如，若有兩組電流互感器或同一組互感器有幾個二次繞組，應使它們之間的部分處于交叉保護范圍之中。 二 、 型式 回路 持續(xù) 正常工作電流在 4000A 及以 下 的室內配電裝置 時，一般選用矩形導體。如無合適的標準截面，允許略小于 jS 。因此，按短路條件校驗母線動穩(wěn)定時，應對母線進行應力計算，滿足下列條件 )(m ax Paal ?? ? (534) 式中 ： al? — 導體最大允許應力； max? — 所選母線最大計算應力； 東南大學成賢學院畢業(yè)設計報告 24 第六 章 變電所主變容量計算 本次設計中 220kV 側有 20xx0MW/= 的系統和 2 200MW/= 的 發(fā)電廠給中壓側 110kV 和低壓側 10kV 供電。載流導體的年運行費主要由電能損耗、設備維修費和折舊費組成。 注：根據設計需要各電壓等級配置互感器情況見 表 表 互感器的選擇情況 設備名稱 安裝地點 型 號 額定變比（電流比） 電壓互感器 220kV母線 三相 TYD220/ 3 ， 220xx0 100 10033 單相 TYD220/ 3 ， 220xx0 100 10033 110kV橋斷路器 TYD110/ 3 ， 110000 100 10033 10kV母線 JSJW10, 10010000 100 3 電流互感器 220kV線路 LCW220, 300/5 110kV線路 LCWB4110， 300/5 110kV橋斷路器 LCWB4110， 300/5 主變 10kV側 差動 LAJ10, 過流 LAJ10, 主變中性點 LA10,10kV分段 LAJ10, 10kV出線 LMZJ110, 東南大學成賢學院畢業(yè)設計報告 21 10kV 母線的選擇 母線在電力系統中 主要擔任傳輸功率