【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 技術(shù)和新設(shè)備，使設(shè)計(jì)達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn) 、安全、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行。 所用電源引接方式 當(dāng)所內(nèi)有較低電壓母線時(shí) ,一般均較低電壓母線上引接 1～ 2 個(gè)所用變壓西安交通大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)論文 20 器 ,這一所用電源引接方式具有經(jīng)濟(jì)和可靠性較高的特點(diǎn)。 當(dāng)有可靠的 6～ 35kV 電源聯(lián)絡(luò)線時(shí)，可將一臺(tái)所用變壓器接到聯(lián)絡(luò)變壓器外側(cè)，更能保證所用電的不間斷供電。 由主變壓器第三繞組引接 ,所用變壓器高壓側(cè)要選用大斷流容量的開(kāi)關(guān)設(shè)備，否則要加裝限流電抗器。 所用電接線的確定 由于本所內(nèi)有較低電壓（ 10kV）母線時(shí) ,所以從 10kV 母線上引接 2 臺(tái)所用變壓器 ,分別接于 10kV 母線的Ⅰ段和Ⅱ 段，互為備用，平時(shí)運(yùn)行當(dāng)一臺(tái)故障時(shí)另一臺(tái)能承受變電所的全部負(fù)荷。 圖 31 10kV南南母線 10kV 西安交通大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)論文 21 第四章 短路電流計(jì)算 短路計(jì)算的目的及假設(shè) 短路是電力系統(tǒng)中最嚴(yán)重的故障，他能破壞對(duì)用戶的正常供電和電氣設(shè)備正常工作，因此變電所電氣部分的設(shè)計(jì)和運(yùn)行，都必須靠到可能發(fā)生的各種故障情況，本設(shè)計(jì)以三相對(duì)稱短路情況作為分析計(jì)算。 短路電流計(jì)算的目的 電力系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，電壓嚴(yán)重下降，可能破壞各電廠并聯(lián)運(yùn)行的穩(wěn)定性，使整個(gè)系統(tǒng)被解列成為 幾個(gè)異步運(yùn)行的部分，這時(shí)某些發(fā)電廠可能過(guò)負(fù)荷，因而使頻率下降，供電頻率下降導(dǎo)致包括鍋爐給水的水泵電動(dòng)機(jī)在內(nèi)的所有異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降，鍋爐打不進(jìn)水，發(fā)電廠出力也進(jìn)一步下降，直至無(wú)法運(yùn)行。為了保證發(fā)電廠的運(yùn)行，不得不切除一部分負(fù)荷。短路時(shí)電壓下降的越大持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng)，破壞整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的可能性越大。 為了保證電力系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行，減輕短路的影響，必須努力設(shè)法消除可能引起短路的隱患，還必須快速切除故障部分，使系統(tǒng)電壓在較短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)到正常值，為此，可采用快速動(dòng)作的繼電保護(hù)和斷電器，在發(fā)電廠應(yīng)裝設(shè)自動(dòng)電壓調(diào)整器，還 可以采用限制短路電流的措施，如裝設(shè)電抗器 。 短路電流計(jì)算的一般規(guī)定 計(jì)算短路電流的目的是為了在電器裝置的設(shè)計(jì)中用來(lái)選擇電氣設(shè)備、選擇限制短路電流的方式、設(shè)計(jì)繼電保護(hù)裝置和分析電力系統(tǒng)的故障等 ,選擇電氣設(shè)備時(shí)，一般只需近似計(jì)算該設(shè)備的最大可能三相短路電流值，設(shè)計(jì)繼電保護(hù)和分析電力系統(tǒng)故障時(shí) ,必須計(jì)算各種短路情況下系統(tǒng)各支路中的電流和各點(diǎn)的電壓。 考慮到現(xiàn)代電力系統(tǒng)的實(shí)際情況，要進(jìn)行極準(zhǔn)確的短路計(jì)算非常復(fù)雜的，同時(shí)對(duì)決大部分實(shí)際問(wèn)題，并不需要十分精確的計(jì)算結(jié)果，為了使計(jì)算簡(jiǎn)化 ,多采用近似計(jì)算方法 。這種方法是建立在一系列假定的基礎(chǔ)上的，并且使計(jì)算結(jié)果稍微偏大一點(diǎn) ,一般誤差為 1015%,計(jì)算短路電流的基本假設(shè)如下： 西安交通大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)論文 22 ①認(rèn)為在短路過(guò)程中，所以發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速相同，電勢(shì)相位相同，即發(fā)電機(jī)無(wú)搖擺現(xiàn)象。 ②不考慮磁系統(tǒng)的飽和，因此可以認(rèn)為短路回路各元件的感抗為常數(shù)，這將使短路電流的計(jì)算分析大大簡(jiǎn)化，并可應(yīng)用重疊原理。 變壓器的勵(lì)磁電流略去不計(jì)。 所有元件的電容略去不計(jì)。 認(rèn)為三相系統(tǒng)是對(duì)稱的 . 元件的電阻一般忽略不計(jì)，以簡(jiǎn)化計(jì)算，對(duì)電壓為 1kV以上的高壓裝置，這種假設(shè)是合理的，因?yàn)檫@些裝置中，各元件的電阻比它 們的電抗小的多，對(duì)短路電流周期分量的計(jì)算影響小 ,只有當(dāng)回路中電阻很大時(shí)才考慮，例如很長(zhǎng)的架空線路和電纜線路，一般當(dāng)短路回路中總電阻 R∑大于總電抗的三分之一時(shí)，在計(jì)算周期分量時(shí)才考慮電阻，在計(jì)算短路電流周期分量時(shí)，為了確定衰減時(shí)間常數(shù)要考慮個(gè)元件的電阻，計(jì)算電壓為 1kV 一下低壓裝置總的短路時(shí)因?yàn)樵碾娮栎^大，除了考慮電抗之外，還必須計(jì)算電阻 。 短路電流計(jì)算的步驟 ⑴ 各電廠電抗標(biāo)幺值 A棉山電廠： ?????NAbdAA SSxX B伊川二電廠： 0100 ?????NBbdBB SSxX C曙光變電站： 0010 ?????NCbdCC SSxX D伊川二電廠： ?????NDbdDD SSxX ⑵ 主變各繞組的等值電抗標(biāo)幺值 )(21%)%%(21% )32()13()21(1 ??????? ??? SSSS VVVV )(21%)%%(21% )13()32()21(2 ???????? ??? SSSS VVVV 西安交通大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)論文 23 )(21%)%%(21% )21()13()32(3 ??????? ??? SSSS VVVV 0100 % 111 ????? NTbSt SSVX % 222 ??????? NT bSt S SVX % 333 ????? NTbSt S SVX ⑶ 各線路等值電抗標(biāo)幺值 (取架空輸電線路單位電抗為 XL= /km) 2211 ??????? avbLL USLXX 2222 ??????? avbLL USLXX 2233 ??????? avbLL USLXX 2244 ??????? avbLL USLXX 2255 ??????? avbLL USLXX 2266 ??????? avbLL USLXX （ 4） 總的短路等值電路圖 西安交通大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)論文 24 圖 41 短路等值電路總圖 （ 5） 220kV 母線短路點(diǎn) d1的短路電流計(jì)算 ⑴ 220kV 母線短路等值電路圖如圖 和 。 圖 42 220kV 母線短路等值電路圖 1 圖 43 220kV 母線短路等值電路圖 2 211 ??? ???? ?? LLL LL XXX XXX 322 ??? ???? ?? LLL LL XXX XXX 313 ??? ???? ?? LLL LL XXX XXX 544 ??? ???? ?? LLL LL XXX XXX 西安交通大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)論文 25 655 ??? ???? ?? LLL LL XXX XXX 646 ??? ???? ?? LLL LL XXX XXX ⑵ 各電廠對(duì)短路點(diǎn) d1 的轉(zhuǎn)移電抗值 )()( 2 3131 ?? ???????????? XX XXXXXXX BAAfA )()( 1 3232 ?? ???????????? XX XXXXXXX ABBfB )()( 5 6464 ?? ???????????? XX XXXXXXX DCCfC )()( 4 6565 ?? ???????????? XX XXXXXXX CDDfD ⑶ 將 A、 B 兩廠合并，求其對(duì)短路點(diǎn) d1 的轉(zhuǎn)移電抗值 )()())(( 321 21)//( ????? ???????? ??? XXXXX XXXXX BA BABAf ⑷ 將 C、 D 兩廠合并，求其對(duì)短路點(diǎn) d1 的轉(zhuǎn)移電抗值 )()())(( 654 54)//( ????? ???????? ??? XXXXX XXXXX DC DCDCf ⑸ 將 A、 B、 C、 D 四廠合并，求其對(duì)短路點(diǎn) d1 的轉(zhuǎn)移電抗值 )//()//()//()//()//////( ???????DCfBAfDCfBAfDCBAf XX XXX ⑹ 四廠合并后對(duì)短路點(diǎn) d1 的計(jì)算電抗為 )//////(220 ??????? ?bDCBAfjs SSXX ⑺ 通過(guò)查計(jì)算曲線得 0～ 4s 內(nèi)不同時(shí)間短路電流標(biāo)幺值，然后求其有名值 avptpt USII 3??? 表 41 短路點(diǎn) d1 的短路電流表 時(shí)間 (s) 0 1 2 3 4 標(biāo)幺值 西安交通大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)論文 26 有名（ kA） （ 6） 110kV 母線短路點(diǎn) d2 的短路電流計(jì)算 ⑴ 等值電路圖如圖 和圖 。 圖 44 110kV 母線短路等值電路圖 1 圖 45 110kV 母線短路等值電路圖 2 ⑵ 全部電廠（站）對(duì)短路點(diǎn) d2 的轉(zhuǎn)移電抗值及計(jì)算電抗值 )(21)(21 2112 ????? ttt XXX 轉(zhuǎn)移電抗： )//////(110 ????? tDCBAff XXX 計(jì)算電抗： 1000 011 0 ???????? ? bfjs S SXX ⑶ 通過(guò)查計(jì)算曲線得到 0～ 4s 內(nèi)不同時(shí)間短路電流標(biāo)幺值，然后求其有名值 avptpt USII 3??? 表 42 短路點(diǎn) d2 的短路電流表 時(shí)間 (s) 0 1 2 3 4 標(biāo)幺值 有名值（ kA） （ 7） 10kV 母線短路點(diǎn) d3 的短路電流計(jì)算（未裝設(shè)電抗器之時(shí)） a、 等值電路圖如圖 和圖 。 西安交通大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)論文 27 圖 46 10kV 母線短路等值電路圖 1 圖 47 10kV 母線短路等值電路圖 2 b、 全部電廠對(duì)短路點(diǎn) d2 的轉(zhuǎn)移電抗值及計(jì)算電抗值 )(21)(21 3113 ????? ttt XXX 轉(zhuǎn)移電抗： )//////(10 ????? tDCBAff XXX 計(jì)算電抗： 1000 ???????? ? bfjs S SXX c、 通過(guò)查計(jì)算曲線得到 0～ 4s內(nèi)不同時(shí)間短路電流標(biāo)幺值，然后求其有名值 短路電流標(biāo)幺值計(jì)算公式：101jsp XI ?? 有名值計(jì)算公式：avptpt USII 3??? 表 43 短路點(diǎn) d3 的短路電流表 時(shí)間 (s) 0 1 2 3 4 標(biāo)幺值 有名 值（ kA） 西安交通大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)論文 28 第五章 電氣設(shè)備與母線的選擇 概述 導(dǎo)體和電氣設(shè)備的選擇是變電所設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一，正確地選擇設(shè)備是使電氣主接線和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)的重要條件。在進(jìn)行設(shè)備選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程的實(shí)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(shù)，并注意節(jié)約投資，選擇合適的電氣設(shè)備。 電氣設(shè)備的選擇同時(shí)必須執(zhí)行國(guó)家的有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，并應(yīng)做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠、運(yùn)行方便和適當(dāng)?shù)牧粲邪l(fā)展余地，以滿足電 力系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的需要。電氣設(shè)備要能可靠的工作，必須按正常工作條件進(jìn)行選擇，并按短路狀態(tài)來(lái)校驗(yàn)熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定后選擇的高壓電器，應(yīng)能在長(zhǎng)期工作條件下和發(fā)生過(guò)電壓、過(guò)電流的情況下都能保持正常運(yùn)行。 電氣設(shè)備選擇的一般規(guī)則 ⑴ 應(yīng)能滿足正常運(yùn)行、檢修、短路和過(guò)電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展； ⑵ 應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核； ⑶ 應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理； ⑷ 與整個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)協(xié)調(diào)一致； ⑸ 同類設(shè)備應(yīng)盡量減少品種； ⑹ 選用新產(chǎn)品均應(yīng)具有可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。在特殊情況下，選用未經(jīng) 正式鑒定的新產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)經(jīng)過(guò)上級(jí)批準(zhǔn)。 電氣選擇的條件 正確的選擇電器是使電氣主接線和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要條件。在進(jìn)行電器選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況，在保證安全可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥的采用新技術(shù)，并注意節(jié)省投資，選擇合適的電器。 西安交通大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)論文 29 盡管電力系統(tǒng)中各種電器的作用和工作條件并不一樣，具體選擇方法也不完全相同，但對(duì)它們的基本要求卻是一致的。電器要能可靠的工作，必須按正常條件下進(jìn)行選擇，并按短路狀態(tài)來(lái)校驗(yàn)熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定。 ⑴ 按正常工作條件選擇電氣設(shè)備 ① 額定電壓和最高工作電壓 所選用的電 器允許最高工作電壓不得低于所接電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓，即 Ualm ≥ Usm 一般電器允許的最高工作電壓：當(dāng)額定電壓在 220kV 及以下時(shí)為 ；額定電壓是 330～ 500kV 時(shí)是 。而實(shí)際電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓 Usm 一般不會(huì)超過(guò)電網(wǎng)額定電壓的 ，因此在選擇電器時(shí)，一般可按電器額定電壓UN不低于裝置地點(diǎn)電網(wǎng)額定電壓 UNS 的條件選擇 ,即 UN≥ UNs ② 額定電流 電器的額定電流 IN是指在額定周圍環(huán)境溫度θ 0 下，電器的長(zhǎng)期允許電流。 IN不應(yīng)該小于該回路在各種合理運(yùn)行方式下的最大持續(xù)工作電流 Imax，即 IN ≥ Imax 由于發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)和變壓器在電壓降低 5%時(shí)，出力保持不變，故其相應(yīng)回路的 Imax 為發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)或變壓器的額定電流的 倍；若變壓器有過(guò)負(fù)荷運(yùn)行可能時(shí)， Imax 應(yīng)按過(guò)負(fù)荷確定；母聯(lián)斷路器回路一般可取母線上最大一臺(tái)發(fā)電機(jī)或變壓器的 Imax；母線分段電抗器的 Imax 應(yīng)為母線上最大一臺(tái)發(fā)電機(jī)跳閘時(shí)，保證該段母線負(fù)荷所需的電流，或最大一臺(tái)發(fā)電機(jī)額定電流的 50%～ 80%；出線回路的 Imax 除考慮正常負(fù)荷電流外，還應(yīng)考慮事故時(shí)由其他回路轉(zhuǎn)移過(guò)來(lái)的負(fù)荷。此外，還與