【正文】 式 （ 75） 式中： KI — 短路電流有效值（ KA） ； （ 7） 求沖擊短路電流 KiI= 式 （ 76） 式中： shi — 沖擊短路電流（ KA） ； 注：短路發(fā)生在一般的高壓電力網(wǎng)時(shí)，因電抗比電阻要大得多，取 shK =， shi = KPI ；當(dāng)短路發(fā)生在大容量電力網(wǎng)或發(fā)電機(jī)附近時(shí)，取 shK =， shi =2.,69 kPI ；短路發(fā)生在發(fā)電廠高壓母線時(shí)，取 shK =， shi =2.,62 kPI ；短路發(fā)生在低壓電網(wǎng)時(shí)，取 shK 1～ ， shi =（ 1～ ） kPI 。所以，其額定電壓高。 4 0 .1 1 4 .1 1eq kp P o ct t t t S? ? ? ? ? ?（ oct 取 ） 注：本設(shè)計(jì)所選型號(hào)為高壓側(cè)： LW8－ 63 型，高壓六氟化硫斷路器、額定電壓 63KV；低壓側(cè)： SN3－ 10/1000 型，少油 斷路器、額定電壓 10KV、額定電流 1000A。 （ 4） 按開斷電流選擇 ： NOCI ＞ KPI 式 （ 83） 式中： NOCI — 高壓斷路器的額定開斷電流（ KA） ； KPI — 短路電流同期分量有效值（ KA） ,由高壓或低壓側(cè)短路電流計(jì)算得出 。 1 2 3 500KV 電壓等級(jí)中主要是少油斷路器，真空斷路器和 SF6斷路器。 注：兩臺(tái)同型號(hào)變壓器并聯(lián)，總電抗標(biāo)么值為單臺(tái)的一半。 （ 2） 氣象條件惡化。由此從預(yù)選方案中低壓側(cè)選單母線分段 ,高壓側(cè)選內(nèi)橋接線。 W L 1 W L 2T 2內(nèi) 橋T 1D Q F 圖 第二種方案是一 次側(cè)（ 60KV 側(cè)）采用外橋接線形式 此 種方案的特點(diǎn)： 優(yōu)點(diǎn)：橋形接線有工作可靠，靈活，使用的電器少，裝置簡單清晰和建設(shè)費(fèi)用底等優(yōu)點(diǎn)，并且它特別容易為單母分段或雙母 分段 接線。通常對(duì)大型變電 所，由于其傳輸容量大，對(duì)供電可靠性要求高。 對(duì)電氣主接線的基本要求 根據(jù)我國能源部規(guī)定：變電所的電氣主接線應(yīng)根據(jù)該變電所在電力系統(tǒng)中的地位、變電所的規(guī)劃容量，負(fù)荷性質(zhì)、線路變壓器連接元件總數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)等條件確定。對(duì)新建的變電所，從網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的觀點(diǎn)出發(fā)，應(yīng)注意選用有載調(diào)壓變壓器。在確定了總的補(bǔ)償容量 CQ 后 ,就可以根 據(jù)所選電容器的單個(gè)容量來確定電容器的個(gè)數(shù) CeQn Q= 根據(jù)計(jì)算所得電容器的個(gè)數(shù) ,為了 保持三相平衡應(yīng)取 3的倍數(shù) ,兩臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行就要保持兩邊平衡所以 要取 6的倍數(shù)。239。 D = ?239。 電容器型號(hào)由系列代號(hào)、介質(zhì)代號(hào)、設(shè)計(jì)序號(hào)、額定電壓、額定容量、相數(shù)或頻率尾注號(hào)或使用環(huán)境等部分組成，符號(hào)代號(hào)一般用漢語拼音字頭表示。 綜上所述 ， 只進(jìn)行導(dǎo)體載流量校驗(yàn)和電壓損耗校驗(yàn)即可。 導(dǎo)體投資和折舊費(fèi) 、 利息等 。 常用架空線的型號(hào)、規(guī)格 ， 由材料、結(jié)構(gòu)的漢語拼音的第一個(gè)字母在寫表示，額定載流截面積（ mm2）和鋼線部分額定截面積（ mm2）等幾部分組成，字母含義為： T－銅 L－鋁 G－鋼 J－多股絞線 LH－鋁合金 F－防腐型等 。 2 變電所主變壓器一般采用三相式變壓器 ， 其容量應(yīng)根據(jù)電力噸度年個(gè) 5～ 10 年的發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行選擇 ， 裝有兩臺(tái)以上主變壓器變電所中 ， 當(dāng)一臺(tái)斷開時(shí) ， 其余主變壓器的容量一般保證 70%的全部負(fù)荷 ， 但應(yīng)保證用戶的一級(jí)負(fù)荷和大部分二級(jí)負(fù)荷 。隨著自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)得到了迅速發(fā)展，有許多 新概念、新理論設(shè)計(jì)的變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)投入運(yùn)行。而根據(jù)本論文所介紹的高壓配電裝置的設(shè)計(jì)原則、要求和 60KV 的配電裝置，決 定此次設(shè)計(jì)對(duì)本廠采用分相中型布置。變電所用接線包括：變電所 接線的總要求以及 變電所 母線接線設(shè)計(jì)。 現(xiàn)在大容量發(fā)電機(jī)組的不斷投運(yùn)、超高壓遠(yuǎn)距離輸電和大電網(wǎng)的出現(xiàn)，使電力系統(tǒng)的安全控制更加復(fù)雜。 所區(qū)內(nèi)、外通道 變電所應(yīng)有道路與外部公路連接 ， 其路面寬度一般不小于 米 ， 變電所內(nèi)應(yīng)設(shè)置環(huán)行道路或回車道、環(huán)行道 ， 路面寬度一般為 3米 ， 由變電所大廳至主變電器的道路可適當(dāng)紅安 60KV 降壓變電所電氣工程初步設(shè)計(jì) 3 加寬。 沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 4 3 10KV 架空導(dǎo)線截面選擇及校驗(yàn) 架空線是軟導(dǎo)體 ， 架空線的選擇主要是截面選擇 ， 而架空線路的型號(hào)則視具體情況而定 。 按最大長期工作電流選擇 母線所在回路的最大長期工作電流 .maxwI 應(yīng)不大于導(dǎo)體長期發(fā)熱的允許電流 alI ,即 紅安 60KV 降壓變電所電氣工程初步設(shè)計(jì) 5 .maxwI 163。通常根據(jù)重要程度將架空線分成三個(gè)等級(jí) ： 35KV 以上線路為 I類線路 ， 135KV 為Ⅱ類線路 ， 1KV以下為Ⅲ類線路 ,只有 35KV 及以上的線路才需要校驗(yàn)。不僅可保證電壓質(zhì)量，而且將提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性、安全性和經(jīng)濟(jì)性。 雙回路時(shí)： （ 1） 兩條線路運(yùn)行222222( ) ( )2( ) ( )2NNNNP Q RPUP Q XQU236。239。 = D S + S 式 （ 49） 計(jì)算變電所的低 壓側(cè) 母線的負(fù)荷 (Kp= ,Kq=) 39。 變壓器形式的選擇 1 主變一般采用三相變壓器，若因制造和運(yùn)輸條件的限制，在 220kv 的變電所中，可采用單相變壓器組。 注： 本設(shè)計(jì)選用兩臺(tái)變壓器，其型號(hào)為 9 12500 60SF 紅安 60KV 降壓變電所電氣工程初步設(shè)計(jì) 15 6 確定變電所主接線 變電所電氣主接線指變電所的變壓器，輸電線路怎樣與電力系統(tǒng)相連接，從而完成輸配電任務(wù)。 沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 16 考慮負(fù)荷的重要性分級(jí)和出線回?cái)?shù)多少對(duì)主接線的影響 對(duì)一級(jí)負(fù)荷來說，必須有兩個(gè)獨(dú)立電源供電，且當(dāng)一個(gè)電源失去后，（應(yīng)保證全部負(fù)荷的大小和分布，負(fù)荷增長速度以及地區(qū)網(wǎng)絡(luò)），應(yīng)保證全部一級(jí)負(fù)荷不間斷供電；對(duì)二級(jí)負(fù)荷，一般要有兩個(gè)電源供電，且當(dāng)一個(gè)電源失去后，能保證大部分二級(jí)負(fù)荷供電。根據(jù)上述以及本變電所所處系統(tǒng)和負(fù)荷性質(zhì)的要求，初步確定 高壓側(cè) 主接線方案： 第一種方案是一次側(cè)（ 60KV 側(cè)）采用內(nèi)橋 接線形式 : 此種方案的特點(diǎn)： 優(yōu)點(diǎn)：接線簡單清晰、設(shè)備少、操作方便、便于擴(kuò)建和采用成套配電裝置。 主接線方案的確定 本設(shè)計(jì)采用變電所供電給重要用戶時(shí) ,一般裝設(shè)兩臺(tái)變壓器。 計(jì)算短路電流的目的 （ 1） 作為選擇電氣設(shè)備（斷路器、隔離開關(guān)、絕緣子、母線、電纜等）的依據(jù)； （ 2） 繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)和整定； （ 3） 電氣主接線方案的確定； （ 4） 進(jìn)行電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算，研究短路對(duì)用戶工作影響等 。在選擇分段斷路器時(shí)應(yīng)用單條運(yùn)行是的短路電流，選擇出線斷路器時(shí)用兩條線路并聯(lián) 運(yùn)行的總短路電流，即為 2K 點(diǎn)并聯(lián)運(yùn)行時(shí)短路電流的 2 倍。多油斷路 器逐漸被淘汰，使用多的是少油斷路器，真空斷路器結(jié)構(gòu)緊湊，尺寸小，維修量小，動(dòng)作噪音小，應(yīng)用范圍在不斷擴(kuò)大。按操動(dòng)機(jī)構(gòu)可分為手動(dòng)式、電磁式、液壓式、彈簧式和液壓彈簧式等類型。 沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 26 隔離開關(guān)作用 （ 1） 隔離電壓； （ 2） 切換電路； （ 3） 切合小電流。要求斷路器動(dòng)作可靠，能快速的，自動(dòng)重合閘，并且能開斷近距，失步反相，異相接地故障，以及能夠切斷空載變壓器，空載長線，發(fā)展性故障。 電氣設(shè)備選擇的一般原則 （ 1） 應(yīng)滿足正常運(yùn)行、檢修、短路和過電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景 發(fā)展； （ 2） 應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核； （ 3） 應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理； （ 4） 與整個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)協(xié)調(diào)一致 （ 5） 同類設(shè)備應(yīng)盡量減少品種； （ 6） 電氣設(shè)備要能可靠地工作，必須按正常工作條件進(jìn)行選擇，并按短路狀態(tài)來校驗(yàn)其熱、動(dòng)穩(wěn)定。 紅安 60KV 降壓變電所電氣工程初步設(shè)計(jì) 21 1. 60KV 側(cè)橋上選取 1K 點(diǎn)。 沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 20 7 短路電流計(jì)算 短路的定義及類型 所謂“短路”是指電力系統(tǒng)正常支行情況以外的相與相之間或相與地（或中性線）之間的接通。 缺點(diǎn)：線路的切除 和投入較復(fù)雜，需動(dòng)作兩臺(tái)斷路器，并有一臺(tái)變壓器暫時(shí)停運(yùn) Q S 1Q F 1單 母 分 段 接 線 圖 第二種方案是二次側(cè)（ 10KV 側(cè)）采用單母接線形式 : 紅安 60KV 降壓變電所電氣工程初步設(shè)計(jì) 19 此種方案的特點(diǎn)： 優(yōu)點(diǎn)：接線簡單清晰、操作方便、設(shè)備少、投資少、隔離開關(guān)僅用于檢修，不作為操作電器，不容易發(fā)生誤操作。 主接線的選擇 由《電力工程電氣設(shè)備手冊(cè)》： 6— 10KV 配電裝置的出現(xiàn)回路數(shù)不超 過 5 回； 35— 63KV配電裝置的出線回路不超過 3 回；適用單母線接線。 （ 4） 具有發(fā)展和擴(kuò)展的可能性。因此，對(duì)于裝有兩臺(tái)變壓器的變電所，每臺(tái)變壓器的額定容量可按下式確定： 0. 7 0. 7 87 79 .9 61 45 .9 4cacaS S KV A162。 3 根據(jù)電力負(fù)荷的發(fā)展情況及潮流的變化，結(jié)合系統(tǒng)短路電流、系統(tǒng)穩(wěn)定、系統(tǒng)繼電保護(hù)、對(duì)通訊線路的影響、調(diào)壓和設(shè)備制造等條件允許時(shí)，應(yīng)采用自耦變壓器。239。 D = ?239。 無功補(bǔ)償?shù)囊饬x （ 1） 提高功率因數(shù)； （ 2） 改善電能質(zhì)量； （ 3） 降低網(wǎng)絡(luò)功率損耗和電能損耗。 注 :電壓損失不超過 8%則合格 。 電暈電壓校驗(yàn) ： 電暈放電將引起 電暈損耗、無線電干擾、噪聲干擾和金屬腐蝕等不利現(xiàn)象。導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)型式可采用單根鋼芯鋁鉸線或由鋼芯絞線組成的復(fù)導(dǎo)線。 （ 5）接在母線上的閥型避雷器和電壓互感器 ， 一般合用一組隔離開關(guān)接在變壓器引線上的閥型避雷器回路中 ， 一般不裝設(shè)隔離開關(guān)。 2 變電所應(yīng)根據(jù) 5～ 10 年電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行設(shè)計(jì) ， 樞紐變電所連接的電源數(shù)和回路數(shù) ， 還應(yīng)該根據(jù)電力系統(tǒng)運(yùn)行完全和經(jīng)濟(jì)等條件確定。眾所周知，變電站是電力系統(tǒng)中不可缺少的重要環(huán)節(jié)，它擔(dān)負(fù)著電能轉(zhuǎn)換和電能重新分配的重要任務(wù)。紅安 60KV 降壓變電所電氣工程初步設(shè)計(jì) 1 目 錄 中文摘要 .................................................................... I Abstract ................................................................... II 第一篇 說明書 ........................................................... 1 1 引言 .................................................................. 1 2 變電所設(shè)計(jì)原則 ........................................................ 2 總則 ............................................................ 2 所址選擇和所區(qū)規(guī)劃 .............................................. 2 電氣部分 ........................................................ 3 3 10KV 架空導(dǎo)線截面選擇及校驗(yàn) ........................................... 4 ................................................... 4 導(dǎo)線截面的校驗(yàn) .................................................. 6 無功功率的平衡 .................................................. 8 無 功補(bǔ)償?shù)囊饬x .................................................. 8 線路的功率損耗的計(jì)算 .......................................... 9 6 確定變電所主接線 ..................................................... 15